一种跨轨步进式挖砟机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及施工机械技术领域，具体涉及一种用于铁路线路养护维修的跨轨步进式挖砟机。
【背景技术】
[0002]随着铁路建设的发展，铁路养护机械得到越来越多的重视。在我国，铁路养护机械还只处于起步阶段，无论施工质量还是作业效率，尚不能满足铁路维修养护的需要。目前，在我国铁路工务日常维护和中小规模的换枕施工中，主要采用人工换枕的作业方式，这种换枕方式劳动强度大，施工效率低，对人员的体力和熟练程度要求较高，同时，愿意从事换枕施工的人员越来越少，无法满足施工要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种设计合理、结构简单、工作性能可靠、节省人力、使用方便的跨轨步进式挖砟机。
[0004]本发明的技术方案是在两个平行的横向导轨的下方设置有与之垂直的横向支承，在横向支承的两端安装有跨轨轮和用于锁轨的锁紧机构，在其中一个横向导轨的内侧设置有限位块、上方设置有可沿横向导轨水平运行的移动工作台和步进工作单元；所述移动工作台是由两个平行的横梁和连接在横梁之间的纵梁组成，在横梁的两端均设置有嵌装在横向导轨凹槽并可沿着横向导轨水平运行的横移轮组，在与设置有限位块的横向导轨邻接的纵梁内侧设置有前棘爪板和前挡块，前棘爪板的上端通过销轴与纵梁铰接、下端弯曲且可与限位块卡接，前挡块固定在纵梁上与前棘爪板的上端接触；在该纵梁上方安装有水平工作油缸，水平工作油缸的缸体固定端与横梁铰接、活塞杆末端与步进工作单元铰接；在移动工作台上垂直设置有竖向移动架；所述竖向移动架是在移动工作台的后侧横梁中部垂直设置有竖向导轨，竖向导轨的中部通过斜支撑与前侧横梁连接，在竖向导轨的顶部设置有吊板、中部设置有悬挂臂架，在吊板的中部沿着竖向导轨方向设置有竖向工作油缸，竖向工作油缸的活塞杆末端与悬挂臂架铰接，在悬挂臂架上设置有嵌装在竖向导轨上并可沿着竖向导轨运行的竖移轮组；在悬挂臂架上设置有悬臂和倾角翻转油缸，倾角翻转油缸的缸体固定端与悬挂臂架铰接、活塞杆末端以及悬臂的另一端分别与挖砟工作机构铰接；
[0005]上述挖砟工作机构是在内支撑架的侧板中部设置有铰接座分别与悬臂、倾角翻转油缸铰接，在内支撑架上还设置有链条传动机构，在链条传动机构的链条上沿着传动方向连续设置有多个挖砟刀齿板，在挖砟刀齿板的外围固定有防护罩。
[0006]上述步进工作单元是在步进工作架的顶板上设置有与水平工作油缸铰接的铰支座、顶板下方前后两端分别通过横向转轴设置有可沿着横向导轨顶部运行的顶轮，在顶轮的下方设置有可沿着横向导轨的凹槽水平运行的后横移轮和外导向轮以及可沿着横向导轨腹板外运行的内导向轮，外导向轮与内导向轮分布在横向导轨腹板的两侧且外导向轮、内导向轮的轮轴均与后横移轮的轮轴垂直，在步进工作架上与横向导轨的限位块相对的位置还设置有后棘爪板和后挡块，后棘爪板的结构、功能与前棘爪板相同。
[0007]上述锁紧机构是由顶推手柄、锁紧支撑、锁紧支座以及锁紧臂组成，锁紧支座固定在横向支承的两端侧壁上，锁紧支撑固定在横向支承的两端顶部，在锁紧支撑的上端加工有螺纹孔，通过安装在螺纹孔上的顶推手柄与锁紧臂的上端连接，锁紧臂呈弯曲状且能够以锁紧支座为支点转动。
[0008]进一步，上述挖砟刀齿板可以由四节与链条固定的底板拼接而成，在每一节底板的两端分别垂直设置侧挡板，且一节底板的侧挡板末端延伸至相邻一节底板的上方，在第一节底板的中部并列设置有两个挖砟齿，在第二节底板的中心设置有第一导料板，在第三节底板的两端侧挡板之间对称设置有第二导料板，第二导料板与第一导料板、挖砟齿错位分布O
[0009]更进一步，上述挖砟齿与底板垂直，且位于链条传动机构的链条正上方连接位置，第一导料板与底板垂直，且沿着链条传动方向位于第二节底板的中心位置，第二导料板与底板垂直且与第一导料板之间形成30?60°的夹角，第一导料板和第二导料板的高度满足:挖砟齿高度 > 第一导料板高度、第二导料板高度多侧挡板高度。
[0010]上述第二导料板可以是直角梯形板结构，其顶部斜边的倾角为30?45°。
[0011]本发明的跨轨步进式挖昨机通过水平工作油缸控制步进工作单元与移动工作台间歇式前进，使挖砟工作机构在移动工作台的带动下单向移动，实现全轨枕长度范围内的挖砟作业；利用竖直工作油缸的活塞杆往复运动带动悬挂臂架沿着竖向导轨上升或下降，驱动挖砟工作机构的挖砟刀齿板切入和离开道砟；利用倾角翻转油缸调整挖砟工作机构的作业角度；液压马达驱动的链条传动机构带动挖砟刀齿板进行挖砟作业。通过对挖砟刀齿板上的挖砟齿、导料板以及侧挡板的合理布局，相互配合，从而将道砟连续、高效地挖出、提升，并在固定点沿防护罩抛出。本发明设计合理，结构紧凑，体积小、重量轻，上下线路方便，作业自动化程度高，节省人力，提高施工效率，工作性能可靠，施工质量高，并能够保证施工及列车运行安全，适于工业化推广。
【附图说明】
[0012]图1为实施例1的挖砟机结构示意图。
[0013]图2为图1中主横向导轨I的A向连接示意图。
[0014]图3为图1中锁紧机构5的结构示意图。
[0015]图4为图1中移动工作台7的结构示意图。
[0016]图5为图1中竖向移动架9的结构示意图。
[0017]图6为图1中步进工作单元13的结构示意图。
[0018]图7为图1中挖砟工作机构12的结构示意图。
[0019]图8为图6中的挖砟刀齿板12-3的结构示意图。
[0020]图中:
[0021]1-主横向导轨，2-副横向导轨，3-横向支承，4-跨轨轮，5-锁紧机构，6-限位块，7-移动工作台，8-竖向工作油缸，9-竖向移动架，10-倾角翻转油缸，11-悬臂，12-挖砟工作机构，13-步进工作单元，14-水平工作油缸。
【具体实施方式】
[0022]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0023]如图1和图2所示，本实施例的跨轨步进式挖砟机是在两个平行的横向导轨的底部焊接有横向支承3，用于将横向导轨固定，在横向支承3的两端分别用转动轴固定有跨轨轮4带动横向导轨移动。为了锁紧铁轨，在跨轨轮4上安装有锁紧机构5，如图3所示，本实施例的锁紧机构5是由顶推手柄5-1、锁紧支撑5-2、锁紧支座5-3以及锁紧臂5-4组成，锁紧支座5-3固定在横向支承3的两端侧壁上，即在跨轨轮4的转动轴两端延伸位置与横向支承3的侧壁固定，锁紧支撑5-2固定在横向支承3的两端顶部，竖直向上，在锁紧支撑5-2的上端加工有螺纹孔，在螺纹孔上安装有顶推手柄5-1，通过安装在螺纹孔上的顶推手柄5-1与锁紧臂5-4的上端连接，锁紧臂5-4呈弯曲状且能够以锁紧支座5-3为支点转动。本实施例的横向导轨分为主横向导轨I和副横向导轨2，均采用槽钢结构。在主横向导轨I的腹板上与副横向导轨2相对的一侧每隔300mm的位置加工有一个矩形限位块6，各个限位块6之间的距离可根据步进行程设定。在横向导轨上方设置移动工作台7和步进工作单元13。参见图4，本实施例的移动工作台7是将两个横梁7-1和两个纵梁7-2首尾连接成矩形框结构，即两个横梁7-1与横向支承3平行设置，两个纵梁7-2分别安装在两个横梁7-1之间沿着横向导轨设置，在横梁7-1的两端分别安装有横移轮组7-3，沿着主横向导轨I安装2个横移轮组7-3，沿着副横向导轨2安装2个横移轮组7-3，具体是:本实施例的每个横移轮组7-3均是由前横移轮和横移导向轮组成，前横移轮和横移导向轮一一对应，前横移轮分别嵌装在主横向导轨I或副横向导轨2的凹槽中，可分别沿着主横向导轨I和副横向导轨2水平运行，其轮轴与横向导轨垂直，为了保证前横移轮能够在主横向导轨I和副横向导轨2中稳定运行，将前横移轮加工为锥形轮结构，以与主横向导轨1、副横向导轨2的凹槽适配。本实施例的横移导向轮通过轮轴设置在主横向导轨I和副横向导轨2之间并且分别沿着主横向导轨I腹板和副横向导轨2的腹板运行，该横移导向轮的轮轴与前横移轮的轮轴垂直，主要起防偏、导向作用。在主横向导轨I上方的纵梁7-2内侧壁上用销轴固定安装有一个前棘爪板7-4，在前棘爪板7-4的上端侧部还固定有一个前挡块7-5，与前棘爪板7-4的上端接触，用于限制前棘爪板7-4自由转动，该前棘爪板7-4呈倾斜的S形，其上端用销轴固定在纵梁7-2上，下端弯折部可与主横向导轨I的限位块6卡接。在移动工作台7上与主横向导轨I对应的位置还安装有水平工作油缸14，该水平工作油缸14的缸体固定端铰接在前侧横梁7-1的端头、活塞杆末端与步进工作单元13铰接。在移动工作台7上垂直安装有竖向移动架9，参见图5，该竖向移动架9是由竖向导轨9