多功能钢轨自动打磨设备研制

凌建军

摘要：钢轨打磨机能有效实现对钢轨焊接接头以及诸多类型的尖轨轨道、道岔轨道的现场打磨功能，同时具有结构简单、体积较小、重量较小、操作方面、速度较块、安全可靠等优点。然而就当前我国范围内钢轨打磨机的实际使用情况来看，其并不能在使用过程中实现对钢轨焊接接头与钢轨线路的同时打磨，导致钢轨打磨机的使用效率和使用效益受到了一定限制。基于此，本文将以某多功能钢轨自动打磨设备的研发与制造为对象，针对某多功能钢轨自动打磨设备的整体结构设计、机械结构设计、控制结构设计等进行全面分析与阐述，同时针对某多功能钢轨自动打磨设备的功能工艺进行分析总结。

关键词：多功能钢轨自动打磨设备；整体结构设计；控制结构设计；功能工艺

钢轨焊接接头的平直度与钢轨表面的损伤病害等均会对钢轨线路的使用效果造成非常严重的损伤。而传统钢轨打磨机在钢轨焊接接头的打磨过程中多以人工作业为主，其要求操作人员能够熟练操作钢轨打磨机并完成纵向反复推行操作、横向旋转调整角度操作等。就传统钢轨打磨机的实际使用效果来看，其最终对钢轨焊接接头的打磨效果与操作人员的设备使用熟练度等息息相关，一旦相关人员操作失误则很有可能对钢轨本身的平直度、顺滑度等产生相应的损伤。同时整个打磨过程中由操作人员直接负责钢轨的打磨量，无法对钢轨焊接接头的尽量进行智能和自动控制，打磨数量和打磨质量等均受到相关工艺的制约而无法更进一步。基于此，本文将针对某多功能钢轨自动打磨设备的研发与制造为对象，针对某多功能钢轨自动打磨设备的整体结构设计、机械结构设计、控制结构设计等进行全面分析与阐述，同时针对某多功能钢轨自动打磨设备的功能工艺进行分析总结。

一、某多功能钢轨自动打磨设备的结构设计内容

某多功能钢轨自动打磨设备的设计与制造是以当前半自动焊头仿形精磨机为基础，同时对钢轨打磨机本身对钢轨道岔的焊接接头打磨与钢轨线路打磨工艺进行分析整合，使其能够具钢轨道岔焊接接头与钢轨线路双重打磨功能的自动化钢轨打磨设备。某多功能钢轨自动打磨设备的设计以定位打磨处理钢轨焊接接头为主要功能，同时以沿钢轨方向顺轨推行打磨为辅助功能，能有效改善以往传统钢轨打磨机使用过程中所产生的钢轨鱼鳞纹、钢轨短波无法磨平顺滑等问题。

1.1某多功能钢轨自动打磨设备的整体结构设计

某多功能钢轨自动打磨设备在整体结构的设计过程中主要包括打磨单元的设计与承载单元的设计。其中打磨单元的设计以当前的半自动焊头仿形精磨机为基础进行改造与优化，其包括机架外框、内部偏转支架、打磨装置、推进装置、往复推行装置、仿形装置、夹持装置、压紧装置以及旋转锁定装置、移动锁定装置、仿形轮等诸多单元部件。就整体结构而言，某多功能钢轨自动打磨设备的打磨单元与承载单元的连接方式为套筒连接，具备拆卸安装功能。也正因此，某多功能钢轨自动打磨设备的整体结构设计可看作是积木类型的整体构造，其打磨单元与承载单元能够进行拆卸并形成两项独立装置的同时，打磨单元自身也能够进行有效拆分，使加持装置与压紧装置形成固定的整体结构并通过螺栓、机架外框等进行有效连接。某多功能钢轨自动打磨设备的使用过程中，如果产生各项意外，相关人员即可将打磨单元与承载单元进行有效拆分，以适应更加危险、特殊、狭窄范围内的打磨作业。同时在某多功能钢轨自动打磨设备运输过程中，打磨单元与承载单元的拆分、打磨单元自身结构的拆分，也能够进步缩小某多功能钢轨自动打磨设备所占用的空间体积大小，更加便于其设备的运输与使用。

1.2某多功能钢轨自动打磨设备的机械结构设计

首先某多功能钢轨自动打磨设备的机械结构设计过程中，其整体结构设计为小车模式以便于打磨设备在钢轨上的打磨运行。某多功能钢轨自动打磨设备两侧均可安装车轮，确保两侧车轮能够与仿形靠模、钢轨接触点位等处于同一直线状态下，同时车轮内设计有内侧单轮缘车轮以便于钢轨岔道的打磨与通行，便于某多功能钢轨自动打磨设备的运输作业；

其次某多功能钢轨自动打磨设备的仿形靠模在原有半自动焊头仿形精磨机的基础上进行进一步改造，将以往的高硬度条状方块改变为滚轮式靠模，将以往设备的滑动摩擦方式改变为滚动摩擦方式，以此有效降低某多功能钢轨自动打磨设备的推行阻力，更加便于人工运输；

同时某多功能钢轨自动打磨设备的加持装置改造过程中，将以往半自动焊头仿形精磨机中钳夹与钢轨胶皮的接触方式改变为现有的滚动模式，同时将钳夹安装于当前打磨设备的机架外侧结构上，确保加持装置能够以滚轮形式与钢轨轨头下颚形成良好接触，更加有利于某多功能钢轨自动打磨设备的省力推行。同时对钢轨轨头下颚的夹持还能够为某多功能钢轨自动打磨设备提供额外的打磨作用力，有效提升当前设备的打磨压力与打磨效率；

最后某多功能钢轨自动打磨设备压紧装置的改造过程中，在原有半自动焊头仿形精磨机的基础上与设备两侧安装压紧装置，确保相关工作人员能够通过旋转首轮对压紧装置的提升与下压进行有效控制，以此有效增加某多功能钢轨自动打磨设备与钢轨的接触应力与摩擦阻力，避免钢轨街头焊接打磨过程中设备的摩擦力较低而发生基准偏移现象。

1.3某多功能钢轨自动打磨设备的控制结构设计

某多功能钢轨自动打磨设备的控制结构设计主要采取PPC-154T型工业控制机器系统为上位机，采取VB语言编写软件系统对其设备参数、设备状态进行编写、调整与显示，具体涉及参数包括当前设备的仿形角度、砂轮位移、打磨压力等；同时主要采取FX3U型PLC控制系统为下位机，双方采取RS422接口连接通讯，共同实现对打磨过程的实时监控和数据采集、保存过程。

二、某多功能钢轨自动打磨设备的功能工艺内容

2.1某多功能钢轨自动打磨设备的功能

某多功能钢轨自动打磨设备具有钢轨焊缝打磨、钢轨线路打磨双重打磨功能，同时也拥有针对钢轨焊缝打磨的固定式打磨作业模式、针对钢轨线路打磨的移动式打磨作业模式。相关工作人员可以根据当前钢轨打磨的实际需求对其作业模式进行调整选择，其中固定式打磨作业模式为系统控制下的自动打磨模式。而移动式打磨作业模式则为人工扶持下遥控控制的打磨作业模式，其相较于以往的钢轨打磨机能有效避免对钢轨线路的损伤与病害。

2.2某多功能钢轨自动打磨设备的工艺

经过实际使用测试，结果显示某多功能钢轨自动打磨设备在打磨过程中完成一次完整的焊接接头打磨时间为10~12min，整个打磨过程中基本不需要人工操作，有效的降低了人员劳动强度。同时在钢轨焊头的打磨过程中，钢轨线路表面光滑平整，整个纹路整齐，达到镜面效果。

三、结语

综上所述，本文针对某多功能钢轨自动打磨设备的研发与制造进行了分析阐述。该设备以半自动焊头仿形精磨机为基础进行改造与优化，相较于传统设备在工艺的先进性、实用性和效率性上均得到大幅度提升。

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