本实用新型涉及轨道维护设备领域，具体涉及一种钢轨在线加工单元。
背景技术：
近年来，随着我国铁路和地铁线路里程不断增加，钢轨的维护和保养也越来越重要。钢轨由于重载和高速等恶劣工况，容易产生严重变形和各种病害，包括鱼鳞伤和肥边等，严重影响了列车的平稳性和安全性。为了增加钢轨的使用寿命和提高铁路运营的经济效益，就必须对钢轨进行在线加工维护，使得维护过后的钢轨可以恢复基本的正常廓形，维持列车的行车安全。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服上述现有技术中的不足，提供一种钢轨在线加工单元，该单元可以在线路上对钢轨进行加工，消除钢轨病害，从而增加钢轨的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
本实用新型设定：与钢轨延伸方向垂直的方向（即平行于枕木方向）为横向，垂直于钢轨顶面方向（即平行于道钉方向）为纵向。
一种钢轨在线加工单元，包括移动模块、检测模块和加工模块，所述移动模块包括横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构与主车架相连，分别位于主车架两侧，呈对称布置，所述纵向移动机构与横向移动机构相连，纵向移动机构位于横向移动机构两端，呈对称布置；所述检测模块包括前检测机构和后检测机构，所述前检测机构位于纵向移动机构下方，与纵向移动机构相连，呈对称布置，所述后检测机构与前检测机构相连，布置在前检测机构沿钢轨延伸方向的后侧，呈对称布置；所述加工模块包括驱动机构和加工机构，所述驱动机构与纵向移动机构相连，呈对称布置，所述加工机构与驱动机构相连，位于驱动机构下方，同时又位于前检测机构和后检测机构中间，呈对称布置；所述检测模块和加工模块均沿钢轨长度方向设置。
在上述技术方案中，所述移动模块中的横向移动机构包括设于所述主车架上的横向滑轨安装架和丝杠安装架，以及设于所述横向滑轨安装架上的横向滑轨和设于所述丝杠安装架上的横向移动丝杠，所述横向滑轨和横向移动丝杠均与横向滑板相连，所述横向滑板正面设有与横向滑轨相连的横向滑块和与横向移动丝杠连接的丝杠座，所述滑板背面设有油缸座和纵向移动滑轨，所述油缸座设有升降油缸，升降油缸与纵向移动机构相连；所述纵向移动机构包括与横向移动机构相连的油缸座、纵向移动滑轨以及与纵向移动滑轨相连的纵向滑块，所述纵向滑块和油缸座均布置在纵向滑板上，纵向滑块对称布置于纵向滑板两侧；所述纵向滑板上还设有二级纵向移动机构，二级纵向移动机构与检测模块相连。
在上述技术方案中，所述二级纵向移动机构包括连接在纵向滑板上的纵向移动丝杠、纵向连接轴和连接轴导向套，所述纵向移动丝杠与纵向连接架相连，所述纵向连接架与纵向连接轴相连，所述纵向连接轴穿过连接轴导向套与检测模块相连，所述连接轴导向套固定于纵向滑板上。
在上述技术方案中，所述检测模块通过连接座与纵向移动机构的纵向连接轴相连，所述前检测机构设有仿形靴和侧仿形杆，所述仿形靴底部设置有仿形滑板，仿形靴中间设有连接销，将仿形靴和连接座相连，仿形靴可以绕连接销进行一定角度的转动，侧仿形杆通过固定块连接于仿形靴上，侧仿形杆可以围绕固定块摆动一定的角度；所述后检测机构设有仿形杆、仿形滑块和传感测量模块，仿形杆通过铰点连接在仿形靴上，仿形杆可以绕铰点进行一定角度的转动，仿形滑块连接在仿形杆上，传感测量模块位于仿形杆的上方。
在上述技术方案中，所述加工模块位于前检测机构和后检测机构之间，且三者沿钢轨长度方向设置；所述加工模块的驱动机构设有电机和电机固定座，电机固定座固定在纵向移动机构的纵向滑板上，电机通过传动机构连接带动加工机构运动，所述加工机构包括主轴、套管、加工刀盘，主轴穿过套管与传动机构相连接，所述套管固定在纵向滑板上，主轴另一头与加工刀盘相连，从而实现电机驱动加工刀盘工作。
本实用新型钢轨在线加工单元，结构简单、使用方便，该加工单元能够通过检测模块测量钢轨的尺寸信息，使得加工模块在移动模块的驱动下在线对有病害的钢轨进行加工，从而增加钢轨使用寿命，降低磨损，提升铁路运行的平稳性，提高铁路运营的经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为横向移动机构的结构示意图。
图3是纵向移动机构的结构示意图。
图4是二级纵向移动机构的结构示意图。
图5是检测模块的结构示意图。
图6是加工模块的结构示意图。
图中：移动模块1，检测模块2，加工模块3，主车架4，横向移动机构11，纵向移动机构12，前检测机构21，后检测机构22，驱动机构31，加工机构32，横向滑块111，横向滑轨112，纵向滑块121，纵向滑轨122，升降油缸123，二级纵向移动机构124，纵向电机125，纵向移动丝杠126，纵向连接轴127，连接座201，仿形靴211，侧仿形杆212，仿形滑板213，连接销214，固定块215，仿形杆221，仿形滑块222，线性传感器223，电机311，电机固定座312，传动机构313，主轴321，套管322，加工刀盘323。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种钢轨在线加工单元，主要包括与主车架4相连接的一对移动模块1、检测模块2和加工模块3。
其中移动模块1设有横向移动机构11和纵向移动机构12，每个横向移动机构11和对应的纵向移动机构12相连接，相互独立运动；两对机构统一通过横向移动机构11固定在主车架4上。
横向移动机构11设有横向滑块111和横向滑轨112，通过横向电机驱动横向移动丝杠控制横向移动机构11在横向滑轨112上完成横向移动动作，如图2所示。纵向移动机构12设有纵向滑块121、纵向滑轨122和升降油缸123，通过升降油缸123伸缩完成纵向移动动作。升降油缸123一侧还设有二级纵向移动机构124，其中二级纵向移动机构通过纵向电机125驱动纵向移动丝杠126控制检测模块2进行升降运动，如图3、图4所示。
其中检测模块2位于纵向移动机构12下方，通过连接座201与纵向移动机构12的纵向连接轴127相连接。其中检测模块中设置有前检测机构21和后检测机构22；前检测机构21设有仿形靴211和侧仿形杆212，所述仿形靴211底部设置有仿形滑板213，仿形靴中间有连接销214，将仿形靴211和连接座201相连，仿形靴可以绕连接销214进行一定角度的转动；侧仿形杆212通过固定块215连接于仿形靴211上，侧仿形杆212可以围绕固定块摆动一定的角度。
后检测机构22设有仿形杆221和仿形滑块222和线性传感器223，仿形杆221通过铰点连接在仿形靴211上，仿形杆可以绕铰点进行一定角度的转动。仿形滑块222连接在仿形杆221上，线性传感器位于仿形杆221的上方，如图5所示。
其中加工模块3位于前检测机构21和后检测机构22之间，且三者沿钢轨长度方向设置；所述加工模块3主要包括驱动机构31和加工机构32，驱动机构31具有电机311和电机固定座312，电机固定座312固定在纵向移动机构12上，电机311通过传动机构313连接带动加工机构32运动。所述加工机构32主要包括主轴321、套管322、加工刀盘323，主轴321穿过套管322与传动机构313相连接，另一头与加工刀盘323相连接，从而实现电机311驱动加工刀盘323工作，如图6所示。
下面详细的介绍钢轨在线加工单元运动过程：横向移动机构11依靠横向滑轨112与主车架4连接，带动整个钢轨在线加工单元钢轨延伸方向运动。钢轨在线加工单元在线作业需要实现横向和纵向和沿钢轨延伸方向三个方向的联动。单元作业时，首先由横向移动机构11带动整个单元向两侧横向移动到钢轨上表面，然后由纵向移动机构12控制升降油缸123带动检测模块2和加工单元3下降，直至检测模块2中的仿形滑板213接触到钢轨上表面。横向移动机构11继续带动整个钢轨在线加工单元横向运动，直至检侧模块2中的侧仿形杆212接触钢轨侧面，随即停止横向运动。
整个钢轨在线加工单元继续沿钢轨延伸方向运动，由二级纵向移动机构124中的纵向电机125控制纵向移动丝杠126带动检测模块2纵向提升一定距离，此时加工单元3则会下降相同距离。此距离为加工单元3对钢轨的加工深度，通过检测模块2的提升高度可以控制加工深度。通过纵向移动丝杠126的提升速度，可以控制加工单元3达到所需的缓坡切入和切出。
同时检测模块2中侧仿形杆212紧贴钢轨侧面，当侧仿形杆212发生一定角度摆动时，可以通过数控系统反馈使横向移动机构11横移一定的尺寸来带动加工单元3中的加工刀盘323运动完成钢轨侧面的加工。
以上所述的钢轨在线加工单元运动均为两侧同时运动，且作业状态为两侧同时加工。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
1.一种钢轨在线加工单元，其特征在于：包括移动模块、检测模块和加工模块，所述移动模块包括横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构与主车架相连，分别位于主车架两侧，呈对称布置，所述纵向移动机构与横向移动机构相连，纵向移动机构位于横向移动机构两端，呈对称布置；所述检测模块包括前检测机构和后检测机构，所述前检测机构位于纵向移动机构下方，与纵向移动机构相连，呈对称布置，所述后检测机构与前检测机构相连，布置在前检测机构沿钢轨延伸方向的后侧，呈对称布置；所述加工模块包括驱动机构和加工机构，所述驱动机构与纵向移动机构相连，呈对称布置，所述加工机构与驱动机构相连，位于驱动机构下方，同时又位于前检测机构和后检测机构中间，呈对称布置；所述检测模块和加工模块均沿钢轨长度方向设置。
2.根据权利要求1所述的钢轨在线加工单元，其特征在于：所述移动模块中的横向移动机构包括设于所述主车架上的横向滑轨安装架和丝杠安装架，以及设于所述横向滑轨安装架上的横向滑轨和设于所述丝杠安装架上的横向移动丝杠，所述横向滑轨和横向移动丝杠均与横向滑板相连，所述横向滑板正面设有与横向滑轨相连的横向滑块和与横向移动丝杠连接的丝杠座，所述滑板背面设有油缸座和纵向移动滑轨，所述油缸座设有升降油缸，升降油缸与纵向移动机构相连；所述纵向移动机构包括与横向移动机构相连的油缸座、纵向移动滑轨以及与纵向移动滑轨相连的纵向滑块，所述纵向滑块和油缸座均布置在纵向滑板上，纵向滑块对称布置于纵向滑板两侧；所述纵向滑板上还设有二级纵向移动机构，二级纵向移动机构与检测模块相连。
3.根据权利要求2所述的钢轨在线加工单元，其特征在于：所述二级纵向移动机构包括连接在纵向滑板上的纵向移动丝杠、纵向连接轴和连接轴导向套，所述纵向移动丝杠与纵向连接架相连，所述纵向连接架与纵向连接轴相连，所述纵向连接轴穿过连接轴导向套与检测模块相连，所述连接轴导向套固定于纵向滑板上。
4.根据权利要求1所述的钢轨在线加工单元，其特征在于：所述检测模块通过连接座与纵向移动机构的纵向连接轴相连，所述前检测机构设有仿形靴和侧仿形杆，所述仿形靴底部设置有仿形滑板，仿形靴中间设有连接销，将仿形靴和连接座相连，仿形靴可以绕连接销进行一定角度的转动，侧仿形杆通过固定块连接于仿形靴上，侧仿形杆可以围绕固定块摆动一定的角度；所述后检测机构设有仿形杆、仿形滑块和线性传感器，仿形杆通过铰点连接在仿形靴上，仿形杆可以绕铰点进行一定角度的转动，仿形滑块连接在仿形杆上，线性传感器位于仿形杆的上方。
5.根据权利要求1所述的钢轨在线加工单元，其特征在于：所述加工模块位于前检测机构和后检测机构之间，且三者沿钢轨长度方向设置；所述加工模块的驱动机构设有电机和电机固定座，电机固定座固定在纵向移动机构的纵向滑板上，电机通过传动机构连接带动加工机构运动，所述加工机构包括主轴、套管、加工刀盘，主轴穿过套管与传动机构相连接，所述套管固定在纵向滑板上，主轴另一头与加工刀盘相连，从而实现电机驱动加工刀盘工作。
技术总结