摘 要：本設(shè)計(jì)涉及鐵路設(shè)備焊接領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種鋼軌焊縫打磨機(jī)。通過多個(gè)機(jī)構(gòu)協(xié)同作用，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼軌軌頂、三角區(qū)、側(cè)面和軌底的全方位打磨，提高了打磨速度與精度，打磨產(chǎn)生的粉塵被除塵罩吸收，且打磨過程中工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，無需停留在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，克服了人工打磨精度低、效率低、打磨粉塵危害人體健康的弊端。

關(guān)鍵詞：焊縫打磨；鋼軌焊接；全自動(dòng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.223

0 引言

高精度的鋼軌焊縫推凸余量打磨設(shè)備對(duì)于保證鋼軌焊接質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力起著關(guān)鍵作用。

目前鋼軌焊縫余量打磨方式，多為人工手持砂輪機(jī)進(jìn)行打磨，打磨過程中，打磨量依靠人工經(jīng)驗(yàn)控制，造成打磨精度較低。同時(shí)在打磨過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，雖然工作人員佩戴有防護(hù)裝置，但是對(duì)身體健康的危害仍然較大。

因此，如何設(shè)計(jì)裝置，來實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接后鋼軌的全方位精確打磨，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所亟需解決的。

1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)鋼軌打磨機(jī)，包括鋼軌頂面打磨機(jī)構(gòu)、鋼軌軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)、鋼軌三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)、鋼軌軌底打磨機(jī)構(gòu)和走行線滾筒，鋼軌在走行線滾筒上滑動(dòng)的過程中被鋼軌頂面打磨機(jī)構(gòu)、鋼軌軌頭打磨機(jī)構(gòu)、鋼軌三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)和鋼軌軌底打磨機(jī)構(gòu)；

其中，所述鋼軌軌底打磨機(jī)構(gòu)包括中央底座，中央底座上固定連接有墊板，墊板上設(shè)置有Z向油缸和Z向?qū)к?，Z向油缸帶動(dòng)Z向滑座在Z向?qū)к壣贤鶑?fù)運(yùn)動(dòng)；

所述鋼軌三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)包括鋼軌左三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)和鋼軌右三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)，鋼軌左三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)和鋼軌右三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，分列于中央底座的兩側(cè)。

鋼軌左三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)包括左側(cè)底座，左側(cè)底座上設(shè)置有墊板，墊板上設(shè)置有X向油缸和X向?qū)к墸琗向油缸帶動(dòng)X向滑板在X向?qū)к壣贤鶑?fù)運(yùn)動(dòng)；

所述鋼軌軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)包括鋼軌左軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)和鋼軌右軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)，鋼軌左軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)與鋼軌左三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)固定連接，鋼軌右軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)與鋼軌右三角區(qū)打磨機(jī)構(gòu)固定連接，鋼軌左軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)和鋼軌右軌頭側(cè)面打磨機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)完全相同。

該余量測(cè)量機(jī)構(gòu)包括支架，支架上安裝有三個(gè)激光傳感器，相鄰的激光傳感器之間呈120°夾角，三個(gè)激光傳感器之間為鋼軌通過的空間。

2 測(cè)量機(jī)構(gòu)

該余量測(cè)量機(jī)構(gòu)包括支架，三個(gè)激光傳感器，且三個(gè)激光傳感器之間呈120°夾角，三個(gè)激光傳感器之間為鋼軌通過的空間。

在鋼軌向前進(jìn)給的過程中，首先經(jīng)過三個(gè)激光傳感器之間形成的空間，三個(gè)激光傳感器同時(shí)向鋼軌發(fā)出測(cè)量光幕，并將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，則控制系統(tǒng)就根據(jù)反饋結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，自動(dòng)計(jì)算出鋼軌各部分的余量，然后將打磨量傳遞給各個(gè)打磨機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打磨。

因?yàn)槿齻€(gè)激光傳感器之間呈120°夾角，而激光傳感器的單個(gè)測(cè)量角度是大于120°的，所以三個(gè)激光傳感器同時(shí)向鋼軌照射，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼軌被照射截面的全方位測(cè)量。

3 液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)

本設(shè)計(jì)的動(dòng)力部分為液壓驅(qū)動(dòng)，液壓泵將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，是液壓系統(tǒng)的能源。液壓閥對(duì)液壓泵輸出的能量進(jìn)行調(diào)節(jié)和分配，主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力、流量和方向，主要控制各個(gè)功率支流的絕對(duì)值和相對(duì)值。液壓馬達(dá)和液壓缸又將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)打磨執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作[1]。

4 結(jié)論

本文介紹鋼軌焊縫推凸余量打磨機(jī)的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋼軌焊縫自動(dòng)除銹設(shè)備，使用PLC液壓系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)打磨過程，通過調(diào)節(jié)液壓泵的排量、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和控制閥的開度，即可滿足自動(dòng)除銹機(jī)的各種工況要求，實(shí)現(xiàn)打磨機(jī)械的動(dòng)力控制、節(jié)能控制、作業(yè)效率控制、速度控制和精細(xì)打磨控制。

該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)獲得國家實(shí)用新型專利并同時(shí)申請(qǐng)了國家發(fā)明專利，實(shí)用新型專利號(hào) ：ZL 2015 2 0138694.5；發(fā)明專利公開（公告）號(hào)：CN104625930A。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓慧仙，曹顯利.《工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)技術(shù)體系分析》液壓氣動(dòng)與密封，2010（05）.

[2]劉建.《基于PLC的磨線機(jī)個(gè)剝線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》[D].廣西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.

[3]葉小龍.《探討非標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與工程運(yùn)用》[J].城市建設(shè)理論研究，2014.

[4]秦大同，謝里陽.《液壓傳動(dòng)與控制設(shè)計(jì)》[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介：戚恒，男，山東人，研究生，工程師，主要從事：鋼軌焊接研究。