摘 要：本設(shè)計涉及鐵路設(shè)備焊接領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種鋼軌焊縫打磨機。通過多個機構(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行遠程操作，無需停留在作業(yè)現(xiàn)場，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

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進行打磨，打磨過程中，打磨量依靠人工經(jīng)驗控制，造成打磨精度較低。同時在打磨過程中，會產(chǎn)生大量的粉塵，雖然工作人員佩戴有防護裝置，但是對身體健康的危害仍然較大。

因此，如何設(shè)計裝置，來實現(xiàn)對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 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

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

其中，所述鋼軌軌底打磨機構(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Z向滑座在Z向?qū)к壣贤鶑?fù)運動；

所述鋼軌三角區(qū)打磨機構(gòu)包括鋼軌左三角區(qū)打磨機構(gòu)和鋼軌右三角區(qū)打磨機構(gòu)，鋼軌左三角區(qū)打磨機構(gòu)和鋼軌右三角區(qū)打磨機構(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X向滑板在X向?qū)к壣贤鶑?fù)運動；

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

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

2 測量機構(gòu)

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

在鋼軌向前進給的過程中，首先經(jīng)過三個激光傳感器之間形成的空間，三個激光傳感器同時向鋼軌發(fā)出測量光幕，并將信號反饋給控制系統(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)進行比對，自動計算出鋼軌各部分的余量，然后將打磨量傳遞給各個打磨機構(gòu)，實現(xiàn)自動打磨。

因為三個激光傳感器之間呈120°夾角，而激光傳感器的單個測量角度是大于120°的，所以三個激光傳感器同時向鋼軌照射，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼軌被照射截面的全方位測量。

3 液壓傳動與控制系統(tǒng)

本設(shè)計的動力部分為液壓驅(qū)動，液壓泵將發(fā)動機輸出的機械能轉(zhuǎn)化為液壓能，是液壓系統(tǒng)的能源。液壓閥對液壓泵輸出的能量進行調(diào)節(jié)和分配，主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力、流量和方向，主要控制各個功率支流的絕對值和相對值。液壓馬達和液壓缸又將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動打磨執(zhí)行機構(gòu)工作[1]。

4 結(jié)論

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

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

參考文獻：

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

[2]劉建.《基于PLC的磨線機個剝線機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(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)機械產(chǎn)品設(shè)計準(zhǔn)則與工程運用》[J].城市建設(shè)理論研究，2014.

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

作者簡介：戚恒，男，山東人，研究生，工程師，主要從事：鋼軌焊接研究。