机电液一体化轨枕更换装置的制作方法

本发明涉及一种铁路养护机械，特别涉及机电液一体化轨枕更换装置。

背景技术：

铁路轨枕在长时间的使用过程中，由于自然沉降和振动的原因，铁路道床局部沉降，需要进行养护，个别轨枕损坏，需要及时更换，在进行道床维护或轨枕更换的过程中，采用人工作业，费时费力，工作效率低。不能在有效的列车通行间隙(俗称：天窗)内完成工作，只有采用小型高效自动化机械，才能利用列车通行间隙进行不封路作业。

技术实现要素：

本发明的目的是提供机电液一体化轨枕更换装置。

本发明是由轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成，轨道车设有四个脚轮和二个纵梁，轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、发电机和液压系统及控制系统箱设置在轨道车的二个纵梁上，轨道车由工程车牵引，发电机为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统；

所述的轨枕四螺母同步装拆装置是由上横梁组件、第一升降装置和二个螺母装拆装置组成；

所述的上横梁组件是由第一方筒形固定臂和二个第一方筒形伸缩臂组成，第一方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔，第一方筒形伸缩臂设有封闭端和二个单耳环；

所述的第一升降装置是由第一升降驱动装置、对称设置的二个第一平行四杆机构和第一激光位移传感器组成；

所述的第一升降驱动装置是由第一方筒形固定臂、双活塞式双出杆液压油缸和二个第一方筒形伸缩臂组成，双活塞式双出杆液压油缸缸体设有方形法兰盘、活塞杆自由端设有法兰盘；

所述的第一平行四杆机构是由下横梁、二个摆杆和第一方筒形伸缩臂组成，下横梁设有四个双耳环和对称的二个长槽孔；

将二个第一方筒形伸缩臂分别从双活塞式双出杆液压油缸两端套设于其上，使第一方筒形伸缩臂与双活塞式双出杆液压油缸活塞杆法兰盘固连，第一方筒形固定臂套设于二个第一方筒形伸缩臂上，使双活塞式双出杆液压油缸缸体方形法兰盘对称固连于第一方筒形固定臂内孔上表面，组成第一升降驱动装置；

将二个摆杆的一端分别与第一方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与下横梁铰链连接，组成第一平行四杆机构，对称于下横梁和第一方筒形固定臂的铅垂对称面组装另一个第一平行四杆机构，将第一激光位移传感器对称固连于第一方筒形固定臂上面，组成第一升降装置；

所述的螺母装拆装置是由二个吊杆、第一螺旋摆动液压马达、上盖、圆形连接板、第二六角螺母、内齿轮、二个传动轴、二个齿轮、壳体、二个第一推力轴承、二个第二推力轴承、第三六角螺母、二个弹性联轴器和二个内广口磁性梅花套筒组成，第一螺旋摆动液压马达设有法兰盘、其输出轴设有圆轴段和六棱柱轴段，上盖设有轴孔，圆形连接板设有六棱柱孔，传动轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和螺纹段，壳体设有法兰盘和二个轴孔，内广口磁性梅花套筒设有轴颈；

将上盖套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段，使上盖与第一螺旋摆动液压马达法兰盘接触固连，再将圆形连接板套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，第二六角螺母预紧，内齿轮与圆形连接板同轴固连一体，齿轮套设于传动轴第一轴颈固连，第一推力轴承套设于传动轴第二轴颈上，传动轴穿过壳体轴孔使第一推力轴承与壳体接触，第二推力轴承套设于传动轴第三轴颈上，第三六角螺母旋上传动轴螺纹段预紧，弹性联轴器使传动轴第四轴颈与内广口磁性梅花套筒轴颈同轴固连一体，内齿轮置入壳体内，二个齿轮的轮齿齿面分别与内齿轮的轮齿齿面接触，上盖与壳体法兰盘固连一体，二个吊杆的一端对称固连于壳体两侧，组成螺母装拆装置，二个吊杆的另一端对称固连于第一方筒形固定臂二个侧面，下横梁固连于轨道车二个纵梁内侧面上，组成轨枕四螺母同步装拆装置；

所述的提轨装置是由CMOS图像传感器、上横梁、第二升降装置、提轨组件组成；

所述的第二升降装置是由下横梁组件、第二升降驱动装置、二个对称设置的第二平行四杆机构和第二激光位移传感器组成；

所述的下横梁组件是由第二方筒形固定臂和二个第二方筒形伸缩臂组成，第二方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔，第二方筒形伸缩臂设有封闭端和二个双耳环；

所述的第二升降驱动装置和第一升降驱动装置组成一样，除前述的第二方筒形固定臂与第一方筒形固定臂方位相差、第二方筒形伸缩臂与第一方筒形伸缩臂方位相差外，其余所有零部件结构形式一样；

进行与第一升降驱动装置相同的组装操作，组成第二升降驱动装置；

所述的第二平行四杆机构由第二方筒形伸缩臂、二个摆杆和上横梁组成；

将二个摆杆的一端分别与第二方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与上横梁铰链连接，组成第二平行四杆机构，对称于上横梁和第二方筒形固定臂的铅垂对称面组装另一个第二平行四杆机构，将第二激光位移传感器对称固连于第二方筒形固定臂上面，组成第二升降装置；

所述的提轨组件是由二个吊杆、吊架、第二螺旋摆动液压马达、对置凸轮、二个滑动组件、二个圆柱螺旋拉簧、工字筒形固定臂和二个提轨油缸组成，吊杆设有第一法兰盘和第二法兰盘，第二螺旋摆动液压马达输出轴自由端设有法兰盘；

所述的滑动组件是由工字筒形滑动臂和滚轮组成，工字筒形滑动臂设有半圆柱孔、对称二个单耳环和挺杆，工字筒形滑动臂挺杆设有双耳环，工字筒形固定臂设有对称的二个半圆柱孔，提轨油缸缸体上设有加力板、活塞杆自由端设有撑板；

将滚轮与工字筒形滑动臂挺杆双耳环铰链连接，组成滑动组件，提轨油缸固连于工字筒形滑动臂半圆柱孔内，对置凸轮与螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘同轴固连，第二螺旋摆动液压马达对称固连于吊架下面，吊架对称固连于工字筒形固定臂上面，将二个滑动组件从工字筒形固定臂两端套设于其上，使滚轮与对置凸轮接触，圆柱螺旋拉簧的两端分别与二个工字筒形滑动臂同侧单耳环固连，使二个提轨油缸对称设置，二个吊杆第二法兰盘对称固连于吊架上面，组成提轨组件，二个吊杆第一法兰盘对称固连于上横梁侧面，CMOS图像传感器固连于第二方筒形固定臂下面，组成提轨装置；

所述的转枕及推拉轨枕装置是由伸缩组件、伸缩驱动装置、转动装置、二个连接板和抓取及转枕装置组成；

所述的伸缩组件是由第三方筒形固定臂、第三方筒形伸缩臂和第三激光位移传感器组成，第三方筒形固定臂设有封闭端，第三方筒形伸缩臂设有隔板；

所述的伸缩驱动装置是由第三方筒形固定臂、双作用活塞油缸和第三方筒形伸缩臂组成，双作用活塞油缸缸体设有方形滑块和法兰盘、活塞杆设有法兰盘；

将第三方筒形伸缩臂套设于双作用活塞油缸上，双作用活塞油缸活塞杆法兰盘与第三方筒形伸缩臂隔板固连，再将第三方筒形固定臂套设于第三方筒形伸缩臂上，使双作用活塞油缸法兰盘与第三方筒形固定臂封闭端固连，组成伸缩驱动装置，双作用活塞油缸与第三方筒形伸缩臂形成移动副，第三激光位移传感器对称固连于第三方筒形固定臂上面；

所述的转动装置是由第三方筒形伸缩臂、第三螺旋摆动液压马达、悬臂空心阶梯轴、第一推力轴承、第一箱体、第二推力轴承、第一六角螺母、圆形连接板、第二六角螺母、端盖和等强度悬臂梁组成，第三螺旋摆动液压马达输出轴设有螺纹段和六棱柱轴段，悬臂空心阶梯轴设有螺纹段、第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈和连接板，连接板设有限位圆弧槽，第一箱体设有限位销和悬臂阶梯轴套，悬臂阶梯轴套设有第一轴套、第二轴套和第三轴套，端盖设有销轴，圆形连接板设有六棱柱轴孔，等强度悬臂梁设有销轴孔和法兰盘；

将第三螺旋摆动液压马达固连于第三方筒形伸缩臂隔板前端底板上，空心悬臂阶梯轴套设于第三螺旋摆动液压马达上，使悬臂空心阶梯轴连接板固连于第三方筒形伸缩臂端面，第一推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第三轴颈上，第一箱体悬臂阶梯轴套套设于空心悬臂阶梯轴上，使第一推力轴承置入第一箱体悬臂阶梯轴套第三轴套段，悬臂阶梯轴套第二轴套段套设于空心阶梯轴第二轴颈上，第二推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第一轴颈上，置入悬臂阶梯轴套第一轴套段，第一六角螺母旋入悬臂空心阶梯轴螺纹段预紧，使第一箱体与悬臂空心阶梯轴铰链连接，圆形连接板套设于第三螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，使圆形连接板固连于箱体悬臂阶梯轴套自由端，第二六角螺母旋入第三螺旋摆动液压马达输出轴螺纹段预紧，使第三螺旋摆动液压马达输出轴与第一箱体固连，端盖固连于第一箱体上，等强度悬臂梁销孔套设于端盖销轴上，等强度悬臂梁法兰盘固连于第三方筒形伸缩臂上面，组成转动装置；

所述的抓取及转枕装置是由第二箱体、第四螺旋摆动液压马达、液压油缸、第一推力轴承、第二推力轴承、第三六角螺母、活塞、活塞杆、阶梯U形支架、第一连杆、第二连杆、二个第一摆杆、二个滚轮、端盖和二个机械爪装置组成，第二箱体设有对称的四个螺纹孔、第一圆孔段、扇形孔段、第二圆孔段、轴套段和第三圆孔段，第四螺旋摆动液压马达输出轴固连法兰盘，法兰盘设有限位扇形凸台，扇形孔段设有第一限位面和第二限位面，液压油缸设有法兰盘、第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，法兰盘设有限位扇形凸台，活塞设有轴孔，活塞杆设有轴颈和双耳环，阶梯U形支架设有凸缘、轴孔、二个槽孔、二个销孔、四个第一单耳环和八个第二单耳环，第一连杆设有双耳环和单耳环，第二连杆设有二个双耳环，第一摆杆设有单耳环、销孔和双耳环；

所述的机械爪是由阶梯U形支架、四个第二摆杆、二个圆柱形弹簧和压板组成，第二摆杆设有二个双耳环，压板设有二个第一单耳环和四个第二单耳环；

将第四螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台与液压油缸法兰盘限位扇形凸台对正固连，第一推力轴承套设于液压油缸第一轴颈上，将液压油缸穿入第二箱体阶梯孔内，使第四螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘和液压油缸法兰盘置入第二箱体第一圆孔段，限位扇形凸台左侧面与扇形孔段第一限位面接触，第一推力轴承置入第二箱体第二圆孔段，使第四螺旋摆动液压马达固连于第二箱体底板上，使端盖与第二箱体固连；

将第二推力轴承套设于液压油缸第三轴颈上，使其置入第二箱体第三圆孔段段，活塞杆穿过阶梯U形支架轴孔，活塞轴孔套设于活塞杆轴颈，第三六角螺母预紧，将活塞置入液压油缸缸筒内，将阶梯U形支架凸缘穿入液压油缸缸筒固连，使油缸第二轴颈与第一箱体轴套段铰链连接，将活塞杆双耳环、第二连杆双耳环和第一连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环与滚轮同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔与阶梯U形支架销孔同轴穿入销轴铰链连接，第一连杆双耳环和第二连杆双耳环分别与二个第一摆杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接；

将四个第二摆杆的双耳环分别与阶梯U形支架四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，四个第二摆杆的另一个双耳环分别与压板四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环固连，二个圆柱形弹簧另一端分别与压板二个第一单耳环固连，组成机械爪，二个圆柱形弹簧的拉力，使铰接于第一摆杆的滚轮始终与压板接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪，组成抓取及转枕装置；

二个连接板将第一箱体与第二箱体固连一体，组成转枕及推拉轨枕装置。

本发明的有益效果是：

1.能够将工作装置自动对准工作位置；

2.能够实现四个螺母同步装拆，使四个螺母预紧力一致，提高螺栓的疲劳寿命，确保轨枕与钢轨连接的可靠性；

3.能够适应直线和曲线铁轨路段换枕的相关工作；

4.转枕及推拉轨枕为集成装置，结构简单紧凑、自动控制、操作方便，换枕工作效率高。

附图说明

图1是本发明之非工作状态立体示意图。

图2是本发明之轨枕四螺母同步装拆装置工作状态立体示意图。

图3是本发明之第一升降驱动装置分解立体示意图。

图4是本发明之螺母装拆装置分解立体示意图。

图5是本发明之提轨装置和转枕及推拉轨枕装置工作状态立体示意图。

图6是本发明之第二升降驱动装置分解立体示意图。

图7是本发明之提轨组件分解立体示意图。

图8是本发明之转枕及推拉轨枕装置侧壁剖开工作状态立体示意图。

图9是本发明之伸缩驱动装置分解立体示意图。

图10是本发明之转动装置分解立体示意图。

图11是本发明之抓取及转枕装置分解立体示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明是由轨枕四螺母同步装拆装置7、提轨装置8、转枕及推拉轨枕装置9、发电机18、液压系统及控制系统箱19和轨道车20组成，轨道车20设有四个脚轮201和二个纵梁202，轨枕四螺母同步装拆装置7、提轨装置8、转枕及推拉轨枕装置9、发电机18和液压系统及控制系统箱19设置在轨道车的二个纵梁202上，轨道车20由工程车牵引，发电机18为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱19内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统；

请参阅图1和图3所示，所述的轨枕四螺母同步装拆装置7是由上横梁组件71、第一升降装置72和二个螺母装拆装置73组成；

所述的上横梁组件71是由第一方筒形固定臂711和二个第一方筒形伸缩臂712组成，第一方筒形固定臂711设有对称的二个长槽孔7111，第一方筒形伸缩臂712设有封闭端7121和二个单耳环7122；

所述的第一升降装置72是由第一升降驱动装置721、对称设置的二个第一平行四杆机构722和第一激光位移传感器723组成；

所述的第一升降驱动装置721是由第一方筒形固定臂711、双活塞式双出杆液压油缸7211和二个第一方筒形伸缩臂712组成，双活塞式双出杆液压油缸7211缸体设有方形法兰盘72111、活塞杆自由端设有法兰盘72112；

所述的第一平行四杆机构722是由下横梁7221、二个摆杆7222和第一方筒形伸缩臂712组成，下横梁7221设有四个双耳环72211和对称的二个长槽孔72212；

将二个第一方筒形伸缩臂712分别从双活塞式双出杆液压油缸7211两端套设于其上，使第一方筒形伸缩臂712与双活塞式双出杆液压油缸活塞杆法兰盘72112固连，第一方筒形固定臂711套设于二个第一方筒形伸缩臂712上，使双活塞式双出杆液压油缸缸体方形法兰盘72111对称固连于第一方筒形固定臂711内孔上表面，组成第一升降驱动装置721；

将二个摆杆7222的一端分别与第一方筒形伸缩臂712铰链连接，二个摆杆7222的另一端分别与下横梁7221铰链连接，组成第一平行四杆机构722，对称于下横梁7221和第一方筒形固定臂711的铅垂对称面组装另一个第一平行四杆机构722，将第一激光位移传感器723对称固连于第一方筒形固定臂711上面，组成第一升降装置72；

请参阅图5所示，所述的螺母装拆装置73是由二个吊杆731、第一螺旋摆动液压马达732、上盖733、圆形连接板734、第二六角螺母735、内齿轮736、二个传动轴737、二个齿轮738、壳体739、二个第一推力轴承740、二个第二推力轴承741、第三六角螺母742、二个弹性联轴器743和二个内广口磁性梅花套筒744组成，第一螺旋摆动液压马达732设有法兰盘7321、其输出轴设有圆轴段7322和六棱柱轴段7323，上盖733设有轴孔7331，圆形连接板734设有六棱柱孔7341，传动轴737设有第一轴颈7371、第二轴颈7372、第三轴颈7373、第四轴颈7374和螺纹段7375，壳体739设有法兰盘7391和二个轴孔7392，内广口磁性梅花套筒744设有轴颈7441；

将上盖733套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段7322，使上盖733与第一螺旋摆动液压马达法兰盘7321接触固连，再将圆形连接板734套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段7323，第二六角螺母735预紧，内齿轮736与圆形连接板734同轴固连一体，齿轮738套设于传动轴第一轴颈7371固连，第一推力轴承740套设于传动轴第二轴颈7372上，传动轴737穿过壳体轴孔7392使第一推力轴承740与壳体739接触，第二推力轴承741套设于传动轴第三轴颈7373上，第三六角螺母742旋上传动轴螺纹段7375预紧，弹性联轴器743使传动轴第四轴颈7374与内广口磁性梅花套筒轴颈7441同轴固连一体，内齿轮736置入壳体739内，二个齿轮738的轮齿齿面分别与内齿轮736的轮齿齿面接触，上盖733与壳体法兰盘7391固连一体，二个吊杆731的一端对称固连于壳体739两侧，组成螺母装拆装置73，二个吊杆731的另一端对称固连于第一方筒形固定臂711二个侧面，下横梁7221固连于轨道车二个纵梁202内侧面上，组成轨枕四螺母同步装拆装置7；

请参阅图5至图7所示，所述的提轨装置8是由CMOS图像传感器80、上横梁81、第二升降装置82、提轨组件83组成；

所述的第二升降装置82是由下横梁组件821、第二升降驱动装置822、二个对称设置的第二平行四杆机构823和第二激光位移传感器825组成；

所述的下横梁组件821是由第二方筒形固定臂8211和二个第二方筒形伸缩臂8212组成，第二方筒形固定臂8211设有对称的二个长槽孔82111，第二方筒形伸缩臂8212设有封闭端82121和二个双耳环82122；

所述的第二升降驱动装置822和第一升降驱动装置721组成一样，除前述的第二方筒形固定臂8211与第一方筒形固定臂711方位相差180⁰、第二方筒形伸缩臂8212与第一方筒形伸缩臂712方位相差180⁰外，其余所有零部件结构形式一样；

进行与第一升降驱动装置721相同的组装操作，组成第二升降驱动装置822；

所述的第二平行四杆机构823由第二方筒形伸缩臂8212、二个摆杆8231和上横梁81组成；

将二个摆杆8231的一端分别与第二方筒形伸缩臂8212铰链连接，二个摆杆8231的另一端分别与上横梁81铰链连接，组成第二平行四杆机构823，对称于上横梁81和第二方筒形固定臂8211的铅垂对称面组装另一个第二平行四杆机构823，将第二激光位移传感器825对称固连于第二方筒形固定臂8211上面，组成第二升降装置82；

所述的提轨组件83是由二个吊杆831、吊架832、第二螺旋摆动液压马达833、对置凸轮834、二个滑动组件835、二个圆柱螺旋拉簧836、工字筒形固定臂837和二个提轨油缸838组成，吊杆831设有第一法兰盘8311和第二法兰盘8312，第二螺旋摆动液压马达833输出轴自由端设有法兰盘8331；

所述的滑动组件835是由工字筒形滑动臂8351和滚轮8352组成，工字筒形滑动臂8351设有半圆柱孔83511、对称二个单耳环83512和挺杆83513，工字筒形滑动臂挺杆83513设有双耳环83514，工字筒形固定臂837设有对称的二个半圆柱孔8371，提轨油缸838缸体上设有加力板8381、活塞杆自由端设有撑板8382；

将滚轮8352与工字筒形滑动臂挺杆双耳环83514铰链连接，组成滑动组件835，提轨油缸838固连于工字筒形滑动臂半圆柱孔83511内，对置凸轮834与螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘8331同轴固连，第二螺旋摆动液压马达833对称固连于吊架832下面，吊架832对称固连于工字筒形固定臂837上面，将二个滑动组件835从工字筒形固定臂837两端套设于其上，使滚轮8352与对置凸轮834接触，圆柱螺旋拉簧836的两端分别与二个工字筒形滑动臂同侧单耳环83512固连，使二个提轨油缸838对称设置，二个吊杆831第二法兰盘8312对称固连于吊架832上面，组成提轨组件83，二个吊杆831第一法兰盘8311对称固连于上横梁81侧面，CMOS图像传感器80固连于第二方筒形固定臂8211下面，组成提轨装置8；

请参阅图8至图11所示，所述的转枕及推拉轨枕装置9是由伸缩组件90、伸缩驱动装置91、转动装置92、二个连接板93和抓取及转枕装置94组成；

所述的伸缩组件90是由第三方筒形固定臂901、第三方筒形伸缩臂902和第三激光位移传感器903组成，第三方筒形固定臂901设有封闭端9011，第三方筒形伸缩臂902设有隔板9021；

所述的伸缩驱动装置91是由第三方筒形固定臂901、双作用活塞油缸911和第三方筒形伸缩臂902组成，双作用活塞油缸911缸体设有方形滑块9111和法兰盘9112、活塞杆设有法兰盘9113；

将第三方筒形伸缩臂902套设于双作用活塞油缸911上，双作用活塞油缸活塞杆法兰盘9113与第三方筒形伸缩臂隔板9021固连，再将第三方筒形固定臂901套设于第三方筒形伸缩臂902上，使双作用活塞油缸法兰盘9112与第三方筒形固定臂封闭端9011固连，组成伸缩驱动装置91，双作用活塞油缸911与第三方筒形伸缩臂902形成移动副，第三激光位移传感器903对称固连于第三方筒形固定臂901上面；

所述的转动装置92是由第三方筒形伸缩臂902、第三螺旋摆动液压马达921、悬臂空心阶梯轴922、第一推力轴承923、第一箱体924、第二推力轴承925、第一六角螺母926、圆形连接板927、第二六角螺母928、端盖929和等强度悬臂梁930组成，第三螺旋摆动液压马达921输出轴设有螺纹段9211和六棱柱轴段9212，悬臂空心阶梯轴922设有螺纹段9221、第一轴颈9222、第二轴颈9223、第三轴颈9224和连接板9225，连接板9225设有限位圆弧槽92251，第一箱体924设有限位销9241和悬臂阶梯轴套9242，悬臂阶梯轴套9242设有第一轴套92421、第二轴套92422和第三轴套92423，端盖929设有销轴9291，圆形连接板927设有六棱柱轴孔9271，等强度悬臂梁930设有销轴孔9301和法兰盘9302；

将第三螺旋摆动液压马达921固连于第三方筒形伸缩臂隔板9021前端底板上，空心悬臂阶梯轴922套设于第三螺旋摆动液压马达921上，使悬臂空心阶梯轴连接板9225固连于第三方筒形伸缩臂902端面，第一推力轴承923套设于悬臂空心阶梯轴第三轴颈9224上，第一箱体悬臂阶梯轴套9242套设于空心悬臂阶梯轴922上，使第一推力轴承923置入第一箱体悬臂阶梯轴套第三轴套段92423，悬臂阶梯轴套第二轴套段92422套设于空心阶梯轴第二轴颈9223上，第二推力轴承925套设于悬臂空心阶梯轴第一轴颈9222上，置入悬臂阶梯轴套第一轴套段92421，第一六角螺母926旋入悬臂空心阶梯轴螺纹段9221预紧，使第一箱体924与悬臂空心阶梯轴922铰链连接，圆形连接板927套设于第三螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段9212，使圆形连接板927固连于箱体悬臂阶梯轴套9242自由端，第二六角螺母928旋入第三螺旋摆动液压马达输出轴螺纹段9211预紧，使第三螺旋摆动液压马达921输出轴与第一箱体924固连，端盖929固连于第一箱体924上，等强度悬臂梁销孔9301套设于端盖销轴9291上，等强度悬臂梁法兰盘9302固连于第三方筒形伸缩臂902上面，组成转动装置92；

所述的抓取及转枕装置94是由第二箱体941、第四螺旋摆动液压马达942、液压油缸943、第一推力轴承944、第二推力轴承945、第三六角螺母946、活塞947、活塞杆948、阶梯U形支架949、第一连杆950、第二连杆951、二个第一摆杆952、二个滚轮953、端盖954和二个机械爪955装置组成，第二箱体941设有对称的四个螺纹孔9411、第一圆孔段9412、扇形孔段9413、第二圆孔段9414、轴套段9415和第三圆孔段9416，第四螺旋摆动液压马达942输出轴固连法兰盘9421，法兰盘9421设有限位扇形凸台94211，扇形孔段9413设有第一限位面94131和第二限位面94132，液压油缸943设有法兰盘9431、第一轴颈9432、第二轴颈9433和第三轴颈9434，法兰盘9431设有限位扇形凸台94311，活塞947设有轴孔9471，活塞杆948设有轴颈9481和双耳环9482，阶梯U形支架949设有凸缘9491、轴孔9492、二个槽孔9493、二个销孔9494、四个第一单耳环9495和八个第二单耳环9496，第一连杆950设有双耳环9501和单耳环9502，第二连杆951设有二个双耳环9511，第一摆杆952设有单耳环9521、销孔9522和双耳环9523；

所述的机械爪955是由阶梯U形支架949、四个第二摆杆9551、二个圆柱形弹簧9552和压板9553组成，第二摆杆9551设有二个双耳环95511，压板9553设有二个第一单耳环95531和四个第二单耳环95532；

将第四螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台94211与液压油缸法兰盘限位扇形凸台94311对正固连，第一推力轴承944套设于液压油缸第一轴颈9432上，将液压油缸穿入第二箱体941阶梯孔内，使第四螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘9421和液压油缸法兰盘9431置入第二箱体第一圆孔段9413，限位扇形凸台94211左侧面与扇形孔段第一限位面94131接触，第一推力轴承944置入第二箱体第二圆孔段9414，使第四螺旋摆动液压马达942固连于第二箱体941底板上，使端盖954与第二箱体941固连；

将第二推力轴承945套设于液压油缸第三轴颈9434上，使其置入第二箱体第三圆孔段9416段，活塞杆948穿过阶梯U形支架轴孔9492，活塞轴孔9471套设于活塞杆轴颈9481，第三六角螺母946预紧，将活塞947置入液压油缸943缸筒内，将阶梯U形支架凸缘9491穿入液压油缸943缸筒固连，使油缸第二轴颈9433与第一箱体轴套段9415铰链连接，将活塞杆双耳环9482、第二连杆双耳环9511和第一连杆单耳环9502同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环9523与滚轮953同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔9522与阶梯U形支架销孔9494同轴穿入销轴铰链连接，第一连杆双耳环9501和第二连杆双耳环9511分别与二个第一摆杆单耳环9521同轴穿入销轴铰链连接；

将四个第二摆杆9551的双耳环95511分别与阶梯U形支架四个第二单耳环9496同轴穿入销轴铰链连接，四个第二摆杆9551的另一个双耳环95511分别与压板四个第二单耳环95532同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧9552一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环9495固连，二个圆柱形弹簧9552另一端分别与压板二个第一单耳环95531固连，组成机械爪955，二个圆柱形弹簧9552的拉力，使铰接于第一摆杆9523的滚轮953始终与压板9553接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪955，组成抓取及转枕装置94；

二个连接板93将第一箱体924与第二箱体941固连一体，组成转枕及推拉轨枕装置9。

本实施例的工作过程和原理如下：

1.拆卸螺母工作：采用人工或机械将坏轨枕两侧轨枕间石碴清理完，坏轨枕右侧第二轨枕外侧螺栓用机油标记，工程车牵引轨道车运行至坏轨枕附近时，CMOS图像传感器采集的图像信息，通过图形识别系统自动识别，使工程车停在CMOS图像传感器与机油标记螺栓同轴的位置，四个内广口磁性梅花套筒分别固连于轨枕上的四个螺栓同轴，图1所示位置，油泵开始工作，高压油使第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动与其固连的二个第一方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个第一平行四杆机构的二对摆杆相对于下横梁同步背向摆动，第一升降装置托带二个螺母装拆装置下降，通过第一激光位移传感器测量其与下横梁的位移信号，来控制第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸和第一螺旋摆动液压马达工作，当内广口磁性梅花套筒套设于螺母上，图2所示位置，第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达开始反向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托带二个内齿轮转动，每个内齿轮同时与二个齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内广口磁性梅花套筒反向同步转动，四个内广口磁性梅花套筒同步旋下四个螺母，内广口磁性梅花套筒的磁性使旋下的螺母留在内广口磁性梅花套筒内，二个第一螺旋摆动液压马达停止反向转动，高压油使第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，分别拉动与其固连的二个第一方筒形伸缩臂同步缩回，使对称设置的二个第一平行四杆机构的二对摆杆相对于下横梁相向同步摆动，第一升降装置托带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，完成拆卸螺母工作；

2.拉出坏轨枕工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕钢轨外螺栓图像的个数，使轨道车左移一个轨枕间距，转枕及推拉轨枕装置位于坏轨枕正上方，高压油使双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，推动第三方筒形伸缩臂伸出，第三方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向外运动，通过第三激光位移传感器测量其与等强度悬臂梁的位移信号，来控制双作用活塞油缸、第三螺旋摆动液压马达和第四螺旋摆动液压马达工作，转动装置和抓取及转枕装置向外运动至合适位置，双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，其活塞杆开始缩回，拉动第三方筒形伸缩臂缩回，第三方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向内运动，同时高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，驱动第一箱体正向转动，第一箱体托带与其固连的第二箱体正向转动，第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动，当第一箱体正向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽一端接触时，第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第三螺旋摆动液压马达保压，当机械爪的二个压板向内运动至坏轨枕两侧适当位置时，双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高压油使液压油缸活塞杆伸出，推动第一连杆和第二连杆运动，使二个对称设置的第三摆杆相向摆动，铰接于第三摆杆双耳环的滚轮压住压板，滚轮滚动使压板克服二个圆柱螺旋弹簧的拉力作平动，二个并联平行四杆机构正向摆动，当二个压板夹紧轨枕时，电磁换向阀的中位使液压油缸保压；

高压油使第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动与其固连的二个第二方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个第二平行四杆机构的二对摆杆相对于上横梁背向同步摆动，第二升降装置托带提轨装置下降，通过第二激光位移传感器测量其与上横梁的位移信号，来控制第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸和提轨组件双活塞式双出杆液压油缸工作，当提轨装置下降至提轨油缸缸体加力板上表面与钢轨下表面共面时，第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，驱动对置凸轮正向转动，对置凸轮的外轮廓曲面通过二个滚轮，分别推动挺杆使二个工字筒形滑动臂向外平动，使二个工字筒形滑动臂分别托带二个提轨油缸向外运动，当提轨油缸缸体与钢轨下翼缘侧面接触时，提轨油缸缸体加力板上表面与钢轨下面接触，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使提轨油缸活塞杆伸出，当固连于提轨油缸活塞杆的撑板接触道床石碴并将其压实后，随着提轨油缸活塞杆的不断伸出，提轨油缸的缸体托带加力板向上运动，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使提轨油缸保压；

高压油使第四螺旋摆动液压马达开始正向转动，使液压油缸托带机械爪正向转动，机械爪使轨枕正向转动，当第四螺旋摆动液压马达法兰盘和液压油缸法兰盘限位扇形凸台与第二箱体扇形孔第二限位面接触时，机械爪使轨枕正向转动90°，第四螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，机械爪拉动坏轨枕向外运动，当坏轨枕向外运动至其后端面与前面钢轨下翼缘后侧面共面时，双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使第四螺旋摆动液压马达开始反向转动，使液压油缸托带机械爪反向转动，机械爪使轨枕反向转动，当第四螺旋摆动液压马达法兰盘和液压油缸法兰盘限位扇形凸台与第二箱体扇形孔第一限位面接触时，机械爪使轨枕反向转动90°，图5所示位置，第四螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，拉动第一连杆和第二连杆运动，使二个对称设置的第三摆杆背向摆动，在二个圆柱螺旋弹簧的拉力作用下，使二个压板作平动，二个并联平行四杆机构反向摆动，当二个压板与轨枕侧面脱开接触时，液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，第三方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向外运动至适当位置，双作用活塞油缸活塞杆停止伸出；高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，驱动第一箱体反向转动，第一箱体托带与其固连的第二箱体反向转动，第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动，当第一箱体反向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽另一端接触时，第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第三螺旋摆动液压马达保压，双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，第三方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，双作用活塞油缸活塞杆停止缩回；

高压油使提轨油缸活塞杆开始缩回，其活塞杆拉着撑板向上运动，钢轨下落至原位置，将坏轨枕压住使其上表面与二个钢轨下表面平行，提轨油缸活塞杆缩回至止点，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，驱动对置凸轮反向转动，二个圆柱螺旋拉簧的拉力使二个滚轮始终与对置凸轮的外轮廓曲面接触，二个圆柱螺旋拉簧的拉力拉动二个工字筒形滑动臂向内平动，使二个工字筒形滑动臂分别托带二个提轨油缸向内运动，当提轨油缸加力板与钢轨脱开接触时，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，分别拉动与其固连的二个第二方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个第二平行四杆机构的二对摆杆相对于上横梁相向同步摆动，第二升降装置托带提轨装置上升，当提轨装置上升至图1所示位置，第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，油泵停止工作，拉出坏轨枕工作结束，工程车牵引轨道车移开，采用人工或机械将坏轨枕移开；

3.推进好轨枕工作：采用人工或机械将好轨枕摆好后，工程车牵引轨道车运行至好轨枕附近时，CMOS图像传感器采集的图像信息，通过图形识别系统自动识别，使工程车停在CMOS图像传感器与机油标记螺栓同轴的位置，转枕及推拉轨枕装置位于好轨枕上方，提轨装置位于好轨枕右侧轨枕间正上方，油泵开始工作，高压油使双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，使转动装置和抓取及转枕装置向外运动，当第三方筒形伸缩臂伸出至止点时，双作用活塞油缸活塞杆停止伸出；

高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，使第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第三螺旋摆动液压马达保压，高压油使双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，使转动装置和抓取及转枕装置向内运动，当机械爪的二个压板运动至好轨枕两侧适当位置时，图5所示位置，双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高压油使液压油缸活塞杆伸出，当二个压板夹紧轨枕时，电磁换向阀的中位使液压油缸保压；

高压油使第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，第二升降装置托带提轨装置下降，当提轨装置下降至提轨油缸缸体加力板上表面与钢轨下表面共面时，第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，当提轨油缸缸体与钢轨下翼缘侧面接触时，提轨油缸缸体加力板上表面与钢轨下面接触，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使提轨油缸活塞杆伸出，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使提轨油缸保压；

高压油使第四螺旋摆动液压马达开始正向转动，机械爪使轨枕正向转动90°时，第四螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，使机械爪推动好轨枕向内运动，使好轨枕向内运动至图1所示位置时，双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高压油使第四螺旋摆动液压马达开始反向转动，机械爪使轨枕反向转动90°，第四螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，当二个压板与轨枕脱开接触时，液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，第三方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向外运动至适当位置，双作用活塞油缸活塞杆停止伸出；高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，使第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第三螺旋摆动液压马达保压，双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，第三方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，双作用活塞油缸活塞杆停止缩回；

高压油使提轨油缸活塞杆开始缩回，钢轨下落至原位置，提轨油缸活塞杆缩回至止点，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，当提轨油缸向内运动至其加力板与钢轨脱开接触时，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，当第二升降装置托带提轨装置上升至图1所示位置，第二升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，推进好轨枕工作结束；

4.安装螺母工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨枕钢轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移一个轨枕间距，四个留有螺母内广口磁性梅花套筒分别与固连于轨枕上的四个螺栓同轴，高压油使第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，第一升降装置托带二个螺母装拆装置下降，当其下降至内广口磁性梅花套筒中的螺母与已换轨枕螺栓接触，图2所示位置，第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达正向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托带二个内齿轮正向转动，每个内齿轮同时与二个齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内广口磁性梅花套筒正向同步转动，四个内广口磁性梅花套筒内的螺母同步旋入轨枕四个螺栓并预紧，二个第一螺旋摆动液压马达开始停止正向转动，高压油使第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，第一升降装置托带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，油泵停止工作，安装螺母工作完成，工程车牵引轨道车离开。

第一升降装置和第二升降装置对称设置的二个第一平行四杆机构，使其方筒形伸缩臂与下横梁始终平行，以适应直线和曲线铁轨路段轨枕螺母装拆工作；弹性联轴器和内广口螺母能有效适应轨枕螺栓位置偏差，使内广口螺母容易旋上轨枕螺栓。