一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置，所述实时检测和定位铣削装置包括摄像头、激光位移传感器和探测轮。其中横向检测装置由横向仿形探测轮及相连接的轴与轴承、横向气缸、横向推杆和横向激光位移传感器组成，进行横向定位，确定横向加工基准；垂向检测装置由垂向钢轨滚轮及相连接的轴与轴承、垂向气缸、垂向推杆和垂向激光位移传感器组成，进行垂向定位，确定垂向加工基准。

【技术实现步骤摘要】
一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置
本技术涉及钢轨铣削系统
，尤其涉及一种可实时检测轨形并定位的铣削装置。
技术介绍
随着高速铁路、地铁、轻轨等轨道交通的飞速发展，钢轨重载导致的钢轨病害也越来越多，如钢轨的压溃、肥边、波磨、错牙和剥离等，严重影响了钢轨的使用寿命，不仅影响了交通运输效率，同时也造成了一定的经济损失。利用钢轨铣磨车进行先铣削再磨削的工艺是解决钢轨病害的应用最为广泛的方式之一，先通过钢轨铣削使钢轨的轮廓更加接近理想轮廓，去除余量；再通过钢轨磨削保证钢轨的表面质量，提高加工精度，从而保证钢轨质量，使列车运行平稳。由于钢轨铣削系统是移动的铣床，往往无法提前预知即将铣削的钢轨轨形和病害类型及程度，那么将会导致铣削的效果较差，效率较低。为此，需要设计出一种可以实时检测轨形并定位的铣削装置，通过对轨形的实时检测并反馈，控制铣削系统进行横向定位和垂向定位，从而保证铣削质量，提高铣削效率，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种实时检测轨形并定位的铣削装置，该装置可以实现实时检测轨形并反馈，从而控制铣削系统进行横向定位和垂向定位，确定加工基准，从而保证铣削质量，提高铣削效率。为实现上述目的，本技术提供一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置，其包括实时检测组件、横向检测装置和垂向检测装置，所述实时检测组件包括摄像头、横向激光位移传感器、垂向激光位移传感器和探测轮，所述横向检测装置包括探测轮以及相连接的轴与轴承、横向气缸、横向推杆和所述横向激光位移传感器，用于进行横向定位并确定横向加工基准；所述垂向检测装置包括垂向钢轨滚轮以及相连接的轴与轴承、垂向气缸、垂向推杆和所述垂向激光位移传感器，用于进行垂向定位并确定垂向加工基准；所述探测轮位于铣刀盘内侧且主轴箱下方，所述探测轮与钢轨表面接触并装有横向激光位移传感器，所述探测轮为横向仿形探测轮；探测轮通过与钢轨接触可实时检测到钢轨的形状及轨形偏差，并将所检测到的数据反馈给数控系统来控制铣刀盘，来达到调整进刀量的目的。在主轴箱正前方装有一个摄像头，通过摄像头对钢轨前方的图像检测，可以起到预警和导向的作用，同时也可以确定钢轨的缺陷类型，并且可以同时实现整个铣削系统的粗定位，大大地提高了铣削效率。所述横向气缸通过推动所述横向推杆实现横向滑移，在所述横向推杆的上方并且在所述横向气缸的表面装有所述横向激光位移传感器，通过检测横向推杆的长度变化来检测横向位移。在探测轮接触钢轨后可将位置实时反馈给数控系统，进行横向定位，确定加工基准。所述垂向钢轨滚轮安装在垂向安装架的下方，在所述垂向钢轨滚轮与所述垂向安装架之间装有所述垂向气缸，所述垂向激光位移传感器设置在所述垂向推杆与所述垂向安装架之间、并位于所述垂向气缸的表面，通过检测垂向推杆的长度变化来检测垂向位移，进行垂向定位，确定垂向加工基准。附图说明图1为本技术提供的钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置的右侧结构示意图；图2为本技术提供的钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置的左侧结构示意图；图3为垂向检测装置结构示意图；图4为横向检测装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步说明。本技术中垂直于钢轨延伸即平行于轨枕的方向为横向，垂直于钢轨顶面的方向为垂向，平行于钢轨延伸的方向为纵向，即钢轨铣削车行进方向。本技术提供一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置，如图1—图4所示，图1和图2为本技术所提供的实时检测轨形并定位的铣削装置示意图，图3为垂向检测装置结构示意图，图4为横向检测装置结构示意图。装置主要包括摄像头2，垂向检测装置10以及横向检测装置12。在横向和垂向检测装置上均装有气缸，气缸推动推杆可以使两个方向的滚轮分别沿着各自的方向运动。在垂向检测装置中，在垂向安装架14上装有垂向气缸17，与垂向气缸17相连的是垂向推杆18，在垂向推杆18与垂向安装架14之间、垂向气缸下表面170上装有垂向激光位移传感器13。在垂向安装架14的正下方是垂向钢轨滚轮19。在横向检测装置中，在横向安装架20的侧面装有横向气缸23，与横向气缸相连的是横向推杆24，在横向推杆24与横向安装架20之间、横向气缸侧表面230装有横向激光位移传感器22。在横向安装架20的正下方是横向仿形探测轮25。本技术所述的一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置，其主要部分均固定在钢轨铣削车上，如附图1、附图2所示。钢轨铣削车主要分为左右两个部分，其形状大小均完全一致(附图中只显示一侧)，通过背部连接架6来进行连接，在背部连接架上装有垂向滑轨5和横向滑轨7，可以为整个装置起到粗定位的作用。动力由电机8提供，同时铣刀盘4的动力也由电机8来提供，达到对钢轨铣削目的。下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步说明。摄像头2位于主轴箱9的前方、铣刀盘4的内侧，固定在与主轴箱9前段相连的横板3上，与清屑刷1相邻。通过视觉检测进行图像处理，可以确定整个装置前方的钢轨状况，如前方钢轨的形状和尺寸、钢轨的波磨、肥边等缺陷类型以及识别直道、弯道和突发状况，将识别到的信息通过反馈系统反馈到数控系统，起到了为铣削装置提供预警、引导和粗定位的作用。清屑刷1在整个装置的前方，与横板3相连，其下表面刚好与钢轨上表面相接触，将整个装置行进前方的杂物和铁屑等进行清扫，保证装置的正常运行。对于横向检测并定位的铣削装置，横向安装架20的上板21固定在主轴箱下板11上，横向气缸23固定在横向安装架20的下方，在横向气缸的表面230伸出横向推杆24，在推杆的末端通过轴与轴承连有横向仿形探测轮25。横向激光位移传感器22装在横向推杆24与横向安装架20之间、固定在横向气缸23的表面230上。横向安装架20上的横向气缸23及横向推杆24保证横向仿形探测轮25可以沿着平行于导轨的方向滚动。对于垂向检测并定位的铣削装置，与横向检测并定位的铣削装置原理相同，垂向安装架14的上板15固定在主轴箱的下板11上，与横向检测装置沿着钢轨延伸的方向平行安装，垂向气缸17的下表面170伸出垂向推杆18，在推杆的末端通过轴与轴承连有垂向钢轨滚轮19。垂向激光位移传感器13装在垂向推杆18与垂向安装架14之间、固定在垂向气缸的下表面170上。垂向安装架14上的垂向气缸17与垂向推杆18保证垂向钢轨滚轮19可以沿着垂直于导轨的方向移动。当钢轨铣削车开始运行，摄像头2即开始检测前方的钢轨状况，当检测到前方钢轨路况出现问题时，实时通过反馈系统将数据反馈给数控系统，首先利用钢轨铣削车本身的横向滑轨和垂向滑轨进行粗定位，然后利用摄像头检测到的信息使横向检测装置和垂向检测装置大致运动到与钢轨接近的位置上，对于横向检测装置，经过之前的粗定位之后，此时横向激光位移传感器22可对钢轨侧面进行扫描，将扫描后获得的数据信息通过反馈系统进行反馈，经数据处理即可先获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置，其特征在于：其包括实时检测组件、横向检测装置和垂向检测装置，所述实时检测组件包括摄像头、横向激光位移传感器、垂向激光位移传感器和探测轮，所述横向检测装置包括探测轮以及相连接的轴与轴承、横向气缸、横向推杆和所述横向激光位移传感器，用于进行横向定位并确定横向加工基准；所述垂向检测装置包括垂向钢轨滚轮以及相连接的轴与轴承、垂向气缸、垂向推杆和所述垂向激光位移传感器，用于进行垂向定位并确定垂向加工基准；所述探测轮位于铣刀盘内侧且主轴箱下方，所述探测轮与钢轨表面接触并装有横向激光位移传感器，所述探测轮为横向仿形探测轮；所述横向气缸通过推动所述横向推杆实现横向滑移，在所述横向推杆的上方并且在所述横向气缸的表面装有所述横向激光位移传感器；所述垂向钢轨滚轮安装在垂向安装架的下方，在所述垂向钢轨滚轮与所述垂向安装架之间装有所述垂向气缸，所述垂向激光位移传感器设置在所述垂向推杆与所述垂向安装架之间、并位于所述垂向气缸的表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于钢轨铣削的实时检测轨形并定位的铣削装置，其特征在于：其包括实时检测组件、横向检测装置和垂向检测装置，所述实时检测组件包括摄像头、横向激光位移传感器、垂向激光位移传感器和探测轮，所述横向检测装置包括探测轮以及相连接的轴与轴承、横向气缸、横向推杆和所述横向激光位移传感器，用于进行横向定位并确定横向加工基准；所述垂向检测装置包括垂向钢轨滚轮以及相连接的轴与轴承、垂向气缸、垂向推杆和所述垂向激光位移传感器，用于进行垂向定位并确...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙迎兵，张伟，杨成龙，吴凤和，张会龙，余发国，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：新型
国别省市：河北;13