一种大修换枕设备及方法与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是一种大修换枕设备及方法。

背景技术：

铁路轨枕在长期高负荷的使用下，轨枕螺栓因锈蚀等极易发生变形和损坏，因轨枕螺栓浇注安装在轨枕上，因此需要对轨枕进行更换。现有的大修换枕作业一般采用人工更换作业模式，而人工更换作业模式在换枕过程中存在人员劳动强度大、作业效率低、轨枕更换质量得不到保证等问题；现有的大修换轨枕车处在实验阶段，也存在很多不足，如：钢轨需要割断并抬高、线间钢轨容易侵限等条件限制，施工组织难度大，对线路设备质量影响较大，且更换后的旧轨枕通常是放在轨道边，需要二次作业，浪费大量劳动力。

技术实现要素：

为解决现有技术所存在的技术不足，本发明提供了一种大修换枕设备及方法，该装置工作效率高，可有效节省劳动力，轨枕更换质量高，可有效适应复杂的作业环境，使用方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种大修换枕设备，包括挖掘机主体，平板车装置，机械臂装置，轨枕更换装置，传送带；挖掘机主体包括挖掘机驾驶室，挖掘机底板，挖掘机挂钩，挖掘机合金车轮，挖掘机可升降钢轮；平板车装置包括平板车底板，平板车合金车轮，连接链，旧轨枕放置部，新轨枕放置部，平板车旋转装置，平板车机械臂旋转装置，平板车机械臂，平板车夹枕装置，平板车支撑臂，轨枕放置板；机械臂装置包括设备大臂旋转装置，设备大臂，设备小臂，设备小臂旋转装置；轨枕更换装置包括基座，轨枕夹具，扒砟板，回转装置；轨枕夹具包括基座，回转装置，第一液压缸，第二液压缸，夹钳第一夹板，夹钳第二夹板；扒砟板包括扒砟板主体，轨内扒砟板，第一轨外扒砟板，第二轨外扒砟板，第一卡轨口，第二卡轨口，滚轮，钢筋体，凸起锯齿，回转装置，基座；传送带包括传送带主体，传送带挂链，辊轮；挖掘机驾驶室位于挖掘机主体上部，挖掘机底板位于挖掘机主体中部，挖掘机挂钩位于挖掘机主体后部，挖掘机合金车轮和挖掘机可升降钢轮位于挖掘机主体下部，挖掘机合金车轮和挖掘机可升降钢轮与挖掘机底板相连接，挖掘机可升降钢轮位于挖掘机合金车轮前后部；平板车合金车轮下部接触铁路，上部连接平板车底板，平板车的连接链与挖掘机主体后部的挖掘机挂钩相连，旧轨枕放置部与新轨枕放置部位于轨枕放置板上，轨枕放置板位于平板车底板上方，平板车旋转装置位于轨枕放置板上部，两端分别连接轨枕放置板和平板车支撑臂，平板车机械臂旋转装置两端分别连接平板车支撑臂和平板车机械臂，平板车机械臂两端分别连接平板车机械臂旋转装置和平板车夹枕装置；设备大臂旋转装置位于挖掘机底板上，设备大臂两端分别连接设备大臂旋转装置和设备小臂旋转装置，设备小臂旋转装置两端分别连接设备大臂和设备小臂；基座一端与设备小臂连接，另一端通过回转装置分别与轨枕夹具和扒砟板连接；夹钳第一夹板和夹钳第二夹板前后对称铰接在回转装置下端，夹钳第一夹板和夹钳第二夹板共同组成轨枕夹钳，第一液压缸和第二液压缸的缸体端部和活塞杆端部分别与夹钳第一夹板和夹钳第二夹板相铰接，回转装置连接基座和轨枕夹具；轨内扒砟板，第一轨外扒砟板和第二轨外扒砟板都在扒砟板主体上，共同组成扒砟板主体，第一卡轨口为轨内扒砟板和第一轨外扒砟板之间中空空间，第二卡轨口为轨内扒砟板和第二轨外扒砟板之间中空空间，滚轮位于第一卡轨口和第二卡轨口轨口顶端，钢筋体注入扒砟板主体内部，回转装置连接扒砟板和基座，基座连接设备小臂，凸起锯齿设置在扒砟板主体底部；传送带主体通过传送带挂链与挖掘机底板相连接，辊轮位于传送带主体与传送带挂链相交端空余位置；平板车装置通过连接链与挖掘机主体后部的挖掘机挂钩相连接；机械臂装置位于挖掘机主体前部，与挖掘机底板相连接；轨枕更换装置位于机械臂装置前部，与设备小臂相连接；传送带位于挖掘机底板下部与挖掘机合金车轮之间的空间内部。

机械臂装置可水平方向180°旋转，垂直方向90°旋转。

传送带前端和后端均突出挖掘机主体1-2米。

传送带可前后方向循环传送。

夹钳第一夹板和夹钳第二夹板内表面设有多个均匀分布的凸起锯齿。

夹钳第一夹板和夹钳第二夹板为鸭嘴形，由上往下逐渐变窄，底部为尖状。

旧轨枕放置部与新轨枕放置部大小相等。

凸起锯齿均匀分布在扒砟板主体底部，长度为5-20cm，材质为合金钢。

第一卡轨口和第二卡轨口的轨口间距与铁路轨道相匹配。

滚轮为圆柱形，高度与铁路轨道宽度相同。

本发明还公开了根据上述大修换枕设备来更换轨枕的方法，方法有两种，一种为抽换法，一种为换位法，下面结合具体步骤对两种方法一一具体说明。

抽换法具体步骤为：

（1）施工作业时，在相对平缓的路段，将大修换枕设备直接行驶到钢轨上，调整好大修换枕设备在钢轨上的位置后，放下挖掘机合金车轮前后的挖掘机可升降钢轮，利用挖掘机可升降钢轮下落在轨面上，挖掘机合金车轮与轨面接触，大修换枕设备靠挖掘机合金车轮旋转产生的摩擦力行走，大修换枕设备行驶速度可达30-40Km/h,可在最短时间内到达施工现场。

（2）大修换枕设备到达施工现场后，通过操作机械臂装置，设备大臂旋转装置带动设备大臂水平方向运动，使机械臂装置置于轨道上部，通过设备小臂旋转装置带动设备小臂垂直方向运动直至设备小臂下部的轨枕更换装置垂直方向位于需要更换的旧轨枕上部，转动基座，通过回转装置带动使扒砟板主体与铁路表面形成90°夹角，使第一卡轨口和第二卡轨口垂直方向位于铁路轨道正上方，此时操作设备小臂使扒砟板主体垂直方向向下移动，直至第一卡轨口和第二卡轨口卡入铁路轨道两侧，由于扒砟板主体底部设置有凸起锯齿，因此扒砟板主体可以很轻易深入砟土内部，同时由于第一卡轨口和第二卡轨口轨口顶端设置有滚轮，可以使扒砟板主体在轨道上移动方便，当扒砟板主体深入砟土内部后，通过操作设备小臂水平方向前后运动，从而带动扒砟板主体向远离需要更换的旧轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板会将轨道内的砟土推开，第一轨外扒砟板和第二轨外扒砟板会将轨道外两侧的砟土推开，从而全面清理铁路轨道砟土，为更换旧轨枕清除障碍，以便于更换轨枕。

（3）然后转动基座，通过回转装置带动使轨枕夹具位于需要更换旧轨枕垂直方向上方，通过操作设备小臂使轨枕夹具位于旧轨枕上方一端，操作设备小臂垂直方向向下移动，直至轨枕夹具的两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板和夹钳第二夹板插入轨道表面，分别置于旧轨枕的前后两侧，此时第一液压缸和第二液压缸的活塞杆往回缩，直至两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板和夹钳第二夹板闭合夹住轨枕，此时通过操作设备大臂旋转装置，带动设备小臂水平方向向轨道一端外侧横向移动，直至旧轨枕一端点垂直方向脱离所在轨道下部，然后操作设备小臂向上一段距离，从而带动轨枕夹具所夹轨枕向上移动一段距离，离开轨道表面，然后通过操作设备大臂旋转装置，带动设备小臂水平方向向轨道另一端外侧横向移动，直至将旧轨枕从轨道抽出，通过操作机械臂装置，将抽换出的旧轨枕放在轨道一侧，完成旧轨枕的抽换。

（4）操作机械臂装置，将轨枕夹具调整至轨道旁旧轨枕的中心位置正上方，通过设备小臂旋转装置使设备小臂垂直方向向下移动，直至夹钳第一夹板和夹钳第二夹板插入轨道表面置于旧轨枕的前后两侧，此时第一液压缸和第二液压缸的活塞杆往回缩，直至两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板和夹钳第二夹板闭合夹住轨枕，然后通过操作机械臂装置，使设备小臂带动轨枕夹具垂直方向向上运动，直至将旧轨枕带动至高于传送带的高度，通过操作机械臂装置，将旧轨枕置于传送带主体上，调整传送带水平方向向后传送，将旧轨枕通过传送带从传送带主体前端传送至传送带主体后端，通过平板车旋转装置使旧轨枕放置部位于平板车前端，然后通过旋转平板车机械臂旋转装置带动平板车机械臂至传送带主体后端上部，通过平板车机械臂垂直方向向下运动使平板车夹枕装置夹起旧轨枕，然后通过操作平板车机械臂旋转装置带动平板车机械臂将平板车夹枕装置置于旧轨枕放置部，然后放下旧轨枕，完成对旧轨枕的回收。

（5）此时通过旋转平板车旋转装置，使新轨枕放置部位于平板车前部，通过操作平板车机械臂旋转装置带动平板车机械臂下部的平板车夹枕装置将新轨枕夹起置于传送带后端，通过传送带主体的水平方向向前传送，将新轨枕传送至传送带主体前端，通过操作机械臂装置，使轨枕夹具夹起新轨枕，通过设备小臂的带动，将新轨枕一端水平方向向轨道一端外侧横向移动，直至新轨枕另一端端点横向超过轨道另一端端点，置于轨道内侧，此时操作机械臂装置，使设备小臂带动轨枕夹具，进而带动新轨枕向水平方向轨道另一端外侧横向移动，直至新轨枕另一端端点横向超过轨道另一端端点，置于轨道外侧，从而完成新轨枕的安放。

（6）此时转动基座，同样操作将扒砟板主体插入砟土内部，通过设备小臂的水平方向前后移动，从而带动扒砟板主体向靠近新轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板会将轨道内的砟土推近新轨枕，第一轨外扒砟板和第二轨外扒砟板会将轨道外两侧的砟土推近新轨枕，从而有效全面将砟土覆盖新轨枕，对新轨枕进行保护，同时由于凸起锯齿之间存在间隙，可以在扒砟过程中过滤掉小石砟，而且因为凸起锯齿的存在，使扒砟板主体深入砟土更充分，可以更好更彻底的扒弄砟土，使扒弄后覆盖在新轨枕表面的砟土更优质，对轨枕形成更好保护；由于在扒砟板主体内部注入钢筋体的原因，极大地增强了扒砟板主体的硬度和刚度，提高了扒砟板抗压性，使扒砟过程更顺利，提高扒砟板寿命。

（7）然后将大修换枕设备行驶到最近的下道地点下道，从而通过抽换法完成大修换枕作业。

换位法具体步骤为：

（1）施工作业时，在相对平缓的路段，将大修换枕设备直接行驶到钢轨上，调整好大修换枕设备在钢轨上的位置后，放下挖掘机合金车轮前后的挖掘机可升降钢轮，利用挖掘机可升降钢轮下落在轨面上，挖掘机合金车轮与轨面接触，大修换枕设备靠挖掘机合金车轮旋转产生的摩擦力行走，大修换枕设备行驶速度可达30-40Km/h,可在最短时间内到达施工现场。

（2）大修换枕设备到达施工现场后，通过操作机械臂装置，设备大臂旋转装置带动设备大臂水平方向运动，使机械臂装置置于轨道上部，通过设备小臂旋转装置带动设备小臂垂直方向运动直至设备小臂下部的轨枕更换装置垂直方向位于需要更换的旧轨枕上部，转动基座，通过回转装置带动使扒砟板主体与铁路表面形成90°夹角，使第一卡轨口和第二卡轨口垂直方向位于铁路轨道正上方，此时操作设备小臂使扒砟板主体垂直方向向下移动，直至第一卡轨口和第二卡轨口卡入铁路轨道两侧，由于扒砟板主体底部设置有凸起锯齿，因此扒砟板主体可以很轻易深入砟土内部，同时由于第一卡轨口和第二卡轨口轨口顶端设置有滚轮，可以使扒砟板主体在轨道上移动方便，当扒砟板主体深入砟土内部后，通过操作设备小臂水平方向前后运动，从而带动扒砟板主体向远离需要更换的旧轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板会将轨道内的砟土推开，第一轨外扒砟板和第二轨外扒砟板会将轨道外两侧的砟土推开，从而全面清理铁路轨道砟土，为更换旧轨枕清除障碍，以便于更换轨枕。

（3）然后转动基座，通过回转装置带动使轨枕夹具位于需要更换旧轨枕垂直方向上方，通过操作设备小臂使轨枕夹具位于旧轨枕中心位置正上方，操作设备小臂垂直方向向下移动，直至轨枕夹具的两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板和夹钳第二夹板插入轨道表面，分别置于旧轨枕的前后两侧，此时第一液压缸和第二液压缸的活塞杆往回缩，直至两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板和夹钳第二夹板闭合夹住轨枕，此时通过操作设备小臂旋转装置，带动设备小臂水平方向转动换位，直至旧轨枕两端由左右横向位置换位为前后纵向位置，此时操作设备小臂将夹持有旧轨枕的轨枕夹具垂直方向向上提起，使旧轨枕脱离轨道内侧，移除轨道，完成旧轨枕的更换。

（4）通过操作机械臂装置，将旧轨枕提起高度高于传送带的高度，通过操作机械臂装置，将旧轨枕置于传送带主体上，调整传送带水平方向向后传送，将旧轨枕通过传送带从传送带主体前端传送至传送带主体后端，通过平板车旋转装置使旧轨枕放置部位于平板车前端，然后通过旋转平板车机械臂旋转装置带动平板车机械臂至传送带主体后端上部，通过平板车机械臂垂直方向向下运动使平板车夹枕装置夹起旧轨枕，然后通过操作平板车机械臂旋转装置带动平板车机械臂将平板车夹枕装置置于旧轨枕放置部，然后放下旧轨枕，完成对旧轨枕的回收。

（5）此时通过旋转平板车旋转装置，使新轨枕放置部位于平板车前部，通过操作平板车机械臂旋转装置带动平板车机械臂下部的平板车夹枕装置将新轨枕夹起置于传送带后端，通过传送带主体的水平方向向前传送，将新轨枕传送至传送带主体前端，通过操作机械臂装置，使轨枕夹具夹起新轨枕，通过设备小臂的带动使新轨枕位于轨道上部，通过设备小臂的旋转带动使新轨枕两端由左右横向位置换位为前后纵向位置，操作设备小臂垂直方向向下运动，带动新轨枕进入轨道内侧，位于轨道底面以下空间，然后通过设备小臂的旋转带动新轨枕由前后纵向位置换位为左右横向位置，使新轨枕位于轨道底面以下空间，完成新轨枕的安放。

（6）此时转动基座，同样操作将扒砟板主体插入砟土内部，通过设备小臂的水平方向前后移动，从而带动扒砟板主体向靠近新轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板会将轨道内的砟土推近新轨枕，第一轨外扒砟板和第二轨外扒砟板会将轨道外两侧的砟土推近新轨枕，从而有效全面将砟土覆盖新轨枕，对新轨枕进行保护，同时由于凸起锯齿之间存在间隙，可以在扒砟过程中过滤掉小石砟，而且因为凸起锯齿的存在，使扒砟板主体深入砟土更充分，可以更好更彻底的扒弄砟土，使扒弄后覆盖在新轨枕表面的砟土更优质，对轨枕形成更好保护；由于在扒砟板主体内部注入钢筋体的原因，极大地增强了扒砟板主体的硬度和刚度，提高了扒砟板抗压性，使扒砟过程更顺利，提高扒砟板寿命。

（7）然后将大修换枕设备行驶到最近的下道地点下道，从而通过换位法法完成大修换枕作业。

本发明的有益效果是，一种大修换枕设备及方法，通过采用挖掘机作为设备主体，在车体前部固定安装可旋转机械臂装置，在车体下部空间安装传送带，在车体后部挂接平板车，在机械臂装置前部安装轨枕更换装置，大大提高了换枕工作效率高，可有效节省劳动力，轨枕更换质量高；通过安装传送带和挂接平板车，可有效适应桥梁、隧道等狭窄路段作业可有效适应复杂的作业环境，使用方便；通过采用鸭嘴形轨枕夹钳，增大了轨枕夹钳与轨枕的接触面积，提高了夹持轨枕的稳定性，安全可靠；扒砟板主体底部设置均匀的凸起锯齿，使扒砟更彻底充分，提高扒砟质量，并会过滤掉有害小石子降低了安全隐患。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明挖掘机主体结构示意图。

图3是本发明平板车装置结构示意图。

图4是本发明机械臂装置结构示意图。

图5是本发明轨枕更换装置结构示意图。

图6是本发明轨枕夹具结构示意图。

图7是本发明扒砟板结构示意图。

图8是本发明传送带结构示意图。

图中1.挖掘机主体，2.平板车装置，3.机械臂装置，4.轨枕更换装置，5.传送带，6.挖掘机驾驶室，7.挖掘机底板，8.挖掘机挂钩，9.挖掘机合金车轮，10.挖掘机可升降钢轮，11.平板车底板，12.平板车合金车轮，13.连接链，14.旧轨枕放置部，15.新轨枕放置部，16.平板车旋转装置，17.平板车机械臂旋转装置，18.平板车机械臂，19.平板车夹枕装置，20.平板车支撑臂，21.轨枕放置板，22.设备大臂旋转装置，23.设备大臂，24.设备小臂旋转装置，25.设备小臂，26.基座，27.轨枕夹具，28.扒砟板，29.回转装置，30.第一液压缸，31.夹钳第一夹板，32.夹钳第二夹板，33.轨内扒砟板，34.第一轨外扒砟板，35.第二轨外扒砟板，36.第一卡轨口，37.第二卡轨口，38.滚轮，39.钢筋体，40.凸起锯齿，41.扒砟板主体，42.传送带主体，43.辊轮，44.传送带挂链，45第二液压缸。

具体实施方式

参照附图，一种大修换枕设备，包括挖掘机主体1，平板车装置2，机械臂装置3，轨枕更换装置4，传送带5；挖掘机主体1包括挖掘机驾驶室6，挖掘机底板7，挖掘机挂钩8，挖掘机合金车轮9，挖掘机可升降钢轮10；平板车装置2包括平板车底板11，平板车合金车轮12，连接链13，旧轨枕放置部14，新轨枕放置部15，平板车旋转装置16，平板车机械臂旋转装置17，平板车机械臂18，平板车夹枕装置19，平板车支撑臂20，轨枕放置板21；机械臂装置3包括设备大臂旋转装置22，设备大臂23，设备小臂旋转装置24，设备小臂25；轨枕更换装置4包括基座26，轨枕夹具27，扒砟板28，回转装置29；轨枕夹具27包括基座26，回转装置29，第一液压缸30，夹钳第一夹板31，夹钳第二夹板32，第二液压缸45；扒砟板28包括扒砟板主体41，轨内扒砟板33，第一轨外扒砟板34，第二轨外扒砟板35，第一卡轨口36，第二卡轨口37，滚轮38，钢筋体39，凸起锯齿40，回转装置29，基座26；传送带5包括传送带主体42，传送带挂链44，辊轮43；挖掘机驾驶室6位于挖掘机主体1上部，挖掘机底板7位于挖掘机主体1中部，挖掘机挂钩8位于挖掘机主体1后部，挖掘机合金车轮9和挖掘机可升降钢轮10位于挖掘机主体1下部，挖掘机合金车轮9和挖掘机可升降钢轮10与挖掘机底板7相连接，挖掘机可升降钢轮10位于挖掘机合金车轮9前后部；平板车合金车轮12下部接触铁路，上部连接平板车底板11，平板车的连接链13与挖掘机主体1后部的挖掘机挂钩8相连，旧轨枕放置部14与新轨枕放置部15位于轨枕放置板21上，轨枕放置板21位于平板车底板11上方，平板车旋转装置16位于轨枕放置板21上部，两端分别连接轨枕放置板21和平板车支撑臂20，平板车机械臂旋转装置17两端分别连接平板车支撑臂20和平板车机械臂18，平板车机械臂18两端分别连接平板车机械臂旋转装置17和平板车夹枕装置19；设备大臂旋转装置22位于挖掘机底板7上，设备大臂23两端分别连接设备大臂旋转装置22和设备小臂旋转装置24，设备小臂旋转装置24两端分别连接设备大臂23和设备小臂25；基座26一端与设备小臂25连接，另一端通过回转装置29分别与轨枕夹具27和扒砟板28连接；夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32前后对称铰接在回转装置29下端，夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32共同组成轨枕夹钳，第一液压缸30和第二液压缸45的缸体端部和活塞杆端部分别与夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32相铰接，回转装置29连接基座26和轨枕夹具27；轨内扒砟板33，第一轨外扒砟板34和第二轨外扒砟35都在扒砟板主体41上，共同组成扒砟板主体41，第一卡轨口36为轨内扒砟板33和第一轨外扒砟板34之间中空空间，第二卡轨口37为轨内扒砟板33和第二轨外扒砟板35之间中空空间，滚轮38位于第一卡轨口36和第二卡轨口37轨口顶端，钢筋体39注入扒砟板主体41内部，回转装置29连接扒砟板28和基座26，基座26连接设备小臂25，凸起锯齿40设置在扒砟板主体41底部；传送带主体42通过传送带挂链44与挖掘机底板7相连接，辊轮43位于传送带主体42与传送带挂链44相交端空余位置；平板车装置2通过连接链13与挖掘机主体1后部的挖掘机挂钩8相连接；机械臂装置3位于挖掘机主体1前部，与挖掘机底板7相连接；轨枕更换装置4位于机械臂装置3前部，与设备小臂25相连接；传送带5位于挖掘机底板7下部与挖掘机合金车轮9之间的空间内部。

机械臂装置3可水平方向180°旋转，垂直方向90°旋转。

传送带5前端和后端均突出挖掘机主体1-2米。

传送带5可前后方向循环传送。

夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32内表面设有多个均匀分布的凸起锯齿。

夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32为鸭嘴形，由上往下逐渐变窄，底部为尖状。

旧轨枕放置部14与新轨枕放置部15大小相等。

凸起锯齿40均匀分布在扒砟板主体底部，长度为5-20cm，材质为合金钢。

第一卡轨口36和第二卡轨口37的轨口间距与铁路轨道相匹配。

滚轮38为圆柱形，高度与铁路轨道宽度相同。

本发明还公开了根据上述大修换枕设备来更换轨枕的方法，方法有两种，一种为抽换法，一种为换位法，下面结合具体步骤对两种方法一一具体说明。

抽换法具体步骤为：

（1）施工作业时，在相对平缓的路段，将大修换枕设备直接行驶到钢轨上，调整好大修换枕设备在钢轨上的位置后，放下挖掘机合金车轮9前后的挖掘机可升降钢轮10，利用挖掘机可升降钢轮10下落在轨面上，挖掘机合金车轮9与轨面接触，大修换枕设备靠挖掘机合金车轮9旋转产生的摩擦力行走，大修换枕设备行驶速度可达30-40Km/h,可在最短时间内到达施工现场。

（2）大修换枕设备到达施工现场后，通过操作机械臂装置3，设备大臂旋转装置22带动设备大臂23水平方向运动，使机械臂装置3置于轨道上部，通过设备小臂旋转装置24带动设备小臂25垂直方向运动直至设备小臂25下部的轨枕更换装置4垂直方向位于需要更换的旧轨枕上部，转动基座26，通过回转装置29带动使扒砟板主体41与铁路表面形成90°夹角，使第一卡轨口36和第二卡轨口37垂直方向位于铁路轨道正上方，此时操作设备小臂25使扒砟板主体41垂直方向向下移动，直至第一卡轨口36和第二卡轨口37卡入铁路轨道两侧，由于扒砟板主体41底部设置有凸起锯齿40，因此扒砟板主体41可以很轻易深入砟土内部，同时由于第一卡轨口36和第二卡轨口37轨口顶端设置有滚轮38，可以使扒砟板主体41在轨道上移动方便，当扒砟板主体41深入砟土内部后，通过操作设备小臂25水平方向前后运动，从而带动扒砟板主体25向远离需要更换的旧轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板33会将轨道内的砟土推开，第一轨外扒砟板34和第二轨外扒砟板35会将轨道外两侧的砟土推开，从而全面清理铁路轨道砟土，为更换旧轨枕清除障碍，以便于更换轨枕。

（3）然后转动基座26，通过回转装置29带动使轨枕夹具27位于需要更换旧轨枕垂直方向上方，通过操作设备小臂25使轨枕夹具27位于旧轨枕上方一端，操作设备小臂25垂直方向向下移动，直至轨枕夹具27的两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32插入轨道表面，分别置于旧轨枕的前后两侧，此时第一液压缸30和第二液压缸45的活塞杆往回缩，直至两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32闭合夹住轨枕，此时通过操作设备大臂旋转装置22，带动设备小臂25水平方向向轨道一端外侧横向移动，直至旧轨枕一端点垂直方向脱离所在轨道下部，然后操作设备小臂25向上一段距离，从而带动轨枕夹具27所夹轨枕向上移动一段距离，离开轨道表面，然后通过操作设备大臂旋转装置22，带动设备小臂25水平方向向轨道另一端外侧横向移动，直至将旧轨枕从轨道抽出，通过操作机械臂装置3，将抽换出的旧轨枕放在轨道一侧，完成旧轨枕的抽换。

（4）操作机械臂装置3，将轨枕夹具27调整至轨道旁旧轨枕的中心位置正上方，通过设备小臂旋转装置24使设备小臂25垂直方向向下移动，直至夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32插入轨道表面置于旧轨枕的前后两侧，此时第一液压缸30和第二液压缸45的活塞杆往回缩，直至两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32闭合夹住轨枕，然后通过操作机械臂装置3，使设备小臂25带动轨枕夹具27垂直方向向上运动，直至将旧轨枕带动至高于传送带5的高度，通过操作机械臂装置3，将旧轨枕置于传送带主体42上，调整传送带水平方向向后传送，将旧轨枕通过传送带5从传送带主体42前端传送至传送带主体42后端，通过平板车旋转装置16使旧轨枕放置部14位于平板车前端，然后通过旋转平板车机械臂旋转装置17带动平板车机械臂18至传送带主体42后端上部，通过平板车机械臂18垂直方向向下运动使平板车夹枕装置19夹起旧轨枕，然后通过操作平板车机械臂旋转装置17带动平板车机械臂18将平板车夹枕装置19置于旧轨枕放置部21，然后放下旧轨枕，完成对旧轨枕的回收。

（5）此时通过旋转平板车旋转装置16，使新轨枕放置部15位于平板车前部，通过操作平板车机械臂旋转装置17带动平板车机械臂18下部的平板车夹枕装置19将新轨枕夹起置于传送带5后端，通过传送带主体42的水平方向向前传送，将新轨枕传送至传送带主体42前端，通过操作机械臂装置3，使轨枕夹具27夹起新轨枕，通过设备小臂25的带动，将新轨枕一端水平方向向轨道一端外侧横向移动，直至新轨枕另一端端点横向超过轨道另一端端点，置于轨道内侧，此时操作机械臂装置3，使设备小臂25带动轨枕夹具27，进而带动新轨枕向水平方向轨道另一端外侧横向移动，直至新轨枕另一端端点横向超过轨道另一端端点，置于轨道外侧，从而完成新轨枕的安放。

（6）此时转动基座26，同样操作将扒砟板主体41插入砟土内部，通过设备小臂25的水平方向前后移动，从而带动扒砟板主体41向靠近新轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板33会将轨道内的砟土推近新轨枕，第一轨外扒砟板34和第二轨外扒砟板35会将轨道外两侧的砟土推近新轨枕，从而有效全面将砟土覆盖新轨枕，对新轨枕进行保护，同时由于凸起锯齿40之间存在间隙，可以在扒砟过程中过滤掉小石砟，而且因为凸起锯齿40的存在，使扒砟板主体41深入砟土更充分，可以更好更彻底的扒弄砟土，使扒弄后覆盖在新轨枕表面的砟土更优质，对轨枕形成更好保护；由于在扒砟板主体41内部注入钢筋体39的原因，极大地增强了扒砟板主体41的硬度和刚度，提高了扒砟板抗压性，使扒砟过程更顺利，提高扒砟板寿命。

（7）然后将大修换枕设备行驶到最近的下道地点下道，从而通过抽换法完成大修换枕作业。

换位法具体步骤为：

（1）施工作业时，在相对平缓的路段，将大修换枕设备直接行驶到钢轨上，调整好大修换枕设备在钢轨上的位置后，放下挖掘机合金车轮9前后的挖掘机可升降钢轮，利用挖掘机可升降钢轮10下落在轨面上，挖掘机合金车轮9与轨面接触，大修换枕设备靠挖掘机合金车轮9旋转产生的摩擦力行走，大修换枕设备行驶速度可达30-40Km/h,可在最短时间内到达施工现场。

（2）大修换枕设备到达施工现场后，通过操作机械臂装置3，设备大臂旋转装置22带动设备大臂23水平方向运动，使机械臂装置3置于轨道上部，通过设备小臂旋转装置24带动设备小臂25垂直方向运动直至设备小臂25下部的轨枕更换装置4垂直方向位于需要更换的旧轨枕上部，转动基座26，通过回转装置29带动使扒砟板主体41与铁路表面形成90°夹角，使第一卡轨口36和第二卡轨口37垂直方向位于铁路轨道正上方，此时操作设备小臂25使扒砟板主体41垂直方向向下移动，直至第一卡轨口36和第二卡轨口37卡入铁路轨道两侧，由于扒砟板主体41底部设置有凸起锯齿40，因此扒砟板主体41可以很轻易深入砟土内部，同时由于第一卡轨口36和第二卡轨口37轨口顶端设置有滚轮38，可以使扒砟板主体41在轨道上移动方便，当扒砟板主体41深入砟土内部后，通过操作设备小臂25水平方向前后运动，从而带动扒砟板主体41向远离需要更换的旧轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板33会将轨道内的砟土推开，第一轨外扒砟板34和第二轨外扒砟板35会将轨道外两侧的砟土推开，从而全面清理铁路轨道砟土，为更换旧轨枕清除障碍，以便于更换轨枕。

（3）然后转动基座26，通过回转装置29带动使轨枕夹具27位于需要更换旧轨枕垂直方向上方，通过操作设备小臂25使轨枕夹具27位于旧轨枕中心位置正上方，操作设备小臂25垂直方向向下移动，直至轨枕夹具27的两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32插入轨道表面，分别置于旧轨枕的前后两侧，此时第一液压缸30和第二液压缸45的活塞杆往回缩，直至两个轨枕夹钳的夹钳第一夹板31和夹钳第二夹板32闭合夹住轨枕，此时通过操作设备小臂旋转装置24，带动设备小臂25水平方向转动换位，直至旧轨枕两端由左右横向位置换位为前后纵向位置，此时操作设备小臂25将夹持有旧轨枕的轨枕夹具27垂直方向向上提起，使旧轨枕脱离轨道内侧，移除轨道，完成旧轨枕的更换。

（4）通过操作机械臂装置3，将旧轨枕提起高度高于传送带5的高度，通过操作机械臂装置3，将旧轨枕置于传送带主体42上，调整传送带5水平方向向后传送，将旧轨枕通过传送带5从传送带主体42前端传送至传送带主体42后端，通过平板车旋转装置16使旧轨枕放置部14位于平板车前端，然后通过旋转平板车机械臂旋转装置17带动平板车机械臂18至传送带主体42后端上部，通过平板车机械臂18垂直方向向下运动使平板车夹枕装置19夹起旧轨枕，然后通过操作平板车机械臂旋转装置17带动平板车机械臂18将平板车夹枕装置19置于旧轨枕放置部14，然后放下旧轨枕，完成对旧轨枕的回收。

（5）此时通过旋转平板车旋转装置16，使新轨枕放置部15位于平板车前部，通过操作平板车机械臂旋转装置17带动平板车机械臂18下部的平板车夹枕装置19将新轨枕夹起置于传送带5后端，通过传送带主体42的水平方向向前传送，将新轨枕传送至传送带主体42前端，通过操作机械臂装置3，使轨枕夹具27夹起新轨枕，通过设备小臂25的带动使新轨枕位于轨道上部，通过设备小臂25的旋转带动使新轨枕两端由左右横向位置换位为前后纵向位置，操作设备小臂25垂直方向向下运动，带动新轨枕进入轨道内侧，位于轨道底面以下空间，然后通过设备小臂25的旋转带动新轨枕由前后纵向位置换位为左右横向位置，使新轨枕位于轨道底面以下空间，完成新轨枕的安放。

（6）此时转动基座26，同样操作将扒砟板主体41插入砟土内部，通过设备小臂25的水平方向前后移动，从而带动扒砟板主体41向靠近新轨枕的方向移动，此时轨内扒砟板33会将轨道内的砟土推近新轨枕，第一轨外扒砟板34和第二轨外扒砟板35会将轨道外两侧的砟土推近新轨枕，从而有效全面将砟土覆盖新轨枕，对新轨枕进行保护，同时由于凸起锯齿40之间存在间隙，可以在扒砟过程中过滤掉小石砟，而且因为凸起锯齿40的存在，使扒砟板主体41深入砟土更充分，可以更好更彻底的扒弄砟土，使扒弄后覆盖在新轨枕表面的砟土更优质，对轨枕形成更好保护；由于在扒砟板主体41内部注入钢筋体39的原因，极大地增强了扒砟板主体41的硬度和刚度，提高了扒砟板抗压性，使扒砟过程更顺利，提高扒砟板寿命。

（7）然后将大修换枕设备行驶到最近的下道地点下道，从而通过换位法法完成大修换枕作业。