液压轨枕更换机及其更换方法
【专利摘要】本发明公开了一种液压轨枕更换机，包括主机架、起道爪、起道油缸、无动力滑轮支架、液压吊、有动力滑轮支架、液压泵站等部件。本发明还公开了一种液压轨枕更换方法。通过液压控制液压吊及钢丝绳卷扬等方式，可方便将轨枕抽出和更换，适用于有碴铁路的轨枕更换，可减轻劳动强度，提高作业效率。
【专利说明】液压轨枕更换机及其更换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压轨枕更换技术，更具体地说，涉及一种液压轨枕更换机及其更换方法。
【背景技术】
[0002]目前，我国线路大修轨枕更换的主要模式和装备概述如下:
[0003]1、属高技术层面的机械群作业模式，代表装备如:瑞士马蒂萨(Matisa)的P95China大修列车、襄樊金鹰公司引进美国哈斯克铁路公司的DXC-500型线路大修列车。他们均采用先进的计算机控制系统，适用于有碴无缝钢轨铁路线路的大修作业。其特点是:大量使用现代化新技术；机械化程度和效率越来越闻；整机结构越来越大，越来越重；价格越来越昂贵；机械的管理越来越复杂。
[0004]2、属中等技术层面的中型机械作业模式，代表装备如:法国GEISMAR的MRT2轨枕更换机。其作业效率:每小时更换40根轨枕。整机重量:5吨。对施工前准备工作及车辆调度方面均有较高要求。
[0005]3、人工作业模式，目前在轨枕更换作业中还占有相当大的比例，在部分线路中甚至是唯一的方式。其特点是:在复杂线路情况下，不需要调动成吨的大、中型设备，作业方式灵活；通过增加施工人员数量，打人海战，可以成比例增加工作量。但工人劳动强度大，所必需的超强劳动力越来越难招募。急需高效实用的机械化设备解放劳动力。
[0006]综上所述，现有的各种轨枕更换作业模式各有其特点，各种模式均有待完善、有待补充，并将在未来的相当长时期内并存。尤其是人工作业模式缺少相应的小型机械化设备。由于养路机械化是工务技术进步的保证，是实现工务跨越式发展的支柱，搞好大、中、小型养路机械的配套，才能更好地适应我国铁路向快速、重载发展，适应工务体制总体发展形势的需要。因此，加快小型轨枕更换作业机械及其作业模式的研究和实践步伐，有利于缩小与国外产品设计、制造和质量等方面的差距，并摸索出适合中国国情的作业模式，才能更好地适应我国铁路向快速、重载发展，适应工务体制总体发展形势的需要。
【发明内容】
[0007]针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种液压轨枕更换机及其更换方法，适用于有碴铁路的轨枕更换，可减轻劳动强度，提高作业效率。
[0008]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0009]一方面，一种液压轨枕更换机，包括:
[0010]主机架，其上还设有起道爪和起道油缸；
[0011]无动力滑轮支架，设于主机架一端，其一端设有第一滑轮；
[0012]液压吊，活动设于主机架上端，包括吊臂、设于吊臂一端的第二滑轮、设于吊臂上的第一液压卷扬部件，第一液压卷扬部件具有依次穿过第二滑轮、第一滑轮用以抽拉轨枕的第一绝缘钢丝绳组件；[0013]有动力滑轮支架，设于主机架另一端，其一端设有第二滑轮，其上还设有第二液压卷扬部件，第二液压卷扬部件具有穿过第二滑轮用以抽拉轨枕的第二绝缘钢丝绳组件；
[0014]液压泵站，设于主机架一侧，其具有发动机、液压管路和管路控制阀，并通过液压管路分别为液压吊、起道爪、起道油缸、及第一、二液压卷扬部件提供作为动力的液压油。
[0015]所述的主机架为框架结构，主机架下部设有行走于钢轨上的车轮，主机架上还设有绝缘组件。
[0016]所述的主机架上端设有弧形导轨，所述的吊臂一端通过带圆锥滚柱轴承的转轴与主机架活动连接，吊臂下端还设有行走于弧形导轨上的行走轮。
[0017]所述的起道爪包括液压缸和一对爪体，液压缸一端通过一对连杆与两爪体相连，连杆下方设有固定于主机架上的死挡块。
[0018]所述的起道油缸上还插设有防转杆。
[0019]所述的第一滑轮通过高度调节架与无动力滑轮支架相连，所述的第二滑轮也通过高度调节架与有动力滑轮支架相连。
[0020]所述的液压泵站还设有压力表及供手动控制的手动油压泵。
[0021]另一方面，一种液压轨枕更换方法，包括以下步骤:
[0022]A.将液压轨枕更换机安装于钢轨上，并推行至轨枕更换作业工位；
[0023]B.启动发动机，通过液压泵站的管路控制阀控制起道爪抓紧钢轨，并控制起道油缸提升主机架，进而起升钢轨，用以让出轨枕更换空间；
[0024]C.控制第一液压卷扬部件放出第一绝缘钢丝绳组件，穿过无动力滑轮支架后钩住待换入的轨枕的道钉螺栓，并同样使第二液压卷扬部件的第二绝缘钢丝绳组件穿过有动力滑轮支架后也钩住该轨枕的道钉螺栓；
[0025]D.控制第一液压卷扬部件收紧第一绝缘钢丝绳组件，将待换入的轨枕拉出，同时将第二绝缘钢丝绳组件拉至该侧位，并由液压吊将拉出的轨枕沿弧形导轨吊离工作面；
[0026]E.通过液压吊将待换入的轨枕吊起，并将第一、二绝缘钢丝绳组件分别钩住该轨枕的道钉螺栓，并通过第二液压卷扬部件将该轨枕拉入安装位置。
[0027]F.收回第一、二绝缘钢丝绳组件，缩回起道油缸以降下主机架并松开起道爪后，将液压轨枕更换机推行至下一个工位。
[0028]所述的液压吊受管路控制阀控制可沿弧形导轨进行移动至合适位置。
[0029]所述的液压轨枕更换机还可由手动油压泵进行手动控制。
[0030]在上述技术方案中，本发明的液压轨枕更换机及其更换方法具有以下几个优点:
[0031]1、作为一种小型轨枕更换作业机械，适用于有碴铁路的轨枕更换，可减轻劳动强度，提高作业效率；
[0032]2、采用内燃发动机和液压作为动力，保证作业方式的机动性和灵活性；
[0033]3、液压吊可120°自由旋转，路基边坡再陡、再深，也可轻松将轨枕吊至合适的位置，对减轻劳动强度意义很大；
[0034]4、采用液压卷扬部件，可保证钢丝绳无论在绕进或绕出卷筒时，无须外力辅助(如自重)，也能顺利地收绳或放绳，且能保证钢丝绳整齐、紧密地缠绕在卷筒上，这样即使水平方向甚至向上方放绳或收绳也不会出现乱绳现象；
[0035]5、起道爪采用液压锁与机械自锁双保险结构，为安全生产增加保障；[0036]6、采用一些列绝缘措施，保证了作业时两股钢轨间的绝缘电阻≥IMQ，杜绝了联电事故的发生；
[0037]7、整机采用拼装结构，最大单件质量(含液压油)(250kg，上下道方便，各部件均可通过液压快换接头、插销、螺纹手轮等与主机架进行快速安装，无需借助工具，正常情况下，五人一组可在15min内完成整机的上道和拼装。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1是本发明的液压轨枕更换机的结构立体图；
[0039]图2是本发明的由起道油缸提升的主机架的结构立体图；
[0040]图3是本发明的由起道油缸提升的主机架的剖视图；
[0041]图4是本发明的起道爪的抓紧钢轨的结构剖视图；
[0042]图5是本发明的液压轨枕更换机的液压控制原理图。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0044]请参阅图1~3图所示,本发明的液压轨枕更换机主要包括主机架1、起道爪2、起道油缸3、无动力滑轮支架4、液压吊5、有动力滑轮支架6、液压泵站7等部件，其中:
[0045]主机架I为框架结构，其上还设有一对或多对起道爪2和数对起道油缸3 (图1、图2中所示的起道爪2为一对道油缸3为两对)，在主机架I下部设有行走于钢轨8上的车轮9,主机架I上还设有绝缘组件10。
[0046]无动力滑轮支架4设于主机架I 一端，呈三角架形状，其一端设有第一滑轮11。该第一滑轮11可通过设置高度调节架12与无动力滑轮支架4相连，从而可根据需求进行调整第一滑轮11的高度。
[0047]液压吊5活动设于主机架I上端，其主要包括吊臂13、设于吊臂13 —端的第二滑轮14、设于吊臂13上的第一液压卷扬部件15，第一液压卷扬部件15具有依次穿过第二滑轮14、第一滑轮11用以抽拉轨枕16的第一绝缘钢丝绳组件17。为了使得液压吊5能够满足不同作业位置的需求，在所述的主机架I上端设有弧形导轨18，并将吊臂13的另一端通过带圆锥滚柱轴承19的转轴20与主机架I活动连接，吊臂13下端还设有行走于弧形导轨18上的行走轮21，从而可使得吊臂13沿弧形导轨18进行120度的旋转，并可由插销进行固定至合适位置。而单独采用圆锥滚柱轴承19则可起到平衡轴向力与径向力的作用。
[0048]有动力滑轮支架6则设于主机架I另一端，其也呈三角架形状，一端设有第二滑轮14，另外其上还设有第二液压卷扬部件22，第二液压卷扬部件22具有穿过第二滑轮14用以抽拉轨枕16的第二绝缘钢丝绳组件23。当然，第二滑轮14也可通过高度调节架12与有动力滑轮支架6相连，用以调节其高度。图5中的35为第二液压卷扬部件22所采用的液压控制阀，其采用的Y型中位机能，保证在中位时，也可由外力出绳。
[0049]液压泵站7，设于主机架I 一侧，其具有内燃发动机、多个液压管路和用以控制上述液压管路的管路控制阀24，并通过各液压管路分别为液压吊5、起道爪2、起道油缸3、及第一、二液压卷扬部件15、22等提供作为动力的液压油。液压管路上还设有压力表29，供实时观测油压。当然，液压泵站7上还可设有手动油压泵，见图5中的33，在失去发动机动力的紧急情况下，可由人工提供动力，运行松开起道爪2，复位起道油缸3等下道工作。
[0050]请结合图4所示，每个起道爪2包括液压缸25和一对爪体26，液压缸25 —端通过一对连杆27与两爪体26相连，当液压缸25向下伸出时，驱动爪体26抓紧钢轨8，并通过液压缸25前端与固定在主机架上且位于连杆27下方的死挡块32相接触限位，使得两连杆27形成小于180度的夹角a，夹角a以170°~180°为宜，从而起到机械保险的效果。当然，还可以采用液压锁措施，见图5中的34，从而起到双保险，为安全生产增加保障。
[0051]而每个起道油缸3均由管路控制阀24控制，起到提升主机架I进而提升被抓钢轨
8。另外，每个起道油缸3的一侧均插设有一防转杆28到防止起道油缸3的下端的支承板31旋转，保证作业时支承板不因旋转而进入轨枕进、出的线路，不与轨枕干涉。
[0052]本发明的液压轨枕16更换机的整机可采用拼装结构，最大单件质量(含液压油)(250kg，起道爪2、起道油缸3、无动力滑轮支架4、液压吊5、有动力滑轮支架6、液压泵站7等部件均可采用液压快换接头、插销、螺纹手轮等与主机架I进行连接，无需借助工具，可实现快速装卸。
[0053]采用本发明的液压轨枕16更换机进行轨枕16更换方法，具体包括以下步骤:
[0054]A.将液压轨枕更换机安装于钢轨8上，并推行至轨枕16更换作业工位；
[0055]B.启动发动机，通过液压泵站7的管路控制阀24控制起道爪2抓紧钢轨8，并控制起道油缸3提升主机架1，进而起升钢轨8，用以让出轨枕16更换空间，同时观测压力表29的显示值；
[0056]C.控制第一液压卷扬部件15放出第一绝缘钢丝绳组件17，穿过无动力滑轮支架4后钩住待换入的轨枕16的道钉螺栓30，并同样使第二液压卷扬部件22的第二绝缘钢丝绳组件23穿过有动力滑轮支架6后也钩住该轨枕16的道钉螺栓30 ；
[0057]D.控制第一液压卷扬部件15收紧第一绝缘钢丝绳组件17，将待换入的轨枕16拉出，同时将第二绝缘钢丝绳组件23拉至该侧位，并由液压吊5将拉出的轨枕16沿弧形导轨18吊离工作面；
[0058]E.通过液压吊5将待换入的轨枕16吊起，并将第一、二绝缘钢丝绳组件分别钩住该轨枕16的道钉螺栓30，并通过第二液压卷扬部件22将该轨枕16拉入安装位置。
[0059]F.收回第一、二绝缘钢丝绳组件，缩回起道油缸3以降下主机架I并松开起道爪2后，将液压轨枕16更换机推行至下一个工位。
[0060]综上所述，采用本发明液压轨枕16更换机及其更换方法，具有如下优点:
[0061]1、作为一种小型轨枕更换作业机械，适用于有碴铁路的轨枕16更换，可减轻劳动强度，提高作业效率；
[0062]2、采用内燃发动机和液压作为动力，保证作业方式的机动性和灵活性；
[0063]3、液压吊5可120°自由旋转，路基边坡再陡、再深，也可轻松将轨枕16吊至合适的位置，对减轻劳动强度意义很大；
[0064]4、采用液压卷扬部件，可保证钢丝绳无论在绕进或绕出卷筒时，无须外力辅助(如自重)，也能顺利地收绳或放绳，且能保证钢丝绳整齐、紧密地缠绕在卷筒上，这样即使水平方向甚至向上方放绳或收绳也不会出现乱绳现象；
[0065]5、起道爪2采用液压锁与机械结构定位的双保险结构，为安全生产增加保障；
[0066]6、采用一些列绝缘措施，保证了作业时两股钢轨8间的绝缘电阻≥IMQ，杜绝了联电事故的发生；
[0067]7、整机采用拼装结构，最大单件质量(含液压油)(250kg，上下道方便，各部件均可通过液压快换接头、插销、螺纹手轮等与主机架I进行快速安装，无需借助工具，正常情况下，五人一组可在15min内完成整机的上道和拼装。
[0068]本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【权利要求】
1.一种液压轨枕更换机，其特征在于，包括: 主机架，其上还设有起道爪和起道油缸； 无动力滑轮支架，设于主机架一端，其一端设有第一滑轮； 液压吊，活动设于主机架上端，包括吊臂、设于吊臂一端的第二滑轮、设于吊臂上的第一液压卷扬部件，第一液压卷扬部件具有依次穿过第二滑轮、第一滑轮用以抽拉轨枕的第一绝缘钢丝绳组件； 有动力滑轮支架，设于主机架另一端，其一端设有第二滑轮，其上还设有第二液压卷扬部件，第二液压卷扬部件具有穿过第二滑轮用以抽拉轨枕的第二绝缘钢丝绳组件； 液压泵站，设于主机架一侧，其具有发动机、液压管路和管路控制阀，并通过液压管路分别为液压吊、起道爪、起道油缸、及第一、二液压卷扬部件提供作为动力的液压油。
2.如权利要求1所述的液压轨枕更换机，其特征在于: 所述的主机架为框架结构，主机架下部设有行走于钢轨上的车轮，主机架上还设有绝缘组件。
3.如权利要求1所述的液压轨枕更换机，其特征在于: 所述的主机架上端设有弧形导轨，所述的吊臂一端通过带圆锥滚柱轴承的转轴与主机架活动连接，吊臂下端还设有行走于弧形导轨上的行走轮。
4.如权利要求1所述的液压轨枕更换机，其特征在于: 所述的起道爪包括液压缸和一对爪体，液压缸一端通过一对连杆与两爪体相连，连杆下方设有固定于主机架上的死 挡块。
5.如权利要求1所述的液压轨枕更换机，其特征在于: 所述的起道油缸上还插设有防转杆。
6.如权利要求1所述的液压轨枕更换机，其特征在于: 所述的第一滑轮通过高度调节架与无动力滑轮支架相连，所述的第二滑轮也通过高度调节架与有动力滑轮支架相连。
7.如权利要求1所述的液压轨枕更换机，其特征在于: 所述的液压泵站还设有压力表及供手动控制的手动油压泵。
8.一种液压轨枕更换方法，其特征在于: 包括以下步骤: A.将液压轨枕更换机安装于钢轨上，并推行至轨枕更换作业工位； B.启动发动机，通过液压泵站的管路控制阀控制起道爪抓紧钢轨，并控制起道油缸提升主机架，进而起升钢轨，用以让出轨枕更换空间； C.控制第一液压卷扬部件放出第一绝缘钢丝绳组件，穿过无动力滑轮支架后钩住待换入的轨枕的道钉螺栓，并同样使第二液压卷扬部件的第二绝缘钢丝绳组件穿过有动力滑轮支架后也钩住该轨枕的道钉螺栓； D.控制第一液压卷扬部件收紧第一绝缘钢丝绳组件，将待换入的轨枕拉出，同时将第二绝缘钢丝绳组件拉至该侧位，并由液压吊将拉出的轨枕沿弧形导轨吊离工作面； E.通过液压吊将待换入的轨枕吊起，并将第一、二绝缘钢丝绳组件分别钩住该轨枕的道钉螺栓，并通过第二液压卷扬部件将该轨枕拉入安装位置； F.收回第一、二绝缘钢丝绳组件，缩回起道油缸以降下主机架并松开起道爪后，将液压轨枕更换机推行至下一个工位。
9.如权利要求8所述的液压轨枕更换方法，其特征在于: 所述的液压吊受管路控制阀控制可沿弧形导轨进行移动至合适位置。
10.如权利要求9所述的液压轨枕更换方法，其特征在于: 所述的液压轨枕 更换机还可由手动油压泵进行手动控制。
【文档编号】E01B29/09GK103669133SQ201310676110
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】宋正忠, 凌沛洪, 高上忠, 丁建华 申请人:上海瑞纽机械装备制造有限公司