清沙设备及轨道清沙系统的制作方法

本发明涉及铁路风沙防治技术领域，具体而言，涉及一种清沙设备及轨道清沙系统。

背景技术：

我国风沙地区主要位于西北地区，具体地，风沙主要集中分布在新疆维吾尔自治区的东部、阿拉善高原、河西走廊、准葛尔盆地、塔里木盆地等几大区域。而风沙地区分布有很多铁路设施，在风沙地区的铁路会经常发生积沙现象，严重影响列车行驶安全。

目前，对铁路积沙的处理方式多为人工清扫方法。人工清理方法劳动量大，效率低下，严重影响铁路行驶时间要求。经发明人研究发现，现有技术中至少存在下述问题：市场上公开的铁路清沙装置比较少，而且采用的方法在多以强吸力装置将积沙吸掉，这种方法除尘不干净而且效率低下。

目前的高铁采用无砟轨道，无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，其轨道本身是由混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，钢轨和轨枕直接铺在混凝土路基上。而有砟轨道是指传统的铺枕木和石子的轨道。无砟轨道与原来的有砟轨道存在很大区别，由此，原来针对有砟轨道的铁路清沙装置以及其采用的以“吸沙”为原理的方法已经无法满足无砟轨道清沙任务。而随着兰新高铁正式运营，如何清理风沙地区高速铁路无砟轨道轨道板上的积沙成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种清沙设备及轨道清沙系统，其能够根据无砟轨道的结构特征，对无砟轨道轨道板上的积沙进行处理，并将处理的积沙进行储存，从而解决了不能对无砟轨道轨道板上的积沙进行有效清理的情况。

本发明较佳实施例提供了一种清沙设备，应用于无砟轨道的轨道板，所述轨道板上设置有轨枕及设置在所述轨枕上的两条钢轨，所述清沙设备包括风力提供装置、清扫装置及储沙装置，其中，

所述清扫装置包括清扫组件及带动所述清扫装置沿钢轨的延伸方向移动的小车，所述小车包括车板及移动轮，所述车板朝向钢轨的一侧设置有清扫组件，所述清扫组件通过旋转将所述两条钢轨间的沙子由静态变为动态；

所述风力提供装置用于提供强风将经所述清扫组件变为动态的沙子吹向相对设置在所述清扫装置另一侧的储沙装置；

所述储沙装置用于存储所述风力提供装置吹过来的沙子；

所述小车分别与所述风力提供装置及储沙装置可拆卸连接，其中，所述风力提供装置、储沙装置设置在所述小车相对的两侧。

在本发明较佳实施例中，所述小车通过第一连接件、第一固定件与所述风力提供装置可拆卸连接；

所述小车通过第二连接件、第二固定件与所述风力提供装置可拆卸连接。

在本发明较佳实施例中，所述清扫组件包括第一组件及与所述第一组件相对设置的第二组件，所述第一组件的旋转方向与所述第二组件的旋转方向相反。

在本发明较佳实施例中，所述第一组件包括第一轴承，所述第一轴承通过第一动力传输带与第一动力轴承传动连接，以带动所述第一组件转动；

所述第二组件包括第二轴承，所述第二轴承通过第二动力传输带与第二动力轴承传动连接，以带动所述第二组件转动。

在本发明较佳实施例中，所述清扫装置还包括一动力提供组件，

所述动力提供组件为所述清扫装置的移动轮、第一动力转轴及第二动力轴承提供动力；

所述动力提供组件由液压组件构成。

在本发明较佳实施例中，所述风力提供装置包括支撑平台及设置在所述支撑平台上的风机；

所述支撑平台与所述轨道板的侧向挡块接触；

所述风机产生的强风经所述风机的出风口进入由清沙组件、车板及轨枕形成的空间，并带动沙子进入储沙装置。

在本发明较佳实施例中，所述储沙装置为一中空结构，所述储沙装置包括靠近所述清扫装置的第一侧壁及相对第一侧壁设置的第二侧壁，所述第一侧壁及第二侧壁远离所述轨道板的部分设置有通风孔，用于形成非密闭空间以使所述风力提供装置吹出的强风穿过。

在本发明较佳实施例中，所述储沙装置还包括一把手，所述把手设置在所述储沙装置的侧面，用于在所述储沙装置装满沙子时对所述储沙装置进行更换。

在本发明较佳实施例中，所述风力提供装置包括第一电源及第一车轮，所述储沙装置包括第二电源及第二车轮；

所述第一电源为所述风力提供装置提供动力，以使所述风力提供装置提供强风及带动所述第一车轮沿所述钢轨的延伸方向移动；

所述第二电源为所述储沙装置提供动力，以使所述储沙装置在清扫时移动。

本发明较佳实施例还提供一种轨道清沙系统，所述轨道清沙系统包括无砟轨道的轨道板及上述任意一项所述的清沙设备，其中，

所述轨道板上设置有轨枕及设置在所述轨枕上的两条钢轨；

所述清沙设备包括风力提供装置、清扫装置及储沙装置；

所述清扫装置包括清扫组件及带动所述清扫装置沿钢轨的延伸方向移动的小车，所述小车包括车板及移动轮，所述车板朝向钢轨的一侧设置有清扫组件，所述清扫组件通过旋转将所述两条钢轨间的沙子由静态变为动态；

所述风力提供装置用于提供强风将经所述清扫组件变为动态的沙子吹向相对设置在所述清扫装置另一侧的储沙装置；

所述储沙装置用于存储所述风力提供装置吹过来的沙子；

所述小车分别与所述风力提供装置及储沙装置可拆卸连接，其中，所述风力提供装置、储沙装置设置在所述小车相对的两侧。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种清沙设备及轨道清沙系统。所述清沙设备应用于无砟轨道的轨道板，所述轨道板上设置有轨枕及设置在所述轨枕上的两条钢轨。所述清沙设备包括风力提供装置、清扫装置及储沙装置。所述清扫装置包括清扫组件及与所述风力提供装置及储沙装置可拆卸连接的小车，其中，所述风力提供装置及储沙装置设置在所述小车相对的两侧。包括有车板及移动轮的所述小车带动所述清扫装置沿钢轨的延伸方向移动。所述清扫组件设置在所述车板朝向钢轨的一侧，所述清扫组件通过旋转将所述两条钢轨间的沙子由静态变为动态。所述风力提供装置提供的强风带动经所述清扫组件变为动态的沙子一起进行相对设置在所述清扫装置另一侧的用于存储沙子的储沙装置中。由此，通过所述清沙设备将无砟轨道轨道板上的积沙清理掉，同时将清理掉的积沙存储在储沙装置中，以对清理的积沙进行后续处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的清沙设备的结构示意图之一。

图2为本发明较佳实施例提供的清沙设备的结构示意图之二。

图3为本发明较佳实施例提供的清扫装置的结构示意图。

图4为本发明较佳实施例提供的清扫装置的方框示意图。

图5为本发明较佳实施例提供的风力提供装置的结构示意图。

图6为本发明较佳实施例提供的储沙装置的结构示意图。

图标：10-清沙设备；100-风力提供装置；110-支撑平台；120-风机；121-出风口；130-第一车轮；200-清扫装置；210-清扫组件；212-第一组件；214-第一轴承；216-第一动力传输带；218-第一动力轴承；232-第二组件；234-第二轴承；236-第二动力传输带；238-第二动力轴承；250-小车；251-车板；253-移动轮；270-动力提供组件；300-储沙装置；301-第一侧壁；302-第二侧壁；303-第三侧壁；304-通风孔；330-第二车轮；350-把手；410-第一连接件；430-第二连接件；450-第一抵挡件；470-第二抵挡件；600-轨道板；601-路基面；602-轨枕；603-钢轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的电源或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，图1是本发明较佳实施例提供的清沙设备10的结构示意图之一。所述清沙设备10应用于无砟轨道的轨道板600。其中，路基面601上设置有所述轨道板600，所述轨道板600上设置有轨枕602以及设置在所述轨枕602上的两条钢轨603。

所述清沙设备10包括风力提供装置100、清扫装置200及储沙装置300。所述清扫装置200将两条钢轨603之间的沙子由静态变为动态，所述风力提供装置100将动态的沙子吹入所述储沙装置300中。由此，对无砟轨道的轨道板600上的积沙进行了清理。

请参照图2，图2是本发明本发明较佳实施例提供的清沙设备10的结构示意图之二。所述清扫装置200包括清扫组件210以及带动所述清扫装置200沿所述钢轨603的延伸方向移动的小车250。所述小车250包括车板251及移动轮253。所述清扫组件210设置在所述车板251朝向所述钢轨603的一侧，以通过旋转将两条钢轨603之间的沙子由静态变为动态。变为动态的沙子被所述风力提供装置100提供的强风吹向相对设置在所述清扫装置200另一侧的储沙装置300。所述储沙装置300用于存储所述风力提供装置100吹过来的沙子。

所述小车250分别与所述风力提供装置100及储沙装置300可拆卸连接，其中，所述风力提供装置100、储沙装置300相对设置在所述小车250的两侧。

请再次参照图2，所述小车250通过第一连接件410、第一固定件与所述风力提供装置100可拆卸连接。所述小车250通过第二连接件430、第二固定件与所述储沙装置300可拆卸连接。由此，所述小车250带动所述清沙设备10沿钢轨603的延伸方向移动。

在本实施例的实施方式中，所述第一连接件410及所述第二连接件430可以是两端设置有固定孔的杆状物体，所述第一固定件及所述第二固定件可以是螺栓及螺母。而所述风力提供装置100、储沙装置300上也设置有对应的用于连接的通孔。通过通孔、固定孔、螺栓及螺母之间的配合，所述小车250与所述风力提供装置100、储沙装置300实现可拆卸连接。

所述第二连接件430还可以是中空管状结构，用于连接所述小车250与所述储沙装置300。同时所述风力提供装置100还可以通过所述中空管状结构的第二连接件430将沙子吹入所述储沙装置300中。

其中，所述风力提供装置100与所述储沙装置300之间的连接线，可以是与钢轨603的延伸方向垂直，也可以是与钢轨603的延伸方向平行。优选地，本实施例实施方式中的所述风力提供装置100、储沙装置300分别设置在两条钢轨603的两侧(即，风力提供装置100与储沙装置300之间的连接线与钢轨603的延伸方向垂直)。

请参照图3，图3是本发明较佳实施例提供的清扫装置200的结构示意图。所述清扫装置200可以包括第一组件212及与所述第一组件212相对设置的第二组件232。所述第一组件212的旋转方向与所述第二组件232的旋转方向相反。

其中，所述第一组件212包括第一轴承214，所述第一轴承214通过第一动力传输带216与第一动力轴承218传动连接。由此，所述第一动力轴承218通过所述第一动力传输带216将转速传递给所述第一轴承214，进而使得第一组件212转动。

所述第二组件232包括第二轴承234，所述第二轴承234通过第二动力传输带236与第二动力轴承238传动连接。由此，所述第二动力轴承238通过所述第二动力传输带236将转速传递给所述第二轴承234，进而使得第二组件232转动。

由于第一组件212的旋转方向与第二组件232的旋转方向相反，因此被所述清扫组件210清扫的沙子均由静态变为动态，同时聚集在所述第一组件212与所述第二组件232之间的中间区域。

在本实施里的实施方式中，所述第一组件212与所述第二组件232均可以由旋转毛刷组成。所述旋转毛刷的数量可以根据实际情况设定。比如，所述第一组件212包括的旋转毛刷的数量可以是一个，也可以是多个；所述第二组件232包括的旋转毛刷的数量可以是一个，也可以是多个。

请参照图4，图4是本发明较佳实施例提供的清扫装置200的方框示意图。所述清扫装置200还可以包括动力提供组件270。所述动力提供组件270为所述清扫装置200提供工作的动力。

在本实施例的实施方式中，所述动力提供组件270分别与所述移动轮253、第一动力轴承218及第二动力轴承238连接，以为所述移动轮253、第一动力轴承218及第二动力轴承238提供动力。其中，所述动力提供组件270可以是由液压组件构成。液压组件是指可以利用液压能提供机械动力的器件。

请参照图5，图5是本发明较佳实施例提供的风力提供装置100的结构示意图。所述风力提供装置100包括支撑平台110及设置在所述支撑平台110上的风机120。所述支撑平台110与所述轨道板600上的侧向挡块接触。所述风机120产生的强风经所述风机120的出风口121进入由清扫组件210、车板251及轨枕602形成的空间，并带动沙子进入储沙装置300。

在本实施例中，由于所述轨道板600上积沙的粒径范围分布比较大，有砾石、粗沙、细沙、粉尘甚至枯枝落叶等，用吸的方式很难达到清沙的理想状况。同时轨道板600本身是一个平整的表面，通过吹沙的方式，可以将积沙吹离轨道板600。因此，本实施例通过风机120采用吹沙的方式，对轨道板600上的积沙实现有效清理。

请参照图6，图6是本发明较佳实施例提供的储沙装置300的结构示意图。所述储沙装置300为中空结构，所述储沙装置300包括靠近所述清扫装置200的第一侧壁301及相对所述第一侧壁301设置的第二侧壁302。其中，所述第一侧壁301及第二侧壁302远离所述轨道板600的部分设置有通风孔304，用于形成非密闭空间以使所述风力提供装置100吹出的强风穿过。

在本实施例的实施方式中，所述风力提供装置100提供的强风可以从所述第一侧壁301的开口进入所述储沙装置300，也可以通过密集的所述通风孔304进入所述储沙装置300。

所述储沙装置300还包括第三侧壁303。所述第三侧壁303远离所述钢轨603且与所述钢轨603的延伸方向平行。在本实施例的实施方式中，所述第三侧壁303上均设置有通风孔304，由此通风效果更好，风力提供装置100提供的强风可以被更好吸纳入所述储沙装置300。

其中，设置有通风孔304的侧壁部分可以是具有网孔的通风网，没有设置通风孔304的侧壁部分可以是支撑板。

在本实施例中，所述储沙装置300还可以包括一把手350。通过所述把手350可以推动所述储沙装置300，以在所述储沙装置300装满沙子时对所述储沙装置300进行更换。所述把手350设置在所述储沙装置300的侧面上。把手350设置位置可以是，但不限于，分别与第一侧壁301、第二侧壁302及第三侧壁303接触的侧壁上，第二侧壁302上等。

请再次参照图5，所述风力提供装置100还可以包括第一电源及第一车轮130。所述第一电源为所述风力提供装置100提供动力，以使所述风力提供装置100提供强风，同时带动所述第一车轮130沿钢轨603的延伸方向移动。

请再次参照图6，所述储沙装置300还可以包括第二电源及第二车轮330。所述第二电源为所述储沙装置300提供动力，以使所述储沙装置300在清沙时移动。

其中，所述第一电源、第二电源可以是电池，也可以是其他可以提供动力的装置。对所述第一电源、第二电源的具体构成，不作具体限定。

由此，所述风力提供装置100、清扫装置200及储沙装置300均可以单独移动。同时所述风力提供装置100、储沙装置300与所述小车250进行可拆卸连接后，所述风力提供装置100、清扫装置200及储沙装置300成为一个整体，并且可以同步同向移动。

请再次参照图2，所述风力提供装置100通过第一抵挡件450与所述轨道板600接触，所述储沙装置300通过第二抵挡件470与所述轨道板600接触。由此，所述清沙设备10可以更好地对积沙进行清理，保障风沙地区高速铁路安全运营。

在本实施例的实施方式中，所述风力提供装置100还可以包括一消音器件，以减小在所述风机120提供强风时风机120发出的声音。所述储沙装置300中还可以设置有消能器件，以抵消吹动沙子的强风的动能，从而使得沙子沉积在所述储沙装置300内。

本发明较佳实施例还提供了一种轨道清沙系统。所述轨道清沙系统包括无砟轨道的轨道板600及上述清沙设备10。

综上所述，本发明提供了一种清沙设备及轨道清沙系统。所述清沙设备应用于无砟轨道的轨道板，所述轨道板上设置有轨枕及设置在所述轨枕上的两条钢轨。风力提供装置、清扫装置及储沙装置构成所述清沙设备。其中，所述清扫装置包括用于带动所述清扫装置沿钢轨的延伸方向移动的小车。所述小车包括车板及移动轮，所述车板朝向所述钢轨的一侧设置有清扫组件。所述清扫组件通过旋转将两条钢轨间的沙子由静态变为动态。风力提供装置用于提供强风以将动态的沙子吹向相对设置在所述清扫装置另一侧的储沙装置，所述储沙装置存储所述风力提供装置吹过来的风沙。所述小车分别与所述风力提供装置及储沙装置可拆卸连接，其中，所述风力提供装置及所述储沙装置设置在所述小车的两侧。由此，所述清沙设备对影响列车行驶的所述轨道板上的积沙进行了清理，从而保障风沙地区高速铁路安全运营。

由于无砟轨道风沙灾害问题越来越严重，因此具有可行性强、成本低、易于操作、重量轻、便携带、易维修等特点的清沙设备有良好的推广前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。