一种全方位清除铁路积沙并封装积沙的装置的制作方法

本发明涉及一种能清除铁路积沙的装置，特别涉及一种将铁轨全方位清沙，并将积沙封装、避免该积沙将铁路二次掩埋的装置。

背景技术：

随着我国铁路运输的快速发展，越来越多的铁路线路被铺设到西北如青海、新疆等临近沙漠的地区，当地植被稀疏，风沙较多。自兰新铁路、青藏铁路通车以来，风沙灾害就成为列车安全运营的重要隐患，因风沙掩埋铁路而导致列车停运给人们出行及铁路运输造成了巨大的经济损失。目前，已有的清沙设备能基本清除两铁轨内侧之间和其外侧一定范围的积沙，但对铁轨上留存的沙粒不能有效清除。当列车通过时，这些沙粒便会啃食铁轨，造成铁轨表面出现凹坑，对列车的安全运营造成隐患；此外，已有的清沙装置将积沙排放到铁轨两旁，起风时很容易再次掩埋铁轨，存在二次铁轨被掩埋风险。因此，本发明是一种能全方位清除铁路积沙，尤其是铁轨上方积沙，并将积沙进行封装的装置。

技术实现要素：

本发明提供了一种全方位清除铁路积沙并封装积沙的装置，在清除两铁轨内侧之间和其外侧一定范围积沙的基础上，对铁轨上方的积沙进行二次清理，实现铁轨上方和两侧的全面除沙。同时，能将清理的积沙进行自动封装，投送于铁路旁，防止该积沙将铁路二次掩埋。封装的沙袋可用于抗台，防洪等场所，具有一定的使用价值和经济价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种全方位清除铁路积沙并封装积沙的装置，包括刮沙系统、集沙系统、圆盘式除沙机构、气动除沙机构和皮带传送系统。刮沙系统的拢沙板对铁轨外侧一定范围内的积沙进行收拢，便于刮沙板刮沙，刮沙板将铁轨两旁和中间收拢的积沙清除，通过皮带传送至刮沙系统卸沙口出，将积沙送至集沙系统的集沙钵。集沙钵中的沙进入集沙袋中，并通过自动封口装置封口打包，进入皮带传送系统，经皮带传送至铁路旁。安装在该装置前车轮前部的圆盘式除沙机构对铁轨上方留存的积沙进行清除，安装在该装置后车轮后部的气动除沙机构对准铁轨上方喷射高压空气，进一步清除残留沙粒。

刮沙系统壳体两侧设置有液压机构，用于调整壳体底部与铁轨之间的距离。壳体底部设有铁轨槽，且该部位材质为聚氨脂类非金属材料，置于铁轨上方适当位置，对铁轨上的积沙进行初步清理。在刮沙系统壳体两侧近地面处设有拢沙板，对铁轨外侧一定范围内的积沙进行收拢，便于刮沙板工作。安装在皮带上的刮沙板设置有一定的弧型，便于收集积沙。当电机驱动主动轴旋转带动皮带传输，利用惯性弧型刮沙板移动至卸沙口上方时，大部分积沙均落入卸沙口。

集沙系统上方设有集沙钵，正对刮沙系统的卸沙口，用于收集积沙。集沙钵下端设有卸料口，卸料口处设有可开合的挡沙板，实现卸料口的开启和关闭。卸料口下方设有激光发射装置和激光感应装置，用于感应积沙通过的流量，识别集沙袋是否装满，若集沙袋已装满则将信号反馈给动力及驱动系统，进而将挡沙板关闭。卸料口末端正对循环进给装置上的一个工位，且工位上装有集沙袋。循环进给装置下方和承重箱之间设置有自动封口装置，实现对集沙袋的封口打包功能。承重箱用于承受装有沙子的集沙袋重量，其底部设置有挡板，当集沙袋封口后，挡板开启。集沙袋落入下方的皮带传送系统，实现对集沙袋的传送功能。

圆盘式除沙机构安装在该装置前车轮前部，并处于刮沙系统后方。该机构可通过曲柄摇杆机构实现圆盘与铁轨间的距离。电机驱动圆盘在铁轨上方旋转，圆盘下方设有清扫束，清扫束与铁轨接触并不断高速旋转，将铁轨上方的积沙进行清除。

气动除沙机构安装在该装置后车轮后部，由空压机驱动。空压机和高压气瓶之间设有减压阀，控制气体压力，高压气瓶出口处设有可控制流量的流量阀，控制输出的气体流量，高压气体经高压空气软管在车体后端铁轨上方不断喷射，将铁轨上沙粒进一步清除。

皮带传送系统设置在承重箱下方，该机构主动轮安装在车体上通过电机ⅲ驱动，从动轮伸出铁轨外侧与固定在车体上的钢架连接，主动轮和从动轮之间设置有皮带。

本发明的优点：

本发明圆盘式除沙机构和气动除沙机构主要针对铁轨上方的深度积沙清除，可根据实际除沙效果控制圆盘的转速和气体的压力及流量，保证除沙效果的同时，节约能源，延长设备使用寿命。

本发明集料钵下方设有激光发射装置和激光感应装置，通过感应沙子的流量，反馈给动力及控制系统。动力及控制系统控制卸料口处挡沙板的开合、自动封口装置的封口、循环进给装置工位的自动更换、存放箱对集沙袋的自动投放和皮带传送系统的运转，实现积沙自动循环装袋、封口打包及投送功能。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图2是本发明刮沙系统的结构示意图。

图3是本发明集沙系统的结构示意图。

图4是本发明圆盘式除沙机构的结构示意图。

图5是本发明气动除沙机构的结构示意图。

图6是本发明皮带传送系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

图1是本发明装置的结构示意图。该装置由车体1、车轮2、动力及控制系统3、液压机构4、刮沙系统5、集沙系统6、圆盘式除沙机构7、气动除沙机构8和皮带传送系统9组成。车轮2位于铁轨上方支撑车体1，车轮2通过常规轴结构与车体1相连。车体1前端左右两侧均安装液压机构4，液压机构4连接刮沙系统5，控制刮沙系统5在铁轨上方的高度。车体1前端车轮2和刮沙系统5间安装两个圆盘式除沙机构7，分别位于铁轨正上方，通过圆盘下方清扫束与铁轨的不断高速旋转，清除铁轨上方的大量积沙。两车轮2之间车体1上方安装集沙系统6，集沙系统6对刮沙系统5所清除的积沙进行收集、封口、打包，并将打包好的积沙经安装在集沙系统下方的皮带传送系统9运输至铁轨旁。气动除沙机构8安装在车体1后端，其两个空气管路喷气口分别设置在铁轨上方一定高度，对铁轨上方不断喷射高压空气，清除残留在轨道上方的残留沙粒。

图2是刮沙系统5的结构示意图，刮沙系统由壳体51、拢沙板52、弧型刮沙板53、电机i54、主动轮55、从动轮56、皮带57、卸沙口58组成。壳体51左右两侧安装有液压机构4，通过液压机构4和轴与车体1相连。电机i54固定在车体1上。拢沙板52固定在壳体51下端。壳体51间通过轴安装有主动轮55和从动轮56，电机i54连接主动轮55，主动轮55和从动轮56间设置皮带57，弧型刮沙板53固定在皮带57上。在壳体51的下方设置有卸沙口58。运行前，液压机构4控制刮沙系统5上下调整高度，使得壳体51底部以合适的高度契合在铁轨上方。

图3是集沙系统6的结构示意图。该系统安装在车体1中间刮沙系统5下方，由集沙钵61、挡沙板62、激光发射装置63、激光感应装置64、循环进给装置65、集沙袋66、承重箱67、挡板68、存放箱69、自动封口装置610组成。集沙钵61为漏斗形且用透明材质制成，位于刮沙系统5卸沙口58下方。集沙钵61末端柱形卸料口内部安装有挡沙板62，外部对称安装有激光发射装置63和激光感应装置64。激光测试装置下方设置有常规循环进给装置65，其上有若干放置集沙袋66的工位。在集沙钵61正下方工位处设置一个承重箱67，承重箱67下方设置有可以开合的挡板68，承重箱67与车体1相连。在其余一个工位正上方设置有存放箱69，存放箱69内部放置有大量积沙袋66。在循环进给装置65下方，承重箱67上方设置有自动封口装置610，自动封口装置610为常规封口装置，可参照超市塑料袋封口机原理，在本发明中通过动力及控制系统3控制。

图4是圆盘式除沙机构7的结构示意图。该机构安装在车体1前车轮2前部刮沙系统5后方，由电机ⅱ71、旋转轴72、圆盘73、清扫束74组成。通过曲柄摇杆机构实现圆盘式除沙机构7在铁轨上方的位置。

图5是气动除沙机构8的结构示意图，设置在车体1后车轮2后部。该机构由空压机81、减压阀82、高压气瓶83、流量阀84、空气软管85组成。空压机81固定在车体1上方，经减压阀82与高压气瓶83进口端连接，高压气瓶83出口端经流量阀84，通过空气软管85的出口实现对铁轨上方喷气。

图6是皮带传送系统9的结构示意图，设置在承重箱67下方。该机构主动轮91安装在车体1上通过电机ⅲ92驱动，从动轮93伸出铁轨外侧与固定在车体1上的钢架连接，主动轮91和从动轮93之间设置有皮带94。

本发明停机时，集沙系统6的挡沙板62、承重箱67中的挡板68、存放箱69、气动除沙机构8流量阀84均处于闭合状态，激光发射装置63、激光感应装置64、循环进给装置65和空压机81处于非工作状态；刮沙系统5、圆盘式除沙机构7与路面呈一定距离固定。

本发明运行时，将本发明吊放至铁轨上方。启动动力及控制系统3，控制液压机构4，将刮沙系统5释放至铁轨上方，使刮沙系统5的壳体51下端铁轨槽与铁轨契合；驱动曲柄摇杆机构将圆盘式除沙机构7释放适当距离，使清扫束74与铁轨接触；启动循环进给装置65，控制存放箱69投放集沙袋66，通过循环进给装置65的旋转，将每个工位分别对准存放箱69下方，获得集沙袋66；控制集沙系统6中的挡沙板62处于开启状态；控制电机ⅰ54、电机ⅱ71、电机ⅲ92和空压机81运行，刮沙系统5、激光发射装置63、激光感应装置64、圆盘式除沙机构7、气动除沙机构8、皮带传送系统9开始工作。本发明沿着轨道前行，拢沙板52对铁轨外侧一定范围的积沙进行收拢，电机i54驱动主动轮55经皮带57带动从动轮56运动，安装在皮带57上的弧型刮沙板53通过运转将壳体51宽度范围内的积沙从主动轮55一侧向从动轮56一侧运输。因电机i54有一定的转速，通过惯性使得弧形刮沙板53带动的积沙位于卸沙口58时进行卸沙，将积沙传送至集沙系统6。集沙钵61收集刮沙系统5的积沙，积沙通过卸料口处的激光发射装置63和激光感应装置64时，阻隔激光感应装置感应激光，将该信号传递至动机及控制系统3，动力及控制系统3通过一定延时控制挡沙板62闭合。该时间段的积沙全部进入位于集沙钵61正下方循环进给装置65上一个工位的集沙袋66中。动力及控制系统3关闭挡沙板62后快速启动自动封口装置67，将集沙袋66口部封装。封装完毕后自动封口装置67反馈动力及控制系统3信号，动力及控制系统3控制承重箱67下部的挡板68打开，装有沙子的集沙袋66落入皮带传动系统9后，挡板68闭合。通过皮带传动系统9的皮带94传送，将装有沙子的集沙袋66输送至铁轨外侧。循环进给装置65旋转，将下一个工位对准集沙钵61。缺少集沙袋66的工位旋转至存放箱69下方补充集沙袋66。本发明进行下一个集沙封沙工序，如此循环。

通过电机ⅱ71转动，驱动旋转轴72旋转，与旋转轴72连接的圆盘73高速运动，固定在圆盘73下方的清扫束74不断在铁轨上方旋转，实现对铁轨上方积沙的清除工作。

空压机81，经减压阀82把压缩空气储存于高压气瓶83中，达到一定压力时，开启流量阀84，将高压气经空气软管85输出，在铁轨上方不断喷射，对残留的沙粒进行进一步清除。

除沙工作结束后，各机构进行复位。