铁路预制箱梁的钢模板用打磨机
技术领域
本发明涉及一种用于对铁路预制箱梁的钢模板进行打磨处理的机器，属于用于磨削的装置
技术领域
。背景技术
高速铁路建设主要以预应力混凝土简支箱梁桥和连续箱梁桥为主，随着国家铁路系统的迅速发展和机械化程度提高，铁路标准跨度简支箱梁预制施工技术日趋成熟。这些铁路预制箱梁目前均是通过钢模板浇注混凝土形成的，浇注完成一榀箱梁后，在钢模板表面总会残留凝聚的混凝土，因此就需要对钢模板表面进行打磨，以重复使用钢模板进行下一榀箱梁的浇注。铁路预制箱梁的钢模板的表面主要由左右对称的一对翼缘板面、一对侧模板面和底模板面组成，其中侧模板面积最大，按照高速铁路常用的32米箱梁的尺寸，侧模板表面积约为540㎡，如果采用人工对侧模完全打磨一遍，工作量非常巨大。
已有采用机械化打磨装置来完成对钢模板的表面进行打磨，如公开号是CN109318354 A的中国专利文献公开了一种用于箱梁模板自动打磨除尘和喷涂的一体装置，该装置采用对钢模板的表面进行仿形的框架，在框架上设有很多的打磨钢丝头（约上百个），每一个打磨钢丝头配置一个驱动电机，则需要很多的电机及其配置线缆，使得该装置的生产制造、使用操作及更换维护工作将会非常繁杂，因此在实践中难以普及。此外，该装置设置四组行走轮机构，其中两组是落在钢模板的底模面上，势必造成行走轮覆盖的内模部分表面无法被打磨到，形成钢模板表面的局部漏磨。另外，由于上百个打磨钢丝头的压力并不容易保持一致，因此会造成对钢模板表面打磨量的深浅不一。
还有公开号是CN203418396U的中国专利文献公开了一种整体式箱梁打磨机，该打磨机设置了一个与箱梁的径向断面形状相配的电磁打磨模板，在该打磨模板上开设对个均布的打磨孔，在打磨孔内配置打磨轮（数量也很多）。该打磨机虽然有多孔和打磨轮，但孔与孔之间的部分无法被打磨轮接触和打磨到，因此也造成钢模板表面局部漏磨。此外，打磨模板利用电磁原理提供打磨的压力没有交代清楚，加之打磨轮数量众多，难以保证对钢模板表面打磨量的均匀性。
上述现有技术在打磨的过程中均容易出现打磨量的过度或者不足情况，对铁路预制箱梁的施工效率和预制箱梁的外观质量控制产生不利的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：用较少打磨轮实现对铁路预制箱梁的钢模板表面无遗漏和精准的打磨。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种铁路预制箱梁的钢模板用打磨机，包括仿形所述钢模板并横跨所述钢模板的主体桁架和动力控制系统，所述主体桁架截面形状与所述箱梁的截面形状基本一致并呈左右对称，所述主体桁架的截面下边沿线与所述钢模板的截面线基本平行相对吻合，所述主体桁架的上半部分形成向两端延伸出的悬臂架，所述主体桁架的下半部分形成梯形架，所述悬臂架的两端分别设置有相同的两个行走机构、门型框架和升降机构；所述行走机构包括设于门型框架底部的行走轮，所述行走轮落在所述箱梁的浇筑台座顶部两侧轨道上；将所述钢模板的表面分为翼缘板侧面、上翼缘板面、下翼缘板面、阳角圆弧面、腹板面、阴角圆弧面和底模板面的七段表面，从所述主体桁架的端部开始沿所述主体桁架的下沿分别对称设置有与所述翼缘板侧面相对吻合并用于打磨所述翼缘板侧面的第一打磨辊机构，与所述上翼缘板面相对吻合并用于打磨所述上翼缘板面的第二打磨辊机构、与所述下翼缘板面相对吻合并用于打磨所述下翼缘板面的第三打磨辊机构、与所述阳角圆弧面相对吻合并用于打磨所述阳角圆弧面的第四打磨辊机构、与所述腹板面相对吻合并用于打磨所述腹板面的第五打磨辊机构、与所述阴角圆弧面相对吻合并用于打磨所述阴角圆弧面的第六打磨辊机构、与所述底模板面相对吻合并用于打磨所述底模板面的第七打磨辊机构；相邻打磨辊机构的打磨辊沿所述打磨机运动方向形成前后彼此平行并形成有交错重叠段。
本发明的有益效果是：1）由于打磨机的主体桁架的上半部分形成向两端延伸出的悬臂架，并在悬臂架的两端设置行走机构和升降机构，因此可以使整个打磨机悬挂在铁路预制箱梁的浇筑台座顶部两侧轨道上，既可以使沿主体桁架的截面下边沿至两端设置的各个打磨辊机构全面覆盖钢模板的所有表面，还可以通过主体桁架的整体升降来使各个打磨辊机构对钢模板的所有表面形成均匀的压力，因此可以对钢模板的所有表面形成精准的打磨；2）又由于把钢模板的表面分为翼缘板侧面、上翼缘板面、下翼缘板面、阳角圆弧面、腹板面、阴角圆弧面和底模板面的七段表面，尤其是将侧模板面进行了分段划分，然后对应地设置可以与这七段面相对吻合的七个打磨辊机构，相比现有打磨机在覆盖钢模板所有表面的基础上可以大大减少打磨辊机构的数量，并且这七个打磨辊机构彼此相邻的打磨辊之间前后彼此平行并形成交错重叠一段长度，这样就可以使钢模板的所有表面都被打磨辊所覆盖，从而保证对钢模板的所有表面形成无遗漏的打磨。
进一步，所述第一磨辊机构的第一打磨辊呈竖直状并与所述翼缘板面贴合，所述第二磨辊机构的第二打磨辊与水平面夹角为4°并与所述上翼缘板面贴合，所述第三磨辊机构的第三打磨辊与水平面夹角为10°并与所述下翼缘板面贴合，所述第四磨辊机构的第四打磨辊制成带凹圆弧面的腰鼓状并与所述阳角圆弧面贴合，所述第五磨辊机构的第五打磨辊与水平面夹角为76°并与所述腹板面贴合，所述第六磨辊机构的第六打磨辊制成带凸弧面的柱体状并与所述阴角圆弧面贴合，所述第七磨辊机构的第七打磨辊呈水平圆柱体状并与所述底模板面全贴合。
进一步，所述悬臂架两端均设制成升降支架，在所述门式框架两侧竖直框内侧上形成有滑槽，所述升降支架的两侧嵌入所述滑槽内；所述升降支架的顶部穿设有丝杆；所述丝杆一端固定在所述门式框架的顶部，另一端与螺纹传动器螺接，所述螺纹传动器及其固定座固定在所述升降支架的竖直两内侧壁上。
进一步，所述打磨辊机构均包括联接在所述主体桁架下沿的吊板、安装在所述吊板上的转轴、打磨驱动装置、传动器和套设在所述转轴上的打磨辊，所述打磨辊的表面附着有磨料。
进一步，还包括设置于主体桁架上的除尘装置，所述动力控制系统包括外接电源的电控箱，所述行走机构还包括设于门型框架底部的底座、设于底座上的传动器和行走电机，所述打磨驱动装置是打磨电机，所述传动器是链条，所述除尘装置包括风机、管路和抽风口，所述电控箱与所述打磨电机、行走电机和风机通过电缆形成电控连接。
进一步，所述主体桁架的横向弦杆、纵向弦杆、立杆和斜撑采用方管彼此焊接而成，在所述桁架的顶部铺设钢板。
进一步，所述吊板与打磨辊的两端设有顶进丝杆和压紧弹簧。
附图说明
下面结合附图对本发明的铁路预制箱梁的钢模板用打磨机作进一步说明。
图1是实施例中铁路预制箱梁的钢模板用打磨机的立体结构总示意图。
图2是实施例中铁路预制箱梁的钢模板用打磨机的平面结构总示意图。
图3是实施例中第三打磨辊机构的结构示意图。
图4是实施例中第一打磨辊机构的结构示意图。
图5是实施例中第四打磨辊机构的结构示意图。
图6是实施例中第六打磨辊机构的结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的铁路预制箱梁的钢模板用打磨机，如图1和图2所示，包括仿形钢模板5并横跨钢模板5的主体桁架1和和动力控制系统，主体桁架1截面形状与箱梁的截面形状基本一致并呈左右对称的两半部分，主体桁架1的截面下边沿线与钢模板的截面线基本相对平行一致，主体桁架1的上半部分形成向两端延伸出的悬臂架，主体桁架1的下半部分形成梯形架，悬臂架的两端设置有相同的两个行走机构4、门型框架3-1和升降机构3；行走机构4包括设于门型框架3-1底部的行走轮4-1、底座、设于底座上传动机构和行走电机4-2，行走轮4-1落在箱梁的浇筑台座顶部两侧轨道上。
如图2所示，本实施例将钢模板5进行划分七段分别是翼缘板侧段5-1、上翼缘板段5-2、下翼缘板段5-3、阴角圆弧段5-4、腹板段5-5、阴角圆弧段5-6和底模段5-7，相应的钢模板5表面划分为翼缘板侧面、上翼缘板面、下翼缘板面、阳角圆弧面、腹板面、阴角圆弧面和底模板面的七段表面。如图1和图2所示，从主体桁架1的端部开始沿主体桁架1的下沿分别对称设置有与翼缘板侧面相对吻合且用于打磨翼缘板侧面的第一打磨辊机构2-1，与上翼缘板面相对吻合且用于打磨上翼缘板面的第二打磨辊机构2-2、与下翼缘板面相对吻合且用于打磨下翼缘板面的第三打磨辊机构2-3、与阳角圆弧面相对吻合且用于打磨阳角圆弧面的第四打磨辊机构2-4、与腹板面相对吻合且用于打磨腹板面的第五打磨辊机构2-5、与阴角圆弧面相对吻合且用于打磨阴角圆弧面的第六打磨辊机构2-6、与底模板面相对吻合且用于打磨底模板面的第七打磨辊机构2-7。其中，第二打磨辊机构2-2、第三打磨辊机构2-3、第五打磨辊机构2-5和第七打磨辊机构2-7的这四种打磨辊机构的外形基本相同，仅是长度尺寸有差异。
如图3所示，以第三打磨辊机构2-3为例，这七个打磨辊机构均是包括联接在主体桁架1下沿的吊板15、安装在吊板15上的转轴7、打磨电机8、传动器（链条）9和套设在转轴7上的打磨辊10，在打磨辊10的表面附着有钢丝磨料。此外，在吊板15与打磨辊10的两端设有顶进丝杆和压紧弹簧。吊板15和打磨辊10分别有七种，以分别对应上述七种打磨辊机构。
第一打磨辊机构2-1的第一打磨辊10-1如图4所示，其呈竖直状，使用时可与翼缘板侧面贴合，第一打磨辊10-1的底部采用锥形设计，锥形凸角11可以更好的实现对钢模板的翼缘板侧面的角部位进行打磨。
如图1和图2所示，第二磨辊机构2-2的第二打磨辊与水平面的夹角为4°，使用时可与钢模板的上翼缘板面贴合。
如图1和图2所示，第三磨辊机构2-3的第三打磨辊与水平面夹角为10°，使用时可与钢模板的下翼缘板面贴合。
如图5所示，第四磨辊机构2-4的第四打磨辊10-4制成带凹圆弧面的腰鼓状，使用时可与钢模板的阳角圆弧面贴合。
如图1和图2所示，第五磨辊机构2-5的第五打磨辊与水平面夹角为76°，使用时可与钢模板的腹板面贴合。
如图6所示，第六磨辊机构2-6的第六打磨辊10-6制成带凸弧面的柱体状，使用时可与钢模板的阴角圆弧面贴合。
如图1和图2所示，第七磨辊机构2-7的第七打磨辊呈水平状，使用时可与钢模板的底模板面全贴合。
这七个打磨辊机构彼此相邻的各自打磨辊沿打磨机运动方向前后彼此平行并形成交错重叠的一段，交错重叠的这一段的长度一般是取10-30cm。
本实施例的打磨机还包括除尘装置，除尘装置包括风机12、管路和抽风口。本实施例的动力控制系统包括电控箱6以其控制的上述行走电机4-2、多个打磨电机8和风机12等。
如图1所示，升降机构3是把主体桁架1的悬臂架两端均设制成升降支架3-3，在门式框架3-1两侧竖直框内侧上形成有滑槽，升降支架3-3的两侧嵌入滑槽内；升降支架3-3的顶部穿设有丝杆；丝杆一端固定在门式框架3-1的顶部，另一端与螺纹传动器3-2螺接，螺纹传动器3-2及其固定座固定在升降支架3的竖直两内侧壁上。
如图1和2所示，主体桁架1的横向弦杆、纵向弦杆、立杆和斜撑采用方管彼此焊接而成，在主体桁架1的顶部铺设钢板和风机12。风机12通过主风管将七种分支风管和七组抽风口分别接到七种打磨辊机构的附近。电控箱6与多个打磨电机8、行走电机4-2和风机12通过电缆形成电控连接，电控箱外接电源。
使用时，本实施例的打磨机就位后，通过电控箱启动七种打磨辊机构的打磨辊电机，对七种打磨辊机构的运行状态进行检查，并通过升降机构3调整主体桁架1的高度来调整各打磨辊机构的打磨辊与钢模板的七段面之间的接触程度；
准备完毕，通过电控箱启动行走电机，使打磨机沿钢模板两侧的箱梁的浇筑台座顶部两侧轨道开始移动行走，在移动行走过程中，七种打磨辊即对钢模板的全表面进行彻底打磨；
打磨过程中，通过压紧弹簧可以使打磨辊始终保持对钢模板表面的压力；另外，根据测量打磨辊电机的电流大小来判断每一个打磨辊机构的功率情况，并适时根据设计功率要求通过顶进丝杆调整打磨辊与钢模板表面之间距离。此外，打磨过程中，启动风机实时进行除尘；
打磨结束，进行后续除尘、涂刷脱模剂等其他工序。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，但本发明并不局限于此，比如：1）打磨辊机构除了上述实施例的结构以外，还可以采用其他的结构；2）升降机构3除了上述实施例的结构以外，还可以采用其他的结构；3）主体桁架的结构除了上述实施例和图示的结构以外，还可以采用其他的结构；4）本发明的动力控制系统及其控制的各电机等也可以采用液压马达和液压控制器来代替，即电控换成液控；5）链条也可以用皮带或其他传动器代替；等等。所有根据本发明的构思及其技术方案加以等同替换或等同改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。
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