[发明专利]一种铁路钢轨廓形整修单元及其相应的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路钢轨养护方式，特别是一种铁路钢轨廓形铣磨整修方式，及相应的设备。

背景技术

钢轨是铁路线路的重要装备，实际使用中，确定钢轨合理的使用周期，实行钢轨分期使用制度，并积极做好旧轨的整修工作。旧轨整修通常分为三类：综合整形轨、一般整形轨和焊接再用长轨条。钢轨整修技术：轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是钢轨运营过程中产生的各种伤损和缺陷的主要形式之一。这些病害引起机车车辆的巨大附加冲击力，使线路变表加剧，不仅缩短轨道各部件的使用寿命，而且还增大养护维修工作量。因此，需要对钢轨表面病害及时整治。钢轨表面的整治工作包括磨修和焊修。根据钢轨磨修的目的及磨削量，钢轨磨修可分为三类：（1）修理性打磨，主要用来消除钢轨的波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹以及接头的马鞍形磨耗，钢轨的一次磨削量较大，打磨周期长。但是这种打磨方式并不能消除引起波磨、钢轨剥离及掉块的潜在的接触疲劳裂纹，在以后列车通过时，这些裂纹还将继续扩展。（2）预防性打磨，预防性打磨是在裂纹开始扩展前将这此裂纹萌生区打掉，近来已发展成为控制钢轨接触疲劳的技术。它力图控制钢轨表面接触疲劳的发展，打磨周期较短，以便在钢轨表面裂纹萌生时就予以消除。（3）钢轨断面廓形打磨，对曲线地段的钢轨断面进行非对称打磨能明显降低轮轨横向力和冲角，达到减轻钢轨侧磨的目的。

公知的铣磨整形设备采用一节车布置两套铣装置、一套磨装置，由于轴重限制，所用铣装置铣盘直径结构较小，例如为600mm，由于铣盘直径小，铣削时惯性量小，切削的垂向分力较大，刀盘工作不稳定，刀粒寿命短，且残留波幅较大，钢轨断面的精度和纵向平顺性不佳。

发明内容

为拓展铣磨车应用领域及实现最佳钢轨廓形整修组合，使铣磨车适应高、中、低配置的钢轨动态廓形整修，结合铣磨作业效率、铣削参数、环保性能、人机性能要求，提出一种“组合”单元式钢轨廓形整修方法及其相应的设备：

本发明中规定：X向：钢轨纵向，即平行于钢轨前进的方向；

Y向：钢轨横向，即垂直于钢轨前进的方向；

Z向：与钢轨纵向和钢轨横向所在的平面垂直的方向。

高速：速度大于20km/h。

本发明第一方面提供一种钢轨廓形整修单元，其包括至少一套铣装置，该铣装置实现左、右钢轨在线动态整形，根据作业效率进行在线铣磨，采用2至2n套铣装置，n为自然数，例如两套铣装置、四套、八套等组合方式；其中每套铣装置包括支撑基体Ⅰ，该支撑基体Ⅰ上装有第一Y向导轨、和第二Y向导轨，在第一Y向导轨的基板Ⅰ上装有第一Z向导轨，在第二Y向导轨的基板Ⅱ上装有第二Z向导轨，通过第一Y向导轨、第一Z向导轨可实现位于左侧钢轨的左铣装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移，通过第二Y向导轨、第二Z向导轨可实现位于右侧钢轨的右铣装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移。

本发明的第二方面提供一种钢轨廓形整修单元，其包括0至n套磨装置实现左、右钢轨在线动态打磨，其中n为自然数，根据作业精度要求及运行线路速度要求，对整形后的廓形进行打磨，例如0套磨装置、1套、n套等组合方式；其中，每套磨装置包括支撑基体Ⅱ，该支撑基体Ⅱ上装有第三Y向导轨和第四Y向导轨，在第三Y向导轨的基板Ⅲ上装有第三Z向导轨，在第四Y向导轨的基板Ⅳ上装有第四Z向导轨，通过第三Y向导轨、第三Z向导轨实现左侧钢轨上方的左磨装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移，通过第四Y向导轨、第四Z向导轨实现右侧钢轨上方的右磨装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移。

本发明的第三方面提供一种钢轨廓形整修单元，为实现本发明第一方面和第二方面的组合整形，沿作业方向，包括至少两节车，即前车和后车，其中前车作为载体承载铣磨组合单元，前车至少承载一套铣装置，该铣装置包括一组左铣装置和一组右铣装置。

优选的是，所述前车还包括一套磨装置，该磨装置包括一组左磨装置和一组右磨装置。

更优选的是，所述前车包括至少一套所述铣装置和至少一套所述磨装置；所述后车作为载体至少承载一套动力单元和一套铁屑收集单元。

本发明的第四方面提供一种钢轨廓形整修单元，其包括至少两节车，每节车由两套两轴转向架承载，实现走行性能，其中位于单元中心线前部的车定义为前车A系列车，所述前车A系列车的每套轮对轴上包括至少一套作业驱动结构，实现铣磨作业驱动牵引要求；位于单元中心线后部的车定义为后车B系列车，该后车B系列车的每套轮对轴上包括至少一套高速驱动机构，实现铣磨高速驱动牵引要求。