一种适合狭窄作业面的清筛机的制作方法

本实用新型涉及一种铁道道床维护用的清筛机器，属于铁路维修工程车辆。

背景技术：

基于铁路隧道内可视性差、封闭性强和内部空间狭小等特点，铁路隧道内机械化维修作业受到了很大的限制，根据困难程度划分，铁路隧道内道砟的处理是最大的难题，也是目前我国线路机械化大中修作业的空白点和盲区，铁路隧道内道砟处理已经成为制约机械化维修的最大瓶颈。因此设计开发一种能够在铁路隧道内狭小作业面进行道砟处理的机器，已成为解决我国铁路隧道内道砟处理的急需。而目前国内铁路道床枕底挖掘大多采用带封闭导槽的底梁挖掘链，其中，在挖掘工作开始时，需要将底梁移入道床内安装，而当挖掘工作完毕时，又需要拆卸底梁并将其移出道床外。对于隧道内的狭小空间而言，这种传统的挖掘装置和道砟处理装置并不适用。因此设计开发一种适于隧道内狭窄作业面作业的清筛机非常必要。

申请号为201320607073.8的中国实用新型专利公开了一种挖掘装置，其包括安装在挖掘导槽上的横向导槽，所述挖掘导槽包括上升导槽和下降导槽，该上升导槽和下降导槽分别位于车架两侧，所述上升导槽和下降导槽末端均连接横向导槽，所述横向导槽包括导向装置，所述横向导槽由活动导槽和固定导槽连接组成。开始挖掘作业时，将上升导槽和下降导槽由车体两侧放下到工作位置，人工打开扣装在左、右横向导槽上的左、右活动导槽，并使左、右活动导槽和左、右固定导槽位于同一直线上，然后开始作业。该挖掘装置避免因挖掘底梁太沉重，人工安装、拆卸费时费力的问题，但不能适应隧道内狭窄作业面的作业环境。

技术实现要素：

本实用新型中规定：平行于铁路钢轨的方向为纵向，垂直于铁路钢轨的方向为横向，垂直于地面的方向为竖向；远离两钢轨之间中心线的方向为外侧，靠近两钢轨之间中心线的方向为内侧；作业方向为前，作业方向反向为后。

本实用新型的目的在于提供一种能够在铁路隧道内狭小作业面进行道砟处理的机械，以克服目前我国铁路隧道内人工道砟处理作业环境差、作业效率低及作业质量难以保证的问题。

本实用新型提供的适合狭窄作业面的清筛机包括车架，该车架下方两端设有转向架，该车架上方前端装有前司机室，该前司机室的顶部设置伸缩输送带，该伸缩输送带的进料口位于污土输送带点出料口下方，所述车架中部设置环形链条挖掘机构，该环形链条挖掘机构前方的车架下部装有主起拨道装置，该主起拨道装置前方的车架下方设有作业司机室；所述环形链条挖掘机构后部设置混砟输送带，混砟输送带后部设置振动筛；所述环形链条挖掘机构挖掘出的石砟通过混砟输送带运输到振动筛，该振动筛的出料口I连接至所述污土输送带的进料端，振动筛的出料口II连接至振动筛后部下端的落砟斗，经过振动筛的振动筛分后的污土经污土输送带运送至伸缩输送带，该伸缩输送带将污土抛至指定地点，筛分的石砟则经出料口II落砟斗；所述振动筛后方的车架下部设有辅助起拨道及分砟装置，所述车架上方后端装有后司机室，该后司机室前方的车架上设置有补新砟带，该补新砟带出料口位于振动筛后部下端的落砟斗上方，该落砟斗的出料口位于车架下部，该落砟斗的出料口后方的车架下设置平砟装置，所述落砟斗前方的车架上还设有动力装置。

优选的是，所述环形链条挖掘机构的出料口连接混砟输送带的进料口，该混砟输送带出料口连接振动筛的进料口。

优选的是，所述前司机室后方的车架上包括动力间，该动力间内设置液压系统。

所述环形链条挖掘机构包括滑柱机构，该滑柱机构连接支撑梁，该支撑梁一端连接上升导槽，该支撑梁另一端连接下降导槽，所述上升导槽与所述下降导槽的底端由底梁连接在一起，所述上升导槽与所述下降导槽及所述底梁内部装有挖掘链，该挖掘链呈环形，所述下降导槽上部还装有链条张紧机构，用于张紧所述挖掘链，使其与驱动机构啮合良好、避免脱齿，所述支撑梁上还装有驱动装置，所述上升导槽与所述下降导槽关于所述支撑梁的纵向中心线对称，所述上升导槽与所述下降导槽、所述底梁及所述支撑梁在横向平面内呈六边形，从而使嵌装于其中的环形挖掘链呈六边形，所述滑柱机构横向安装在作业车的车架上。

优选的是，所述滑柱机构包括固装在车架上方的支座,该支座下方装有滑柱, 该滑柱装在所述支撑梁的外套筒内,所述滑柱下方连接支座,该支座连接至所述车架下方,所述支撑梁前后两侧中部均连接驱动油缸,驱动油缸伸长或缩短带动支撑梁沿所述套筒内的滑柱外上下滑动,从而调节支撑梁及整个挖掘装置与所述车架的水平位置,方便将挖掘装置调节至需要的挖掘深度。

优选的是，所述主起拨道装置连接在所述车架上的牵引梁，该牵引梁连接主起拨道装置主体，该主起拨道装置主体上方连接拉杆，该拉杆的另一端连接至所述车架，所述主起拨道装置主体上方还连接提升油缸，该提升油缸的另一端也连接至所述车架，所述主起拨道装置主体装有夹钳装置Ⅰ和夹钳装置Ⅱ，所述牵引梁的一端通过耳座Ⅰ连接至车架，所述牵引梁的另一端连接至主起拨道装置主体的侧面，所述牵引梁是滑套结构，该牵引梁包括外滑套和嵌装在该外滑套中的内滑套，该内滑套与所述油缸的伸缩端连接，该外滑套与所述油缸的固定端连接，从而在所述油缸伸缩时带动所述牵引梁伸长或缩短，所述油缸改变所述牵引梁的长度，推动所述轨排提升装置主体绕其与所述提升油缸铰接点旋转，使所述轨排提升装置主体保持水平或根据施工需要俯、仰一定角度。

在上述任一方案中优选的是，所述辅助起拨道及分砟装置包括安装于所述车架上的辅助起拨道装置和装在该辅助起拨道装置前方的分砟犁装置，该分砟犁装置包括中部分砟板，该中部分砟板后方连接推砟犁，该推砟犁两侧设置两侧护轨罩，该两侧护轨罩外还设有两侧拢砟板，该两侧拢砟板根部通过拢砟板油缸与所述推砟犁后方连接，所述推砟犁中部后方通过分砟犁提升油缸与所述辅助起拨道装置连接。所述辅助起拨道装置的横梁上方包括电子摆，所述辅助起拨道装置横梁下方两侧包括夹钳组件和拨道轮，该夹钳组件与所述辅助起拨道装置的底板之间设置夹钳油缸，所述夹钳组件上方的横梁前方装有轨型调整轮盘，所述横梁后方装有拨道油缸和起道油缸。

进一步优选地，所述辅助起拨道及分砟装置具有升降、旋转自由度，可以使夹钳下探、提起；两个起道油缸可以单独控制，通过前后电子摆的对比，恢复轨排作业前的超高，同时可以通过测序计算将轨排回填至相应的水平高度；起道油缸要求比例控制并应具备锁定功能；拨道油缸使辅助起拨道装置具有横移自由度，可以推动横梁横向移动并饶起拨道横梁铰点旋转；通过前后对比计算使轨排最大程度恢复曲线数值；夹钳油缸具有伸缩自由度，使夹钳具有开合功能；拢砟板油缸使拢砟板开合；均匀分配石砟，分砟犁提升油缸将分砟犁装置提升，有助于均匀分布石砟，改善堵砟等作用。

在上述任一方案中优选的是，所述平砟装置包括外套筒，该外套筒横向设置并连接在车架下方，所述外套筒两端装有内外套筒，该内外套筒包括套筒Ⅰ和套筒Ⅱ，所述套筒Ⅰ和所述套筒Ⅱ呈直角焊接在一起，所述套筒Ⅰ嵌装在所述外套筒内，所述套筒Ⅱ与所述外套筒之间还通过伸缩油缸连接，所述套筒Ⅱ内嵌装内套筒，该内套筒与所述套筒Ⅱ之间连接升降油缸，所述两个内套筒下方均通过板连接链条，该链条将两个内套筒连接在一起，作业时所述链条连接在左右两侧所述内套筒之间，行车时拆下所述链条，所述套筒Ⅰ焊接在所述套筒Ⅱ下部，所述套筒Ⅱ底端与所述外套筒下底面之间通过所述伸缩油缸连接，所述内套筒与所述套筒Ⅱ外部之间连接升降油缸。

本实用新型提供的适合狭窄作业面的清筛机的工作方式是：整个清筛机整机进入隧道等狭窄作业区的作业位，所述主起拨道机构将轨排抬起，开启滑柱机构，将上升导槽和下降导槽下放至合适的作业位置，并将抬起的轨排从上升导槽和下降导槽之间宽度大的位置穿过，通过上升、下降导槽上下移动对位连接底梁及扒链，启动链条驱动装置使环形挖掘链开始作业，并启动所述适合狭窄作业面的清筛机继续向前走行，所述主起拨道装置提起的轨排穿过所述上升导槽和所述下降导槽之间，同时道砟由环形挖掘链挖出并沿上升导槽的密封槽体一直运动至支撑梁上方，位于支撑梁上方的环形挖掘链中的道砟在重力作用下落入所述支撑梁的落砟斗内，再经由落砟斗进入混砟输送带，该混砟输送带将挖出的道砟输送至振动筛，经过振动筛的振动筛分，污土经污土输送带运送至伸缩输送带，该伸缩输送带将污土抛至指定地点。所述伸缩输送带下方的销齿驱动装置起作业时将伸缩输送带的主体伸出和作业后将伸缩输送带的主体收回的作用。车架上的动力装置为整车提供动力，待落砟斗到达挖掘开始的位置时，将振动筛筛分出来的有用石砟和补新砟带输送过来的新砟从落砟斗落入轨枕盒中，调整伸缩油缸调整套筒Ⅱ之间的间距，使其大于轨枕长度，升降油缸调整四边形板的水平高度，使其底边低于轨枕下平面，将链条装在两个所述内套筒下方之间，此时使作业车沿作业方向低速走行，所述平砟机构随作业车前进，所述链条在轨排下部行进，并将补充的枕木盒内较多的石砟扒向道砟较少的枕木下，使道砟在道床上分布更均匀，以减小后续捣固作业难度。

待作业完成需要收车时，拆除底梁及扒链，开启滑柱机构使之提起所述上升导槽和所述下降导槽至收车位置，此时所述起拨道装置下放轨排，所述道砟机继续向前走行，离开作业路段，把所述开口Ⅰ处的钢轨连接，完成道砟处理作业。

现有技术中的挖掘装置需要锯断钢轨把挖掘装置放入挖掘区，优点是：不需要在挖掘装置上连接底梁和扒链，缺点是：需要先锯断钢轨，作业后还要再将钢轨焊接起来，焊接钢轨是比较麻烦的；目前现场施工希望不截断钢轨，因此本实用新型的底梁还是需要拆装，只是现有技术中清筛机拆装底梁需要将导槽外展，而本实用新型所述的技术方案不需要外展导槽，通过上升、下降导槽的上下移动对位底梁并连接底梁和扒链即可。

上述作业过程中所述主起拨道装置的工作方式是：所述提升油缸将所述主起拨道装置主体下放至压轨轮与钢轨上部接触，此时，夹钳装置Ⅰ和夹钳装置Ⅱ的夹钳轮在行程开关及夹持油缸控制下将钢轨的头部夹持，所述提升油缸缩回将钢轨提起，作业车不断走行过程中，所述牵引梁和所述拉杆为所述主起拨道装置主体提供纵向的牵引力，所述夹钳轮在随车架走行的过程中绕其中心轴转动，从而使所述夹钳轮与所述钢轨之间产生滚动摩擦，而非滑动摩擦，以此降低钢轨和夹钳轮之间的摩擦损耗，且保证钢轨被连续提起；在过有缝线路鱼尾板时，夹钳装置Ⅰ松开钢轨，而夹钳装置Ⅱ仍然夹持钢轨，直至夹钳装置Ⅰ通过鱼尾板后，异形油缸升起或下降，调节夹钳装置Ⅰ与钢轨的位置，待夹钳装置Ⅰ的夹钳轮位于钢轨头部下方时，再次将钢轨夹持，待夹钳装置Ⅱ移动至鱼尾板位置时，采用与上述夹钳装置Ⅰ相同的动作通过鱼尾板。所述主起拨道装置具有多个自由度，能够调整和适应轨排通过弯道，具有前后抬头功能以及横向移动轨排的功能。

本实用新型提供的适合狭窄作业面的清筛机与现有技术相比具有下列优点和效果:本实用新型提供的适合狭窄作业面的清筛机作业时环形链条挖掘机构与道床横断面呈非常小的角度，被起拨道装置抬起的轨排能够从导槽宽度大的中下部通过，而宽度小的下部可以适应铁路隧道内狭小的作业面，改变了我国隧道内道砟处理的工作方式，避免采用人工作业的方式；且本发明提供的挖掘装置通过上下移动对位底梁，不需要导槽外展，避免受到道床边坡两侧隧道排水沟占用横向施工面积的影响，开创了铁路隧道内狭窄作业面机械化作业的先河，解决了困扰我国铁路隧道维护行业多年的技术难题，极大地降低人工劳动强度。

为了适应不同轨排宽度的道床作业，还可以调节伸缩底梁，通过驱动油缸的伸缩从而改变上升导槽和下降导槽之间的宽度，适应不同宽度道床的挖掘作业，大大地节约了作业空间。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种适合狭窄作业面的清筛机的一优选实施例的结构布局图；

图2为为图1所示实施例中的挖掘装置的结构示意图；

图3为图1所示实施例的测量装置的结构示意图；

图4为图1所示实施例的主起拨道装置的结构示意图；

图5为图1所示实施例的辅助起拨道装置的结构示意图；

图6为图1所示实施例的辅助起拨道及分砟装置的结构示意图；

图7为图6所示实施例的辅助起拨道装置的结构示意图；

图8为图6所示实施例的分砟犁装置结构示意图；

图9为图8所示实施例的分砟犁装置的另一方向视图；

图10为图8所示分砟犁装置的结构自由度示意图；

图11为图1所示实施例的平砟装置结构示意图；

图1-图11中数字标记所代表的含义是：

1、车架 2、前横平测量装置 3、前司机室 4、伸缩输送带 5、两轴动力转向架 6、污土带

7、动力间 8、柴油箱 9、液压系统 10、作业司机室 11、主起拨道装置

12、环形链条挖掘机构 13、混砟输送带 14、振动筛 15、辅助起拨道及分砟装置

16、补新砟带 17、平砟装置 18、发电机组 19、后司机室

91 支撑梁 92 滑柱机构 93 下降导槽 94 底梁 95 环形挖掘链

96 上升导槽 151 分砟犁装置 152 辅助起拨道装置

161 夹钳组件 162 夹钳油缸 163 提轨横梁 164 轨型调整轮盘

165 拨道轮 166 起道油缸 167 拨道油缸 168 电子摆

171 两侧护轨罩 172 中部分砟板 173 推砟犁 174 两侧拢砟板

175 拢砟板油缸 176 分砟犁提升油缸

181 内外套筒 182 升降油缸 183 内套筒 184 链条 185 车架

186 外套筒 187 伸缩油缸

201 测量轮 202 电子摆 203 安装在提升油缸上的距离传感器I

204 安装在提升油缸上的距离传感器II 205 电子摆测量系统。

具体实施方式

下面结合附图描述本实用新型提供的适合狭窄作业面的清筛机的优选实施例。

实施例1.1，适合狭窄作业面的清筛机，其包括车架1，该车架1下方两端设有两轴动力转向架5，该车架上方前端装有前司机室3，该前司机室3的顶部设置伸缩输送带4，该伸缩输送带4的进料口位于污土带6的出料口下方，所述车架1中部设置环形链条挖掘机构12，该环形链条挖掘机构12前方的车架下部装有主起拨道装置11，该主起拨道装置11前方的车架下方设有作业司机室10；所述环形链条挖掘机构12后部设置混砟输送带13，混砟输送带13后部设置振动筛14；所述环形链条挖掘机构12挖掘出的石砟通过混砟输送带13运输到振动筛 14，该振动筛14的出料口I连接至所述污土带6的进料端，振动筛14的出料口 II连接至振动筛后部下端的落砟斗，经过振动筛14的振动筛分后的污土经污土输送带6运送至伸缩输送带4，该伸缩输送带4将污土抛至指定地点，筛分的石砟则经出料口II落砟斗；所述振动筛14后方的车架下部设有辅助起拨道及分砟装置15，所述车架上方后端装有后司机室19，该后司机室前方的车架上设置有补新砟带16，该补新砟带16出料口位于振动筛后部下端的落砟斗上方，该落砟斗的出料口位于车架下部，该落砟斗的出料口后方的车架下设置平砟装置17，所述落砟斗前方的车架上还设有动力装置，前司机室3后方的车架上包括动力间 7，该动力间7内设置液压系统9。

环形链条挖掘机构12的出料口连接混砟输送带13的进料口，该混砟输送带 13出料口连接振动筛14的进料口。环形链条挖掘机构12包括滑柱机构92，该滑柱机构92连接支撑梁91，该支撑梁91一端连接上升导槽96，该支撑梁91另一端连接下降导槽93，上升导槽96与下降导槽93的底端由底梁94连接在一起，上升导槽96与下降导槽93及底梁94内部装有环形挖掘链95，下降导槽93上部还装有链条张紧机构，用于张紧环形挖掘链95，使其与驱动机构啮合良好、避免脱齿，支撑梁91上还装有驱动装置，上升导槽96与下降导槽93关于支撑梁 91的纵向中心线对称，上升导槽96与下降导槽93、底梁94及支撑梁91在横向平面内呈六边形，从而使嵌装于其中的环形挖掘链95呈六边形，92滑柱机构横向安装在作业车的车架1上。且滑柱机构92使环形链条挖掘机构12在竖直方向上下移动，所述六边形中部宽度大，下部宽度小，作业时环形链条挖掘机构 12与道床横断面呈2°的角度，被起拨道装置抬起的断开的轨排能够从上升导槽和下降导槽宽度大的中下部通过，而宽度小的下部可以适应受到铁路隧道内隧道排水沟D限制的狭小作业面；滑柱机构92包括固装在车架1上方的支座,该支座下方装有滑柱,该滑柱装在支撑梁91的外套筒内,滑柱下方连接支座,该支座连接至车架1下方,支撑梁91前后两侧中部均连接驱动油缸,驱动油缸伸长或缩短带动支撑梁91沿套筒内的滑柱外上下滑动,从而调节支撑梁91及整个环形链条挖掘机构12与车架1的水平位置,方便将环形链条挖掘机构12调节至需要的挖掘深度。

主起拨道装置11包括连接在车架1上的牵引梁，该牵引梁连接主起拨道装置11的主体，该主起拨道装置11的主体上方连接拉杆，该拉杆的另一端连接至车架1，主起拨道装置11的主体上方还连接提升油缸，该提升油缸的另一端也连接至车架1，主起拨道装置11的主体还装有夹钳装置Ⅰ和夹钳装置Ⅱ，牵引梁的一端通过耳座Ⅰ连接至车架1，牵引梁的另一端连接至主起拨道装置11的主体的侧面。

辅助起拨道及分砟装置15包括安装于车架1上的辅助起拨道装置152和装在该辅助起拨道装置前方的分砟犁装置151，该分砟犁装置151包括中部分砟板，该中部分砟板后方连接推砟犁，该推砟犁两侧设置两侧护轨罩，该两侧护轨罩外还设有两侧拢砟板，该两侧拢砟板根部通过拢砟板油缸与所述推砟犁后方连接，所述推砟犁中部后方通过分砟犁提升油缸与所述辅助起拨道装置152连接。所述辅助起拨道装置152的横梁上方包括电子摆153，所述辅助起拨道装置152 横梁下方两侧包括夹钳组件和拨道轮，该夹钳组件与所述辅助起拨道装置152 的底板之间设置夹钳油缸，所述夹钳组件上方的横梁前方装有轨型调整轮盘，所述横梁后方装有拨道油缸和起道油缸。

平砟装置17包括外套筒186，该外套筒186横向设置并连接在车架185下方，外套筒186两端装有内外套筒181，该内外套筒181包括套筒Ⅰ和套筒Ⅱ，所述套筒Ⅰ和所述套筒Ⅱ呈直角焊接在一起，所述套筒Ⅰ嵌装在外套筒186内，所述套筒Ⅱ与外套筒186之间还通过伸缩油缸187连接，所述套筒Ⅱ内嵌装内套筒 183，该内套筒183与所述套筒Ⅱ之间连接升降油缸182，两个内套筒183下方均通过板连接链条184，该链条184将两个内套筒183连接在一起，作业时链条184连接在左右两侧内套筒183之间，行车时拆下链条184。

上述实施例所述适合狭窄作业面的清筛机的工作方式是：在整个清筛机整机进入隧道等狭窄作业区的作业位，所述主起拨道机构将轨排抬起，开启滑柱机构，将上升导槽和下降导槽下放至合适的作业位置，并将抬起的轨排从上升导槽和下降导槽之间宽度大的位置穿过，通过上升、下降导槽上下移动对位连接底梁及扒链，启动链条驱动装置使环形挖掘链开始作业，并启动所述适合狭窄作业面的清筛机继续向前走行，所述主起拨道装置提起的轨排穿过所述上升导槽和所述下降导槽之间，同时道砟由环形挖掘链挖出并沿上升导槽的密封槽体一直运动至支撑梁上方，位于支撑梁上方的环形挖掘链中的道砟在重力作用下落入所述支撑梁的落砟斗内，再经由落砟斗进入混砟输送带，该混砟输送带将挖出的道砟输送至振动筛，经过振动筛14的振动筛分，污土经污土带6运送至伸缩输送带4，该伸缩输送带4将污土抛至指定地点。所述伸缩输送带4下方的销齿驱动装置起作业时将伸缩输送带的主体伸出和作业后将伸缩输送带的主体收回的作用。车架上的动力装置为整车提供动力，待落砟斗到达挖掘开始的位置时，将振动筛筛分出来的有用石砟和补新砟带输送过来的新砟从落砟斗落入轨枕盒中，调整伸缩油缸调整套筒Ⅱ之间的间距，使其大于轨枕长度，升降油缸调整四边形板的水平高度，使其底边低于轨枕下平面，将链条装在两个所述内套筒下方之间，此时使作业车沿作业方向低速走行，所述平砟机构随作业车前进，所述链条在轨排下部行进，并将补充的枕木盒内较多的石砟扒向道砟较少的枕木下，使道砟在道床上分布更均匀，以减小后续捣固作业难度。