[发明专利]一种基于软件靴的钢轨铣削作业装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于软件靴的钢轨铣削作业装置及控制方法，其包括左单元以及右单元，所述左单元与右单元的一侧设置有铣削装置车体连接板，使得该铣削装置通过车体连接板与车体连接，所述铣削装置与车体连接板之间还设置有垂直移动导轨以及水平移动导轨，所述水平移动导轨实现钢轨铣削装置在水平方向上的伺服进给，对钢轨的内侧工作面进行铣削，所述垂直移动导轨实现钢轨铣削装置在垂直方向上的伺服进给调整，对钢轨的顶面工作面进行铣削，使得所述该铣削装置实现横向和垂向铣削，所述左单元与右单元对称设置在钢轨的左右两侧位置，所述左单元对左侧钢轨进行铣削，所述右单元对右侧钢轨进行铣削，所述左单元与右单元的形式与控制系统完全对称。

技术领域

本发明涉及轨道交通维护智能装备领域，具体为一种基于软件靴的钢轨铣削作业装置及控制方法。

背景技术

大钢轨铣磨车是钢轨维护的重大智能装备。钢轨投入使用后，表面会逐渐产生形变和微裂纹等病害，恶化后形成肥边、剥落等缺陷，新开通线路3-9个月即产生波浪磨耗、鱼鳞纹、肥边及剥落等损伤，加剧列车和轨道震动，造成部件损坏，给轨道运营的安全性和舒适性带来重大不利影响。对钢轨进行及时的科学维护将会有效保障铁路安全经济地运行，重载铁路经过定期钢轨维护，可将钢轨寿命从通过重量4亿吨提高到22亿吨，大大降低钢轨更换造成的材料、人力及运力损失。钢轨铣磨车是专门用于轨道维护保养的重大智能装备，能有效去除钢轨病害，修复钢轨断面轮廓，延长钢轨使用寿命。

钢轨铣削作业装置是钢轨铣磨车的关键核心部件，钢轨铣削装置控制系统技术复杂程度高、难度大，国际上只有奥地利林辛格(Linsigner)公司、德国MFL公司等少数公司生产研发，国内中国中车、中铁建等单位也组织进行了科研攻关，目前对核心控制技术均未取得有效的成果。

现有技术中，铣磨作业过程中，在通过轨缝的时候，轨侧机械式接触式测量装置会因轨缝处轨高差，对测量装置造成损坏，严重时折断机械式测量装置，进而可能导致啃轨的发生；同时切削过程会导致钢轨伴有一定程度的振动，受此影响，机械接触式测量装置测量得到的数据会叠加振动噪声，从而影响测量的准确性，并且机械式接触式测量装置通过仿形靴会过滤掉波长较短的波磨及剥落等，可实现波长较短的波磨波磨病害进行铣削修复，但对于波长超出压靴长度的波磨病害达不到理想铣削的效果，无法实现“平短波、削长波”的修复策略。

发明内容

为实现上述目的，本发明提出了一种基于软件靴的钢轨铣削作业装置及控制方法，采用非接触式的激光传感器实现钢轨表面病害的检测。同时，基于非接触式激光传感器的钢轨病害检测装置，依据“平短波、削长波”的钢轨铣削原则，提出了基于软件靴的钢轨铣削作业控制方法。

本发明提供如下技术方案：一种基于软件靴的钢轨铣削作业装置，其包括左单元以及右单元，所述左单元与右单元的一侧设置有铣削装置车体连接板，使得该铣削装置通过车体连接板与车体连接，所述铣削装置与车体连接板之间还设置有垂直移动导轨以及水平移动导轨，所述水平导轨实现钢轨铣削装置在水平方向上的伺服进给，对钢轨的内侧工作面进行铣削，所述垂直导轨实现钢轨铣削装置在垂直方向上的伺服进给调整，对钢轨的顶面工作面进行铣削，使得所述该铣削装置实现横向和垂向铣削，所述左单元与右单元对称设置在钢轨的左右两侧位置，所述左单元对左侧钢轨进行铣削，所述右单元对右侧钢轨进行铣削，所述左单元与右单元的形式与控制系统完全对称。

作为本发明的一种优选技术方案，所述左单元包括铣刀盘、激光扫描组件、压靴、同步带、主轴箱以及主轴电机，所述主轴箱的端面外侧安装有铣刀盘，所述铣刀盘对钢轨直接铣削，且通过控制系统控制水平移动以及垂直移动，所述主轴箱上远离铣刀盘的一侧设置有同步带，使得所述主轴电机通过同步带带动铣刀盘旋转工作，所述主轴电机与同步带之间还设置有减速箱，所述铣刀盘远离主轴箱的一侧端面下方安装有激光扫描组件，所述激光扫描组件对钢轨进行非接触式测量，所述主轴箱的下端面设置有压靴，所述压靴对铣削装置进行辅助支撑。