CN107287994B - 一种道床线路施工与维护装置及轨道车 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通领域，具体为一种道床线路施工与维护装置，其包括：旋转机构，通过活动连接件连接轨道车，相对于轨道车进行旋转；其中，所述旋转机构包括第一滑块、第二滑块和具有滑槽的安装台，所述第一滑块和第二滑块设置于所述滑槽内，并沿所述滑槽进行相对移动；组合臂，一端铰接于所述第一滑块；液压缸，一端与所述组合臂连接，另一端与所述第二滑块连接。一种轨道车包括上述道床线路施工与维护装置。道床线路施工与维护装置在既有自带动力的轨道车辆上安装方便，同时实现了成本和价格相对较低、灵活性高、适应各种复杂施工条件要求。

Description

一种道床线路施工与维护装置及轨道车

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其是涉及一种道床线路施工与维护装置及轨道车。

背景技术

在轨道交通领域，存在大量的对轨道线路进行石碴清筛或石碴调整、对轨枕进行抓取后进行调整、对轨枕下石碴进行捣固、对线路两侧的超限树枝进行修剪或者其它对辅助工具进行搬运的线路作业。铁路各单位也分别配备了不同型号的专业大型机械设备和施工作业的轨道车，如打磨车、清筛车、捣固车、动力稳定车、配碴整形车、牵引轨道车等，一般情况下，因为铁路线路的特点，所有车辆不会同时工作，而是依照一定的顺序依次进行，所以在特定时刻，某些设备是处于等待施工条件的状态，设备处于空闲状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种道床线路施工与维护装置及轨道车，通过在现有不同种类施工作业的轨道车上增设道床线路施工与维护装置，通过旋转机构的不对称设计实现占用更小的轨道车空间、以及滑块的活动带动组合臂和液压缸移动来实现折叠存放，解决现有轨道车上空间小、不便于另外安装其它作业装置、增设的作业装置会影响原轨道车的运行等问题。

根据本发明的一个方面，一种道床线路施工与维护装置，包括：

旋转机构，通过活动连接件连接轨道车，相对于轨道车进行旋转；其中，所述旋转机构包括第一滑块、第二滑块和具有滑槽的安装台，所述第一滑块和第二滑块设置于所述滑槽内，并沿所述滑槽进行相对移动；

组合臂，一端铰接于所述第一滑块；

液压缸，一端与所述组合臂连接，另一端与所述第二滑块连接。

优选的，所述组合臂包括主臂和辅臂，所述辅臂相对于所述主臂做俯仰方向的转动。

优选的，所述道床线路施工与维护装置还包括过渡臂，一端与所述组合臂通过快速接头连接；其中，所述过渡臂采用采用伸缩结构，或者采用不同长度的过渡臂与所述组合臂连接。

优选的，所述旋转机构设置多个定位孔，用于固定所述第一滑块和所述第二滑块。

优选的，所述定位孔通过手动销钉或自动销钉固定所述第一滑块或所述第二滑块。

优选的，所述活动连接件为旋转台，包括同心套设的第一圆环和第二圆环，所述第一圆环和第二圆环以圆心为旋转中心进行相对相旋转，所述第一圆环固定于所述安装台底部，所述第二圆环固定于轨道车。

优选的，所述第二滑块底部设置支撑体，所述支撑体高度小于所述旋转台的高度。

优选的，所述安装台包括半圆端和伸出端，所述伸出端长度设置可伸出轨道车边缘；所述半圆端长度设置位于轨道车边缘内。

优选的，所述旋转机构还包括多个支撑座，固定于轨道车表面，所述多个支撑座位于以旋转台中心为圆心的同一个圆上，所述圆的半径等于伸出端至旋转台中心的距离，所述支撑座面向圆心位置设置凹槽，凹槽两侧开口宽度向中间位置逐渐减小；

所述伸出端两侧厚度向中间位置逐渐增大，中间位置厚度小于所述凹槽中部开口宽度，所述伸出端边缘为圆弧形，便于所述伸出端从所述支撑座侧面旋入所述凹槽。

优选的，所述道床线路施工与维护装置还包括：远程操控台，通过有线控制或者遥控方式对所述道床线路施工与维护装置进行操控。

优选的，所述道床线路施工与维护装置还包括：旋偏转连接器，连接到组合臂或过渡臂另一端，在所述组合臂或所述过渡臂的带动下做俯仰方向的转动；

执行机构，与所述旋偏转连接器、过渡臂或组合臂一端固定连接；其中，所述执行机构包括道碴旋转挖掘装置、普通铲斗、道碴铲斗、轨枕捣固装置、轨枕夹持抓取装置、树枝修剪装置和涵洞疏通装置。

根据本发明的另一个方面，一种轨道车，包括上述道床线路施工与维护装置。

采用本发明所述技术方案，具有以下有益之处。

本发明道床线路施工与维护装置通过调整第一滑块和第二滑块的位置来调整组合臂和液压缸相对于旋转机构的位置，使得本发明所述装置在存放状态时，能够使得本发明所述装置重心位置处于最低的位置，便于轨道车运输；同时组合臂和液压缸通过滑块带动调节，使得本所述装置具有更大的作业范围。采用本技术方案使得本发明道床线路施工与维护装置能够安装于更多种类施工作业的轨道车，让部分轨道车具有更多的作业功能，并充分利用等待作业的时间进行有意义的其它工作。

本发明通过旋转机构、组合臂、旋偏转连接器、执行机构的动作组合，同时配合轨道车沿轨道的运动使得执行机构到达任意需要进行作业的位置。以最简单的结构实现最大工作范围和灵活性的目的。

本发明采用可选用的过渡臂，以适应不同工作头工作范围的要求。在作业负荷要求相对较小同时作业距离比较远的工况下，过渡臂使得执行机构能够到达合理的远距离作业范围；在进行大负荷作业时，不采用过渡臂以保证大负荷作业时装置的整体强度和稳定性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例道床线路施工与维护装置结构示意图；

图2是根据本发明第二实施例旋转机构结构示意图；

图3是根据本发明第三实施例旋转机构结构示意图；

图4是根据本发明第四实施例旋转机构旋转范围示意图；

图5是根据本发明第五实施例第一滑块运动示意图；

图6是根据本发明第六实施例旋偏转连接器俯仰旋转示意图；

图7是根据本发明第七实施例旋偏转连接器水平旋转示意图；

图8是根据本发明第八实施例整体作业状态示意图；

图9是根据本发明第九实施例带执行机构存放状态示意图；

图10是根据本发明第十实施例辅臂折叠后存放状态示意图；

图11是根据本发明第十一实施例安装台与支撑座相咬合示意图；

1、旋转机构；11、第一滑块；12、第二滑块；121、支撑体；13、滑槽；14、定位孔；15、旋转台；16、安装台；17、支撑座；2、组合臂；21、主臂；22、辅臂；23、腔室；3、液压缸；4、过渡臂；5、执行机构；6、旋偏转连接器；61、快速基座；62、偏转器；63、旋转头。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是根据本发明第一实施例道床线路施工与维护装置结构示意图。

本实施例中，如图1所示，一种道床线路施工与维护装置包括：

旋转机构1，通过活动连接件连接于轨道车，相对于轨道车进行旋转；其中，所述旋转机构1包括第一滑块11、第二滑块12和具有滑槽13的安装台16，所述第一滑块11和第二滑块12设置于所述滑槽13内，并沿所述滑槽13进行相对移动(如图2所示)；

组合臂2，一端铰接于所述第一滑块11，在所述第一滑块11的带动下沿所述滑槽13移动；

液压缸3，一端与所述组合臂2连接，另一端与所述第二滑块12连接，在所述第二滑块12的带动下沿所述滑槽13移动。

本实施例中，旋转机构1带动组合臂2和液压缸3相对于轨道车进行旋转，使得本发明装置能够具有更多的作业位置。优选的，所述第一滑块11、第二滑块12可以用单独的液压油缸控制来相对于滑槽13进行滑动，当滑动到设定位置时用定位销钉固定。

本实施通过采用第一滑块11和第二滑块12来带动组合臂2和液压缸3相对于旋转机构1的滑槽13运动，使得本发明一种道床线路施工与维护装置处于存放状态时，通过各个部件的调整实现整个装置的重心的位置最低，便于轨道车对本发明所述装置进行运输。

作为本发明另一个优选的实施方式，组合臂2包括主臂21和辅臂22，所述辅臂22相对于所述主臂21做俯仰方向的转动。通过主臂与辅臂的配合使得组合臂具有更多的作业角度和更大的作业范围。

作为本发明另一个优选的实施方式，本发明一种道床线路施工与维护装置还包括过渡臂4(如图1所示)，其一端与所述组合臂2连接，以增加所述组合臂2的长度来实现更大的作业范围。优选的，过渡臂4与所述组合臂2通过快速接头连接，其中，所述过渡臂4的长度可调节，或者采用不同长度的过渡臂与所述组合臂2连接。

作为本发明一个优选的实施方式，本发明一种道床线路施工与维护装置还包括：

旋偏转连接器6，连接到组合臂2或过渡臂4另一端，在所述组合臂2或所述过渡臂4的带动下做俯仰方向的转动；

执行机构5，与所述旋偏转连接器6、过渡臂4或组合臂2一端固定连接；其中，所述执行机构5包括道碴旋转挖掘装置、普通铲斗、道碴铲斗、轨枕捣固装置、轨枕夹持抓取装置、树枝修剪装置和涵洞疏通装置。

图2是根据本发明第二实施例旋转机构结构示意图。

在本实施例中，如图2所示，旋转机构1包括的第一滑块11和第二滑块12。在旋转机构1设置多个定位孔14，用于固定所述第一滑块11和所述第二滑块12。作为一个优选的实施方式，旋转机构1的安装台16位于第一滑块11和第二滑块12两侧分别设置侧板，两侧板上设置对称的定位孔14，当然定位孔14的位置还可以设置与旋转机构1安装台16底部。

作为一个优选的实施方式，定位孔14通过手动销钉或自动销钉固定所述第一滑块11或所述第二滑12。其中，手动销钉为通过人手动安装销钉，用于固定第一滑块11或所述第二滑块12；自动销钉为通过控制器控制销钉的安装，如传感器检测到第一滑块11上的孔与第二定位孔14对准时，控制器控制销钉插入第一滑块11上的孔与第二定位孔14，实现第一滑块11与旋转机构1的固定。或者在第一滑块11和第二滑块12上设置销钉，通过电动控制销钉插入旋转机构1的定位孔内。

如图2所示，所述安装台16包括半圆端161和伸出端162，所述伸出端162长度设置可伸出轨道车边缘；所述半圆端161长度设置位于轨道车边缘内。半圆端161与伸出端162相对于旋转机构1旋转中心不对称设置，便于伸出端162达到更大范围进行作业，同时能够减小安装时所占用的轨道车面积。

图3是根据本发明第三实施例旋转机构结构示意图。

如图3所示，在第二实施例的基础上，所述活动连接件为旋转台15，包括同心套设的第一圆环和第二圆环，所述第一圆环和第二圆环以圆心为旋转中心进行相对相旋转，所述第一圆环固定于所述安装台16底部，所述第二圆环固定于轨道车。优选的，所述第一环和第二环以圆心为旋转中心进行相对相旋转的旋转角度范围为0度-240度。

所述旋转台15圆心与半圆端161圆心正投影重合，所述旋转台15同时固定于轨道车表面，所述旋转台15可让安装台16相对于所述轨道车表面进行旋转。第二滑块12底部设置支撑体121，所述支撑体121高度低于所述旋转台15的高度。当第二滑块12向远离旋转机构1方向运动时，在负重状态下第二滑块12会向下发生弹性形变，此时支撑体121抵住轨道车能够防止第二滑块12产生过度的弹性形变而变形。

如图3所示，旋转台15中心至所述旋转机构1的设有第一滑块11的一端的距离大于所述旋转台15中心至轨道车边缘的距离，且所述旋转台15中心至所述旋转机构1的设有第一滑块11的一端的距离大于所述旋转台15中心至所述旋转机构1的设有第二滑块12的一端的距离，便于缩小所述旋转机构1安装所占用的轨道车面积。即，安装台16采用不对称设计，旋转机构1一端在旋转过程中可以伸出轨道车车体的外侧，另一端则不能伸出轨道车车体的外侧。采用不对称设计可实现在尽可能狭小的空间安装整个装置的目的。

图4是根据本发明第四实施例旋转机构旋转范围示意图。

本实施例中，如图4所示，旋转台15在240度范围内旋转。面向轨道车边缘方向，旋转机构1沿对称中心向左或向右均可做约120度旋转(如图4A，图4B，图4C)。较佳的，旋转机构1较短的一端呈半圆形。

图5是根据本发明第五实施例第一滑块运动示意图。

本实施例中，如图5所示，第一滑块11在液压油缸的控制下向靠近旋转机构1方向运动(如图5A-图5B)，运动至设定的位置所对应的定位孔14的位置，电机控制销钉插入定位孔14，实现从图5A到图5B的位置固定。

图6是根据本发明第六实施例旋偏转连接器俯仰旋转示意图。

如图6所示，旋偏转连接器6包括快速基座61、偏转器62和旋转头63，所述偏转器62沿箭头方向相对于所述快速基座61做俯仰方向旋转，从图2的C状态达到D的状态,俯仰方向旋转角度最大为40度。

图7是根据本发明第七实施例旋偏转连接器水平旋转示意图。

如图7所示，所述旋转头63沿箭头方向相对于偏转器62做水平方向旋转，从图7的A状态达到B的状态，水平方向旋转角度最大为360度。

旋偏转连接器6以其自身长度与组合臂2具有的自由度相配合为执行机构5提供更多的空间自由度,比如组合臂2降低相对于水平面的角度，且旋偏转连接器6向垂直方向延伸，使得执行机构5到达轨枕底部。旋偏转连接器6可以精确补偿由于旋转机构1相对车辆旋转、组合臂2相对水平面角度变化对执行机构5造成的姿态影响。旋偏转连接器6与执行机构5固定连接后，用于控制执行机构5水平方向的转动角度和俯仰方向的转动度。

图8是根据本发明第八实施例整体作业状态示意图。

如图8所示，组合臂2与第一滑块11和液压缸3铰接，液压缸3与第二滑块12铰接，组合臂2在液压缸3的推动下降低与水平面的角度，同时液压缸3滑至旋转机构1的旋转台15中部，此时，液压缸3具有较大的推送范围，使得组合臂2的俯仰角度更大。

图9是根据本发明第九实施例带执行机构存放状态示意图。

本实施例中，如图9所示，一种道床线路施工与维护装置处于存放状态时，在组合臂2一端安装旋偏转连接器6，旋偏转连接器6另一端与执行机构6连接，此时，辅臂22、旋偏转连接器6和执行结构5悬挂于主臂21顶端，第一滑块11滑至与旋转台15距离最远的位置，第二滑块12滑至安装台16一端边缘，调整整个装置的重心，使得安装后的轨道车行驶不受影响。

图10是根据本发明第十实施例辅臂折叠后存放状态示意图。

如图10所示，主臂21还包括腔室23，折叠后的辅臂22置于腔室23内，第一滑块11滑至与旋转台15距离最远的位置，第二滑块12滑至与旋转台15距离最远的位置。采用本技术方案在旋转机构1旋转到垂直于轨道回到存放状态时，整个组合臂2可以尽量收缩使得整个装置达到重心最低的安全状态。其中，第一滑块11和第二滑块12仅能在非作业状态下进行调整。

作为本发明优选的实施方式，在调整第一滑块11位置时，第二滑块12固定，第一滑块11在液压油缸带动下滑动，最后通过销钉固定；在调整第二滑块12位置时，第一滑块11固定，第二滑块12在液压油缸带动下滑动，最后通过销钉固定。

图11是根据本发明第十一实施例安装台与支撑座相咬合示意图。

在本实施例中，如图11所示，分别以上述实施例为基础，旋转机构1还包括多个支撑座17，固定于轨道车表面，所述多个支撑座17位于以旋转台15中心为圆心的同一个圆上，所述圆的半径等于伸出端162至旋转台15中心的距离，所述支撑座17面向圆心位置设置凹槽，凹槽两侧开口宽度向中间位置逐渐减小；伸出端162两侧厚度向中间位置逐渐增大，中间位置厚度小于所述凹槽中部开口宽度，伸出端162边缘为圆弧形，便于所述伸出端162从所述支撑座17侧面旋入所述凹槽。优选的，多个支撑座17分散布置，进一步的，在轨道车表面以过旋转台15中心平行于轨道车运行方向的直线为对称轴，对称设置4个支撑座17。

本发明一种道床线路施工与维护装置在侧边作业时，会受到较大的下压力和较大的上拉力，采用本发明所述支撑座17对安装台16受下压力时能够进行支撑，安装台16受上拉力时能够勾住安装台16一端防止翘起。多个支撑座17分散布置不影响滑块12滑至与旋转台15距离最远的位置。

作为本发明优选的实施方式，本发明一种道床线路施工与维护装置还包括：远程操控台，通过有线控制或者遥控方式对所述道床线路施工与维护装置进行操控。远程操控台可为遥控器，通过遥控器控制本发明所述装置的运转能够有效节省在轨道车的安装面积；或者远程操控台为通过有线方式与本发明所述装置连接的控制装置，通过有线的方式控制本发明所述装置的运转。操作员在作业点近距离观察本发明所述装置动作，通过有线控制或者遥控器对本发明所述装置动作进行控制。

本发明一种轨道车，包括所述道床线路施工与维护装置。

本发明旨在保护一种道床线路施工与维护装置及轨道车，本发明道床线路施工与维护装置通过调整第一滑块和第二滑块的位置来调整组合臂和液压缸相对于旋转机构的位置，使得本发明所述装置在存放状态时，能够使得本发明所述装置重心位置处于最低的位置，便于轨道车运输；同时组合臂和液压缸通过滑块带动调节，使得本所述装置具有更大的作业范围。采用本技术方案使得本发明道床线路施工与维护装置能够安装更多种类的轨道作业车，让部分轨道作业车具有更多的作业功能，并充分利用等待作业的时间进行有意义的其它工作。

本发明通过旋转机构、组合臂、旋偏转连接器、执行机构的动作组合，同时配合轨道车沿轨道的运动使得执行机构到达任意需要进行作业的位置。以最简单的结构实现最大工作范围和灵活性的目的。

本发明采用可选用的过渡臂，以适应不同工作头工作范围的要求。在作业负荷要求相对较小同时作业距离比较远的工况下，过渡臂使得执行机构能够到达合理的远距离作业范围；在进行大负荷作业时，不采用过渡臂以保证大负荷作业时装置的整体强度和稳定性。

通过在部分施工作业的轨道车上安装本发明所述道床线路施工与维护装置，让部分轨道车具有更多的作业功能，并充分利用等待作业的时间进行有意义的其它工作。例如可以编组在清筛机组中，进行清筛前的线路开槽作业，提高作业效率，减少对人工辅助作业的要求。另外，因为施工窗口时间和环境条件限制，单一功能的轨道作业车往往闲置时间比较长。通过加装本装置，在保证原有轨道车辆功能基础上，通过工作头的组合选择，可以让充分分享轨道车辆的基本功能，让设备能进行多种施工作业，可以充分提高设备的使用效率。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种道床线路施工与维护装置，其特征在于，包括：

旋转机构(1)，通过活动连接件连接轨道车，相对于轨道车进行旋转；其中，所述旋转机构(1)包括第一滑块(11)、第二滑块(12)和具有滑槽(13)的安装台(16)，所述第一滑块(11)和第二滑块(12)设置于所述滑槽(13)内，并沿所述滑槽(13)进行相对移动,所述安装台(16)包括半圆端(161)和伸出端(162)，所述伸出端(162)长度设置可伸出轨道车边缘；所述半圆端(161)长度设置位于轨道车边缘内，所述旋转机构(1)还包括多个支撑座(17)，固定于轨道车表面，所述多个支撑座(17)位于以旋转台(15)中心为圆心的同一个圆上，所述圆的半径等于伸出端(162)至旋转台(15)中心的距离，所述支撑座(17)面向圆心位置设置凹槽，凹槽两侧开口宽度向中间位置逐渐减小；

所述伸出端(162)两侧厚度向中间位置逐渐增大，中间位置厚度小于所述凹槽中部开口宽度，所述伸出端(162)边缘为圆弧形，便于所述伸出端(162)从所述支撑座(17)侧面旋入所述凹槽；

组合臂(2)，一端铰接于所述第一滑块(11)；

液压缸(3)，一端与所述组合臂(2)连接，另一端与所述第二滑块(12)连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述组合臂(2)包括主臂(21)和辅臂(22)，所述辅臂(22)相对于所述主臂(21)做俯仰方向的转动。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括过渡臂(4)，一端与所述组合臂(2)通过快速接头连接；其中，所述过渡臂(4)采用伸缩结构，或者采用不同长度的过渡臂与所述组合臂(2)连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述旋转机构(1)设置多个定位孔(14)，用于固定所述第一滑块(11)和所述第二滑块(12)。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述定位孔(14)通过手动销钉或自动销钉固定所述第一滑块(11)或所述第二滑块(12)。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述活动连接件为旋转台(15)，包括同心套设的第一圆环和第二圆环，所述第一圆环和第二圆环以圆心为旋转中心进行相对相旋转，所述第一圆环固定于所述安装台(16)底部，所述第二圆环固定于轨道车。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二滑块(12)底部设置支撑体(121)，所述支撑体(121)高度小于所述旋转台(15)的高度。

8.根据权利要求1或2或3所述的装置，还包括：远程操控台，通过有线控制或者遥控方式对所述道床线路施工与维护装置进行操控。

9.根据权利要求1或3所述的装置，还包括：旋偏转连接器(6)，连接到组合臂(2)或过渡臂(4)另一端，在所述组合臂(2)或所述过渡臂(4)的带动下做俯仰方向的转动；

执行机构(5)，与所述旋偏转连接器(6)、过渡臂(4)或组合臂(2)一端固定连接；其中，所述执行机构(5)包括道碴旋转挖掘装置、普通铲斗、道碴铲斗、轨枕捣固装置、轨枕夹持抓取装置、树枝修剪装置和涵洞疏通装置。

10.一种轨道车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的道床线路施工与维护装置。