一种机电液一体化更换轨枕装置的制作方法

本发明涉及一种铁路养护机械，特别涉及一种机电液一体化更换轨枕装置。

背景技术：

铁路轨枕在长时间的使用过程中，由于自然沉降和振动的原因，铁路局部轨枕下沉，需要进行养护，个别轨枕损坏，需要及时更换，在轨枕更换的过程中，采用人工作业，费时费力，工作效率低，不能在有效的列车通行间隙(俗称：天窗)内完成工作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种机电液一体化更换轨枕装置。

本发明是由四螺母同步装拆装置、提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成。轨道车设有多个脚轮和二个纵梁，四螺母同步装拆装置、提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机和液压系统及控制系统箱设置在轨道车的二个纵梁上，轨道车由工程车牵引，发电机为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统；

所述的轨枕四螺母同步装拆装置是由CMOS图像传感器、上横梁、升降装置和二个螺母装拆装置组成，上横梁设有四个双耳环；

所述的升降装置是由二个第一串联平行四杆机构、升降驱动装置、随动平衡支撑装置和第一激光位移传感器组成；

所述的第一串联平行四杆机构由下横梁、第一摆杆、第二摆杆、二个第三摆杆和第一连杆组成，下横梁设有五个双耳环和对称的二个长槽孔，第一连杆设有单耳环和双耳环；

所述的升降驱动装置是由双多级伸缩套式双伸出油缸和二个第一连杆组成，双多级伸缩套式双伸出油缸的二个末级伸缩套筒自由端设有单耳环；

所述的随动平衡支撑装置是由板形上横梁、第二串联平行四杆机构、第一撑杆、第二撑杆、滑杆、二个滑块、二个塔形刚度非线性弹簧、二个第一六角螺母、二个第一螺栓和二个第二螺栓组成，滑杆上设有固定圆盘、对称设有二个光杆段和二个螺纹段；滑块设有圆孔和一对同轴螺纹盲孔；

所述的第二串联平行四杆机构是由板形上横梁、下横梁、第四摆杆、第五摆杆、第六摆杆、第七摆杆、二个第二连杆和二个销轴组成；

将第一摆杆与下横梁铰链连接，第二摆杆、第四摆杆和下横梁三个构件间铰链连接，第一摆杆双耳环、第三摆杆双耳环和第一连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环、另一个第三摆杆双耳环、第一连杆双耳环和双多级伸缩套式双伸出油缸单耳环同轴穿入销轴铰链连接，组成第一串联平行四杆机构，重复前述组装操作，对称于下横梁和上横梁铅垂对称面组装另一个第一串联平行四杆机构；

将二个塔形刚度非线性弹簧对称套设于滑杆的二个光杆段，再将二个滑块分别套设于滑杆的二个光杆段，二个第一六角螺母分别预紧，使二个滑块分别使塔形刚度非线性弹簧适当压缩，将第五摆杆与下横梁铰链连接，使二个第二连杆的左边单耳环分别与第四摆杆的双耳环、第六摆杆双耳环和滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第一螺栓分别预紧，使第四摆杆、第六摆杆和滑块三个构件间铰链连接，将二个第三连杆的右边单耳环分别与第五摆杆的双耳环、第七摆杆双耳环同轴，二个销轴分别穿入，使第二连杆、第五摆杆和第七摆杆三个构件间铰链连接，组成第二串联平行四杆机构；

将第一撑杆双耳环、第二撑杆双耳环和滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别预紧，使第一撑杆、第二撑杆和滑块三个构件间铰链连接，第六摆杆、第七摆杆和第二撑杆分别与板形上横梁铰链连接，组成随动平衡支撑装置；

将第一撑杆双耳环、第二撑杆双耳环和滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别预紧，使第一撑杆、第二撑杆和滑块三个构件间铰链连接，第六摆杆、第七摆杆和第二撑杆与板形上横梁铰链连接，组成随动平衡支撑装置；

将双多级伸缩套式双伸出油缸固连于板形上横梁，将四个第三摆杆与上横梁铰链连接，第一激光位移传感器对称固连于上横梁下面；组成升降装置；

所述的螺母装拆装置是由二个吊杆、第一螺旋摆动液压马达、上盖、圆形连接板、第一六角螺母、内齿轮、二个传动轴、二个齿轮、壳体、二个第一推力轴承、二个第二推力轴承、二个第二六角螺母、二个弹性联轴器和二个内广口磁性梅花套筒组成，第一螺旋摆动液压马达设有法兰盘、其输出轴设有圆轴段和六棱柱轴段，上盖设有轴孔，圆形连接板设有六角轴孔，传动轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和螺纹段，壳体设有法兰盘和二个轴孔，内广口磁性梅花套筒设有轴颈；

将上盖套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段，使上盖与第一螺旋摆动液压马达法兰盘固连，再将圆形连接板套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，第一六角螺母预紧，内齿轮与圆形连接板同轴固连，齿轮套设于传动轴第一轴颈固连，第一推力轴承套设于传动轴第二轴颈上，传动轴穿过壳体轴孔使第一推力轴承与壳体接触，第二推力轴承套设于传动轴第三轴颈上，第二六角螺母旋上传动轴螺纹段预紧，弹性联轴器使传动轴第四轴颈与内广口磁性梅花套筒轴颈同轴固连，内齿轮置入壳体内，二个齿轮的轮齿齿面分别与内齿轮的轮齿齿面接触，上盖与壳体法兰盘固连，二个吊杆的一端对称固连于壳体两侧，组成螺母装拆装置，二个吊杆的另一端对称固连于上横梁二个侧面，下横梁固连于轨道车二个纵梁内侧面上，CMOS图像传感器固连于轨道车纵梁外侧，组成轨枕四螺母同步装拆装置；

所述的提轨装置是由第一横梁伸缩组件、第一横梁伸缩驱动装置、四个连接板、二个第一转动装置、二个箱型连接件和二个提轨液压油缸组成，箱型连接件对称设有半圆柱孔，提轨液压油缸缸体上设有加力板、活塞杆自由端设有撑板；

所述的第一横梁伸缩组件是由第一方筒形固定臂、二个第一方筒形伸缩臂、第二激光位移传感器和第二测距参照板组成，第一方筒形伸缩臂设有隔板；

所述的第一横梁伸缩驱动装置是由第一方筒形固定臂、双活塞式双出杆液压油缸和二个第一方筒形伸缩臂组成，双活塞式双出杆液压油缸缸体设有方形法兰盘、活塞杆自由端设有法兰盘；

将二个第一方筒形伸缩臂分别从双活塞式双出杆液压油缸两端套设于其上，使第一方筒形伸缩臂隔板与双活塞式双出杆液压油缸活塞杆法兰盘固连，第一方筒形固定臂套设于二个第一方筒形伸缩臂上，使双活塞式双出杆液压油缸方形法兰盘对称固连于第一方筒形固定臂内孔上表面，组成伸缩驱动装置，第二激光位移传感器对称固连于第一方筒形固定臂上表面，第二测距参照板固连于第一方筒形伸缩臂侧面；

所述的第一转动装置是由第一方筒形伸缩臂、第二螺旋摆动液压马达、悬臂空心阶梯轴、第一推力轴承、第一箱体、第二推力轴承、第一六角螺母、圆形连接板、第二六角螺母、端盖和等强度悬臂梁组成，第二螺旋摆动液压马达输出轴设有螺纹段和六棱柱轴段，悬臂空心阶梯轴设有螺纹段、第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈和连接板，连接板设有限位圆弧槽，第一箱体设有悬臂阶梯轴套和限位销，悬臂阶梯轴套设有第一轴套、第二轴套和第三轴套，端盖设有销轴，圆形连接板设有六棱柱孔，等强度悬臂梁设有销轴孔和法兰盘；

将第一螺旋摆动液压马达固连于第一方筒形伸缩臂隔板前端底板上，空心悬臂阶梯轴套设于第二螺旋摆动液压马达输出轴上，使悬臂空心阶梯轴连接板固连于第一方筒形伸缩臂端面，第一推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第三轴颈上，第一箱体悬臂阶梯轴套套设于空心悬臂阶梯轴上，使第一推力轴承置入第一箱体悬臂阶梯轴套第三轴套段，悬臂阶梯轴套第二轴套段套设于空心阶梯轴第二轴颈上，第二推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第一轴颈上，置入悬臂阶梯轴套第一轴套，第一六角螺母旋上悬臂空心阶梯轴螺纹段预紧，使第一箱体与悬臂空心阶梯轴铰链连接，圆形连接板套设于第二螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，使圆形连接板固连于第一箱体悬臂阶梯轴套自由端，第二六角螺母旋入第二螺旋摆动液压马达输出轴螺纹段预紧，使第二螺旋摆动液压马达输出轴与第一箱体固连，端盖固连于第一箱体上，等强度悬臂梁销孔套设于端盖销轴上，等强度悬臂梁法兰盘固连于第一方筒形伸缩臂上面，组成第一转动装置，重复前述组装操作，组装对称设置的另一个第一转动装置，四个连接板分别将二个第一箱体与二个箱型连接件固连一体，将二个提轨液压油缸缸体分别固连于二个箱型连接件半圆柱孔内，组成提轨装置，将第一方筒形固定臂对称固连于轨道车的二个纵梁上；

所述的转枕及推拉轨枕装置是由第二横梁伸缩组件、第二横梁伸缩驱动装置、第二转动装置、二个第二连接板和抓取及转枕装置组成；

所述的第二横梁伸缩组件是由第二方筒形固定臂、第二方筒形伸缩臂、第三激光位移传感器和第三测距参照板组成，第二方筒形固定臂设有封闭端，第二方筒形伸缩臂设有隔板；

所述的第二横梁伸缩驱动装置是由第二方筒形固定臂、第二方筒形伸缩臂和第三激光位移传感器组成，第二方筒形固定臂设有封闭端，第二方筒形伸缩臂设有隔板；

所述的第二伸缩驱动装置是由第二方筒形固定臂、双作用活塞油缸和第二方筒形伸缩臂组成，双作用活塞油缸缸体设有方形滑块和法兰盘、活塞杆自由端设有法兰盘，

将第二方筒形伸缩臂从双作用活塞油缸活塞杆端套设于其上，使第二方筒形伸缩臂隔板与双作用活塞油缸活塞杆法兰盘固连，第二方筒形固形定臂从第二方筒形伸缩臂开口端套设于其上，使双作用活塞油缸法兰盘与第二方筒固形定臂封闭端固连，组成第二伸缩驱动装置，双作用活塞油缸与第二方筒形伸缩臂形成移动副，第三激光位移传感器对称固连于第二方筒形固定臂侧面，第三测距参照板固连于第二方筒形伸缩臂侧面；

所述的第二转动装置与第一转动装置组成及结构形式一样，进行与第一转动装置相同的组装操作，组成第二转动装置；

所述的抓取及转枕装置是由第二箱体、第三螺旋摆动液压马达、液压油缸、第一推力轴承、第二推力轴承、第三六角螺母、活塞、活塞杆、阶梯U形支架、第一连杆、第二连杆、二个第二摆杆、二个滚轮、端盖和二个机械爪装置组成，第二箱体设有第一圆孔段、扇形孔段、第二圆孔段、轴套段和第三圆孔段，第三螺旋摆动液压马达输出轴固连法兰盘，法兰盘设有限位扇形凸台，扇形孔段设有第一限位面和第二限位面，液压油缸设有法兰盘、第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，法兰盘设有限位扇形凸台，活塞设有轴孔，活塞杆设有轴颈和双耳环，阶梯U形支架设有凸缘、轴孔、二个槽孔、二个销孔、四个第一单耳环和八个第二单耳环，第一连杆设有双耳环和单耳环，第二连杆设有二个双耳环，第二摆杆设有单耳环、销孔和双耳环；

所述的机械爪是由阶梯U形支架、四个第三摆杆、二个圆柱形弹簧和压板组成，第三摆杆设有二个双耳环，压板设有二个第一单耳环和四个第二单耳环；

将第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台与液压油缸法兰盘限位扇形凸台对正固连，第一推力轴承套设于液压油缸第一轴颈上，将液压油缸穿入第二箱体阶梯孔内，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘和液压油缸法兰盘置入第二箱体第一圆孔段，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台和液压油缸法兰盘限位扇形凸台置入扇形孔段内，使二个限位扇形凸台左侧面与扇形孔段第一限位面接触，使第一推力轴承置入第二箱体第二圆孔段，使第三螺旋摆动液压马达固连于第二箱体底板上，使端盖与第二箱体固连；

将第二推力轴承套设于液压油缸第三轴颈上，使其置入第二箱体第三圆孔段段，活塞杆穿过阶梯U形支架轴孔，活塞轴孔套设于活塞杆轴颈，第三六角螺母预紧，将活塞置入液压油缸缸筒内，将阶梯U形支架凸缘穿入液压油缸缸筒固连，使油缸第二轴颈与第一箱体轴套段铰链连接，将活塞杆双耳环、第二连杆双耳环和第一连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环与滚轮同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔与阶梯U形支架销孔同轴穿入销轴铰链连接，第一连杆双耳环和第二连杆双耳环分别与二个第一摆杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接；

四个第二摆杆的双耳环分别与阶梯U形支架四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，四个第二摆杆的另一个双耳环分别与压板四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环固连，二个圆柱形弹簧另一端分别与压板二个第一单耳环固连，组成机械爪，二个圆柱形弹簧的拉力，使铰接于第一摆杆的滚轮始终与压板接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪，组成抓取及转枕装置；

二个连接板将第一箱体与第二箱体固连一体，组成转枕及推拉轨枕装置；

所述的轨枕吊运装置是由往复运动贮存轨枕装置和刚性吊架起重装置组成；

所述的往复运动贮存轨枕装置是由往复运动装置和贮存轨枕箱组成，贮存轨枕箱设有二个滚轮和数个轨枕仓，其中左侧一半轨枕仓用于贮存好轨枕，右侧一半轨枕仓用于贮存坏轨枕。

所述的往复运动装置是由底板、二个串联平行四杆机构、往复运动驱动装置和第四激光位移传感器组成；

所述的串联平行四杆机构是由固定横梁、二个第一摆杆、连杆、二个第二摆杆和移动横梁组成，连杆设有二个单耳环，移动横梁设有二个滚轮和方槽孔；

所述的往复运动驱动装置是由液压马达、齿轮和齿条组成；

将二个第一摆杆分别与固定横梁铰链连接，第一摆杆双耳环、第二摆杆双耳环和连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，另一个第一摆杆双耳环、另一个第二摆杆双耳环和连杆另一个单耳环同轴穿入销轴铰链连接，二个第二摆杆分别与移动横梁铰链连接，组成串联平行四杆机构，对称于固定横梁和移动横梁的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构，底板固连于固定横梁下表面，使移动横梁的二个滚轮与底板上表面接触，齿条对称于二个串联平行四杆机构固连于底板上，齿轮套设固连于液压马达输出轴，液压马达固连于移动横梁侧面，使齿轮与齿条啮合，液压马达对称固连于固定横梁侧面，第四激光位移传感器固连于移动横梁侧面，组装往复运动驱动装置；

将底板固连于轨道车横梁、第一方筒形固定臂和第二方筒形固定臂上，贮存轨枕箱固连于移动横梁上，使贮存轨枕箱的二个滚轮与底板上面接触，组成往复运动贮存轨枕装置；

所述的刚性吊架起重装置是由二个悬臂梁、伸缩横梁装置、起升装置、二个抓放轨枕装置和第五激光位移传感器组成；

所述的伸缩横梁装置是由阶梯方筒形固定臂、第一阶梯方筒形伸缩臂、第二阶梯方筒形伸缩臂、第二多级伸缩套式油缸、端盖和推板组成，阶梯方筒形固定臂设有法兰盘、筒肩和长槽孔，第一阶梯方筒形伸缩臂设有第一筒肩、第二筒肩和长槽孔，第二阶梯方筒形伸缩臂设有筒肩和二个单耳环，第二多级伸缩套式油缸设有第一法兰盘、第一级伸缩套筒、第二级伸缩套筒和第二法兰盘；

端盖对称固连于第二多级伸缩套式油缸第一法兰盘，第二阶梯方筒形伸缩臂套设于第二多级伸缩套式油缸上，使第二多级伸缩套式油缸第二法兰盘与第二阶梯方筒形伸缩臂封闭端固连，第一阶梯方筒形伸缩臂套设于第二阶梯方筒形伸缩臂上，再将阶梯方筒形固定臂套设于第一阶梯方筒形伸缩臂上，使端盖与阶梯方筒形固定臂法兰盘固连，推板固连于第二阶梯方筒形伸缩臂封闭端，将第五激光位移传感器对称固连于阶梯方筒形固定臂侧面，组成伸缩横梁装置；

所述的起升装置是由上横梁组件、起升驱动装置、对称设置的二个平行四杆机构和第六激光位移传感器组成；

所述的上横梁组件是由第三方筒形固定臂和二个第三方筒形伸缩臂组成，第三方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔和二个双耳环，第三方筒形伸缩臂设有封闭端和二个单耳环；

所述的起升驱动装置和第一横梁伸缩驱动装置的组成一样，除前述第三方筒形固定臂和第一方筒形固定臂结构形式不一样、第三方筒形伸缩臂和第一方筒形伸缩臂结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构是由第三方筒形伸缩臂、二个摆杆和下横梁组成，下横梁设有二个圆孔；

进行与第一横梁伸缩驱动装置相同的组装操作，组成起升驱动装置装置，将二个摆杆的一端分别与第三方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与下横梁铰链连接，组成平行四杆机构，重复前述组装操作，对称于第三方筒形固定臂和下横梁的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构，将第六激光位移传感器对称固连于第三方筒形固定臂下面，组成起升装置；

所述的抓放轨枕装置是由第四螺旋摆动液压马达、弹性联轴器和内广口螺母组成,螺旋摆动马达设有法兰盘和输出轴，内广口螺母设有轴颈；

将第四螺旋摆动液压马达穿入下横梁圆孔内，第四螺旋摆动液压马达法兰盘固连于下横梁上表面，弹性联轴器使第四螺旋摆动液压马达输出轴与内广口螺母轴颈固连，组成抓放轨枕装置；

将二个悬臂梁对称固连于轨道车二个纵梁上，伸缩横梁装置阶梯方筒形固定臂固连于二个悬臂梁悬臂下面，第三方筒形固定臂的二个双耳环分别与第二阶梯方筒形伸缩臂的二个单耳环同轴螺栓连接，组成轨枕吊运装置。

本发明的有益效果是：

1.能够快速将工作装置对准工作位置；

2.能够实现四个螺母同步装拆，使四个螺母预紧力一致，提高螺栓的疲劳寿命，保证轨枕与钢轨连接的可靠性；

3.能够快速吊运和摆放轨枕工作；

4.能够适应直线和曲线铁轨路段换枕的各项工作；

5.转枕及推拉轨枕为集成装置，结构简单紧凑、自动控制、操作方便，换枕工作效率高。

附图说明

图1是本发明之非工作状态立体示意图。

图2是图1的主视图。

图3是本发明之轨枕四螺母同步装拆装置工作状态立体示意图。

图4是本发明之升降驱动装置分解立体示意图。

图5是本发明之升降随动平衡支撑装置分解立体示意图。

图6是本发明之螺母装拆装置分解立体示意图。

图7是本发明之提轨装置、转枕及推拉轨枕装置和吊运轨枕装置非工作状态立体示意图。

图8是本发明之提轨装置工作状态立体示意图。

图9是本发明之提轨装置侧壁剖开非工作状态立体示意图。

图10是本发明之第一横梁伸缩驱动装置分解立体示意图。

图11是本发明之第一转动装置分解立体示意图。

图12是本发明之二个连接板、箱型连接件和提轨液压油缸立体示意图。

图13是本发明之转枕及推拉轨枕装置侧壁剖开工作状态立体示意图。

图14是本发明之第二横梁伸缩驱动装置分解立体示意图。

图15是本发明之第二转动装置分解立体示意图。

图16是本发明之抓取及转枕装置分解立体示意图。

图17是本发明之提轨装置和转枕及推拉轨枕装置工作状态立体示意图。

图18是本发明之提轨装置和吊运轨枕装置工作状态立体示意图。

图19是本发明之往复运动装置立体示意图。

图20是本发明之贮存轨枕箱立体示意图。

图21是本发明之伸缩横梁装置分解立体示意图。

图22是本发明起升驱动悬臂梁装置分解立体示意图。

图23是图7的左视图。

图24是图23中的D处局部放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，本发明是由四螺母同步装拆装置7、提轨装置8、转轨及推拉轨枕装置9、轨枕吊运装置15、发电机18、液压系统及控制系统箱19和轨道车20组成。轨道车设有多个脚轮201和二个纵梁202，四螺母同步装拆装置7、提轨装置8、转轨及推拉轨枕装置9、轨枕吊运装置15、发电机18和液压系统及控制系统箱19设置在轨道车的二个纵梁202上，轨道车20由工程车牵引，发电机18为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱19内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统；

请参阅图3至图5所示，所述的轨枕四螺母同步装拆装置7是由CMOS图像传感器70、上横梁71、升降装置72和二个螺母装拆装置73组成，上横梁71设有四个双耳环711；

所述的升降装置72是由二个第一串联平行四杆机构721、升降驱动装置722、随动平衡支撑装置724和第一激光位移传感器725组成；

所述的第一串联平行四杆机构721由下横梁7211、第一摆杆7212、第二摆杆7213、二个第三摆杆7213和第一连杆7215组成，下横梁7211设有五个双耳环72111和对称的二个长槽孔72112，第一连杆7215设有单耳环72151和双耳环72152；

所述的升降驱动装置722是由双多级伸缩套式双伸出油缸7221和二个第一连杆7215组成，双多级伸缩套式双伸出油缸7221的二个末级伸缩套筒自由端设有单耳环72211；

所述的随动平衡支撑装置724是由板形上横梁7240、第二串联平行四杆机构7241、第一撑杆7242、第二撑杆7243、滑杆7244、二个滑块7245、二个塔形刚度非线性弹簧7246、二个第一六角螺母7247、二个第一螺栓7248和二个第二螺栓7249组成，滑杆7244上设有固定圆盘72441、对称设有二个光杆段72442和二个螺纹段72443；滑块7245设有圆孔72451和一对同轴螺纹盲孔72452；

所述的第二串联平行四杆机构7241是由板形上横梁7240、下横梁7211、第四摆杆72412、第五摆杆72413、第六摆杆72414、第七摆杆72415、二个第二连杆72416和二个销轴72417组成；

将第一摆杆7212与下横梁7211铰链连接，第二摆杆7213、第四摆杆72412和下横梁7211三个构件间铰链连接，第一摆杆7212双耳环、第三摆杆7213双耳环和第一连杆7215单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆7213双耳环、另一个第三摆杆7213双耳环、第一连杆7215双耳环和双多级伸缩套式双伸出油缸单耳环72211同轴穿入销轴铰链连接，组成第一串联平行四杆机构721，重复前述组装操作，对称于下横梁7211和上横梁71铅垂对称面组装另一个第一串联平行四杆机构721；

将二个塔形刚度非线性弹簧7246对称套设于滑杆的二个光杆段72442，再将二个滑块7245分别套设于滑杆的二个光杆段72442，二个第一六角螺母7247分别预紧，使二个滑块7245分别使塔形刚度非线性弹簧7246适当压缩，将第五摆杆72413与下横梁7211铰链连接，使二个第二连杆72416的左边单耳环分别与第四摆杆72412的双耳环、第六摆杆72414双耳环和滑块的一对螺纹盲孔72452同轴，二个第一螺栓7248分别预紧，使第四摆杆72412、第六摆杆72414和滑块7245三个构件间铰链连接，将二个第三连杆72416的右边单耳环分别与第五摆杆72413的双耳环、第七摆杆72415双耳环同轴，二个销轴72417分别穿入，使第二连杆72416、第五摆杆72413和第七摆杆72415三个构件间铰链连接，组成第二串联平行四杆机构7241；

将第一撑杆7242双耳环、第二撑杆7243双耳环和滑块7245的一对螺纹盲孔72452同轴，二个第二螺栓7249分别预紧，使第一撑杆7242、第二撑杆7243和滑块7245三个构件间铰链连接，第六摆杆72414、第七摆杆72415和第二撑杆7243分别与板形上横梁7240铰链连接，组成随动平衡支撑装置724；

将第一撑杆2342双耳环、第二撑杆2343双耳环和滑块2345的一对螺纹盲孔23452同轴，二个第二螺栓2349分别预紧，使第一撑杆2342、第二撑杆2343和滑块2345三个构件间铰链连接，第六摆杆72414、第七摆杆72415和第二撑杆2343与板形上横梁2340铰链连接，组成随动平衡支撑装置234；将双多级伸缩套式双伸出油缸7221固连于板形上横梁7240，将四个第三摆杆7214与上横梁71铰链连接，第一激光位移传感器725对称固连于上横梁下面；组成升降装置72；

请参阅图6所示，所述的螺母装拆装置73是由二个吊杆731、第一螺旋摆动液压马达732、上盖733、圆形连接板734、第一六角螺母735、内齿轮736、二个传动轴737、二个齿轮738、壳体739、二个第一推力轴承740、二个第二推力轴承741、二个第二六角螺母742、二个弹性联轴器743和二个内广口磁性梅花套筒744组成，第一螺旋摆动液压马达732设有法兰盘7321、其输出轴设有圆轴段7322和六棱柱轴段7323，上盖733设有轴孔7331，圆形连接板734设有六角轴孔7341，传动轴737设有第一轴颈7371、第二轴颈7372、第三轴颈7373、第四轴颈7374和螺纹段7375，壳体739设有法兰盘7391和二个轴孔7392，内广口磁性梅花套筒744设有轴颈7441；

将上盖733套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段7322，使上盖733与第一螺旋摆动液压马达法兰盘7321固连，再将圆形连接板734套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段7323，第一六角螺母735预紧，内齿轮736与圆形连接板734同轴固连，齿轮738套设于传动轴第一轴颈7371固连，第一推力轴承740套设于传动轴第二轴颈7372上，传动轴737穿过壳体轴孔7392使第一推力轴承740与壳体739接触，第二推力轴承741套设于传动轴第三轴颈7373上，第二六角螺母742旋上传动轴螺纹段7375预紧，弹性联轴器743使传动轴第四轴颈7374与内广口磁性梅花套筒轴颈7441同轴固连，内齿轮736置入壳体739内，二个齿轮738的轮齿齿面分别与内齿轮736的轮齿齿面接触，上盖733与壳体法兰盘7391固连，二个吊杆731的一端对称固连于壳体739两侧，组成螺母装拆装置73，二个吊杆731的另一端对称固连于上横梁71二个侧面，下横梁7211固连于轨道车二个纵梁202内侧面上，CMOS图像传感器70固连于轨道车纵梁202外侧，组成轨枕四螺母同步装拆装置7；

请参阅图7至图12所示，所述的提轨装置8是由第一横梁伸缩组件81、第一横梁伸缩驱动装置82、四个连接板83、二个第一转动装置84、二个箱型连接件85和二个提轨液压油缸86组成，箱型连接件85对称设有半圆柱孔851，提轨液压油缸86缸体上设有加力板861、活塞杆自由端设有撑板862；

所述的第一横梁伸缩组件81是由第一方筒形固定臂811、二个第一方筒形伸缩臂812、第二激光位移传感器813和第二测距参照板814组成，第一方筒形伸缩臂812设有隔板8121；

所述的第一横梁伸缩驱动装置82是由第一方筒形固定臂811、双活塞式双出杆液压油缸821和二个第一方筒形伸缩臂812组成，双活塞式双出杆液压油缸821缸体设有方形法兰盘8211、活塞杆自由端设有法兰盘8212；

将二个第一方筒形伸缩臂812分别从双活塞式双出杆液压油缸821两端套设于其上，使第一方筒形伸缩臂隔板8121与双活塞式双出杆液压油缸活塞杆法兰盘8212固连，第一方筒形固定臂811套设于二个第一方筒形伸缩臂812上，使双活塞式双出杆液压油缸方形法兰盘8211对称固连于第一方筒形固定臂811内孔上表面，组成伸缩驱动装置82，第二激光位移传感器813对称固连于第一方筒形固定臂811上表面，第二测距参照板814固连于第一方筒形伸缩臂812侧面；

所述的第一转动装置84是由第一方筒形伸缩臂812、第二螺旋摆动液压马达841、悬臂空心阶梯轴842、第一推力轴承843、第一箱体844、第二推力轴承845、第一六角螺母846、圆形连接板847、第二六角螺母848、端盖849和等强度悬臂梁850组成，第二螺旋摆动液压马达841输出轴设有螺纹段8411和六棱柱轴段8412，悬臂空心阶梯轴842设有螺纹段8421、第一轴颈8422、第二轴颈8423、第三轴颈8424和连接板8425，连接板8425设有限位圆弧槽84251，第一箱体844设有悬臂阶梯轴套8441和限位销8442，悬臂阶梯轴套8441设有第一轴套84411、第二轴套84412和第三轴套84413，端盖849设有销轴8491，圆形连接板847设有六棱柱孔8471，等强度悬臂梁850设有销轴孔8501和法兰盘8502；

将第一螺旋摆动液压马达841固连于第一方筒形伸缩臂隔板8121前端底板上，空心悬臂阶梯轴842套设于第二螺旋摆动液压马达输出轴841上，使悬臂空心阶梯轴连接板8425固连于第一方筒形伸缩臂812端面，第一推力轴承843套设于悬臂空心阶梯轴第三轴颈8424上，第一箱体悬臂阶梯轴套8441套设于空心悬臂阶梯轴842上，使第一推力轴承843置入第一箱体悬臂阶梯轴套第三轴套段84413，悬臂阶梯轴套第二轴套段84412套设于空心阶梯轴第二轴颈8423上，第二推力轴承845套设于悬臂空心阶梯轴第一轴颈8422上，置入悬臂阶梯轴套第一轴套84411，第一六角螺母846旋上悬臂空心阶梯轴螺纹段8421预紧，使第一箱体844与悬臂空心阶梯轴842铰链连接，圆形连接板847套设于第二螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段8412，使圆形连接板847固连于第一箱体悬臂阶梯轴套8441自由端，第二六角螺母848旋入第二螺旋摆动液压马达输出轴螺纹段8411预紧，使第二螺旋摆动液压马达841输出轴与第一箱体844固连，端盖849固连于第一箱体844上，等强度悬臂梁销孔8501套设于端盖销轴8491上，等强度悬臂梁法兰盘8502固连于第一方筒形伸缩臂812上面，组成第一转动装置84，重复前述组装操作，组装对称设置的另一个第一转动装置84，四个连接板83分别将二个第一箱体844与二个箱型连接件85固连一体，将二个提轨液压油缸86缸体分别固连于二个箱型连接件半圆柱孔851内，组成提轨装置8，将第一方筒形固定臂811对称固连于轨道车的二个纵梁202上；

请参阅图7、图13至图16所示，所述的转枕及推拉轨枕装置9是由第二横梁伸缩组件90、第二横梁伸缩驱动装置91、第二转动装置92、二个第二连接板93和抓取及转枕装置94组成；

所述的第二横梁伸缩组件90是由第二方筒形固定臂901、第二方筒形伸缩臂902、第三激光位移传感器903和第三测距参照板904组成，第二方筒形固定臂901设有封闭端9011，第二方筒形伸缩臂902设有隔板9021；

所述的第二横梁伸缩驱动装置91是由第二方筒形固定臂901、第二方筒形伸缩臂902和第三激光位移传感器903组成，第二方筒形固定臂901设有封闭端9011，第二方筒形伸缩臂902设有隔板9021；

所述的第二伸缩驱动装置91是由第二方筒形固定臂901、双作用活塞油缸911和第二方筒形伸缩臂902组成，双作用活塞油缸911缸体设有方形滑块9111和法兰盘9112、活塞杆自由端设有法兰盘9113，

将第二方筒形伸缩臂902从双作用活塞油缸911活塞杆端套设于其上，使第二方筒形伸缩臂隔板9021与双作用活塞油缸活塞杆法兰盘9113固连，第二方筒形固形定臂901从第二方筒形伸缩臂902开口端套设于其上，使双作用活塞油缸法兰盘9112与第二方筒固形定臂封闭端9011固连，组成第二伸缩驱动装置91，双作用活塞油缸911与第二方筒形伸缩臂902形成移动副，第三激光位移传感器903对称固连于第二方筒形固定臂901侧面，第三测距参照板904固连于第二方筒形伸缩臂902侧面；

所述的第二转动装置92与第一转动装置84组成及结构形式一样，进行与第一转动装置84相同的组装操作，组成第二转动装置92；

所述的抓取及转枕装置94是由第二箱体941、第三螺旋摆动液压马达942、液压油缸943、第一推力轴承944、第二推力轴承945、第三六角螺母946、活塞947、活塞杆948、阶梯U形支架949、第一连杆950、第二连杆951、二个第二摆杆952、二个滚轮953、端盖954和二个机械爪955装置组成，第二箱体941设有第一圆孔段9412、扇形孔段9413、第二圆孔段9414、轴套段9415和第三圆孔段9416，第三螺旋摆动液压马达942输出轴固连法兰盘9421，法兰盘9421设有限位扇形凸台94211，扇形孔段9413设有第一限位面94131和第二限位面94132，液压油缸943设有法兰盘9431、第一轴颈9432、第二轴颈9433和第三轴颈9434，法兰盘9431设有限位扇形凸台94311，活塞947设有轴孔9471，活塞杆948设有轴颈9481和双耳环9482，阶梯U形支架949设有凸缘9491、轴孔9492、二个槽孔9493、二个销孔9494、四个第一单耳环9495和八个第二单耳环9496，第一连杆950设有双耳环9501和单耳环9502，第二连杆951设有二个双耳环9511，第二摆杆952设有单耳环9521、销孔9522和双耳环9523；

所述的机械爪955是由阶梯U形支架949、四个第三摆杆9551、二个圆柱形弹簧9552和压板9553组成，第三摆杆9551设有二个双耳环95511，压板9553设有二个第一单耳环95531和四个第二单耳环95532；

将第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台94211与液压油缸法兰盘限位扇形凸台94311对正固连，第一推力轴承944套设于液压油缸第一轴颈9432上，将液压油缸穿入第二箱体941阶梯孔内，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘9421和液压油缸法兰盘9431置入第二箱体第一圆孔段9413，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台94211和液压油缸法兰盘限位扇形凸台94311置入扇形孔段9413内，使二个限位扇形凸台左侧面与扇形孔段第一限位面94131接触，使第一推力轴承944置入第二箱体第二圆孔段9414，使第三螺旋摆动液压马达942固连于第二箱体941底板上，使端盖954与第二箱体941固连；

将第二推力轴承945套设于液压油缸第三轴颈9434上，使其置入第二箱体第三圆孔段9416段，活塞杆948穿过阶梯U形支架轴孔9492，活塞轴孔9471套设于活塞杆轴颈9481，第三六角螺母946预紧，将活塞947置入液压油缸943缸筒内，将阶梯U形支架凸缘9491穿入液压油缸943缸筒固连，使油缸第二轴颈9433与第一箱体轴套段9415铰链连接，将活塞杆双耳环9482、第二连杆双耳环9511和第一连杆单耳环9502同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环9523与滚轮953同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔9522与阶梯U形支架销孔9494同轴穿入销轴铰链连接，第一连杆双耳环9501和第二连杆双耳环9511分别与二个第一摆杆单耳环9521同轴穿入销轴铰链连接；

四个第二摆杆9551的双耳环95511分别与阶梯U形支架四个第二单耳环9496同轴穿入销轴铰链连接，四个第二摆杆9551的另一个双耳环95511分别与压板四个第二单耳环95532同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧9552一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环9495固连，二个圆柱形弹簧9552另一端分别与压板二个第一单耳环95531固连，组成机械爪955，二个圆柱形弹簧9552的拉力，使铰接于第一摆杆9523的滚轮953始终与压板9553接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪955，组成抓取及转枕装置94；

二个连接板93将第一箱体844与第二箱体941固连一体，组成转枕及推拉轨枕装置9；

请参阅图17至图24所示，所述的轨枕吊运装置16是由往复运动贮存轨枕装置160和刚性吊架起重装置168组成；

所述的往复运动贮存轨枕装置160是由往复运动装置161和贮存轨枕箱167组成，贮存轨枕箱167设有二个滚轮1671和数个轨枕仓1672，其中左侧一半轨枕仓用于贮存好轨枕，右侧一半轨枕仓用于贮存坏轨枕。

所述的往复运动装置161是由底板162、二个串联平行四杆机构163、往复运动驱动装置165和第四激光位移传感器166组成；

所述的串联平行四杆机构163是由固定横梁1631、二个第一摆杆1632、连杆1633、二个第二摆杆1634和移动横梁1635组成，连杆1633设有二个单耳环16331，移动横梁1635设有二个滚轮16351和方槽孔16352；

所述的往复运动驱动装置165是由液压马达1651、齿轮1652和齿条1653组成；

将二个第一摆杆1632分别与固定横梁1631铰链连接，第一摆杆1632双耳环、第二摆杆1634双耳环和连杆单耳环16331同轴穿入销轴铰链连接，另一个第一摆杆1632双耳环、另一个第二摆杆1634双耳环和连杆另一个单耳环16331同轴穿入销轴铰链连接，二个第二摆杆1634分别与移动横梁1635铰链连接，组成串联平行四杆机构163，对称于固定横梁1631和移动横梁1635的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构163，底板162固连于固定横梁1631下表面，使移动横梁的二个滚轮16351与底板162上表面接触，齿条1653对称于二个串联平行四杆机构163固连于底板162上，齿轮1652套设固连于液压马达1651输出轴，液压马达1651固连于移动横梁1635侧面，使齿轮1652与齿条1653啮合，液压马达1651对称固连于固定横梁1631侧面，第四激光位移传感器166固连于移动横梁1635侧面，组装往复运动驱动装置165；

将底板162固连于轨道车20横梁、第一方筒形固定臂811和第二方筒形固定臂901上，贮存轨枕箱167固连于移动横梁1635上，使贮存轨枕箱的二个滚轮1671与底板162上面接触，组成往复运动贮存轨枕装置160；

所述的刚性吊架起重装置168是由二个悬臂梁169、伸缩横梁装置170、起升装置171、二个抓放轨枕装置172和第五激光位移传感器173组成；

所述的伸缩横梁装置170是由阶梯方筒形固定臂1701、第一阶梯方筒形伸缩臂1702、第二阶梯方筒形伸缩臂1703、第二多级伸缩套式油缸1704、端盖1705和推板1706组成，阶梯方筒形固定臂1701设有法兰盘17011、筒肩17012和长槽孔17013，第一阶梯方筒形伸缩臂1702设有第一筒肩17021、第二筒肩17022和长槽孔17023，第二阶梯方筒形伸缩臂1703设有筒肩17031和二个单耳环17032，第二多级伸缩套式油缸1704设有第一法兰盘17041、第一级伸缩套筒17042、第二级伸缩套筒17043和第二法兰盘17044；

端盖1705对称固连于第二多级伸缩套式油缸第一法兰盘17041，第二阶梯方筒形伸缩臂1703套设于第二多级伸缩套式油缸1704上，使第二多级伸缩套式油缸第二法兰盘17044与第二阶梯方筒形伸缩臂1703封闭端固连，第一阶梯方筒形伸缩臂1702套设于第二阶梯方筒形伸缩臂1703上，再将阶梯方筒形固定臂1701套设于第一阶梯方筒形伸缩臂1702上，使端盖1705与阶梯方筒形固定臂法兰盘17011固连，推板1706固连于第二阶梯方筒形伸缩臂1703封闭端，将第五激光位移传感器173对称固连于阶梯方筒形固定臂1701侧面，组成伸缩横梁装置170；

所述的起升装置171是由上横梁组件1711、起升驱动装置1712、对称设置的二个平行四杆机构1713和第六激光位移传感器1714组成；

所述的上横梁组件1711是由第三方筒形固定臂17111和二个第三方筒形伸缩臂17114组成，第三方筒形固定臂17111设有对称的二个长槽孔17112和二个双耳环17113，第三方筒形伸缩臂17114设有封闭端17115和二个单耳环17116；

所述的起升驱动装置1712和第一横梁伸缩驱动装置82的组成一样，除前述第三方筒形固定臂17111和第一方筒形固定臂811结构形式不一样、第三方筒形伸缩臂17114和第一方筒形伸缩臂812结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构1713是由第三方筒形伸缩臂17114、二个摆杆17131和下横梁17132组成，下横梁17132设有二个圆孔17133；

进行与第一横梁伸缩驱动装置82相同的组装操作，组成起升驱动装置1712装置，将二个摆杆17131的一端分别与第三方筒形伸缩臂17114铰链连接，二个摆杆17131的另一端分别与下横梁17132铰链连接，组成平行四杆机构1713，重复前述组装操作，对称于第三方筒形固定臂17111和下横梁17132的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构1713，将第六激光位移传感器1714对称固连于第三方筒形固定臂17111下面，组成起升装置171；

所述的抓放轨枕装置172是由第四螺旋摆动液压马达1721、弹性联轴器1722和内广口螺母1723组成,螺旋摆动马达1721设有法兰盘17211和输出轴17212，内广口螺母1723设有轴颈17231；

将第四螺旋摆动液压马达1721穿入下横梁圆孔17133内，第四螺旋摆动液压马达法兰盘17211固连于下横梁17132上表面，弹性联轴器1722使第四螺旋摆动液压马达输出轴17212与内广口螺母轴颈17231固连，组成抓放轨枕装置172；

将二个悬臂梁169对称固连于轨道车二个纵梁202上，伸缩横梁装置170阶梯方筒形固定臂1701固连于二个悬臂梁169悬臂下面，第三方筒形固定臂的二个双耳环17113分别与第二阶梯方筒形伸缩臂的二个单耳环17032同轴螺栓连接，组成轨枕吊运装置16。

本实施例的工作过程和原理如下：

1.拆卸螺母工作：待换轨枕右侧相邻轨枕外侧螺栓用机油标记好，工程车牵引轨道车运行至待换轨枕附近时，CMOS图像传感器采集的图像信息，通过图形识别系统自动识别，使工程车停在CMOS图像传感器与机油标记螺栓同轴的位置，四个内广口磁性梅花套筒位于待换轨枕四个螺栓正上方，高压油使高压油使双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级套筒开始逐级伸出，分别推动二个第一连杆同步平动，使对称设置的二个第一串联平行四杆机构上下各二对摆杆背向同步摆动，升降装置托带二个螺母装拆装置下降，通过第一激光位移传感器测量其与下横梁的位移信号，来控制双多级伸缩套式双伸出油缸和第一螺旋摆动液压马达工作，当内广口磁性梅花套筒套设于螺母上，图3所示位置，双多级伸缩套式双伸出油缸两端的末级套筒停止伸出，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达开始反向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托带二个内齿轮反向转动，每个内齿轮同时与二个齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内广口磁性梅花套筒反向同步转动，四个内广口磁性梅花套筒同步旋下四个螺母，内广口磁性梅花套筒的磁性使旋下的螺母留在内广口磁性梅花套筒内，二个第一螺旋摆动液压马达停止反向转动，同时高压油使双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级套筒开始逐级缩回，分别拉动二个第一连杆同步平动，使对称设置的二个第一串联平行四杆机构的上下各二对摆杆相向同步摆动，升降装置托带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，双多级伸缩套式双伸出油缸两端的首级套筒停止缩回，拆卸螺母工作结束；

2.拉出坏轨枕工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车左移六个轨枕间距，转枕及推拉轨枕装置位于坏轨枕正上方，提轨装置位于坏轨枕左侧轨枕间正上方，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，推动第二方筒形伸缩臂伸出，第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向外运动，通过第三激光位移传感器测量其与第三测距参照板的位移信号，来控制第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸、第二螺旋摆动液压马达和第三螺旋摆动液压马达工作，第二转动装置和抓取及转枕装置向外运动至适当位置，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，驱动第一箱体转动，第一箱体托带与其固连的第二箱体转动，第二箱体托带抓取及转枕装置转动，当第一箱体正向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽一端接触时，第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止停止正向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，拉动第二方筒形伸缩臂开始缩回，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向内运动，当机械爪的二个压板向内运动至坏轨枕两侧适当位置时，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高压油使液压油缸活塞杆开始伸出，使第一连杆和第二连杆分别推动对称设置的二个第二摆杆相向摆动，铰接于第二摆杆双耳环的滚轮压住压板，滚轮滚动使压板克服二个圆柱螺旋弹簧的拉力作平动，二个并联平行四杆机构正向摆动，当二个压板夹紧轨枕时，电磁换向阀的中位使液压油缸保压；

高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动与其固连的二个第一方筒形伸缩臂同步伸出，通过第二激光位移传感器测量其与第二测距参照板的位移信号，来控制第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸、第二螺旋摆动液压马达和提轨液压油缸工作，第一方筒形伸缩臂托带第一转动装置及提轨液压油缸向外运动至适当位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，同时高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，驱动第一箱体正向转动，第一箱体托带与其固连的提轨液压油缸正向转动，当第一箱体正向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽一端接触时，提轨液压油缸正向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，分别拉动与其固连的二个第一方筒形伸缩臂同步缩回，第一方筒形伸缩臂托带第一转动装置及提轨液压油缸向内运动，当提轨液压油缸缸体与钢轨下翼缘侧面接触时，其加力板上表面与钢轨下面接触，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使提轨液压油缸活塞杆开始伸出，当固连于提轨液压油缸活塞杆的撑板接触道床石碴并将其压实后，随着提轨液压油缸活塞杆的不断伸出，提轨液压油缸的缸体托带加力板向上运动，使钢轨顶起，提轨液压油缸活塞杆停止伸出，电磁换向阀的中位使提轨液压油缸保压；

高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，使液压油缸托带机械爪正向转动，机械爪使轨枕正向转动，当第三螺旋摆动液压马达法兰盘和液压油缸法兰盘限位扇形凸台与第二箱体扇形孔第二限位面接触时，机械爪使轨枕正向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向外运动，机械爪拉动坏轨枕向外运动，当坏轨枕向外运动至其后端面与前面钢轨下翼缘后侧面共面时，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，使液压油缸缸体托带机械爪反向转动，机械爪使轨枕反向转动，当第三螺旋摆动液压马达法兰盘和液压油缸法兰盘限位扇形凸台与第二箱体扇形孔第一限位面接触时，机械爪使轨枕反向转动90°，图17所示位置，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，拉动第一连杆和第二连杆分别使对称设置的二个第二摆杆背向摆动，在二个圆柱螺旋弹簧的拉力作用下，使二个压板作平动，二个并联平行四杆机构反向摆动，当二个压板与轨枕侧面脱开接触时，液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向外运动至适当位置，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，驱动第一箱体反向转动，第一箱体托带与其固连的第二箱体反向转动，第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动，当第一箱体反向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽另一端接触时，第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回；

高压油使提轨液压油缸活塞杆开始缩回，其活塞杆拉着撑板向上运动，钢轨下落至原位置，将坏轨枕压住，使其上表面与二个钢轨下表面平行，提轨液压油缸活塞杆缩回至止点，高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，使二个第一方筒形伸缩臂托带第一转动装置及提轨液压油缸向外运动至适当位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，驱动第一箱体反向转动，二个第一箱体分别托带与其固连的二个提轨液压油缸反向转动，当第一箱体反向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽另一端接触时，提轨液压油缸反向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压；第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，使二个第一转动装置及提轨液压油缸向内运动至图1所示位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，拉出坏轨枕工作结束；

3.吊运坏轨枕工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移一个轨枕间距，提轨装置位于待换轨枕右侧相邻轨枕间正上方，高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，使二个第一方筒形伸缩臂分别托带二个第一转动装置及提轨液压油缸向外运动至适当位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，当第一箱体正向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽一端接触时，使提轨液压油缸正向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，当第一转动装置及提轨液压油缸向内运动至其缸体与钢轨下翼缘侧面接触时，其加力板上表面与钢轨下面接触，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使往复运动驱动双作用液压油缸活塞杆开始缩回，拉动移动横梁向左运动，使移动横梁托带贮存轨枕箱向左运动，通过第四激光位移传感器测量其与固定横梁的位移信号，来控制往复运动驱动双作用液压油缸工作，当贮存轨枕箱向左运动至贮存坏轨枕仓位于抓放轨枕装置正下方时，往复运动驱动双作用液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒开始伸出，推动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂托带升降装置向外运动，当第二阶梯方筒形伸缩臂伸出至其筒肩与第一阶梯方筒形伸缩臂第二筒肩接触时，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始伸出，推动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂拉动第一阶梯方筒形伸缩臂伸出，通过固连于阶梯方筒形固定臂侧面的第五激光位移传感器测量其与推板的位移信号，来控制多级伸缩套式油缸工作，当抓放轨枕装置二个内广口螺母与已拉出轨枕间的坏轨枕上面内侧二个螺栓同轴时，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒停止伸出；

高压油使起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，分别拉动与其固连的二个第三方筒形伸缩臂同步缩回，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对于下横梁相向同步摆动，起升装置托带抓放轨枕装置下降，通过第六激光位移传感器测量其与下横梁的位移信号，来控制起升驱动双活塞式双出杆液压油缸和第四螺旋摆动液压马达工作，当二个内广口螺母与轨枕上面内侧二个螺栓接近时，高压油使二个第四螺旋摆动液压马达开始正向转动，通过二个弹性联轴器分别使二个内广口螺母正向同步转动，当二个内广口螺母旋上轨枕上面内侧二个螺栓，二个第四螺旋摆动液压马达正向转动至最大转角，图18所示位置，二个第四螺旋摆动液压马达停止正向转动，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸停止缩回；

高压油使提轨液压油缸活塞杆开始伸出，当固连于提轨液压油缸活塞杆的撑板接触道床石碴并将其压实后，随着提轨液压油缸活塞杆的不断伸出，提轨液压油缸的缸体托带加力板向上运动，使钢轨顶起，提轨液压油缸活塞杆停止伸出，电磁换向阀的中位使提轨液压油缸保压；

高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒又开始伸出，推动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂拉动第一阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向外运动，当起升装置将待换轨枕从钢轨下抽出时，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒停止伸出；

高压油使起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动与其固连的二个第三方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对于下横梁背向同步摆动，起升装置托带坏轨枕上升至适当高度，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始缩回，拉动第二阶梯方筒形伸缩臂缩回，当推板与第一阶梯方筒形伸缩臂接触时，第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒缩回，第二阶梯方筒形伸缩臂拉推板缩回，推板推动第一阶梯方筒形伸缩臂缩回，第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向内运动，当起升装置托带坏轨枕向内运动至贮存坏轨枕仓正上方时，多级伸缩套式油缸第一级伸缩套筒停止缩回，高压油使起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，起升装置托带坏轨枕下降，当坏轨枕下降接近轨枕仓底或先前放入的坏轨枕时，高压油使二个第四螺旋摆动液压马达开始反向转动，通过二个弹性联轴器分别使二个内广口螺母反向同步转动，当坏轨枕释放到仓内时，二个第四螺旋摆动液压马达停止反向转动，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，其活塞杆开始伸出，起升装置上升至图1所示位置，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，吊运坏轨枕工作结束；

4.吊运摆放好轨枕工作：高压油使往复运动驱动双作用液压油缸活塞杆开始伸出，推动移动横梁向右运动，使移动横梁托带贮存轨枕箱向右运动，当贮存轨枕箱向右运动至贮存好轨枕仓位于抓放轨枕装置正下方时，往复运动驱动双作用液压油缸活塞杆停止伸出；

高压油使起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，起升装置托带抓放轨枕装置下降，当二个内广口螺母与好轨枕上面内侧二个螺栓接近时，高压油使二个第四螺旋摆动液压马达开始正向转动，当二个内广口螺母旋上好轨枕上面内侧二个螺栓，二个第四螺旋摆动液压马达正向转动至最大转角，二个第四螺旋摆动液压马达停止正向转动，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，其活塞杆开始伸出，起升装置托带好轨枕上升至适当高度，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出；

高压油使多级伸缩套式油缸的伸缩套筒逐级伸出，使第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向外运动，当起升装置托带好轨枕向外运动至适当位置，高压油使起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，起升降装置托带好轨枕下降至其与道床接触时，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始缩回，第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向内运动，使轨枕穿入钢轨下，使好轨枕后端面与前面钢轨下翼缘后侧面共面时，图18所示位置，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒停止缩回；

高压油使提轨液压油缸活塞杆开始缩回，其活塞杆拉着撑板向上运动，钢轨下落至原位置，将好轨枕压住，使其上表面与二个钢轨下表面平行，提轨液压油缸活塞杆缩回至止点，高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，二个第一方筒形伸缩臂分别托带二个第一转动装置及提轨液压油缸向外运动，当提轨液压油缸缸体加力板与钢轨下翼缘脱开接触时，第二横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，驱动第一箱体反向转动，二个第一箱体分别托带与其固连的二个提轨液压油缸反向转动，当第一箱体反向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽另一端接触时，提轨液压油缸反向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，使二个第一转动装置及提轨液压油缸向内运动至图1所示位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使第四螺旋摆动液压马达开始反向转动，当第四螺旋摆动液压马达反向转动至最大转角时，释放好轨枕，第四螺旋摆动液压马达停止反向转动，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，起升装置托带抓放轨枕装置上升至适当高度，高压油使多级伸缩套式油缸的伸缩套筒逐级缩回，使第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向内运动，起升装置运动至图1所示位置，起升驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，多级伸缩套式油缸的第一级伸缩套筒停止缩回，吊运摆放好轨枕工作完成；

8.推进好轨枕工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车左移一个轨枕间距，转枕及推拉轨枕装置位于好轨枕上方，提轨装置位于好轨枕右侧轨枕间正上方，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向外运动，当第二方筒形伸缩臂伸出至止点时，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，使第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止停止正向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第二横梁伸缩驱动液压马达开始反向转动，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向内运动，当机械爪的二个压板向内运动至好轨枕两侧适当位置时，图17所示位置，第二横梁伸缩驱动液压马达停止反向转动，高压油使液压油缸活塞杆开始伸出，使第一连杆和第二连杆分别推动对称设置的二个第二摆杆相向摆动，铰接于第二摆杆双耳环的滚轮压住压板，滚轮滚动使压板克服二个圆柱螺旋弹簧的拉力作平动，二个并联平行四杆机构正向摆动，当二个压板夹紧轨枕时，电磁换向阀的中位使液压油缸保压；

高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，使第一方筒形伸缩臂托带第一转动装置及提轨液压油缸向外运动至适当位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，第二螺栓摆动液压马达开始正向转动，使提轨液压油缸正向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，使第一方筒形伸缩臂托带第一转动装置及提轨液压油缸向内运动至其缸体与钢轨下翼缘侧面接触时，其加力板上表面与钢轨下面接触，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使提轨液压油缸活塞杆开始伸出，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使提轨液压油缸保压；

高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，机械爪使轨枕正向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，机械爪推动好轨枕向内运动，使好轨枕向内运动至图1所示位置时，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，机械爪使轨枕反向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，当机械爪二个压板与轨枕脱开接触时，液压油缸活塞杆停止缩回，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向外运动至适当位置，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，使第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，使第二方筒形伸缩臂托带第二转动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回；

高压油使提轨液压油缸活塞杆缩回，钢轨下落至原位置，电磁换向阀的中位使提轨液压油缸保压，高压油使第一横梁驱动伸缩双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，使二个第一方筒形伸缩臂分别托带二个第一转动装置及提轨液压油缸向外运动至适当位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，使提轨液压油缸反向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压；第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，使二个第一转动装置及提轨液压油缸向内运动至图1所示位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，推进好轨枕工作结束；

6.安装螺母工作：工程车牵引轨道车右移，CMOS图像传感器采集的图像信息，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移六个轨枕间距，四个留有螺母内广口磁性梅花套筒分别与轨枕上的四个螺栓同轴，高压油使升降双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级套筒开始逐级伸出，升降装置托带二个螺母装拆装置下降，当下降至内广口磁性梅花套筒中的螺母与已换轨枕螺栓接触，图3所示位置，升降双多级伸缩套式双伸出油缸两端的末级套筒停止伸出，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达开始正向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托带二个内齿轮正向转动，每个内齿轮同时与二个齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内广口磁性梅花套筒正向同步转动，四个内广口磁性梅花套筒内的螺母同步旋入轨枕四个螺栓并预紧，二个第一螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使升降双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级套筒开始逐级缩回，升降装置托带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，升降双多级伸缩套式双伸出油缸两端的首级套筒停止缩回，安装螺母工作完成；

升降装置中对称设置的二个第一串联平行四杆机构，使对应的上横梁与下横梁始终平行，以适应直线和曲线铁轨路段换枕的对应工作；第二串联平行四杆机构使板形上横梁始终与下横梁平行，使随动平衡支撑装置适应直线和曲线铁轨路段换枕的对应工作；往复运动装置中对称设置的二个串联平行四杆机构，使移动横梁始终与固定横梁平行，使贮存轨枕箱作平动；弹性联轴器和内广口螺母能有效适应轨枕螺栓位置偏差，使内广口螺母容易旋上轨枕螺栓。

在图1所示位置，随动平衡支撑装置中的二个刚度非线性弹簧压缩量最小，弹性力较小，此时对称设置的第六摆杆和第二撑杆与上横梁夹角最大，二个弹簧通过二个滑块分别作用于第六摆杆和第二撑杆上的力大于其较小弹性力，第六摆杆和第二撑杆作用于板形上横梁力的铅垂分力大，使随动平衡支撑装置承受板形上横梁自重和双多级伸缩套式双伸出油缸的部分自重的总和而平衡，随动平衡支撑装置随升降装置升降而平衡，在图3所示位置，二个刚度非线性弹簧压缩量最大，弹性力最大，此时对称设置的第六摆杆和第二撑杆与上横梁夹角最小，二个弹簧通过二个滑块分别作用于第六摆杆和第二摆杆上的力小于最大弹性力，第六摆杆和第二撑杆作用于板形上横梁力的铅垂分力较小，使随动平衡支撑装置承受板形上横梁自重和双多级伸缩套式双伸出油缸的部分自重的总和而平衡，避免双多级伸缩套式双伸出油缸的多级套筒承受弯矩。