具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置
阅读说明：本技术 具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置 (Steel rail online renovation device with plane secondary enveloping ring surface worm speed reducing mechanism ) 是由 王磊 韩双平 徐春涛 于 2020-01-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置,包括驱动电机(1)、主轴箱体(5)和基板(9),主轴箱体(5)与基板(9)之间通过定位滑靴(6)相连接,主轴箱体(5)内装有主轴(7)和平面二次包络环面蜗杆传动副,所述平面二次包络环面蜗杆传动副包括平面二次包络环面蜗杆(4)和涡轮(8),平面二次包络环面蜗杆(4)位于涡轮(8)下方并与之相啮合,平面二次包络环面蜗杆(4)与驱动电机(1)相连接,涡轮(8)与主轴(7)相连接,主轴(7)一端装有圆周铣盘(3)。本发明通过平面二次包络环面蜗杆传动副实现钢轨在线整修,具有结构紧凑、速比大、效率高、体积小、重量轻及运行平稳的技术特点。(The invention relates to a steel rail online renovation device with a plane secondary enveloping ring surface worm speed reducing mechanism, which comprises a driving motor (1), a main shaft box body (5) and a substrate (9), wherein the main shaft box body (5) is connected with the substrate (9) through a positioning sliding shoe (6), a main shaft (7) and a plane secondary enveloping ring surface worm transmission pair are arranged in the main shaft box body (5), the plane secondary enveloping ring surface worm transmission pair comprises a plane secondary enveloping ring surface worm (4) and a worm wheel (8), the plane secondary enveloping ring surface worm (4) is positioned below the worm wheel (8) and is meshed with the worm wheel, the plane secondary enveloping ring surface worm (4) is connected with the driving motor (1), the worm wheel (8) is connected with the main shaft (7), and one end of the main shaft (7) is provided with a circumferential milling disc (3). The invention realizes the online renovation of the steel rail by the planar secondary enveloping ring surface worm transmission pair, and has the technical characteristics of compact structure, large speed ratio, high efficiency, small volume, light weight and stable operation.)
技术领域
本发明涉及铁路养护设备，尤其涉及一种具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置。
背景技术
近年来，我国地铁轨道交通发展迅速，伴随运量增加和运行速度的提高，钢轨表面损伤问题开始越来越突出，其中常见的损伤有钢轨滚动接触疲劳裂纹、波磨和曲线上端钢轨侧磨。如果钢轨表面损伤得不到及时、有效地整修，将严重影响行车安全以及钢轨使用寿命。
目前，钢轨在线整修加工技术主要有钢轨打磨、钢轨铣削两种。现有铣磨车或铣轨车配置的钢轨在线整修装置主要是采用电机驱动圆周铣削刀盘的方式，由于电机转速较高，必须进行减速后再驱动铣刀盘转动。现有钢轨在线整修装置采用的减速机构主要是带传动与齿轮传动结合的减速方式，其中齿轮传动采用一级或者两级齿轮减速，因此存在减速机构较复杂，减速箱体占用体积过大，不能实现紧凑布局的技术缺陷。
专利号为ZL201320039440.9的中国实用新型专利公开了一种性能优秀、承载能力大、效率高、使用寿命长的阀门的平面二次包络环面蜗杆传动副。该实用新型所提供解决的技术方案是：阀门的平面二次包络环面蜗杆传动副，包括相啮合的蜗轮和蜗杆，蜗杆具有至少三个轮齿，所述蜗杆轮齿包含一中央轮齿，蜗杆轮齿呈以该中央轮齿为中心并且随着远离中央轮齿而逐渐增大齿高的排列，蜗杆轮齿的齿顶形成的弧线与蜗轮蜗齿的齿根形成的弧线相互重合，蜗杆轮齿的齿顶形成的弧线、蜗杆轮齿的齿根形成的弧线以及蜗轮蜗齿的齿顶形成的弧线均呈以蜗轮中心为圆心的同心圆。但该实用新型仅专用于阀门启闭的传动副使用，并不适用于钢轨在线整修加工，因此仍需改进。
发明内容
为了解决上述现有钢轨在线整修装置减速机构较复杂，减速箱体占用体积过大，不能实现紧凑布局的技术缺陷，以及上述现有阀门的平面二次包络环面蜗杆传动副存在的技术缺陷，本发明提供一种具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置，用于完成钢轨在线整修作业，实现消除钢轨表面病害，恢复轨头标准廓形的技术效果。
本发明设定：与钢轨平行的方向为纵向，与钢轨垂直的方向为横向，重力方向为垂向；移动式地铁钢轨在线铣削车作业时的作业方向一侧为右向，反之为左向。
本发明采用的优选技术方案一具体如下：
具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置，包括驱动电机、主轴箱体和基板，所述主轴箱体与所述基板之间通过定位滑靴相连接，所述主轴箱体内装有主轴和平面二次包络环面蜗杆传动副，所述平面二次包络环面蜗杆传动副包括平面二次包络环面蜗杆和涡轮，所述平面二次包络环面蜗杆位于所述涡轮下方并与之相啮合，所述平面二次包络环面蜗杆与所述驱动电机相连接，所述涡轮与所述主轴相连接，所述主轴一端装有圆周铣盘。
优选的是，所述驱动电机安装在所述主轴箱体上方，且所述驱动电机的驱动轴方向与所述平面二次包络环面蜗杆平行，所述平面二次包络环面蜗杆通过同步带与所述驱动电机相连接。从而有效利用空间，使结构更加紧凑。
在上述任一方案中优选的是，包括铣轨车车架，所述铣轨车车架上装有基座，所述基板安装在所述基座上。所述基板能够在所述基座上进行横向或垂向的滑动，以实现所述圆周铣盘在钢轨上的定位。
在上述任一方案中优选的是，所述圆周铣盘的直径尺寸为900mm-1600mm。
在上述任一方案中优选的是，所述圆周铣盘替换成圆周磨石盘。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆传动副采用一般型传动形式。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆传动副采用典型传动形式。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆传动副采用九头平面二次包络环面蜗杆传动副。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆齿面采用硬化处理后进行精确磨削制成。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆至少包括三个轮齿。
本发明采用的优选技术方案二具体如下：
具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置，包括驱动电机、主轴箱体和基板，所述主轴箱体与所述基板之间通过定位滑靴相连接，所述主轴箱体内装有主轴和平面二次包络环面蜗杆传动副，所述平面二次包络环面蜗杆传动副包括平面二次包络环面蜗杆和涡轮，所述平面二次包络环面蜗杆位于所述涡轮下方并与之相啮合，所述平面二次包络环面蜗杆与所述驱动电机相连接，所述涡轮与所述主轴相连接，所述主轴一端装有圆周铣盘。
优选的是，所述驱动电机通过平键或花键直接安装在所述平面二次包络环面蜗杆一端。从而有效利用空间，使结构更加紧凑。
在上述任一方案中优选的是，包括铣轨车车架，所述铣轨车车架上装有基座，所述基板安装在所述基座上。所述基板能够在所述基座上进行横向或垂向的滑动，以实现所述圆周铣盘在钢轨上的定位。
在上述任一方案中优选的是，所述圆周铣盘的直径尺寸为900mm-1600mm。
在上述任一方案中优选的是，所述圆周铣盘替换成圆周磨石盘。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆传动副采用一般型传动形式。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆传动副采用典型传动形式。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆传动副采用九头平面二次包络环面蜗杆传动副。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆齿面采用硬化处理后进行精确磨削制成。
在上述任一方案中优选的是，所述平面二次包络环面蜗杆至少包括三个轮齿。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过设置具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置以替代现有带传动与齿轮传动相结合的减速机构，使钢轨在线整修装置结构更为紧凑，也便于布置更大直径的铣削刀盘，能够充分利用平面二次包络环面蜗杆传动副的速比大、效率高、体积小、重量轻及运行平稳等技术优势，用于完成钢轨在线的整修作业，实现消除钢轨表面病害，恢复轨头标准廓形的技术效果。
附图说明
图1为按照本发明的具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置的一优选实施例的总体结构立体图。
图2为按照本发明的具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置的一优选实施例安装在铣轨车车架上的结构示意图。
图3为按照本发明的具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置的一优选实施例对钢轨进行整修作业的示意图。
图4为按照本发明的具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置中二次包络环面蜗杆减速机构的一优选实施例的立体图。
附图标记说明：
1驱动电机；2同步带；3圆周铣盘；4平面二次包络环面蜗杆；5主轴箱体；6定位滑靴；7主轴；8涡轮；9基板；10铣轨车车架；11基座；12钢轨；13轨枕。
具体实施方式
下面结合图1-4详细描述所述具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置的优选技术方案：
实施例1：
具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置，包括驱动电机1、主轴箱体5和基板9，主轴箱体5与基板9之间通过定位滑靴6相连接，主轴箱体5内装有主轴7和平面二次包络环面蜗杆传动副，所述平面二次包络环面蜗杆传动副包括平面二次包络环面蜗杆4和涡轮8，平面二次包络环面蜗杆4位于涡轮8下方并与之相啮合，平面二次包络环面蜗杆4与驱动电机1相连接，涡轮8与主轴7相连接，主轴7一端装有圆周铣盘3。
基板9能够在基座11上进行横向或垂向的滑动，以实现圆周铣盘3在钢轨12上的定位；
驱动电机1安装在主轴箱体5上方，且驱动电机1的驱动轴方向与平面二次包络环面蜗杆4平行，平面二次包络环面蜗杆4通过同步带2与驱动电机1相连接。从而有效利用空间，使结构更加紧凑。
包括铣轨车车架10，铣轨车车架10上装有基座11，基板9安装在基座11上。
优选圆周铣盘3的直径尺寸为900mm-1600mm。
圆周铣盘3替换成圆周磨石盘。
所述平面二次包络环面蜗杆传动副可选择采用一般型传动形式、典型传动形式和九头平面二次包络环面蜗杆传动副中任一种。
平面二次包络环面蜗杆4齿面采用硬化处理后进行精确磨削制成。平面二次包络环面蜗杆4至少包括三个轮齿。
本实施例的工作原理：由驱动电机1通过同步带2带动平面二次包络环面蜗杆4转动，平面二次包络环面蜗杆4带动涡轮8转动，涡轮8带动主轴7转动，主轴7带动圆周铣盘3转动，圆周铣盘3转动后即可对钢轨12进行整修作业。
实施例2：
具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置，包括驱动电机1、主轴箱体5和基板9，主轴箱体5与基板9之间通过定位滑靴6相连接，主轴箱体5内装有主轴7和平面二次包络环面蜗杆传动副，所述平面二次包络环面蜗杆传动副包括平面二次包络环面蜗杆4和涡轮8，平面二次包络环面蜗杆4位于涡轮8下方并与之相啮合，平面二次包络环面蜗杆4与驱动电机1相连接，涡轮8与主轴7相连接，主轴7一端装有圆周铣盘3。
基板9能够在基座11上进行横向或垂向的滑动，以实现圆周铣盘3在钢轨12上的定位；
驱动电机1通过平键或花键直接安装在平面二次包络环面蜗杆4一端。从而有效利用空间，使结构更加紧凑。
包括铣轨车车架10，铣轨车车架10上装有基座11，基板9安装在基座11上。
优选圆周铣盘3的直径尺寸为900mm-1600mm。
圆周铣盘3替换成圆周磨石盘。
所述平面二次包络环面蜗杆传动副可选择采用一般型传动形式、典型传动形式和九头平面二次包络环面蜗杆传动副中任一种。
平面二次包络环面蜗杆4齿面采用硬化处理后进行精确磨削制成。平面二次包络环面蜗杆4至少包括三个轮齿。
本实施例的工作原理：由驱动电机1通过平键或花键带动平面二次包络环面蜗杆4转动，平面二次包络环面蜗杆4带动涡轮8转动，涡轮8带动主轴7转动，主轴7带动圆周铣盘3转动，圆周铣盘3转动后即可对钢轨12进行整修作业。
本发明通过设置具有平面二次包络环面蜗杆减速机构的钢轨在线整修装置以替代现有带传动与齿轮传动相结合的减速机构，使钢轨在线整修装置结构更为紧凑，也便于布置更大直径的铣削刀盘，能够充分利用平面二次包络环面蜗杆传动副的速比大、效率高、体积小、重量轻及运行平稳等技术优势，用于完成钢轨在线的整修作业，实现消除钢轨12表面病害，恢复轨头标准廓形的技术效果。
上述实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。