铁路平车带载行走装置及铁路本线更换轨道大部件方法与流程

本发明涉及一种铁路作业装置，具体涉及一种铁路平车带载行走装置及铁路本线更换轨道大部件方法。

背景技术：

目前，我国还没有专门用于高铁线路的道岔大部件快速更换的设备，普遍采用平车运输道岔，用16t或25t轨道吊进行邻线吊装道岔大部件，并以人工拨轨和拉轨的方式进行更换。然而，这种传统的更换方式存在起重机吊臂容易侵犯接触网、对新轨易造成隐性伤害、施工效率低、占用天窗点时间长和线路影响面积大等问题。有关专家和单位试图解决现有道岔大部件更换存在的施工效率低、劳动强度大和侵犯接触网等问题，具有代表性的有：专利cn202989702u提出的悬臂门架式道岔吊装运输工作装置，专利cn104775341a提出的伸缩滚道式高速道岔长大部件的更换系统及更换方法。虽然这些理论研究对高速道岔大部件更换进行了相关有益的探讨，但均只是从理论上提出了相应的解决方案，在实际中运用不多。且这些理论研究均是以邻线更换道岔大部件为前提，没有从根本上解决线路影响面大这一施工作业难题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的问题，提出一种能够实现本线更换道岔大部件、并能够兼顾邻线更换的铁路平车带载行走装置及铁路本线更换轨道大部件方法。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种铁路平车带载行走装置，其包括两侧对称设有侧导向槽的平车车架，以及装载在平车车架上的起重机行走架；所述起重机行走架两侧设有活动车轮，所述活动车轮相应套装在所述侧导向槽内，另外，所述起重机行走架向下延伸出一支撑杆，所述支撑杆下端设有一动力输出轴与所述支撑杆延伸方向相垂直的动力驱动部件，所述动力驱动部件的动力输出端设有一同轴设置的驱动齿轮，同时，所述平车车架相对驱动齿轮的直线位置上设有一沿平车车架延伸方向设置的齿条，所述齿条与驱动齿轮啮合设置。

优选的，所述车架本体包括箱型梁以及设置在箱型梁底部的桁架，所述箱型梁的两侧对称设有侧导向槽，所述侧导向槽的槽口设有卡套件。

优选的，所述行走驱动机构包括设置于平车车架侧边的齿条，以及与所述齿条啮合连接的驱动齿轮；所述驱动齿轮的中心轴通过回转轴与动力驱动部件的动力输出轴同轴连接设置，装载在平车上的起重机行走架相对齿条一侧延伸出一支撑杆，所述动力驱动部件固定设置在所述支撑杆上。

优选的，所述驱动齿轮的中心轴上同轴活动套装有一辅助导轮，所述辅助导轮活动抵接在平车车架侧边。

优选的，所述行走驱动机构包括设置在齿条同一侧、并与齿条啮合连接的前、后驱动齿轮，所述前、后驱动齿轮通过回转轴分别与前、后动力驱动部件的动力输出轴同轴连接，所述前、后动力驱动部件分别与一中控模块电性连接。

优选的，靠近车架两端的车架上设有光电感应模块，所述中控模块与光电感应模块电性连接。

一种采用上述铁路平车带载行走装置实现的铁路本线更换轨道大部件方法，所述铁路本线更换轨道大部件方法包括如下步骤：

s1、在单线轨道上设置至少两辆相对连接的铁路平车带载行走装置，起重机固定设置在起重机行走架上，轨道更换部件放置在其中一辆平车上；

s2、通过运载小车将两辆铁路平车带载行走装置运输至作业位置；

s3、将两辆铁路平车带载行走装置相悖分开行驶，使作业位置曝露在两平车之间；

s4、驱动未装载有轨道更换部件的铁路平车带载行走装置的行走驱动机构，使起重机带载行走至两平车相对靠近的一端，并对损坏道岔部件进行带载行走回收；

s5、驱动装载有轨道更换部件的铁路平车带载行走装置的行走驱动机构，由起重机吊装着轨道更换部件带载行走至两平车相对靠近的一端，将轨道更换部件放置在待更换位置。

优选的，所述铁路本线更换轨道大部件方法适用对编号在18号以内铁轨部件进行更换。

一种采用上述铁路平车带载行走装置实现的铁路本线更换轨道大部件方法，所述铁路本线更换轨道大部件方法包括如下步骤：

s1、在单线轨道上设置至少两辆相对连接的铁路平车带载行走装置，起重机固定设置在起重机行走架上，轨道更换部件放置在两平车上；

s2、通过运载小车将两辆铁路平车带载行走装置运输至作业位置，并由起重机将轨道更换部件吊装至轨道一侧；

s3、将两辆铁路平车带载行走装置相悖分开行驶，使作业位置曝露在两平车之间；

s4、同时驱动两铁路平车带载行走装置的行走驱动机构，使起重机带载行走至两平车相对靠近的一端，由起重机共同将损坏道岔部件吊装至轨道另一侧，并将轨道更换部件吊装至作业位置上；

s5、将两辆铁路平车带载行走装置靠近对接，并同时驱动两铁路平车带载行走装置的行走驱动机构，使起重机带载行走至两平车相对远离的一端，并将损坏道岔部件吊装至两平车上。

优选的，所述铁路本线更换轨道大部件方法适用对编号在42号以上铁轨部件进行更换。

本发明所述铁路平车带载行走装置及铁路本线更换轨道大部件方法，其通过活动车轮与侧导向槽的配合设置使所述起重机行走架活动套装在所述平车车架上，并通过齿条与驱动齿轮构成的行走驱动机构，由起重机行走架带动起重机在平车上进行带载行走；从而使所述起重机能够将放置在平车车架上的铁轨部件在平车车架上前后吊装，进而实现本线更换道岔大部件、并能够兼顾邻线更换的铁路本线更换轨道大部件方法。

附图说明

图1为本发明所述铁路平车带载行走装置的结构示意图；

图2为本发明所述铁路平车带载行走装置中平车车架的结构示意图；

图3为本发明所述铁路平车带载行走装置的行走驱动机构与平车车架一侧配合设置的结构示意图；

图4为本发明所述铁路平车带载行走装置中过桥装置的结构示意图；

图5为本发明所述铁路平车带载行走装置的模块控制框图；

图6为采用本发明所述铁路平车带载行走装置对18号道岔辙叉的铁路本线更换轨道大部件方法的操作示意图；

图7为采用本发明所述铁路平车带载行走装置对42号道岔辙叉的铁路本线更换轨道大部件方法的操作示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及一种铁路平车带载行走装置，如图1至图5所示，其包括两侧对称设有侧导向槽13的平车车架10，以及装载在平车车架10上的起重机行走架20。

如图2所示，所述平车车架10本体由箱型梁11以及设置在箱型梁11底部的桁架12构成，具体的，所述桁架12设置在箱型梁11本体长度的中段，能够保证车架本体的刚度，避免起重机质量较大而在带载行走时对车架中段造成饶度形变的问题。所述箱型梁11的两侧对称设有侧导向槽13，所述侧导向槽13的槽口设有卡套件14。

如图1所示，所述起重机行走架20的两侧对称向下延伸出支撑脚21，所述支撑脚21的自由端上活动套装有活动车轮22，所述活动车轮22对应套装在侧导向槽13内，从而支撑所述起重机悬空设置在平车上。优选的，同侧所述支撑脚21还包括前、后支撑脚211、212，所述前、后支撑脚211、212的自由端上活动套装有前、后端活动车轮221、222，所述前、后端活动车轮221、222分别相应套装在同侧的侧导向槽13内。当起重机需要进行带载行走时，其前端的起吊端负重，对起重机的后端产生向上的拉力，通过所述后端活动车轮22套装在侧导向槽13中，从而克服所述向上的拉力，保证起重机在平车上带载行走的稳定性。同时，所述侧导向槽13的槽壁上设有耐磨件15，用于增强活动车轮22与侧导向槽13之间的耐磨性。

另外，如图1和图3所示，平车车架10的侧边设有一平车车架10延伸方向设置的齿条30；所述起重机行走架20相对齿条30一侧向下延伸出一支撑杆31，所述支撑杆31下端设有一动力输出轴与所述支撑杆31延伸方向相垂直的动力驱动部件32，所述动力驱动部件32的动力输出端通过回转轴33同轴连接一驱动齿轮34，所述驱动齿轮34与齿条30啮合设置。优选的，所述动力驱动部件32为液压马达。

当起重机需要在平车上进行带载行走时，控制动力驱动部件32开始工作，所述动力驱动部件32通过回转轴33带动驱动齿轮34转动，所述驱动齿轮34相对齿条30啮合行走，进而带动活动车轮22沿侧导向槽13运动，通过起重机行走架20实现起重机在平车上的带载行走。

由于根据地势的变化，铁路轨道会存在倾斜设置的铁轨，其左右铁轨不在同一高度上，当铁路平车带载行走装置在倾斜铁轨上时，所述平车在重力的作用下会略微向地势较低的一侧倾斜，即驱动齿轮34和齿条30之间的啮合间隙也会发生变化，如果驱动齿轮34和齿条30之间的啮合间隙过小，则他们之间的抵接摩擦力会影响其啮合行走，因此，本发明在所述驱动齿轮34的中心轴上同轴活动套装有一辅助导轮35，所述辅助导轮35活动抵接在平车车架10侧边，通过设计合理的辅助导轮35半径，限制驱动齿轮34和齿条30之间的最小啮合中心距，从而保证驱动齿轮34和齿条30的啮合行走功能。

同时，根据实际应用需求，起重机行走架20需要在多个平车搭建的行程上进行带载行走，因此，本发明实施例提供一种过桥部件40，所述平车的两端通过过桥部件40连接另一个平车，从而增加起重机行走架20的带载行走行程。如图4所示，所述过桥部件40包括设置在平车车架10一端、并以车架本体长度延伸方向上的中轴线为中心线对称活动铰接的过桥杆41，所述对称过桥杆41之间对称设置有液压汽缸42，所述液压汽缸42的伸缩端与过桥杆41的杆体铰接；所述车架的另一端设有与所述过桥杆41对应设置的过桥搭件43。

当起重机行走架20需要经过过桥部件40移动至另一个平车上时，启动液压汽缸42，由液压汽缸42推动过桥杆41，使过桥杆41搭接在另一个平车的过桥搭件43上，从而完成两个平车之间的过桥搭接。

不过，所述过桥部件40上没有设置齿条30，则在所述行走驱动机构包括设置在齿条30同一侧、并与齿条30啮合连接的前、后驱动齿轮，所述前、后驱动齿轮通过回转轴33分别与前、后动力驱动部件3221、322的动力输出轴同轴连接，所述前、后动力驱动部件3221、322分别与一中控模块50电性连接。同时，如图5所示，靠近车架两端的车架上设有光电感应模块51，所述中控模块50与光电感应模块51电性连接，通过光电感应模块51判断起重机行走架20是否开始进行过桥位移，从而由中控模块50对前、后动力驱动部件3221、322之间进行控制转换，实现智能化过桥控制。

当起重机行走架20在单个平车上带载行走时，所述中控模块50控制前动力驱动部件321带动前驱动齿轮啮合行走，当起重机行走架20将要经过过桥部件40移动至另一个平车上时，所述光电感应模块51感应到前驱动齿轮经过的信号，即判断起重机行走架20即将进行过桥位移，此时，所述前驱动齿轮脱离齿条30，形成空转，所述光电感应模块51将该信号转换为电信号发送给中控模块50，中控模块50接收到该电信号之后立即启动后动力驱动部件322，由后动力驱动部件322带动后驱动齿轮啮合行走，推动前驱动齿轮向前行走，直至前驱动齿轮与下一个平车的齿条30啮合，下一个平车上设置的光电感应模块51感应到前驱动齿轮经过的信号，即判断前驱动齿轮完成过桥位移，则再次将感应的信号发送给中控模块50，中控模块50接收到该电信号之后立即重新启动前动力驱动部件321，由前动力驱动部件321带动前驱动齿轮啮合行走，带动后驱动齿轮完成过桥位移。

进一步的，为了避免起重机在单个平车上的行走行程超过平车的本体长度，因此，如图4和图5所示，靠近车架两端的车体平面上设有一凹槽60，所述凹槽60内设有一长度大于起重机行走架20高度的缓冲件61，所述缓冲件61与车架本体长度延伸方向垂直设置，且一端与旋转电机62的动力输出端垂直连接。当起重机在单个平车上行走时，启动旋转电机62，由所述旋转电机62的动力输出轴带动缓冲件61绕连接点旋转出凹槽60，直至缓冲件61与所述车体平面垂直设置，从而限制起重机的行走行程，避免起重机自平车上掉落。

根据上述铁路平车带载行走装置，本发明还提供一种采用所述铁路平车带载行走装置实现的铁路本线更换轨道大部件方法，其中，所述铁路本线更换轨道大部件方法包括一种适用对编号在18号以内铁轨部件的铁路本线更换轨道大部件方法，以及一种适用对编号在42号以上铁轨部件的铁路本线更换轨道大部件方法。

如图6所示，对18号道岔辙叉的铁路本线更换轨道大部件方法的操作步骤如下：

s1、在单线轨道上设置a、b两辆相对连接的铁路平车带载行走装置，且其起重机行走架上均固定设置有起重机，将18号道岔辙叉捆绑加固在a装置的平车上；

s2、通过运载小车将两辆铁路平车带载行走装置运输至作业位置；

s3、将a、b两辆铁路平车带载行走装置组成的车组解编，并相悖分开行驶12.8m左右停车，使作业位置曝露在两平车之间，且旧辙叉端头离平车车钩约1.5m左右；

s4、驱动b装置的行走驱动机构，使b装置上的起重机带载行走约18m至两平车相对靠近端的旁承处停车，与此同时，在旧辙叉上装吊具；b装置的起重机吊臂从8m伸长到16.5m，直至旧辙叉上吊具的吊钩勾住起重机吊臂后，对旧辙叉进行提升，提升高度为1.8m；再由b装置的行走驱动机构通过起重机行走架带动起重机带载行走后退至初始位置，并将旧辙叉放置在平车上，完成旧辙叉的回收；

s5、驱动a装置的行走驱动机构，由a装置上的起重机吊载新辙叉向前带载行驶18m左右至两平车相对靠近端的旁承处停车，驱动a装置的起重机悬臂从8m伸长到16.5m，并落下新辙叉进行铺设，完成铺设后，a装置的起重机后退约18m回到初始位置，与此同时，快速连接新辙叉和钢轨，待钢轨焊接结束、扣件全部到位后，a、b车组相向行驶进行连挂，并收车驶离原来位置，从而完成18号道岔辙叉的快速更换。

如图7所示，对42号道岔辙叉的铁路本线更换轨道大部件方法的操作步骤如下：

s1、在单线轨道上设置a、b两辆相对连接的铁路平车带载行走装置，且其起重机行走架上均固定设置有起重机，a、b装置上的起重机分别在两平车相对外端旁承中心处，起重臂长为12.46m；

s2、将新前引轨装至距a装置的平车车架前端面约6m左右位置，新后引轨装至距b装置的平车后端面约7.46m位置，新辙叉于整列ab车组中心对称布置；

s3、通过运载小车将两辆铁路平车带载行走装置运输至作业位置，到达作业位置后，由a、b装置上的起重机共同将新辙叉吊装至轨道一测；

s4、将a、b两辆铁路平车带载行走装置组成的车组解编，并相悖分开行驶约18m停车，使作业位置曝露在两平车之间；

s5、同时驱动a、b两铁路平车带载行走装置的行走驱动机构，使a、b装置上的起重机带载行走18m至两平车相对靠近端的旁承处，由a、b装置的起重机共同将旧辙叉吊装至轨道另一侧，将新辙叉吊装至作业位置上，并用快速夹具紧固；

s6、a装置平车向前移动约19.08m；b装置平车向后移动16.08m；a装置的起重机起重臂伸出3m至旧前引轨中心，起重臂长15.46m，将作业位置的旧前引轨吊起，a装置的起重机带载向前走行18m至两平车相对远离端的旁承处，起重臂缩短3m，将旧前引轨放至新前引轨平齐的位置处；b装置的起重机起重臂伸出1.58m至旧后引轨中心，起重臂长14.08m，将作业位置的旧后引轨吊起，b装置的起重机带载向后走行18m至两平车相对远离端的旁承处，起重臂缩短1.58m，起重臂长12.46m，将旧后引轨放至新后引轨平齐的位置处；

s7、a装置的起重机将新前引轨吊起，带载向后走行18m至两平车相对靠近端的旁承处，起重臂伸出3.0m，起重臂长15.46m，将新前引轨放至作业位置上；b装置的起重机将新后引轨吊起；带载向前走行18m至两平车相对靠近端的旁承处，起重臂伸出1.58m，起重臂长14.08m，将新后引轨放至作业位置上，并使用快速接头将新前后引轨紧固；

s8、a装置的起重机向前走行18m至两平车相对远离端的旁承处，起重臂缩短3m，起重臂长12.46m，b装置的起重机亦向后走行18m至两平车相对远离端的旁承处，起重臂缩短1.58m,起重臂长12.46m；a装置平车向中心移动约19.08m,b装置平车向中心移动16.08m,两车重联，a、b装置的起重机共同将旧辙叉吊装至平车上，整车组移出施工区域，返回保养点，从而完成42号道岔辙叉的快速更换。

本发明所述铁路平车带载行走装置及铁路本线更换轨道大部件方法，其通过活动车轮与侧导向槽的配合设置使所述起重机行走架活动套装在所述平车车架上，并通过齿条与驱动齿轮构成的行走驱动机构，由起重机行走架带动起重机在平车上进行带载行走；从而使所述起重机能够将放置在平车车架上的铁轨部件在平车车架上前后吊装，进而实现本线更换道岔大部件、并能够兼顾邻线更换的铁路本线更换轨道大部件方法。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。