CN109352323B - 一种扣件螺栓涂油紧固小车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路扣件养护作业领域，提供一种扣件螺栓涂油紧固小车，包括车架，在车架的下方布置行走系统，行走系统由两套主动轴系构成，分别布置于车架的前后两端，在主动轴系之间，安装有若干作业单元，所述作业单元包括Y向随动机构，Y向随动机构的上部与三向滑台相连，所述三向滑台的Z向滑块与涂油紧固机构固定。本发明扣件螺栓涂油紧固小车，其操作简单，作业效率高，能够自动对道钉螺栓进行位置检测、涂油紧固作业。

Description

一种扣件螺栓涂油紧固小车

技术领域

本发明涉及铁路扣件养护作业领域，尤其涉及一种扣件螺栓涂油紧固小车。

背景技术

钢轨扣件在露天环境中，极易发生锈蚀，危及行车安全。为了防止、延缓扣件锈蚀，需要定期对扣件螺栓进行涂油作业。目前，我们主要依靠手动工具或机具对扣件进行拆装涂油，其作业方式工作强度大、涂油质量差。

随着铁路运营里程的不断拉长，线路的养护工作量越来越大，对养护工作的效率要求也逐渐提高，传统的涂油方式已难以适应线路养护需求，对新型作业方式、新型机具、设备的需求也越来越大。

为此，相关厂家开发了一些新型机具、设备，用于扣件涂油作业，但总体而言，这些机具、设备都或多或少存在自动化程度低、作业效率低，功能简单，适应性差等不足。

在自动涂油作业方面，一些研究机构、厂家也作了技术研究，形成一些技术资料，但这些技术文献普遍存在以下两个问题：

1、关于作业机构如何去自动检测道钉螺栓的位置的实现方法，叙述不详。

2、当涉及多单元联合作业时，多个单元之间彼此独立性不好，单元与单元之间，自由度彼此牵制，作业头的灵活度不够，作业机构的适应性不好。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种扣件螺栓涂油紧固小车，其操作简单，作业效率高，能够自动对道钉螺栓进行位置检测、涂油紧固作业。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种扣件螺栓涂油紧固小车，包括车架，在车架的下方布置行走系统，行走系统由两套主动轴系构成，分别布置于车架的前后两端，在主动轴系之间，安装有若干作业单元，所述作业单元包括Y向随动机构，Y向随动机构的上部与三向滑台相连，所述三向滑台的Z向滑块与涂油紧固机构固定。

在上述技术方案中，所述行走系统配备两套主动轴系，每套轴系的主动轴都由单独液压马达提供驱动力。

所述X向为平行于钢轨延伸的方案，Y向为水平面内垂直于钢轨长度方向，Z向为垂直于水平面的方向。

在上述技术方案中，三向滑台包括X、Y、Z三个方向的导向机构，分别称之为：X向导轨副、Y向导轨副、Z向导轨副，每套导向机构都分为固定部分与滑动部分，每套导向机构的固定部分，分别称之为X向导轨，Y向导轨，Z向导轨，每套导向机构的滑动部分，分别称之为X向滑块，Y向滑块，Z向滑块。

在上述技术方案中，所述Y向随动机构包括双向楔形导向板，楔形导向板尾端安装有油缸/气缸，油缸/气缸的活塞杆通过传感器安装板与接近传感器相连；所述油缸/气缸可依据本小车采用的动力源不同而自由选择。

在上述技术方案中，Y向油缸的一端与Y向滑块相对固定，另一端与Y向导轨相对固定，Y向滑块与楔形导向板相连接，Y向油缸的工作模式为被动拖动或定点锁定状态。

在上述技术方案中，所述三向滑台，在X向导轨与X向滑块之间安装X向油缸，X向导轨与车架相对固定，X向滑块与Y向导轨相对固定，Y向滑块与Z向导轨相对固定，在Z向导轨与Z向滑块之间安装Z向滑缸，Z向滑块与涂油作业机构相对固定。

在上述技术方案中，所述涂油紧固机构采用主动轴与作业轴直连的结构方式，其包括液压马达，所述液压马达的主动轴通过中间套与作业轴相连，作业轴下端部通过过渡套与万向套筒固定；所述液压马达通过上、下安装座安装于机构固定板上，机构固定板安装于与Z向滑块固定的作业机构安装座上。

在上述技术方案中，所述涂油紧固机构，在作业轴与机构固定板之间安装有缓冲弹簧，在作业轴尾端安装有护套，在机构固定板上安装有限位座，所述护套与限位座对缓冲弹簧的行程进行限位。

在上述技术方案中，所述涂油紧固机构的机构固定板下方左右两边安装有两套喷油单元，喷油单元包括喷射阀，喷射阀固定于阀座上，阀座一端与竖直安装块铰接连接，另一端通过弹簧悬挂于竖直安装块上，所述喷射阀的下表面与弹条压板相连。

在上述技术方案中，所述喷油单元采用工作位、非工作位双位喷油的工作模式。

在上述技术方案中，所述车架下方安装有刹车装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用自导向与定点测量相结合的技术，在作业末端配合万向套筒，使得本发明对于道钉螺栓的定位响应快，可靠性高；本发明涂油紧固机构采用主动轴与作业轴直连式，结构紧凑精巧；本发明采用喷射阀对道钉螺栓头部喷油，其作用介质可以是油，也可以是脂，适用范围广，喷油单元采用双位喷油的工作模式，喷油覆盖率好。本发明能够大幅提高扣件螺栓涂油作业效率，节约人力、材料成本。本发明既可以由外部车辆提供动力，配合作业，也可以自备动力源独立行走、独立作业。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的主动轴系的结构示意图。

图3为本发明的作业单元的结构示意图。

图4为本发明的Y向随动机构的结构示意图。

图5为本发明的三向滑台的结构示意图。

图6为本发明的涂油紧固机构的结构示意图。

图7为本发明的工作位喷油工况的结构示意图。

图8为本发明的非工作位喷油工况的结构示意图。

其中：车架1，主动轴系2，作业单元3，Y向随动机构4，三向滑台5，涂油紧固机构6，行走轮201，主动轴202，联轴器203，液压马达204，楔形导向板401，油缸/气缸402，接近传感器403，传感器安装板404，作业单元安装框架301，X向导轨副302，X向油缸303，拉板304，Y向油缸305，X向滑座306，Y向导轨副307，Y向滑板308，Z向油缸309，Z向导轨副3010，作业机构安装座3011，液压马达601，中间套602，作业轴603，轴承604，上安装座605，轴承606，下安装座607，机构固定板608，限位座609，弹簧6010，护套6011，过渡套6012，万向套筒6013，竖直安装块6014，弹簧6015，喷射阀6016，阀座6017，弹条压板6018，道钉螺栓7、道钉螺母8，弹条9。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同吋存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/ 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明实施例提供一种扣件螺栓涂油紧固小车，包括车架1、主动轴系2、作业单元3、刹车装置。

如图2所示，所述主动轴系2包括行走轮201，两侧的行走轮由一根主动轴202相连接，主动轴的末端通过联轴器203连接到液压马达204上。

如图3所示，所述的作业单元，包括Y向随动机构4、三向滑台5、涂油紧固机构6。

如图4所示，所述的Y向随动机构4，包括双向楔形导向板401，在楔形导向板401的尾端安装有油缸/气缸402、油缸/气缸402的活塞杆与传感器安装板404相连，传感器安装板上安装有接近传感器403；所述油缸/气缸可依据本小车采用的动力源不同而自由选择。

如图5所示，所述的三向滑台5的X向导轨副302的导轨安装于作业单元的安装框架301上，安装框架301与车架1固定，X向导轨副302的滑块与X向滑座306相连，X向油缸303一端与X向滑座306相连，一端固定到安装框架301上，X向滑座306的另一安装面上安装Y向导轨副307，Y向导轨副307的导轨固定在X向滑座306上，Y向导轨副307的滑块与Y向滑板308固定，Y向滑板308的下方与Y向随动机构4的楔形导向板401相连，X向滑座306上安装有拉板304，Y向油缸305一端与拉板304相连，一端固定到Y向滑板308上，Y向滑板308与Z向导轨副3010的导轨固定，Z向导轨副40的滑块上安装有作业机构安装座3011，Z向油缸309一端与作业机构安装座3011相连，一端固定到Y向滑板308上，作业机构安装座3011与机构固定板608相连，用于固定涂油紧固机构6。

如图6所示，所述的涂油紧固机构6包括液压马达601，液压马达601主动轴通过中间套602与作业轴603相连，作业轴603下端通过过渡套6012与万向套筒6013连接。液压马达的机身通过上安装座605、下安装座607安装于机构固定板608上，在机构固定板608与作业轴603之间安装有弹簧6010、限位座609、护套6011，限位座609与护套6011之间的行程对弹簧6010的伸缩量进行限位。

机构固定板608下方沿作业轴心线对称安装两块竖直安装块6014，竖直安装块6014与阀座6017一端铰支，阀座6017的另一端通过弹簧6015悬挂于竖直安装块6014上，阀座6017下方安装有喷射阀6016，喷射阀6016的下表面与弹条压板6018固定。

本发明的工作过程如下：

1、行走液压马达204启动，小车开始沿轨道行走，同时，道钉螺母8开始进入楔形导向板401的导槽内，并可以触发检测开关给出“道钉螺栓进入”信号。上述检测开关可以是行程开关、或接近开关。

2、道钉螺母8与楔形导向板401的斜面相接触时，道钉螺母8推动楔形导向板401沿Y向移动，使得楔形导向板401的直线段开口刚好与道钉螺母8对齐，此时，Y向油缸305处于被动拖动工作状态，当道钉螺母8进入楔形导向板401的直线段开口时，Y向油缸305锁定当前位置。

3、Y向随动机构4上的油缸/气缸402伸出，使得接近传感器403前伸并靠近道钉螺栓7头部。随着小车继续行走，道钉螺栓7进入到接近传感器403检测范围内，传感器给出“道钉对位完成”信号，小车停止行走，行走液压马达204停转，刹车装置动作，将小车刹紧、锁定在钢轨上。

4、紧固液压马达601开始转动，Z向油缸309推动涂油紧固机构6下降到油缸的下行程死点位，伴随着液压马达601的旋转，万向套筒6013套入道钉螺母8。伴随着紧固液压马达601的旋转，道钉螺母8被逐渐旋起，螺母推动万向套筒6013、过渡套6012、作业轴603上移，同时弹簧6010开始压缩，当作业轴603上移到设定位置时，可以触发检测开关，给出“拧出到位”信号，然后，紧固液压马达601停止转动。上述检测开关可以是行程开关、接近开关等。

5、当Z向油缸309活塞下行的过程中，弹条压板6018开始接触到扣件的弹条9，并随着油缸活塞的继续下行，弹条压板6018开始在弹条9的作用下，开始沿阀座6017上的固定铰支点旋转，带动喷射阀6016进行摆动，喷射阀之间形成夹角α。

6、当螺母“拧出到位”信号给出时，喷射阀6016动作，以夹角α对螺栓头部进行喷油，称之为工作位喷油。

7、下工作位喷油完成后，液压马达601反向转动，拧紧螺母8。当小车控制系统检测到拧紧力矩达到设定值时，液压马达601停止转动，Z向油缸309带动涂油紧固机构6整体上移，同时，万向套筒（63）与道钉螺母8脱离接触，作业轴603在弹簧6010作用下下移至初始位置。

8、随着作业单元3的上移，弹条压板6018逐渐与弹条9脱离接触，喷射阀6016在弹簧6015的作用下，回归初始姿态，喷射阀之间形成夹角β。

9、Z向油缸309提升至上行程死点位置，喷射阀6016再次对螺栓7头部喷油，称为非工作位喷油。

10、非工作位喷油完成，刹车装置施放，Y向油缸305切换到被动拖动工作状态，行走液压马达204启动，小车进入下一个工作循环。

11、当采用多单元联合作业时，道钉螺栓7进入楔形导向板401，并触发接近传感器403时，小车停止行走，刹车装置启动，此时，由于道钉的位置误差，不能保证所有的道钉螺栓7都刚好触发所对应作业单元的接近传感器403，此时，没有被检测到“道钉对位完成”信号的作业单元，在X向油缸303的推动下，继续前行，直到道钉螺栓7触发接近传感器403。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种扣件螺栓涂油紧固小车，包括车架，在车架的下方布置有行走系统，行走系统由前后两套主动轴系构成，其特征在于：在两套主动轴系之间设有若干作业单元，所述作业单元包括Y向随动机构，Y向随动机构的上部与三向滑台相连，所述三向滑台的Z向滑块与涂油紧固机构固连，所述Y向随动机构包括双向楔形导向板，楔形导向板与三向滑台相连，在楔形导向板的尾端安装有油缸或气缸，油缸或气缸的活塞杆与传感器安装板相连，传感器安装板上安装有接近传感器，所述三向滑台的Y向油缸一端与Y向滑块相连，另一端与Y向导轨相连，Y向滑块与楔形导向板相连，Y向油缸的工作模式为被动拖动或定点锁定状态，当道钉螺母与楔形导向板的斜面相接触时，道钉螺母推动楔形导向板沿Y向移动，使得楔形导向板的直线段开口刚好与道钉螺母对齐，此时，Y向油缸处于被动拖动工作状态，当道钉螺母进入楔形导向板的直线段开口时，Y向油缸锁定当前位置；所述涂油紧固机构包括液压马达，所述液压马达的主动轴通过中间套与作业轴相连，作业轴下端部通过过渡套与万向套筒相连；所述液压马达通过上、下安装座安装于机构固定板上，在机构固定板与作业轴之间设置有弹簧以及护套、限位座，限位座与护套之间的行程对弹簧的伸缩量进行限位；机构固定板下方左右两边设有两套喷油单元，所述喷油单元包括喷射阀，喷射阀安装于阀座上，阀座一端与竖直安装块铰接连接，另一端通过弹簧悬挂于竖直安装块上，竖直安装块与机构固定板相连，所述喷射阀的下表面与弹条压板相连。

2.根据权利要求1所述的扣件螺栓涂油紧固小车，其特征在于：小车设置两套主动轴系，每套轴系的主动轴都由单独的液压马达提供驱动力。

3.根据权利要求1所述的扣件螺栓涂油紧固小车，其特征在于：所述喷油单元采用工作位、非工作位双位喷油的工作模式。