高铁底座板侧壁车载锯割装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高铁底座板侧壁车载锯割装置。包括平台车、安装在靠近平台车四角处的四个蜗轮丝杆升降机构、对称安装在平台车两侧的四个锯片机构以及安装在平台车上的控制部件和降尘降温喷水雾部件，锯片机构在平台车沿钢轨行进中对底座板侧壁和路肩进行切割，蜗轮丝杆升降机构控制平台车和锯片机构的升降运动并对底座板侧壁和路肩进行初始切入，降尘降温喷水雾部件在锯片切割时对锯片机构的锯片处进行喷水雾作业，平台车、蜗轮丝杆升降机构、锯片机构和降尘降温喷水部件均连接到控制部件。本发明车载锯切装置免去了人工作业，并且效率和精度提高，机械化、自动化程度高，集成度高，便于安装操作，可大大提高高铁路基维修的作业率。
【专利说明】
高铁底座板侧壁车载锯割装置
技术领域
[0001]本发明涉及了一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，用于高铁路基沉降维修工程。
【背景技术】
[0002]国内多条高铁线路开通运营数年后，部分线路的路基出现沉降，致使上部轨道板结构随之下沉。要彻底解决问题必须把高铁底座板抬升到指定高度，然后把填充物填满空腔消除沉降，使轨道板恢复原来标高。在底座板抬升前需要把路肩与底座板之间的水泥分离，然后才能进行抬升作业。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中的问题，本发明的目的在于提供一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，为抬升高铁底座板做前期工作，能高效机械化作业，把路肩与底座板之间的水泥进行分离。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]本发明包括平台车、安装在靠近平台车四角处的四个蜗轮丝杆升降机构、对称安装在平台车两侧的两个锯片机构以及安装在平台车上的控制部件和降尘降温喷水雾部件，锯片机构在平台车沿钢轨行进中对底座板侧壁和路肩进行切割，蜗轮丝杆升降机构控制平台车和锯片机构的升降运动，降尘降温喷水雾部件在锯片切割时对锯片机构的锯片处进行喷水作业，平台车、蜗轮丝杆升降机构、锯片机构和降尘降温喷水雾部件均连接到控制部件。
[0006]所述的平台车包括车架、主动车轮、平台车电机和随动车轮，车架中部底面布置安装有平台车电机、主动车轮和随动车轮，平台车电机通过齿轮对连接主动车轮驱动其转动，主动车轮和随动车轮沿高铁钢轨方向前后布置，并且连接到高铁钢轨上沿钢轨滚动。
[0007]所述的主动车轮和随动车轮通过车轮轴承座支撑安装在车架中部底面，主动车轮和随动车轮的车轮轴两端安装到各自的车轮轴承座中，车轮轴承座固定连接车架底面。
[0008]所述的蜗轮丝杆升降机构包括升降减速电机和升降组件，所述平台车的车架中部顶面安装有升降减速电机，升降减速电机的输出轴与水平的主传动轴同轴连接，主传动轴的两端均经各自的圆锥齿轮对和联轴器与四个升降组件连接;升降组件包括安装在车架顶面靠近角落处的蜗轮箱体以及安装在蜗轮箱体内相互配合连接的蜗轮和蜗杆，蜗杆经水平的从传动轴与联轴器的一端同轴固定连接，联轴器的另一端经所述圆锥齿轮对与主传动轴连接，蜗轮通过螺纹副套在竖直的丝杆中部，丝杆下端穿过车架并固定有用于顶撑的定位块，定位块与蜗轮之间的丝杆上套有丝杆导向套，丝杆导向套贯穿地固定焊接在平台车的车架上。
[0009]所述的主传动轴和从传动轴均通过轴承座安装在平台车的车架上。
[0010]所述的丝杆上端穿出蜗轮箱体并连接有防转板，丝杆上端和防转板均套在丝杆护套中，丝杆护套固定在蜗轮箱体上，防转板和丝杆护套均为矩形结构。
[0011]所述的蜗轮的上下端分别通过上轴套和下轴套连接蜗轮箱体内顶面和丝杆导向套上端。
[0012]所述的锯片机构包括锯片电机、用于切割刀路肩的大锯片和小锯片；小锯片和大锯片均平行于底座板的侧壁并前后布置，小锯片位于大锯片沿钢轨移动方向的前方，小锯片和大锯片均连接各自的锯片电机，由锯片电机驱动旋转，锯片电机通过锯片传动轴与锯片连接，锯片传动轴通过轴承座固定在平台车的车架的底面。
[0013]所述的轴承座通过筋板与车架的底面焊接，并在轴承座上部外侧设有加强筋。具体实施采用一整块筋板将小锯片和大锯片的两个轴承座连为一体。
[0014]所述的小锯片切入路肩的深度是大锯片切入路肩的深度的一半。
[0015]本发明采用电动自走式平台车I为载体，车体左右两侧各设置两组锯片机构3，在小车前行中锯割底座板两侧的水泥路肩。并在小车上设置蜗轮丝杆升降机构2，其作用是完成锯片初始切入、车轮准确定位在钢轨上以及不工作时的安放。
[0016]本发明具有的有益效果是:
[0017]I)利用小车做载体，钢轨定位，小车落在钢轨上沿钢轨前行即可完成轨道板两侧的切割作业。
[0018]2)双锯片配置，作业效率高。
[0019]3)蜗轮丝杆升降机构保证了锯片切入、车轮准确定位以及不工作时的放置。
[0020]4)外部只需要连接电缆线，安装、操作简单。
[0021]本发明装置解决了靠人工用单片锯作业、劳动强度高、粉尘大、作业效率低的缺点，机械化、自动化程度高，集成度高，便于安装操作，可大大提高高铁路基维修的作业率。
【附图说明】
[0022]图1是本发明装置的主视图。
[0023]图2是本发明装置的侧视图。
[0024]图3是图1的K向视图。
[0025]图4是本发明装置的俯视图。
[0026]图5是本发明初始位置图。
[0027]图6是图1的局部放大图。
[0028]图7是图1的局部放大图。
[0029]图中:I平台车:1-1车架、1-2主动车轮、1-3车轮轴承座、1-4齿轮对、1-5平台车电机、1-6随动车轮；
[0030]2蜗轮丝杆升降机构:2-1定位块、2-2丝杆、2-3丝杆护套、2-4防转板、2-5蜗轮、2-6蜗杆、2-7上轴套、2-8下轴套、2-9蜗轮箱体、2-10丝杆导向套、2-11主传动轴、2-12升降电机、2-13圆锥齿轮对、2-14联轴器、2-15轴承座，2_16从传动轴；
[0031]3锯片机构:3-1锯片传动轴、3-2锯片电机、3-3轴承座、3-4大锯片、3-5小锯片、3-6加强筋、3-7筋板；
[0032]4控制部件;5降尘降温喷水装置；
[0033 ] 6高铁轨道:6-1路基、6-2路肩、6_3底座板、6_4轨道板。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0035]如图1和图3所示，本发明的所有部件和零件均集成在平台车I上，包括平台车1、安装在靠近平台车I四角处的四个蜗轮丝杆升降机构2、对称安装在平台车I两侧的四个锯片机构3以及安装在平台车I上的控制部件4和降尘降温喷水雾部件5，锯片机构3对底座板6-3侧壁和路肩6-2进行切割，蜗轮丝杆升降机构2控制平台车I和锯片机构3的升降运动，降尘降温喷水雾部件5在锯片切割时对锯片机构3的锯片处进行喷水雾作业，平台车1、蜗轮丝杆升降机构2、锯片机构3和降尘降温喷水雾部件5均连接到控制部件4。
[0036]高铁轨道6如图1所示，包括路基6-1、路肩6-2、底座板6-3和轨道板6-4，本发明的锯片机构3是作用在底座板6-3和路肩6-2之间，对底座板6-3侧壁进行切割，分离底座板6-3与水泥路肩6-2。
[0037]如图4所示，平台车I包括车架1-1、主动车轮1-2、平台车电机1-5和随动车轮1-6，车架1-1中部底面布置安装有平台车电机1-5、主动车轮1-2和随动车轮1-6，平台车电机1-5通过齿轮对1-4连接主动车轮1-2驱动其转动，主动车轮1-2和随动车轮1-6沿高铁钢轨方向前后布置，并且连接到高铁钢轨上沿钢轨滚动，主动车轮1-2和随动车轮1-6的轮缘保证平台车沿钢轨前行时左右位置精度。
[0038]如图1所示，主动车轮1-2和随动车轮1-6通过车轮轴承座1-3支撑安装在车架1-1中部底面，主动车轮1-2和随动车轮1-6的车轮轴两端安装到各自的车轮轴承座1-3中，车轮轴承座1-3固定连接车架1-1底面。
[0039]本发明的车架I是钢结构焊接件，其他所有部件全部安装在车架上。主动车轮2和两套随动车轮6安装在车架I下面，由与车架I螺栓连接的车轮轴承座3支撑。平台车电机5通过齿轮对4驱动主动车轮2，从而使平台车沿钢轨运动。
[0040]如图3所示，蜗轮丝杆升降机构2包括升降减速电机2-12和升降组件，所述平台车I的车架1-1中部顶面安装有升降减速电机2-12，升降减速电机2-12的输出轴与水平的主传动轴2-11同轴连接，主传动轴2-11的两端均经各自的圆锥齿轮对2-13和联轴器2-14与四个升降组件连接。
[0041]如图6和图7所示，升降组件包括安装在车架1-1顶面靠近角落处的蜗轮箱体2-9以及安装在蜗轮箱体2-9内相互配合连接的蜗轮2-5和蜗杆2-6，蜗杆2-6经水平的从传动轴2-16与联轴器2-14的一端同轴固定连接，联轴器2-14的另一端经所述圆锥齿轮对2-13与主传动轴2-11连接，蜗轮2-5通过螺纹副套在竖直的丝杆2-2中部，蜗轮2-5中心孔为与丝杆配合的螺纹孔，丝杆2-2下端穿过车架1-1并固定有用于顶撑的定位块2-1，定位块2-1与蜗轮2-5之间的丝杆2-2上套有丝杆导向套2-10，丝杆导向套2-10贯穿地固定焊接在平台车I的车架1-1上，蜗轮2-5的上下端分别通过上轴套2-7和下轴套2-8连接蜗轮箱体2-9内顶面和丝杆导向套2-10上端，主传动轴2-11和从传动轴2-16均通过轴承座2-15安装在平台车I的车架
1~1 h ο
[0042]丝杆2-2上端穿出蜗轮箱体2-9并连接有防转板2-4，丝杆2-2上端和防转板2-4均套在丝杆护套2-3中，丝杆护套2-3固定在蜗轮箱体2-9上，防转板2-4和丝杆护套2-3均为矩形结构，使得防转板2-4在矩形丝杆护套3内随丝杆2-2移动以防止丝杆2随蜗轮5—起转动。
[0043]本发明的丝杆护套设计成方形，与丝杆顶部防转板配合防止丝杆转动。丝杆底部设置定位块，靠高铁轨道板宽度2400mm做初始定位，保证小车准确下降到钢轨上。
[0044]如图1和图2所示，蜗轮丝杆升降机构2中圆锥形定位块2-1很容易放入轨道板两侧，完成初始定位作业。焊接在车架1-1上较长的丝杆导向套2-10和两个下轴套2-8，保证了丝杆2-2的刚度和运行稳定性。矩形防转板2-4和矩形丝杆护套2-3可以防止丝杆2-2由于摩擦力作用与蜗轮2-5—起转动，保证丝杆2-2上下运行的可靠性。一台减速电机2-12通过传动轴2-11、圆锥齿轮2-13、轴承座、联轴器等零部件同时传动四套蜗杆2-6，保证了丝杆2-2升降的同步性。
[0045]圆锥齿轮分别驱动连接两根蜗杆的轴，同时带动四个蜗轮蜗轮中心为螺纹孔旋转，在蜗轮驱动下，丝杆做上下直线运动。具体是升降减速电机12通过传动轴11、两套圆锥齿轮对13和联轴器14传动四套蜗杆6，蜗杆6带动蜗轮5在上轴套7和下轴套8上转动，从而使丝杆2在丝杆导向套10和两个下轴套8内上下运动。
[0046]锯片机构3包括锯片电机3-2、用于切割刀路肩6-2的大锯片3-4和小锯片3-5;小锯片3-5和大锯片3-4均平行于底座板6-3的侧壁并前后布置，小锯片3-5位于大锯片3-4沿钢轨移动方向的前方，小锯片3-5切入路肩6-2的深度是大锯片3-4切入路肩6-2的深度的一半，小锯片3-5和大锯片3-4均连接各自的锯片电机3-2，由锯片电机3-2驱动旋转，锯片电机3-2通过锯片传动轴3-1与锯片3-5、3-4连接，锯片传动轴3-1通过轴承座3-3固定在平台车I的车架1-1的底面。
[0047]轴承座3-3通过筋板与车架的底面焊接，并在轴承座上部外侧设有加强筋。具体实施采用一整块筋板将小锯片和大锯片的两个轴承座连为一体。
[0048]平台车I除了行走功能外，主动车轮1-2的车轮轮缘在锯片工作期间与钢轨侧面起定位作用，保证锯片3-4、3-5不会左右晃动。钢结构的车架1-1与锯片机构3的轴承座3-3和筋板3-7、加强筋3-6焊接成一体，可大大增加锯片机构3的刚度，保证锯片旋转的稳定性，并可提尚据片寿命。
[0049]小车每侧设置两套锯片，每套单独电机驱动。小车前进方向前部锯片直径小于后部锯片直径，前后两组锯片各自切割一半的厚度，可使小车前进速度更快，即提高切割效率，节省作业时间。
[0050]本发明初始定位由蜗轮丝杆升降机构2靠高铁轨道板2400mm宽定位;锯片初始切入由蜗轮丝杆升降机构2下降完成，当车轮下降到钢轨上时锯片达到切入深度;小车电机驱动小车沿钢轨前行的同时，锯片机构3完成对路肩水泥的切割;锯片切割时降尘降温喷水雾部件5同时工作，对锯片处进行喷水雾作业;控制部件4由人工在车上的操作室进行操控。
[0051]本发明的降尘降温喷水雾装置5具体实施中可包括储罐、水栗、控制阀、雾化喷咀和管路等常规设置，在锯片切割时对锯片处进行喷水雾作业，降尘降温喷水雾装置5可以保护操作人员和环境、延长锯片寿命。
[0052]本发明的控制部件4包括电控柜、操作台、温度传感器和水量传感器等，安装在平台车上面，人员可随车操作。
[0053]本发明的具体工作过程如下:
[0054]如图5所示，车载锯切装置由吊具放置在指定作业位置上，四个定位块2-1靠在轨道板两侧完成初始定位，连接好电缆。
[0055]启动锯片机构3和锯片升降装置2的电机使锯片旋转并下降，通过蜗轮丝杆升降机构2控制锯片下降，通过锯片机构3控制锯片旋转，直到丝杆达到图1所示工作位置。此时平台车I的车轮已经落在钢轨上表面上，并且左右由轮缘定位，锯片也已经切割到预定深度。然后启动平台车I的电机使之前行，平台车I在钢轨上行驶的过程中，锯片机构3切割底座板两侧路肩水泥，切割作业的同时降尘降温喷水雾装置5启动，直到完成作业区的切割。
[0056]所有的操作由人工在车上的操作室用控制部件4进行。具体实施中控制部件4不仅控制电机的启动和停止，还要设置平台车I和锯片机构3电机的过载保护，防止锯片遇到意外情况时卡住。
[0057]车载锯切装置由火车平板货车运送到作业区域。
[0058]参照附图，提供上述实施例。通过实施例将有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于:包括平台车(I)、安装在靠近平台车(I)四角处的四个蜗轮丝杆升降机构(2)、对称安装在平台车(I)两侧的四个锯片机构(3)以及安装在平台车(I)上的控制部件(4)和降尘降温喷水雾部件(5)，锯片机构(3)对底座板(6-3)侧壁和路肩(6-2)进行切割，蜗轮丝杆升降机构(2)控制平台车(I)和锯片机构(3)的升降运动，降尘降温喷水雾部件(5)在锯片切割时对锯片机构(3)的锯片处进行喷水雾作业，平台车(I)、蜗轮丝杆升降机构(2)、锯片机构(3)和降尘降温喷水部件(5)均连接到控制部件(4)。2.根据权利要求1所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于:所述的平台车(I)包括车架(1-1)、主动车轮(1-2)、平台车电机(1-5)和随动车轮(1-6)，车架(1-1)中部底面布置安装有平台车电机(1-5)、主动车轮(1-2)和随动车轮(1-6)，平台车电机(1-5)通过齿轮对(1-4)连接主动车轮(1-2)驱动其转动，主动车轮(1-2)和随动车轮(1-6)沿高铁钢轨方向前后布置，并且连接到高铁钢轨上沿钢轨滚动。3.根据权利要求2所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于:所述的主动车轮(1-2)和随动车轮(1-6)通过车轮轴承座(1-3)支撑安装在车架(1-1)中部底面，主动车轮(1-2)和随动车轮(1-6)的车轮轴两端均安装到各自的车轮轴承座(1-3)中，车轮轴承座(1-3)固定连接车架(1-1)底面。4.根据权利要求1所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于:所述的蜗轮丝杆升降机构(2)包括升降减速电机(2-12)和升降组件，所述平台车(I)的车架(1-1)中部顶面安装有升降减速电机(2-12 )，升降减速电机(2-12)的输出轴与水平的主传动轴(2-11)同轴连接，主传动轴(2-11)的两端均经各自的圆锥齿轮对(2-13)和联轴器(2-14)与四个升降组件连接； 升降组件包括安装在车架(1-1)顶面靠近角落处的蜗轮箱体(2-9)以及安装在蜗轮箱体(2-9)内相互配合连接的蜗轮(2-5)和蜗杆(2-6)，蜗杆(2-6)经水平的从传动轴(2-16)与联轴器(2-14)的一端同轴固定连接，联轴器(2-14)的另一端经所述圆锥齿轮对(2-13)与主传动轴(2-11)连接，蜗轮(2-5)通过螺纹副套在竖直的丝杆(2-2)中部，丝杆(2-2)下端穿过车架(1-1)并固定有用于顶撑的定位块(2-1)，定位块(2-1)与蜗轮(2-5)之间的丝杆(2-2)上套有丝杆导向套(2-10)，丝杆导向套(2-10)贯穿地固定焊接在平台车(I)的车架(1-1)上。5.根据权利要求4所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于:所述的主传动轴(2-11)和从传动轴(2-16)均通过轴承座(2-15)安装在平台车(I)的车架(I _1)上。6.根据权利要求4所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于: 所述的丝杆(2-2)上端穿出蜗轮箱体(2-9)并连接有防转板(2-4)，丝杆(2-2)上端和防转板(2-4)均套在丝杆护套(2-3)中，丝杆护套(2-3)固定在蜗轮箱体(2-9)上，防转板(2-4)和丝杆护套(2-3)均为矩形结构。7.根据权利要求4所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于: 所述的蜗轮(2-5)的上下端分别通过上轴套(2-7)和下轴套(2-8)连接蜗轮箱体(2-9)内顶面和丝杆导向套(2-10)上端。8.根据权利要求1所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于: 所述的锯片机构(3)包括锯片电机(3-2)、用于切割刀路肩(6-2)的大锯片(3-4)和小锯片(3-5);小锯片(3-5)和大锯片(3-4)均平行于底座板(6-3)的侧壁并前后布置，小锯片(3-5)位于大锯片(3-4)沿钢轨移动方向的前方，小锯片(3-5)和大锯片(3-4)均连接各自的锯片电机(3-2)，由锯片电机(3-2)驱动旋转，锯片电机(3-2)通过锯片传动轴(3-1)与锯片(3-5、3-4)连接，锯片传动轴(3-1)通过轴承座(3-3)固定在平台车(I)的车架(1-1)的底面。9.根据权利要求8所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于:所述的轴承座(3-3)通过筋板(3-7)与车架(1-1)的底面焊接。具体实施采用一整块筋板(3-7)将小锯片(3-5)和大锯片(3-4)的两个轴承座(3-3)连为一体，在轴承座上部外侧设置加强筋(3-6)。10.根据权利要求8所述的一种高铁底座板侧壁车载锯割装置，其特征在于:所述的小锯片(3-5)切入路肩(6-2)的深度是大锯片(3-4)切入路肩(6-2)的深度的一半。
【文档编号】E01B29/02GK105862526SQ201610240368
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】朱景文, 徐玉胜, 付余, 王晓敏, 张二海, 马华, 兰世忠, 程国栋, 董朝智
【申请人】浙江大学包头工业技术研究院, 中国铁道科学研究院深圳研究设计院