公铁两用轨道除沙车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及公铁两用特种作业设备技术领域，尤其涉及一种公铁两用轨道除沙车。
【背景技术】
[0002]众所周知，铁路在我国国民经济发展中扮演者重要角色，它不仅是人民日常生活中的重要交通工具，而且也是人类发展至今智慧的结晶。在众多交通工具中，铁路的地位极其关键。它是我国交通体系的中流砥柱，并且承担着大于二分之一的货物运输。其中，有相当一部分是关系到我国国民经济与民生大计的至关重要的物品。根据2004年统计的数据显示，其载客总量超出全国总体客运量的三分之一。由此可见，铁路运输是一种不可被替换与取代的运输方式。
从建国以来，我国铁路体系得到了完善快速的发展，相关的运输物资也多种多样。从煤炭、石油和金属到木材、粮食、化肥等货物的配送，无一例外都是由发达的铁路交通来承担的。不仅如此，与铁路相关的这些上百个行业的兴盛和衰落都被我国的铁路系统牢牢掌握着。除此之外，据相关数据统计，我国共有将近十亿万吨的煤矿选择使用火车运输，占我国总煤矿的五分之四以上。钢铁行业有超过五亿万吨选择使用火车运输。石油行业有超过一亿万吨选择火车运输。农牧化肥等物资有将近七千万吨使用火车运输。并且，水泥等相关建筑物资将近有两亿万吨使用火车运输，这些关键物资总计超过二十亿万吨，占据了我国铁路运输的四分之三。这些服务对象依靠着我国铁路系统，也同时反作用于铁路设施，使其更加完善与便利发达。除此之外，我国电力系统也离不开煤矿。每年，因为无法及时有效的运输这些资源而引起全国供电系统紧张，造成重大经济损失的事件时有发生。如何尽可能多得提高运输效率，增加全国供电量，实现我国工业快速发展已经成为了铁路系统更新升级的重要依据。由此可见，铁路系统作为我国经济基础的基石，其重要性有目共睹。
[0003]然而，由于我国西北部受到气候和环境等相关因素的影响，交通线路风力侵蚀问题日益受到了越来越多的关注。根据我国“十一五”扩大西部路网覆盖面的规划，在风力侵蚀区大约有20条新建铁路段，交通建设施工对土壤风蚀影响以及风蚀对工程的影响问题日益受到重视。虽然如此，在风沙严重的地区，还经常造成火车的晚点、延时甚至侧翻。
[0004]风沙对铁路的危害也日益受到人们的重视。风沙一方面堆积和阻碍了铁路设备使其不能正常工作外，另一方面长年累月磨损着这些铁路基础设施。增加了火车脱轨的危险，引起重大交通事故，造成缓行或者停运。给铁路的正常运营带来了许多麻烦。
[0005]铁路运输是保证国民经济能够稳定持久发展的根本。我国的西部地区受风沙灾害较为严重的地区包括陕西、甘肃、内蒙古、云南、西藏等地。其中青藏铁路格拉段是受风沙灾害较为严重的一段铁路干线，由于青藏本身生态环境脆弱和地势处于高寒地带和人类活动的加剧、乱砍乱伐等综合因素的影响。青藏铁路的部分段由于风沙掩埋钢轨造成了 3452次货运列车脱轨，125m线路受毁，中断行车时间达25个多小时。很多年前青藏铁路由于风沙掩埋线路造成列车停运34次。
[0006]不论是国内外，各种大型的除沙设备都离不开自动化控制。人类生活质量的提高与发展很大部分是取决于人类历史进程中自动化技术的产生与迅速发展。这样不仅减少相关工作人员数量与相应的工作强度，同时带来了生产技术与质量的革新和升华。为此，实现除沙设备的自动化具有非常重要的意义。随着社会机械化技术水平的提高和现代化铁路养护机械的发展，研制一种高效、节能、自动化程度较高的除沙机械代替传统的人工或小型除沙设备来清除铁路积沙具有深远的意义和工程实用价值。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种公铁两用轨道除沙车，实现铁路和公路除沙自动化，同时为了适应铁路作业过程中需要进站掉头，影响作业进度的问题，本发明增设底盘原地掉头机构，可随时随地实现掉头，作业效率更高，解决人工除沙成本高和劳动强度大的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种公铁两用轨道除沙车，包括动力装置、操控系统、底盘、集沙排沙装置、悬挂系统和底盘原地掉头机构，所述集沙排沙装置借助于悬挂系统安装在底盘前端，所述动力装置安装在底盘后端，所述操控系统用于连接动力装置、集沙排沙装置和悬挂系统，所述底盘的行驶系包括公路行驶系统和铁路行驶系统，所述公路行驶系统和铁路行驶系统均通过传动系与操控系统和动力装置连接，所述集沙排沙装置的动力端通过操控系统与动力装置连接。
[0009]优选的，所述集沙排沙装置包括支撑板和安装在支撑板上的集沙装置与排沙装置，所述动力装置包括内燃机和由内燃机驱动的液压泵。
[0010]优选的，所述集沙装置包括借助于两套集沙支架水平安装在支撑板上方的集沙主轴、绕集沙主轴的轴线均匀布设在其表面的至少两套刮板、固定安装在支撑板上的底板和用于驱动集沙主轴旋转的集沙马达，所述集沙马达水平固定安装在一套集沙支架外侧，其动力输出端借助于联轴器与集沙主轴连接，所述底板为弧形板状结构，位于集沙主轴下方、且其内侧弧面为圆柱面，该圆柱面所对应的轴线与集沙主轴的轴线重合。
[0011]优选的，所述集沙装置还包括设于刮板绕集沙主轴旋转形成的空间圆柱面上方的弧形护罩，弧形护罩借助于两块侧板固定安装在支撑板上。
[0012]优选的，所述集沙主轴上均匀设置四套刮板，集沙主轴端部设有用于将四套刮板连接成一体结构的两块圆形端板，所述集沙主轴中部还设有沿其长度均布的两块隔板。
[0013]优选的，所述排沙装置包括排沙通道、安装在排沙通道内的搅笼和排沙马达，所述排沙通道包括借助于排沙支架水平安装在支撑板上的圆筒状结构，所述圆筒状结构一侧开口，开口于集沙装置的底板后侧上沿相对，所述搅笼两端借助于轴承与排沙支架连接、且位于排沙通道内，所述搅笼的轴线与排沙通道的轴线重合、且与集沙主轴的轴线平行，所述排沙马达水平固定在与搅笼的螺旋起始端对应的排沙支架外侧、且其动力输出端借助于联轴器与搅笼主轴连接。
[0014]优选的，所述排沙装置还包括设于排沙通道出口端的排沙轮，排沙轮包括叶片轴、均匀安装在叶片轴外侧的至少两套扇形叶片和驱动马达，所述叶片轴的轴线与支撑板平行、且与排沙轴的轴线垂直，所述叶片轴借助于两套支架安装在支撑板上，叶片轴与支架之间安装轴承，驱动马达水平安装在其中一套支架外侧、且其动力输出端借助于联轴器与叶片轴连接，所述叶片轴下方还设有两端与两套支架固定连接的球扇形导流板，球扇形导流板开口向上、且开口位于排沙通道出口处，所述球扇形导流板对应的球心位于叶片轴的轴线上。
[0015]优选的，所述悬挂系统包括首端与底盘铰接的两套大臂、用于驱动大臂绕其与底盘的铰接轴旋转的举升液压缸和安装在底盘前端的用于调整集沙排沙装置水平度的辅助液压缸，所述集沙排沙装置的支撑板两端设有两套安装支架，两套安装支架顶端固定安装与支撑板平行的横杆，两套大臂末端与横杆中部铰接，所述辅助液压缸末端与集沙排沙装置的支撑板后端中部铰接。
[0016]优选的，所述公路行驶系统包括两对借助于前桥和后桥安装在底盘上的轮胎组件，所述铁路行驶系统包括两对借助于可升降悬架安装在底盘上的轨道轮。
[0017]优选的，所述底盘原地掉头机构包括竖向安装在底盘下表面的顶升液压缸、水平固定安装在顶升液压缸活塞杆下端的压板、绕活塞杆轴线均匀固定安装在压板上表面的至少两根防转杆、固定安装在顶升液压缸的缸体下端的防转板、固定安装在顶升液压缸上端的齿圈和与齿圈相啮合的小齿轮，顶升液压缸上端与底盘之间安装止推轴承，所述防转板的四角开设有通孔，防转杆穿过防转板上的通孔设置、且与防转板滑动配合，防转杆绕顶升液压缸的轴线均匀布置，所述齿圈为外齿圈、且其轴线与顶升液压缸的轴线重合，所述底盘下部还设有竖向的转向马达，转向马达位于齿圈外侧、且其动力输出端借助于联轴器连接小齿轮。
[0018]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:通过在底盘上设置公路行驶系统和铁路行驶系统，两套系统根据不同作业环境选择使用，进行铁路除沙作业时，铁路形式系统中的轨道轮作为导向轮在铁轨上被动行走，而公路行驶系统中的轮胎组件与铁轨的轨顶接触，通过相互摩擦传递动力，驱动除沙车行走；在进行公路除沙作业时，将铁路行驶系统的轨道轮通过可升降的悬架收起，防止作业过程中产生磕碰，确保铁路行驶系统安全，另外一方面，避免影响通过性能；
本发明的底盘还配套设有原地掉头机构，在进行铁路区间除沙作业时，可针对积沙严重的区域双向反复作业，避免区域作业完毕后需要到区间车站掉头而影响作业效率的问题；
本发明所采用的集沙排沙装置采用液压马达驱动，集沙装置的刮板在集沙马达驱动下旋转，可将待除沙区域的积沙顺着底板刮入排沙通道内，排沙通道可与护罩设计为整体弧形结构，在排沙马达作用下，搅笼在排沙通道内旋转，将排沙通道内的沙向出口方向推出，推出的沙落入球扇形导流板内，位于球扇形导流板上方的驱动马达驱动