摘要：近年來鋼軌打眼設(shè)備，幾乎全部更新為內(nèi)燃空心鉆，所用的空心鉆頭五花八門，從節(jié)約成本支出的角度，提出自制簡易小型工具磨床，對所有品種的鉆頭進(jìn)行修磨，并概要介紹小型工具磨的主要功能。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)路機械；內(nèi)燃鉆眼機；空心鉆頭；磨削

近年來，隨著鐵道線路裝備的技術(shù)進(jìn)步和養(yǎng)修標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，工務(wù)段養(yǎng)路機械也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，鋼軌鉆眼機由電動向自帶動力的內(nèi)燃鉆眼機發(fā)展。然而，隨著內(nèi)燃鉆眼機的普遍推廣，各個生產(chǎn)廠家在豐厚利潤的誘惑下，千方百計設(shè)計自己的鉆頭結(jié)構(gòu)，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。形成了空心鉆頭基本上不能再次利用，加大了成本支出。

1 空心鉆頭存在的突出問題

1.1 鋼軌內(nèi)燃鉆眼機品種繁多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

經(jīng)過二十多年的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，在鋼軌鉆眼機的研究領(lǐng)域不斷優(yōu)勝劣汰中，形成了“萬國俱樂部”的局面，但是近年來鋼軌打眼設(shè)備，幾乎全部更新為內(nèi)燃空心鉆，沈陽、四通、錦州等等各個生產(chǎn)廠家所用的空心鉆頭：國產(chǎn)鉆頭350元一只，進(jìn)口鉆頭900元一只。各個生產(chǎn)廠家均結(jié)合自身的特點設(shè)計自己的鉆頭結(jié)構(gòu)。出現(xiàn)了4齒、6齒、8齒的合金或高速鋼的鉆頭，五花八門，而且有4、8、12、16等多個切削刃。一只新鉆頭只能保證使用幾十次，甚至有的只使用十幾次左右，僅我段焊軌組每年都要消耗上百只，大大增加了成本支出。

眾所周知，各種鉆頭其實都可以經(jīng)過磨削重復(fù)利用，不進(jìn)行修磨是一個很大的浪費。但是目前各個工務(wù)段基本上沒有磨削工具，當(dāng)鉆頭磨損到一定程度后就報廢。而且，針對于工務(wù)段來說不可能一種鉆頭配備一臺修磨工具。

1.2 使用操作水平低下，縮短了空心鉆頭的生命周期

應(yīng)該說，機械設(shè)備的健康狀態(tài)，三分靠結(jié)構(gòu)質(zhì)量，七分靠使用操作水平。然而，配備在一線班組的鋼軌鉆眼機在使用過程中，絕大多數(shù)都是由班組養(yǎng)路工來完成，一是人員沒有經(jīng)過培訓(xùn)，二是人員也不固定。造成很多的操作人員往往違反操作規(guī)程盲目使用，導(dǎo)致鉆頭快速磨損，縮短使用周期。

1.3 鉆眼機的維修能力和投入不足，造成帶病使用

一是對于段內(nèi)專職修理人員來講，不論是現(xiàn)場的巡修還是廠內(nèi)修理，由于機械設(shè)備規(guī)模大、品種多、地域廣、故障率高等因素，修理能力很難滿足修理任務(wù)的實際需求，特別是機械維修配件價格高，消耗多，鑒于成本控制壓力，配件供應(yīng)也不能滿足修理需求，設(shè)備完好率提高存在很大困難。

二是由于資金成本因素，配備數(shù)量上不能滿足一線的需要，形成“只要能轉(zhuǎn)，就使用”的局面。因各部分結(jié)構(gòu)磨損松框而加劇鉆頭的磨損。

2 研究空心鉆頭修磨技術(shù)的重要意義

眾所周知，各種鉆頭其實都可以經(jīng)過磨削重復(fù)利用，僅我段焊軌組每年消耗100只左右，按國產(chǎn)鉆頭350元一只計算，就需要支出成本3.5萬元。由此可見，不進(jìn)行修磨是一個多大的浪費。但是目前各個工務(wù)段基本上沒有磨削工具，當(dāng)鉆頭磨損到一定程度后就報廢，而且，針對于工務(wù)段來說不可能一種鉆頭配備一臺修磨工具。因此，研究空心鉆頭修磨技術(shù)，具有廣闊的經(jīng)濟(jì)效益。

3 研究空心鉆頭修磨技術(shù)的具體內(nèi)容

3.1 研究實現(xiàn)的目標(biāo)

1）鋼軌鉆眼機的任何空心鉆頭都能進(jìn)行修磨，最大限度降低成本支出。

2）經(jīng)修磨的空心鉆頭使用壽命不低于新鉆頭的70%。

3.2 主要研究的內(nèi)容

1）三相異步電機與碗型砂輪固定一體的進(jìn)給機構(gòu)。采用細(xì)牙螺紋傳動，電機底座與螺母進(jìn)行固定連接，在旋轉(zhuǎn)細(xì)牙絲杠時，螺母、電機、碗型砂輪一起沿著絲杠的軸線移動，實現(xiàn)刀具的進(jìn)給系統(tǒng)。

2）操作平臺垂直于碗型砂輪軸線的往返運動機構(gòu)。利用一個圓柱齒輪和一根模數(shù)一樣的齒條進(jìn)行傳動，齒條與操作工作臺進(jìn)行固定連接。通過旋轉(zhuǎn)齒輪實現(xiàn)操作臺在規(guī)定方向上進(jìn)行移動。

3）不同刀具的固定機構(gòu)。根據(jù)不同刀具都是鋼軌打眼而用，而鉆眼機的鉆頭卡具是一樣的特點，從而解決刀具的固定。

4）待修磨刀具切削齒的轉(zhuǎn)換機構(gòu)。根據(jù)每個刀具都有出銷槽，而且都是平均分布，通過彈簧卡片進(jìn)行定位，實現(xiàn)帶磨刀具切削齒的均勻磨削。

5）切削刃的磨削轉(zhuǎn)換機構(gòu)。由于各種刀具的每個切削齒，最少有兩個切削刃，通過刀具的固定機構(gòu)在操作平臺上，繞一個固定點旋轉(zhuǎn)一定角度即可實現(xiàn)切削刃磨削的轉(zhuǎn)換。

3.3 具體實施方案

3.3.1 三相異步電機與碗型砂輪固定一體的進(jìn)給機構(gòu)

采用細(xì)牙螺紋傳動，電機底座與螺母進(jìn)行固定連接，在旋轉(zhuǎn)細(xì)牙絲杠時，螺母、電機、碗型砂輪一起沿著絲杠的軸線移動，實現(xiàn)刀具的進(jìn)給系統(tǒng)。如照片所示：

工作結(jié)構(gòu)原理：

碗型砂輪固定在電機的前端，電機底座與燕尾滑塊進(jìn)行固定連接，燕尾滑塊與細(xì)牙絲杠上的螺母固定連接。通過旋轉(zhuǎn)絲杠手柄帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，在螺母與絲杠的作用下，螺母帶動燕尾滑塊在燕尾槽內(nèi)，精確平穩(wěn)滑動，從而完成碗型砂輪的精確平穩(wěn)進(jìn)給或退刀工作。

3.3.2操作平臺垂直于碗型砂輪軸線的往返運動機構(gòu)

利用一個圓柱齒輪和一根模數(shù)一樣的齒條進(jìn)行傳動，齒條與操作工作臺進(jìn)行固定連接。通過旋轉(zhuǎn)齒輪實現(xiàn)操作臺在規(guī)定方向上進(jìn)行移動。其外形照片如下：

〖JZ〗〖XCTT88.TIF；%120%120〗

工作結(jié)構(gòu)原理：

工作臺下面固定一根齒條，齒條與圓柱齒輪軸上的齒輪向嚙合，圓柱齒輪軸固定在機架上。工作時，搖擺操作手柄，圓柱齒輪軸旋轉(zhuǎn)，通過圓柱齒輪和齒條帶動工作臺作往復(fù)運動，實現(xiàn)修磨時的橫向進(jìn)給量，從而達(dá)到修磨的目的。

3.3.3不同刀具的固定機構(gòu)

根據(jù)不同刀具都是鋼軌打眼而用，而鉆眼機的鉆頭卡具是一樣的特點，從而解決刀具的固定。如照片：

工作結(jié)構(gòu)原理：

由于鉆頭的緊固部分都是一樣的，所以設(shè)計一種鉆頭固定座。把待磨鉆頭插入鉆頭固定座中，用固定螺釘緊固，實現(xiàn)刀具固定機構(gòu)。

3.3.4待修磨刀具切削齒的轉(zhuǎn)換機構(gòu)

根據(jù)每個刀具都有出銷槽，而且都是平均分布，通過彈簧卡片進(jìn)行定位，實現(xiàn)帶磨刀具切削齒的均勻磨削。如照片：

工作結(jié)構(gòu)原理：

彈簧卡片固定在彈簧卡片支架上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手柄旋轉(zhuǎn)到一定角度，彈簧卡片正好卡在出銷槽內(nèi)，開始修磨一個切削齒，修磨完畢后進(jìn)行下一個切削齒的修磨。對于不同的鉆頭，調(diào)整彈簧卡片的位置即可。

3.3.5切削刃的磨削轉(zhuǎn)換機構(gòu)

由于各種刀具的每個切削齒，最少有兩個兩個切削刃，通過刀具的固定機構(gòu)在操作平臺上，繞一個固定點旋轉(zhuǎn)一定角度即可實現(xiàn)切削刃磨削的轉(zhuǎn)換。如照片：

工作結(jié)構(gòu)原理：

鉆頭固定支架繞中心軸在旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到鉆頭的切削刃與砂輪的磨削面相吻合后，用固定螺釘進(jìn)行固定，開始修磨。根據(jù)不同的鉆頭，切削刃的角度也不同，因此，旋轉(zhuǎn)槽是一個半圓形狀，以適應(yīng)于不同的鉆頭。

通過研究試制，完成了一臺空心鉆頭試用機，其工作狀態(tài)照片如下：

4 研究空心鉆頭修磨技術(shù)的實際效果

通過研制空心鉆頭磨削機具，徹底改變了一次性使用的現(xiàn)狀，使鉆頭的使用壽命平均延長十倍以上（每只鉆頭最少可以磨削10次以上），按國產(chǎn)鉆頭350元一只，我段僅今年上半年就修磨了200余只鉆頭，最少可為段節(jié)省成本200*350*10=70萬元。在我們新段經(jīng)營困難條件下，彌補了資金短缺的不足。

5 結(jié)論

面對繁雜的小型養(yǎng)路機械現(xiàn)狀，工務(wù)段必須堅持修舊利廢、技術(shù)改造，大力回收老舊閑置設(shè)備，充分利用綜合機修車間的技術(shù)能量，進(jìn)行二次開發(fā)，穩(wěn)定機械設(shè)備總體規(guī)模；堅持機械設(shè)備維護(hù)修程，分工負(fù)責(zé)，落實責(zé)任，保證機械設(shè)備的全過程管理；堅持人員的培訓(xùn)，不斷提高設(shè)備的操作、保養(yǎng)和修理水平；依靠科學(xué)技術(shù)手段，最大化降低成本支出。

作者簡介：張立昌，工程師。