專利名稱：一種軌道板磨床的制作方法
技術領域：
一種軌道板磨床，涉及磨削軌道板用的專用磨床。
背景技術：
由于列車高速行駛的需要，有些鐵路鋼軌不是鋪設在普通軌枕上，而是 鋪設在經機床精確打磨的軌道板上。每塊軌道板由2列承軌臺組成。軌道板 有標準軌道板和非標軌道板之分，標準軌道板和非標軌道板不僅承軌臺數量 不同，且走向也不同(不同的坐標值和角度值)。軌道板專用數控磨床主要功 能是用于軌道板承軌臺的磨削加工，這種磨床具有結構龐大，機構復雜、功 能多、剛度要求大等特點，具有很高的技術含量，開發難度非常大。而且這 種軌道板專用數控磨床由于采用電主軸，受電主軸功率的限制，對承軌臺磨 削需分成兩次加工完成，即磨輪先對承軌臺進行單邊磨削，單邊磨削后，主 軸需要轉動180°后才能磨削承軌臺的另一邊，即使配以雙面磨削的磨輪， 因為主軸功率的限制，也不能一次性進行承軌臺的雙面磨削，這樣既影響磨 削效率又增加了旋轉機構，使機構復雜化。由于結構的限制，這種軌道板專 用數控磨床整體剛度偏低，精度不易保證。
發明內容
本發明要解決的問題就是針對以上不足而提供一種能完成承軌臺雙邊一 次性加工工藝，整體強度高，剛性好，運動平穩，加工效率高,既能加工標準 軌道板，又能加工非標軌道板的軌道板磨床。 其技術方案如下
它包括左、右主基墻和左、右磨輪，其關鍵技術是在左、右主基墻上分 別安裝主縱梁，在主縱梁上安裝主縱導軌，在主縱導軌之間安裝主橫梁，在 主橫粱上分別設有左、右橫導軌，在橫導軌上安裝橫向滑動箱，在橫向滑動 箱內設有垂向導軌，在垂向導軌上安裝內箱，在內箱下端部安裝主軸調向箱， 在主軸調向箱下側安裝磨頭，在磨頭主軸上安裝磨輪，磨頭主軸由液壓馬達 驅動。
與現有技術相比本發明具有的有益效果是 1、由于主軸采用液壓馬達驅動，液壓馬達能容大，配以雙面磨削的磨 輪，實現鐵路軌道板的一次性雙面加工， 一次完成承軌臺的全部型面，有效 提高加工的效率。2、 主橫梁采用牽框架對稱四導軌結構，抗彎性更強，熱穩定性更好。 另外一次性磨削工藝，磨頭主軸不需要調頭磨削，節省磨頭主軸調頭的運動 時間，提高了主橫梁的剛性和抗彎性能。
3、 一次成型磨削工藝消除了單邊磨削產生的接刀痕誤差，消除了掉頭 磨削的控制誤差，提高了承軌臺的加工精度。
4、 由于橫向滑動箱采用井字型四導軌結構，抗彎性更強。
5、 由于主軸調向箱內安裝了磨頭傳動機構，使得該磨床既能加工標準軌 道板，又可加工非標準軌道板。
圖1，是本發明結構示意圖2，是圖l俯視圖3，是本發明主軸調向箱結構示意圖4，是本發明雕刻機構結構示意圖5，是本發明雕刻主軸運動機構另一種安裝位置示意圖。 圖中，l是主基墻，2是主縱梁，3是主縱導軌，4是主橫梁，5是泵站， 6是控制系統，7.1、 7.2、 7.3、 7.4、 7.5是伺服電機，8.1、 8.2、 8.3、 8.4 是帶輪，9. 1、 9. 2、 9. 3、 9. 4是螺母，10是橫向滑動箱，11是橫導軌，12. 1、 12.2、 12.3、 12.4是絲杠，13是外箱，14是垂直導軌，15是內箱，16是旋 轉接頭，17是液壓管路，18是液壓馬達，19是主軸調向箱，20是側輪機構， 21是支承輪機構，22是砂輪，23是定位支承，24是軌道板，25是調平支承， 26是摩擦輪，27是減速器，28是夾具，29是油缸，30是承軌臺，31是雕刻 主軸運動機構，32是副橫梁，33是副縱梁，34是副基墻，35是軸承，36是 第一蝸桿，37第一是蝸輪，38是第二蝸桿，39是第二蝸輪。
具體實施例方式
參見圖1和圖2，本發明包括左、右主基墻1構成的墻板式高架龍門結 構和左、右磨輪22。其關鍵技術是在左、右主基墻l上分別安裝左、右主縱 梁2，在主縱梁2上分別安裝兩條主縱導軌3形成階梯狀，在主縱導軌3之 間安裝箱型梁結構的主橫梁4，使主橫梁4通過主縱導軌3支承在主縱梁2 上，主橫梁4構成全框架對稱四導軌結構。主橫梁4的驅動裝置包括伺服電 機7.4和絲杠12.3，伺服電機7.4連接帶輪8.3，帶輪8. 3連接絲杠12. 3, 絲杠12. 3通過螺母9. 3與主橫梁4連接。伺服電機7. 4帶動帶輪8. 3使絲杠 12. 3傳動，絲杠12. 3.通過螺母9. 3帶動主橫梁4沿主縱導軌3縱向來回移 動，即如圖2所示在X軸方向前后運動。在主橫梁4上分別設有左、右橫導軌11，在橫導軌11上安裝橫向滑動 箱10，使橫向滑動箱支承在各自的橫導軌上，使橫向滑動箱10構成井字型 四導軌結構。橫向滑動箱10的驅動裝置包括伺服電機7. 1和絲杠12. 1，伺 服電機7. 1連接帶輪8. 1，帶輪8. 1連接絲杠12. 1,絲杠12. 1通過螺母9. 1 與橫向滑動箱10連接。伺服電機7.1帶動帶輪8. 1使絲杠12.1傳動，絲杠 12. 1通過螺母9. 1帶動橫向滑動箱10沿橫導軌11橫向來回移動，即如圖2 所示在Y軸方向左右運動。
在左、右橫向滑動箱10內分別設有垂向導軌14，.在垂向導軌14上安裝 內箱15，這樣使橫向滑動箱10具有外箱13和內箱15。內箱15的驅動裝置 包括伺服電機7.2和絲杠12.2，伺服電機7.2連接帶輪8.2，帶輪8. 2連接 絲杠12. 2，絲杠12. 2通過螺母9. 2與內箱15連接。伺服電機7. 2帶動帶輪 8. 2使絲杠12. 2傳動，絲杠12. 2通過螺母9. 2帶動內箱15沿垂向導軌14 上下來回移動，即如圖1所示在Z軸方向上下運動。
在內箱15下端部安裝主軸調向箱19，在主軸調向箱19內安裝有伺服電 機帶動的蝸輪蝸桿傳動機構或其他傳動機構。例如，圖3所示為蝸輪蝸桿傳 動機構，在內箱15內通過軸承35支承并固定第一蝸輪37，第一蝸輪37與 第一蝸桿36配合，在主軸調向箱19內安裝第二蝸輪39，第二蝸輪39與第 二蝸桿38配合，在主軸調向箱19下側安裝一磨頭，在磨頭主軸上安裝有金 剛石成型磨輪22，由液壓馬達18驅動磨頭主軸高速旋轉，實現軌道板磨削 加工。磨頭可通過第一蝸桿36、第一蝸輪37使磨頭在B面繞Z軸回轉，定 義為C軸方向運動；通過第二蝸桿38、第二蝸輪39使磨頭在01點繞X軸回 轉定義為A軸方向運動(A軸垂直紙面方向)，以便在加工非標軌道板時調整 磨輪22的方向。在主橫梁4上固定安裝液壓泵站5和控制系統6，液壓泵站 5上有液壓管路17連接液壓馬達18，在連接液壓馬達18與液壓泵站5的液 壓管路17中采用了旋轉接頭16，以使油管順應馬達相對主橫梁的運動。
本發明不排除使用電主軸取代液壓主軸的方案。
緊鄰主基墻1安裝雕刻機構，雕刻機構采用獨立小型的墻板式高架龍門 結構，是在左、右副基墻34上分別安裝箱型梁結構的副縱梁33,在副縱梁 33上安裝副縱導軌，在副縱導軌之間安裝箱型梁結構的副橫梁32，使副橫梁 32支承在副縱導軌上，副橫梁32可沿X軸方向運動，在副橫梁32上設有副 橫導軌，副橫導軌上裝有雕刻主軸和雕刻主軸運動機構31，雕刻主軸上安裝 銑刀，雕刻主軸運動機構在氣動裝置的控制下作伸出與縮回運動，使雕刻主 軸上的銑刀可在X、 Y、 Z軸方向運動，對工件進行識別號碼的加工。雕刻機構的驅動裝置包括伺服電機7. 5和絲杠12. 4，伺服電機7. 5連接帶輪8. 4， 帶輪8.4連接絲杠12.4，絲杠12.4通過螺母9.4與副橫梁32連接。伺服電 機7. 5帶動帶輪8. 4使絲杠12. 4傳動，絲杠12. 4通過螺母9. 4帶動副橫梁 32沿副縱導軌縱向來回移動。
本發明雕刻機構為現有雕刻機構，該雕刻機構也可以省去獨立的小型的 墻板式高架龍門結構，可以直接將雕刻主軸運動機構31安裝在橫向滑動箱 10的外箱13上，其可隨橫向滑動箱10在X軸方向縱向運動，在Y軸方向橫 向移動。如圖4所示。
本發明中所有伺服電機驅動的絲杠螺母傳動機構，也可以采用可以實現 同功能的齒輪、齒條傳動方案。
在左、右主基墻1之間，分有三個工位，分別是工件準備工位、工件加 工工位、工件裝配工位。在準備工位和裝配工位上的工件下部都安裝有若干 個輸送裝置、側輪機構20、支承輪機構21等，輸送裝置由伺服電機7. 3驅 動的減速器27和摩擦輪26組成。
在工件加工工位區域，有一組裝有壓力傳感器和油缸的調平支承25，將 工件頂出輸送裝置，并通過壓力調節裝置在控制系統6的指令下調節工件水 平，使得工件在無受壓(無應力狀態)的情況下處于平放狀態，此過程會自 動將不同壓力分配到每個點上；在調水平后，軌道板24將受到一組定位支承 23的支承，該定位支承23由油缸機構伸縮；在工件側面有一組夾具28，該 夾具28由油缸機構控制，對工件進行夾緊與松開。
毛坯板傳輸到工件準備工位，根據控制系統6指令，待加工的毛坯板通 過輸送裝置、側輪機構20、支承輪機構21傳送線輸送到工件加工工位，調 平定位裝置進行調平和夾緊定位，測量裝置對毛坯板承軌臺30上的關鍵測量 點測量，如果不符合規定要求，系統將自動將工件送出加工工位；若合格，控 制系統6自動根據預定的線路走向(每個承軌臺30的坐標值和角度值)，分 析計算給定最佳打磨S，自動生成加工軌道板的數控磨削加工的子程序。通 過數控系統對各伺服電機驅動的運動軸進行自動控制，完成預定參數的軌道 板承軌臺的加工。
加工完后，通過機床上的噴灑裝置對工件進行清洗，松開側面油缸支承 機構，并將工件通過輔助落回到傳送裝置上，通過傳送裝置送到下一工位上。 在通過下一工位過程中，機床上的高壓氣體噴射裝置噴出高壓氣體對工件表 面的水進行清理，通過滾輪傳送裝置到達裝配工位，如此完成一塊道軌板的 加工工作。
圖中箭頭方向為工件流轉方向。
權利要求
1、一種軌道板磨床，包括左、右主基墻(1)和左、右磨輪(22)，其特征是在左、右主基墻(1)上分別安裝主縱梁(2)，在主縱梁(2)上安裝主縱導軌(3)，在主縱導軌(3)之間安裝主橫梁(4)，在主橫梁(4)上分別設有左、右橫導軌(11)，在橫導軌(11)上安裝橫向滑動箱(10)，在橫向滑動箱(10)內設有垂向導軌(14)，在垂向導軌(14)上安裝內箱(15)，在內箱(15)下端部安裝主軸調向箱(19)，在主軸調向箱(19)下側安裝磨頭，在磨頭主軸上安裝磨輪(22)，磨頭主軸由液壓馬達(18)驅動。
2、 根據權利要求1所述的軌道板磨床，其特征是主橫梁(4)、橫向滑動 箱(10)和內箱(15)各自具有驅動裝置，驅動裝置包括伺服電機和絲杠，伺 服電機連接帶輪，帶輪連接絲杠，絲杠通過螺母與主橫梁(4)或橫向滑動箱(10)或內箱(15)連接。
3、 根據權利要求1所述的軌道板磨床，其特征是主橫梁(4)和橫向滑動 箱(10)采用箱型梁結構。
4、 根據權利要求1所述的軌道板磨床，其特征是緊鄰主基墻(1)安裝雕 刻機構，雕刻機構是在左、右副基墻(34)上分別安裝副縱梁(33)，在副縱 梁(33)上安裝副縱導軌，在副縱導軌之間安裝副橫梁(32)，副橫梁(32) 上裝有雕刻主軸運動機構(31)，雕刻主軸上安裝銑刀，雕刻機構的驅動裝置 包括伺服電機和絲杠，伺服電機連接帶輪，帶輪連接絲杠，絲杠通過螺母與副 橫梁(32)連接。
5、 根據權利要求所述的軌道板磨床，其特征是副橫梁(32)采用箱型梁 結構。
6、 根據權利要求1所述的軌道板磨床，其特征是在主橫梁(4)上固定安 裝液壓泵站(5)和控制系統(6)。
7、 根據權利要求6所述的軌道板磨床，其特征是液壓泵站(5)上有液壓 管路(17)連接液壓馬達(18)。
8、 根據權利要求7所述的軌道板磨床，其特征是在連接液壓馬達(18) 與液壓泵站(5)的液ji管路(17)中采用了旋轉接頭(16)。
全文摘要
一種軌道板磨床，涉及磨削軌道板用的專用磨床。它包括左、右主基墻和左、右磨輪，其關鍵技術是在左、右主基墻上分別安裝主縱梁，在主縱梁上安裝主縱導軌，在主縱導軌之間安裝主橫梁，在主橫梁上分別設有左、右橫導軌，在橫導軌上安裝橫向滑動箱，在橫向滑動箱內設有垂向導軌，在垂向導軌上安裝內箱，在內箱下端部安裝主軸調向箱，在主軸調向箱下側安裝磨頭，在磨頭主軸上安裝磨輪，磨頭主軸由液壓馬達驅動。本發明能完成承軌臺雙邊一次性加工工藝，整體強度高，剛性好，運動平穩，加工效率高，既能加工標準軌道板，又能加工非標軌道板的軌道板磨床。
文檔編號B24B7/00GK101628390SQ200910060318
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月11日 優先權日2009年8月11日
發明者于蘭英, 斌 劉, 吳元文, 李培奇, 堅 柯, 健 王, 王家力, 斌 鄧, 陳玉良 申請人:四川省宜賓普什集團有限公司