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1、1由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD 图纸等，联系便携式铁路钢轨钻孔机的设计摘 要：本文分析了中国国内外铁路钢轨钻孔机的现状，设计出一种新型的小型便携式铁路钢轨钻孔机。该钻孔机是由机架、夹轨机构、齿轮齿条传动和小型的电钻组成。采用了仿形定位，有效提高了钻孔的位置精度，夹轨机构采用快速夹紧机构，有效地减少了工作时间，夹紧所用的力也少。便携式铁路钢轨钻孔机的加工优点主要体现在降低了铁工的劳动强度，提高了工作效率。关键词：钢轨钻孔机；死点锁死；四杆机构The Design of Portable Drilling Machine for The Railway RailsAbst
2、ract:This text analyzed the present condition of Chinese domestic and international railroad steel rail borer machine and designed a kind of new model of small scaled then the hold type railroad steel rail borer machine.The borer machine from bay, clip track mrvhsnidm, gear rack drive and small scal
3、ed electric drill composition.Adopted to imitate a shape clamping, effectively raised the location accuracy of drilling, clipped track mrvhsnidm the adoption quickly clip tight mrvhsnidm and availably reduced a hours of labour and clipped tight 2the force used is also little.Then the transform merit
4、 of the hold type railroad steel rail borer machine mainly embodiment lowered the labour intensity of blacksmith, raised a working efficiency.Key words:Steel rail borer machine;The dead point cotter dies;Four-bar linkage1 前言随着我国铁路的高速发展和铁路运能及运量的不断增大,钢轨磨损带来的更换工作日趋增多,钢轨钻孔机的作用显得更为突出。目前现有的钢轨钻孔机在结构等方面存在着不
5、同程度的缺陷,给现场封锁施工打眼工作带来了一定的难度。便携式铁路钢轨钻孔机在铁路的铺筑中起着关键性作用，它广泛用于各种铁路工程中铁轨钻孔的作业，也可用于其它零部件的钻孔作业。便携式铁路钢轨钻孔机技术的发展，将有助于提高我国高等铁路工程的施工质量，从而带动国民经济的发展。它直接影响着铁路工程施工进度等，从而影响铁轨质量和使用寿命。然而，从我国便携式铁路钢轨钻孔机的现状来看，一方面，我国企业现在应用的是上世纪从国外引进的已落后的钻孔制造技术，技术含量较低且缺乏自主知识产权的核心技术；另一方面，由于企业在引进时没有吃透其关键技术，致使我国便携式铁路钢轨钻孔机在性能和技术水平等方面尚存在着一定的差距，
6、已不能满足当前及今后我国铁路建设的需求。本项目通过研究便携式铁路钢轨钻孔机的核心技术，从而显著提升我国便携式铁路钢轨钻孔机的使用性能和技术水平，改善钻孔作业质量，使其技术水平达到国际同行业先进水平。这不但对提高铁路路施工质量和速度有着重要的实用价值，而且对生产企业有良好的经济和社会效益。当前我国铁路建设投资仍然保持着很大规模，用户不但对便携式铁路钢轨钻孔机的需求量与日俱增，而且对使用要求也越来越高。因此，在吸收传统技便携式铁路钢轨钻孔机术优点的基础上，开发新一代拥有自主知识产权的高作业质量的便携式铁路钢轨钻孔机，是加强我国便携式铁路钢轨钻孔机技术水平，发挥后发优势，实现我国便携式铁路钢轨钻孔机
7、跨越式发展的必由之路，这也为解决我国目前铁路施工质量所急需。铁路工务部门在进行线路大、中修和工程施工时所进行的铺轨、配轨等工作,都需要进行大量的钢轨钻孔作业。目前国内采用的钢轨钻孔机大都是单钻与手动进给。钻孔的精度和质量受操作工人的技术素质、责任心的影响很大。而3自动进退钢轨钻孔机则消除了人为因素的影响,自动进给均匀,保证钻孔质量和精度,一次装夹,自动定位,连续钻孔,快速进、退刀,延长钻头使用寿命,减少划线、对正重 复装夹时间,减轻工人劳动强度,提高工作效率,是工务部门较理想的钢轨钻孔机。锦州市铁翔工务器材配件厂,是集设计,开发,生产和销售铁路机械设备为一体的专业化企业。本厂拥有先进的生产设备
8、和铁路机械检测设备。产品质量优良,检测手段完善.注重新产品开发和技术改造,产品不断向多元化,高技术领域发展,市场占有率逐年上升。多年来,本厂一直致力于铁路机械产品的研制与开发,积累了丰富的专业经验,以其先进的性能,该厂生产的产品销售全国，该厂从最早开发生产液压钻孔机，后根据市场的需求迅速陈列出电动系列的钢轨钻孔机，随着时 间的推进也由先前的单孔到三孔、从以前的专用铁路钢轨钻孔到通用的铁路钢轨钻孔机，该厂生产的铁路钢轨钻孔机的特点；（1）采连轮的传动方法，与通用钻头最大限度的发挥切削功率。转速快.效率高，噪音低。（2）设计先进，结构合理，维修方便，易保养，体积小，重量轻。（3）卡轨部分采用两套四
9、连杆装卡机构，装卸灵活，卡紧牢固可靠，工作平稳。 （4）采用仿型块定位，对各种型号钢轨可更换相对应的仿型定位块（定位块本机附件） ，因此定位准确。（5）左侧设有两套装置，外侧装置为定孔装置，内侧为定轨装置，内侧装置上设有一个大圆柱和一个小圆柱，在 50kg 钢轨上钻孔时将大圆柱靠紧轨端既可钻第一个孔，钻孔后将外侧定位销插入第一个孔卡具卡紧既可钻第二个孔依次钻三孔。在 60kg 钢轨上钻孔时将小圆柱靠紧轨端钻孔方法同上，如钻孔不在轨端可将内侧定位销按下，以随机配定位块定位 1。美国“Racine”系列小型铁路养护机械。主要产品有：锯轨机、切轨机、钢轨钻孔机、磨轨机、螺栓扳手、电动仿形磨轨机、道岔
10、磨轨机、仿形磨轨机、全自动智能化枕木垫片铺设机、多功能拉轨机、液压起拔道器等。美国“Racine Trak Kut”铁路施工系列产品，拥有 30 多年的制造历史。已经成为铁路施工、维修维护行业的主流设备，在世界上成千上万的工作班组中应用。 美国 Racine 铁路专用设备在铁路工具、机械、设备在美国本土市场拥有率 75%，在世界市场 60%。中国市场还属于市场推动阶段，发展潜4力很大。2 总体方案的拟定2.1 构造与工作原理分析该机主要由电机、联轴器、钻头、齿轮齿条传动、机架、夹轨装置、水平及高低对中模块、滑道装置等部件组成，其工作过程为将圆柱销紧靠钢轨端面，仿形定位块紧靠钢轨侧面水平位置，用
11、夹紧机构把该机卡紧在钢轨上，启动电机带动钻头，扳动齿轮轴，利用齿轮齿条传动实现电机上钻头的进给运动，人手推动滑道，钻孔工作机构随滑道在导轨上相互水平移动，至各个定位孔位置连续钻三个孔 2。设计的要求是为了提高钻孔效率，减少钻孔时间，免画中心线，快速定位与夹紧，使用方便提高运转的平稳性，降低耗电量。2.2 设计内容 它是在已有的夹具体一端直接与钻孔工作机构连接的单孔钻中，增加一滑动、定位及锁紧机构，使夹具体下端与具有定位孔及槽道的导轨的上端连接，导轨下端的一侧连接轨端定位块及水平定位板，另一侧与滑道滑动连接，滑道的另一侧与定位销，弹簧、锁紧销、锁紧机构及支杆连接，支杆的另一端与钻孔机构连接，人手
12、推动滑道，钻孔工作机构随滑道在导轨上相互水平移动，至各个定位孔位置连续钻三个孔。（1）本设计针对 50kg 钢轨上钻孔，孔的直径为 23mm；（2）铁路钢轨的材料为高锰钢，钻头选用高速钢；（3）50kg/m 钢轨端至第一螺栓空中心距为 66mm；钢轨上钻螺栓孔上夹板时，第一孔至第二孔中心距为 150mm3。2.3 方案选择为了实现预定的功用，有两套方案可以实现：方案一（1）采用单机传动减速机构，结构简单、紧凑；（2）采用丝杆丝母传动进给；（3）采螺旋夹紧机构。方案二（1）采用直接用联轴器连接电机与钻头工作；（2）采用齿轮齿条传动进给；5（3）采用四杆机构夹紧。方案一采用单机传动减速机构，整机结
13、构紧凑，但是机器重量增加，传动效率降低，方案二采用直接用联轴器连接电机与钻头工作，结构简单，重量轻，检修方便；方案一采用螺旋夹紧机构，耗费时间长，方案二采用四杆机构夹紧，准确定位、快速装卸、自锁夹紧，使加工物可以快速装卸，降低加工工时成本，提高工作效率；方案一采用丝杆丝母传动进给，磨损快、寿命短，低速时有爬行现象（滑移） ，摩擦损耗大，传动效率低，丝杆加工困难，比较贵，更换成本较高，安装结构大。方案二采用齿轮齿条传动，承载大，定位精度不高，价格便宜，容易制造。通过比较两个方案的优缺点，最终选择方案二为本次设计的方案 4。3 便携式铁路钢轨钻孔机结构设计经过多次对现有钻孔机的分析, 其优点有：动
14、力源来自发电机, 同锯轨机配套使用, 采用了非标电机 , 减轻了钻孔机的自身重量 ;整体结构紧凑, 操作方便。其缺点有: 对中性不强, 孔的前后位置需由人工画线确定 , 易出现水平误差, 高低位置一般在原有的孔上确定, 运输过程中, 螺丝松动后位置变化, 易出现高低误差, 造成孔的位置不对, 无法顺利连接钢轨, 影响线路开通 ; 钢轨第一个孔只能在钢轨的一侧打, 给现场施工带来了一定的难度; 施工中, 孔的位置上遇有枕木扣件、 螺栓等, 用压机打起钢轨进行作业, 在扣件紧固的情况下, 易抬高枕木, 造成钢轨高低不良; 对 43 kg/m, 50 kg/m, 60 kg/m 各种型号的钢轨打眼,
15、 都需松开螺栓, 调整高低位置, 不仅工序多, 也易造成孔的高低误差。根据以上分析, 我们决定在设计中, 继承原有设计中的一些优点, 将另外的设计缺陷利用成熟的技术加以改进。3.1 电动机的选择（1）选用原则 选择电动机的基本原则是：首先应考虑电动机的主要性能（包括起动、过载及调速等性能） 、额定功率的大小、额定转速及结构型式等方面满足生产机械的要求；其次是在这个条件下优先选用结构简单、运行可靠、维护方便的电动机。（2）选用步骤选择电动机的方法和主要步骤如下：根据钻削刀具和工件材料，确定钻削力和选取钻削用量。6根据供电电源的情况，选择电动机的额定电压。根据钻削所需要的功率和工作方式，确定电动机
16、的额定功率及型号。（3）电动机的功率的确定钻削力的计算查机床夹具设计手册表 36，得钻削力计算公式：.09.067HBfDF（1）式中：F钻削力进给量fD钻头直径HB布氏硬度查表金属材料手册得出钢轨硬度为 ，HB3026根据设计参数里的刀具材料和工件材料及刀具直径查金属切削手册得出进给量 ，切削速度 。算出rmf08.3. min518vc。damp512NF2940.6.76.09.0由下式机床主轴转速 ：n1dvc（2）即 min28034.0rdnc钻孔所需功率 、转矩 TpcFvP（3）nT6105.9（4）即 kWP98.6024mNnT3415.97查机械设计课程设计手册书中表 1- 7 得各传动部件的效率分别为 5：98.0.联 轴 器钻孔所要电机输出功率 dp联 轴 器Pd（5）即 kWd19.08（4）电动机的选择根据上面所算得的原动机的功率与转速范围
