一种钢轨线上焊综合作业装置的制作方法

本实用新型涉及特种钢轨线上焊综合作业装置，属于铁路机械设计与制造技术领域。

背景技术：

钢轨焊接的方法主要有四种：闪光焊、气压焊、铝热焊和窄间隙电弧焊。欧洲一般采用闪光焊、铝热焊和窄间隙电弧焊，不采用气压焊；日本新干线采用闪光焊、气压焊和窄间隙电弧焊；我国主要采用闪光焊、气压焊和铝热焊。但是无论哪种焊接方法，目前钢轨线上焊或钢轨焊接修复时，动端钢轨的对正基本是通过人工进行，但是钢轨扭曲时，人工对轨就非常困难。

技术实现要素：

为了解决动端钢轨的对正，本实用新型提出了一种钢轨线上焊综合作业装置，可以完成动端钢轨的升降、横移及调扭工作，其中调扭通过手动丝杠机构进行，升降和横移不仅可以通过油缸驱动进行，还配有手动微调功能，实现了现场对轨的机械化，并提高了对轨精度，尤其解决了钢轨调扭的问题。

本实用新型中设定：垂直于钢轨延伸(即平行于轨枕)的方向为横向，平行于钢轨延伸的方向为纵向。

本实用新型提供一种焊轨车线上焊动端钢轨调整的机械装置。可以实现钢轨线上焊时，动端钢轨的升降、横移及调扭，同时可以通过丝杆装置进行微调。

本实用新型第一方面提供一种钢轨线上焊综合作业装置，其包括固定桁架，该固定桁架上装有伸缩机臂，该伸缩机臂连接焊机吊车，所述伸缩机臂前部装有前端调轨装置，固定桁架安装在焊轨车的车架上方，所述伸缩机臂通过自带的工字梁与固定桁架上的滚轮连接，焊机吊车通过自带的滚轮与伸缩机臂的工字梁连接，前端调轨装置固定在伸缩机臂前部，所述固定桁架包括驱动马达及齿轮，焊轨车的车架上设置焊机。

优选的是，所述伸缩机臂包括两侧的主梁、齿条、前端门架。所述伸缩机臂两侧的主梁安装在所述固定桁架顶部的滚轮之间，两侧的主梁底面装有齿条I，该齿条I连接至所述固定桁架上的马达的输出轴，所述固定桁架上的马达驱动齿轮，从而带动与所述齿轮啮合的齿条I实现伸缩机臂的纵向移动。

在上述任一方案中优选的是，所述焊机吊车包括横支梁和起吊小车，所述横支梁安装在伸缩机臂的主梁上，横支梁上安装的通轴马达驱动焊机吊车在伸缩机臂上纵向移动，横支梁上安装的马达齿轮机构驱动起吊小车在横支梁上横向移动。

在上述任一方案中优选的是，所述起吊小车包含横梁、纵梁、小车横移组件、液压绞、滑轮组和钢丝绳。横梁上安装有齿条II，起吊小车的横梁安装在所述焊机吊车的横支梁的滚轮上，所述起吊小车的横梁下方连接纵梁，该纵梁两端分别装有小车横移组件和液压绞，所述纵梁下方装有滑轮组，小车横移组件驱动小车在所述横梁上横向移动，液压绞通过滑轮、钢丝绳进行起吊。

在上述任一方案中优选的是，所述前端调轨装置包含升降套筒组件，该升降套筒组件连接升降油缸，该升降油缸下方连接支撑横梁，该支撑横梁连接调轨机构。前端调轨装置通过T型滑轨安装在伸缩机臂的前端门架上，所述前端调轨装置与横向油缸连接，从而由所述横向油缸驱动所述前端调轨装置横向移动。

在上述任一方案中优选的是，所述升降套筒组件包含外套方管、内套方管、法兰板、横向矩管和摩擦板。外套方管通过T型滑轨与伸缩机臂前端门架连接，升降油缸活塞杆与内套方管连接，内套方管下端通过法兰板与支撑横梁连接，通过升降油缸的伸缩实现调轨装置竖直方向的升降。横移油缸活塞杆与外套方管连接，通过横移油缸的伸缩，驱动支撑横梁的横向移动,从而实现调轨装置的横向移动。

在上述任一方案中优选的是，所述支撑横梁包含外套筒、内套筒、横向伸缩油缸，液压支腿。液压支腿安装在内套筒上，横向伸缩油缸的活塞杆与内套筒连接，横向伸缩油缸的油缸头与外套筒连接，横向伸缩油缸的伸缩驱动内套筒上的液压支腿伸缩，实现液压支腿支撑在道床上合适的位置。

在上述任一方案中优选的是，所述调轨机构包含支架、夹钳横移油缸、横移微调丝杆机构、夹钳、夹钳升降油缸、升降微调丝杆机构、调扭机构。支架中部设有矩形槽，支架通过矩形槽安装在所述支撑横梁上，夹钳横移油缸活塞杆通过横移微调丝杆与支架连接，夹钳横移油缸缸筒与支撑横梁通过绞销连接，夹钳横移油缸的伸缩，可以实现支架的横向移动，从而实现待焊钢轨的左右移动。摇转丝杆机构手柄，可以实现待焊钢轨的左右微调。

在上述任一方案中优选的是，支架前后有纵向导槽，底部装有夹钳的纵梁安装在纵向导槽内，夹钳升降油缸的活塞杆与纵梁通过绞销连接，可以实现夹钳的升降，夹钳升降油缸缸头与升降微调丝杆机构连接可以微调夹钳升降，夹钳在顶部油缸的驱动下对钢轨进行夹持。

在上述任一方案中优选的是，后端夹钳侧装有调扭机构，摇转顶部的丝杠机构可以实现待焊钢轨的扭转。

在上述任一方案中优选的是，所述夹钳包含夹持油缸、夹钳臂、上滚轮、侧滚轮和夹钳支架。夹钳臂通过销轴与夹钳支架的耳坐进行连接，上滚轮和侧滚轮位于夹钳支架末端，并对夹持钢轨进行定位，保证钢轨的纵向移动。

在上述任一方案中优选的是，所述调扭机构包含调扭板、圆柱滚、调扭丝杠组件和滑槽座。滑槽座安装在前述夹钳支架上，调扭丝杠组件一端安装在滑槽座上，另一端安装在调扭板上，通过与调扭板连接的丝杆运动，驱动调扭板左右移动，圆柱滚对钢轨进行扭正。

本实用新型提供的钢轨线上焊综合作业装置的工作方式如下：将所述钢轨线上焊综合作业装置运行至待焊位置，准备进行线上焊接静端钢轨和动端钢轨；所述钢轨线上焊综合作业装置中的固定桁架上的驱动马达及齿轮驱动伸缩机臂上安装的齿条I，从而使前端调轨装置运输到钢轨的焊接位置；升降套筒组件在升降油缸的驱动下，将支撑横梁放下，横向油缸驱动升降套筒组件沿着伸缩机臂前端门架上的T型滑轨滑动，同时支撑横梁的内套筒在横向伸缩油缸的驱动下沿着外套筒横向移动，内套筒上安装的液压支腿伸出支撑在道床的合适位置上，至此伸缩机臂的前端通过液压支腿支撑在道床上；操作夹钳横移油缸横向调整夹钳支架的位置使得夹钳对正动端钢轨，操作夹钳升降油缸，夹钳沿纵向导槽下降至动端钢轨，操作夹钳顶部的夹持油缸，完成对动端钢轨的夹持，通过横移微调丝杆机构微调夹钳横向位置，通过升降微调丝杆机构微调夹钳纵向的位置，通过调扭丝杆组件驱动调扭板沿着滑槽座滑动，带动调扭板下部的圆柱滚推动夹持钢轨的轨底面，实现钢轨的扭正。

通过以上操作，动端钢轨与静端钢轨在线上对齐，通过焊机吊车将焊轨机吊运至施焊位置，然后完成焊接。

焊机吊车作业描述：焊机吊车通过横支梁安装在伸缩机臂上，通轴马达驱动焊机吊车在伸缩机臂上纵向移动，横支梁上安装的马达齿轮机构通过起吊小车横梁上的齿条驱动起吊小车横梁沿横支梁移动，起吊小车纵梁一端装有小车横移组件，另一端装有液压绞，操作小车横移组件上的马达，驱动起吊小车在横梁上横向移动，操作液压绞，配合滑轮组即完成焊轨机的起吊。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：采用上述方案，钢轨线上焊或钢轨焊接修复时不必再人工对轨，大大缩短了钢轨线上焊或钢轨修复的对轨时间，可以提高作业效率。本方案可以完成动端钢轨的升降、横移及调扭工作，其中调扭通过手动丝杠机构进行，升降和横移不仅可以通过油缸驱动进行，还配有手动微调功能。本实用新型具有操作灵活、方便，性能可靠等特点，是钢轨线上焊的一种新模式，能使钢轨线上焊更机械化，并提高了钢轨对轨精度。

本实用新型所提供的钢轨线上焊综合作业装置的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本实用新型的保护范围。

附图说明

图1为按照本实用新型的钢轨线上焊综合作业装置的一优选实施例的总体结构示意图；

图2为图1所示实施例的作业装置的结构示意图；

图3为图2所示实施例中前端调轨装置11的轴侧图；

图4为图3所示实施例的主视图；

图5为图3所示实施例的侧视图；

图6为图3所示实施例的局部结构示意图；

图7为图5所示实施例的局部结构示意图；

图8为图4和图5所示实施例的支撑横梁的结构示意图；

图9为图2所示实施例中焊机吊车的结构示意图；

图10为图9所示焊机吊车的轴侧图。

图1-图10中的数字标记分别表示：

1焊轨车；2作业装置；3静端钢轨；4动端钢轨；5焊机；6固定桁架；

7驱动马达；8焊机吊车；9伸缩机臂；10齿条I；11前端调轨装置；

12升降套筒组件；13升降油缸；14支撑横梁；15横向油缸；16前端门架；17T型滑轨；

18夹钳横移油缸；19夹钳支架；20夹钳；21夹钳升降油缸；22纵向导槽；23夹持油缸；

24横移微调丝杆机构；25升降微调丝杆机构；26调扭丝杠组件；27调扭板；28滑槽座；

29圆柱滚；30横向伸缩油缸；31内套筒；32外套筒；33液压支腿；

71横支梁；72通轴马达；73马达齿轮机构；74横梁；75纵梁；

76小车横移组件；77液压绞；78齿条II；79滑轮组。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图分别详细描述按照本实用新型的一种钢轨线上焊综合作业装置的优选实施例。

实施例1.1:一种钢轨线上焊综合作业装置，其包括固定桁架6，该固定桁架6上装有伸缩机臂9，该伸缩机臂9连接焊机吊车8，伸缩机臂9前部装有前端调轨装置11，固定桁架6安装在焊轨车1的车架上方，伸缩机臂9通过自带的工字梁与固定桁架6上的滚轮连接，焊机吊车8通过自带的滚轮与伸缩机臂9的工字梁连接，前端调轨装置11固定在伸缩机臂9 前部，固定桁架6包括驱动马达及齿轮7，焊轨车1的车架上设置焊机5。

伸缩机臂9包括两侧的主梁和齿条I10以及前端门架，伸缩机臂9两侧的主梁安装在固定桁架6顶部的滚轮之间，两侧的主梁底面装有齿条I，该齿条I连接至固定桁架6上的驱动马达马达的输出轴，固定桁架6上的马达驱动齿轮，从而带动与所述齿轮啮合的齿条I实现伸缩机臂9的纵向移动。

如图9及图10所示，焊机吊车8包括横支梁71和起吊小车，横支梁71安装在伸缩机臂9的主梁上，横支梁71上安装的通轴马达72驱动焊机吊车8在伸缩机臂9上纵向移动，横支梁71上安装的马达齿轮机构73驱动起吊小车。

所述起吊小车包含横梁74、纵梁75、小车横移组件76、液压绞77、滑轮组79和钢丝绳。横梁74上安装有齿条II78，起吊小车的横梁74安装在焊机吊车8的横支梁71的滚轮上，所述起吊小车的横梁74下方连接纵梁75，该纵梁75两端分别装有小车横移组件76 和液压绞77，纵梁75下方装有滑轮组79，小车横移组件76驱动起吊小车在横梁74上横向移动，横支梁71上安装的马达齿轮机构73驱动横梁74沿横支梁71的滚轮横向移动，满足起吊小车更大的横向移动范围，液压绞77通过滑轮、钢丝绳进行起吊。

所述前端调轨装置11包含升降套筒组件12，该升降套筒组件12连接升降油缸13，该升降油缸13下方连接支撑横梁14，该支撑横梁14连接调轨机构。

前端调轨装置11通过T型滑轨17安装在伸缩机臂9的前端门架16上，前端调轨装置11与横向油缸15连接，从而由横向油缸15驱动前端调轨装置11横向移动。

升降套筒组件12包含外套方管、内套方管、法兰板、横向矩管和摩擦板；外套方管通过T型滑轨17与伸缩机臂9的前端门架16连接，升降油缸13的活塞杆与内套方管连接，内套方管下端通过法兰板与支撑横梁14连接，通过升降油缸13的伸缩实现调轨装置竖直方向的升降。横向油缸15的活塞杆与外套方管连接，通过横向油缸15的伸缩，实现调轨装置的横向移动。

支撑横梁14包含外套筒32、内套筒31、横向伸缩油缸30，液压支腿33；液压支腿 33安装在内套筒31上，横向伸缩油缸30的活塞杆与内套筒31连接，横向伸缩油缸30的油缸头与外套筒32连接，横向伸缩油缸30的伸缩驱动内套筒31上的液压支腿33伸缩，实现液压支腿33支撑在道床上合适的位置。

所述调轨机构包含夹钳支架19、夹钳横移油缸18、横移微调丝杆机构24、夹钳20、夹钳升降油缸21、升降微调丝杆机构25、调扭机构。其中，夹钳支架19中部设有矩形槽，夹钳支架19通过矩形槽安装在支撑横梁14上，夹钳横移油缸18的活塞杆通过横移微调丝杆机构24与夹钳支架19连接，夹钳横移油缸18缸筒与支撑横梁14通过绞销连接，夹钳横移油缸18的伸缩可实现夹钳支架19的横向移动，从而实现待焊钢轨的左右移动。摇转丝杆机构手柄，可以实现待焊钢轨的左右微调。

夹钳支架19前后有纵向导槽22，底部装有夹钳20的纵梁安装在纵向导槽22内，夹钳升降油缸的活塞杆与纵梁通过绞销连接，可以实现夹钳20的升降，夹钳升降油缸缸头与升降微调丝杆机构25连接微调夹钳20升降，夹钳20在顶部油缸的驱动下对钢轨进行夹持。

后端夹钳侧装有调扭机构，摇转顶部的丝杠机构可以实现待焊钢轨的扭转。

夹钳20包含夹持油缸23、夹钳臂、上滚轮、侧滚轮和夹钳支架。夹钳20臂通过销轴与夹钳支架19的耳坐进行连接，上滚轮和侧滚轮位于夹钳支架19末端，并对夹持钢轨进行定位，保证钢轨的纵向移动。

如图6所示，所述调扭机构包含调扭板27、圆柱滚29、调扭丝杠组件26和滑槽座28；滑槽座28安装在前述夹钳支架19上，调扭丝杠组件26一端安装在滑槽座28上，另一端安装在调扭板27上，通过与调扭板27连接的丝杠运动，驱动调扭板27在横向左右移动，圆柱滚29对钢轨进行扭正。

上述实施例提供的钢轨线上焊综合作业装置的工作方式是：安装有线上焊综合作业装置2的焊轨车1运行至待焊位置，准备进行线上焊接静端钢轨3和动端钢轨4。线上焊综合作业装置2中的固定桁架6上装有驱动马达及齿轮7，驱动伸缩机臂9上安装的齿条I10，使得前端调轨装置11运输到焊接位置；升降套筒组件12在升降油缸13的驱动下，将支撑横梁14放下，横向油缸15驱动升降套筒组件12沿着伸缩机臂9前端门架16上的T型滑轨17 滑动，同时支撑横梁14的内套筒31在横向伸缩油缸30的驱动下沿着外套筒32横向移动，内套筒上安装的液压支腿33伸出支撑在道床合适的位置上，至此伸缩机臂9的前端通过液压支腿33支撑在道床上；操作夹钳横移油缸18横向调整夹钳支架19的位置使得夹钳20对正动端钢轨4，操作夹钳升降油缸21，夹钳20沿纵向导槽22下降至动端钢轨处，操作夹钳20 顶部的夹持油缸23，完成对动端钢轨的夹持，通过横移微调丝杆机构24可以微调夹钳横向位置，通过升降微调丝杆机构25微调夹钳纵向的位置，通过调扭丝杆组件26驱动调扭板27 沿着滑槽座28滑动，带动调扭板27下部的圆柱滚29推动夹持钢轨的轨底面，实现钢轨的扭正。通过以上操作，动端钢轨4与静端钢轨3在线上对齐，通过焊机吊车8将焊轨机5吊运至施焊位置，然后完成焊接。

焊机吊车作业描述：焊机吊车8通过横支梁71安装在伸缩机臂上，通轴马达72驱动焊机吊车在伸缩机臂上纵向移动，焊机吊车8的横支梁71下方装有起吊小车，且横支梁71 上安装马达齿轮机构73，该马达齿轮机构73通过起吊小车横梁74上的齿条II78驱动起吊小车的横梁74移动，起吊小车纵梁75一端装有小车横移组件76，另一端装有液压绞77，操作小车横移组件76上的马达，可以驱动起吊小车在横梁74上的横向移动，操作液压绞77，配合滑轮组79即可完成焊轨机的起吊。