[实用新型]智能化钢轨修整打磨设备

权利要求书

1.一种智能化钢轨修整打磨设备，包括行走车、廓形检测系统、里程系统、打磨摆臂机构、单片机、PLC控制系统和电控柜；其特征在于：

廓形检测系统设置在行走车的车体上，由相对钢轨顶面若干特征点布置的多个激光位移传感器组成，各激光位移传感器均与单片机连接，用于将检测至钢轨顶面对应特征点的距离值连续传送至单片机；

里程系统设置在行走车的车体一端，由与车轮联动的旋转编码器和工业相机组成，旋转编码器用于记录车轮转动圈数，工业相机用于采集里程碑图像，旋转编码器和工业相机分别与单片机连接，通过单片机推送该设备的位置信息；

打磨摆臂机构设置N个且对应两条钢轨分列在行走车的车体两侧，打磨摆臂机构内部分别设置有用于驱动砂轮机升降、横移、偏转、锁紧的步进电机和用于检测砂轮机升降、偏转角度的倾角传感器以及用于检测砂轮机横移量的位移传感器，每个步进电机的驱动器均与PLC控制系统连接，倾角传感器和位移传感器分别与单片机连接，从三个维度向单片机提供砂轮机的位置和姿态信息，电控柜内设置有与单片机连接的电流变量传感器，用于向单片机提供砂轮机负载电流变化信息；

单片机与PLC控制系统连接，为PLC控制系统提供指令依据，PLC控制系统根据单片机提供的指令操控该设备的走行、调整、打磨的全部动作。

2.根据权利要求1所述的智能化钢轨修整打磨设备，其特征在于：车体为工字型结构，车体两侧对应两条钢轨分别安装有1/2N个打磨摆臂机构，车体与打磨摆臂机构的箱体，构成工字梁和箱梁的复合结构；车体两端分别设置具有动力的轮对组；轮对组的电动机连接同一个变频器，车体与其中一个轮对组刚性连接，与另一个轮对组铰接。

3.根据权利要求1所述的智能化钢轨修整打磨设备，其特征在于：车体前后两端分别设置一套轮廓检测系统，前置的轮廓检测系统用于检测打磨前的钢轨廓形，后置的轮廓检测系统用于检测打磨后的钢轨廓形。

4.根据权利要求1或3所述的智能化钢轨修整打磨设备，其特征在于：轮廓检测系统的激光位移传感器以钢轨顶面下方的钢轨中线上的点为圆心向心排列，所有激光位移传感器均安装在一个由数控机床加工的框架内，框架固定安装在车体上。

5.根据权利要求1或3所述的智能化钢轨修整打磨设备，其特征在于：车体上固定安装有基板，基板上分别安装有弧形导轨、齿条滑动步进电机、压轮和弧形齿条，齿条滑动步进电机的驱动器与PLC控制系统连接，齿条滑动步进电机的驱动齿轮与弧形齿条相啮合，弧形齿条通过压轮紧贴在基板上并且能够在齿条滑动步进电机的驱动齿轮的驱动下沿弧形导轨滑动，激光位移传感器均匀布置在弧形齿条上。

6.根据权利要求1所述的智能化钢轨修整打磨设备，其特征在于：打磨摆臂机构由砂轮机、砂轮机机座、摆臂和架体组成，砂轮机固定安装在砂轮机机座上，砂轮机机座滑动安装在摆臂上，摆臂的后端通过转轴铰接在架体上，架体固定安装在车体上；步进电机包括用于带动摆臂绕转轴转动的升降步进电机、用于带动砂轮机机座在摆臂上滑移的横移步进电机、用于带动砂轮机机座偏转的偏转步进电机和用于锁紧砂轮机机座的锁紧步进电机。

7.根据权利要求6所述的智能化钢轨修整打磨设备，其特征在于：升降步进电机固定安装在架体上，升降步进电机的驱动轴通过第一滚珠丝杠副与摆臂连接，通过驱动第一滚轴丝杠副带动摆臂绕转轴转动，进而带动砂轮机机座上的砂轮机升降，摆臂上安装有第一倾角传感器，用于向单片机提供摆臂转动角度信息。

8.根据权利要求6所述的智能化钢轨修整打磨设备，其特征在于：摆臂呈箱型结构，横移步进电机固定安装在摆臂的箱体内，箱体内还设置有第二滚珠丝杠副，第二滚珠丝杠副的丝杠一端固接横移步进电机的驱动轴，丝杠另一端通过轴承座安装在箱体内，砂轮机机座设置在第二滚珠丝杠副的滑动螺母上，滑动螺母上安装有拉绳位移传感器，用于向单片机提供砂轮机绕转轴转动升降时半径变化信息；横移步进电机通过驱动第二滚珠丝杠副的丝杠转动，带动滑动螺母上的砂轮机机座横向移动。