本发明涉及一种无缝线路钢轨焊接修复车，属于铁路机械设计与制造技术领域。
背景技术：
铁路线路存在大量的重伤接头，采用锯除重伤段，插入新轨段的方法可以对线路完成修复，普通线路插入新轨长度一般不小于6m，高速铁路插入新轨长度一般不小于20m。目前主要采用铝热焊将新轨联入线路中，但是铝热焊难以保证接头的质量，从而给线路带来一定的安全隐患。
钢轨焊接分为现场焊接和基地焊接,目前国内基地焊接大都采用固定式闪光焊接方式。由于基地闪光焊机的设备庞大，焊接完成后还需要分解的单体设备进行处理，需要的场地大、操作人员多、工效低、同时固定式闪光焊机无法进行转场，这样就大大增加了运输困难。如《中华人民共和国铁道行业标准》TB/T1632.2-2005中正文第一页的3.2.1固定式闪光焊接设备要求固定式闪光焊接作业线应有焊前钢轨校直机、锯轨设备、轨端除锈设备、钢轨闪光对焊设备、焊后钢轨矫直机、轨头焊缝精磨机以及焊接接头热处理装置。但其仍存在以下不足之处:1、设备占地大、使用时操作人员较多。2、焊接前的校直测量装置与闪光对焊装置分离，使用时极易产生错变量，直接影响焊接质量。3、由于经常遇到多条客运专线建设相继进行，工程建设项目存在多个作业面同时施工，基地焊轨设备转场使用不便利。
申请号为200620019354.1的中国实用新型专利公开了一种移动式焊轨车，其包括由前、后水平车架以及连接它们的中间拱梁构成的车架,设置在车架下方的转向架、液压顶升器及钢轨提升器,以及设置在车架上的司机室和动力间,其特征在于拱梁下方的车架上设用带吊架的闪光接触焊接机。可充分利用车架拱梁下方的空间，既便于钢轨焊接作业，也可将重心移至车架拱梁下方，增加整车稳定性，同时使整车结构紧凑，操作方便、灵活，运行安全；也解决了配套设备运输困难的问题。但是随着时代的发展，其已经不能够满足现在高速铁路钢轨修复的作业要求。
技术实现要素：
本发明设定距离司机室较远的接头为1#接头，距离司机室较近的接头为2#接头；平行钢轨延伸的方向为纵向，平行于轨枕的方向为横向。
本发明一方面提供一种无缝线路钢轨焊接修复车，包括主车架，该主车架上设置司机室，该司机室后方设置有覆盖于主车架上部的工作车间，主车架两端包括车钩，在主车架下部由前向后依次包括走行部、空压机、水箱、液压泵站及工具箱，和液压支腿；所述主车架装载新钢轨，所述工作车间内由前向后依次设置动力包、柴油箱、端面处理机、锯轨机、气体供应间、小型机具、焊头精磨机、钢轨调节装置、焊轨机，所述工作车间还包括伸缩梁，该伸缩梁一端连接前门架，该伸缩梁下部包括吊车I和吊车II，伸缩梁通过滚轮支撑于主车架的支撑梁上，保证主车架运行时，工作车间与支撑梁相对滑动，形成一个完全覆盖钢轨重伤区的作业车间，所述支撑梁固装于所述主车架上。
优选的是，所述支撑梁上方通过上滚轮、中滚轮、下滚轮与所述伸缩梁连接。
更优选的是，所述支撑梁以伸缩梁为中心左右对称布置，所述上滚轮、中滚轮和所述下滚轮分别以间隙配合的方式嵌装在所述伸缩梁的滑轨内，从而使所述伸缩梁在所述支撑梁上滑动。
在上述任一方案中优选的是，所述支撑梁包括竖直方向的支柱和与该支柱连接的横向支撑，所述支柱与所述横向支撑关于所述伸缩梁轴对称布置，所述横向支撑末端包括所述中滚轮，该中滚轮的中心轴线竖直为竖直方向，以便所述伸缩梁在该中滚轮的带动下沿横向相对于所述支撑梁滑移；所述上滚轮和下滚轮的中心轴线为横向设置，便于所述伸缩梁在所述上滚轮和下滚轮的带动下沿纵向滑移。
在上述任一方案中优选的是，所述前门架包括支撑装置，作业时，该支撑装置下降并支撑于轨枕及道床上，使得工作车间相对平稳地固定在道床上。
在上述任一方案中优选的是，所述主车架后方下部设置液压支腿。
在上述任一方案中优选的是，所述工作车间包括前侧墙、后侧墙、左侧墙、右侧墙及顶面，从而构成相对封闭的空间，所述伸缩梁位于所述工作车间的顶面下方。
在上述任一方案中优选的是，所述工作车间的前侧墙与所述右侧墙或左侧墙活动连接，以便所述工作车间滑出。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：本发明可以在整车到达钢轨重伤区后，所述工作车间的伸缩梁在主车架上固装的支撑梁上向后滑出，从而以主车架运行的工作车间滑出的方式，形成一个完全覆盖钢轨重伤区域的独立作业车间，该工作车间通过自身携带的小型机具将重伤钢轨段锯除，将主车架上装载的不大于20m的新钢轨换入，然后对正，再采用焊轨机将新轨焊接联入既有线路，完成无缝线路钢轨的焊接修复。
本发明可解决≤20m钢轨的吊装、更换问题，可集成配备焊前处理(包含锯轨、换轨、端面处理)、钢轨辅助对位装置、焊后处理(精整、探伤等)等作业功能设备。作业时无须顶起整车，提高作业的安全性，且无需考虑作业完成后的落轮入轨问题，相对而言，效率较高。
本发明在运行及作业时，工作装置、工作人员均置于工作车间这个相对封闭的空间，可减少外界因素对焊接质量的干扰和作业噪音等污染，同时相对于现有数控式气压焊轨车或闪光焊轨车，自动化程度、作业效率均有提升。
本发明提供的无缝线路钢轨焊接修复车装有锯轨机、钢轨端面处理机、焊头精磨机等小型作业机具，可以完成重伤钢轨的锯除、新轨端面处理和焊头外形精整等作业，还装有焊轨机、钢轨调节装置，可以完成新轨与既有线路的联入。
本发明提供一种采用气压焊或闪光焊方法进行修复无缝线路钢轨的整套设备，不仅可降低现场劳动强度，而且能够高效、保质的完成新轨与既有线路的连接。
本发明另一方面还提供一种一种无缝线路钢轨焊接修复方法：其包括：
a.无缝线路钢轨焊接修复车到达钢轨重伤区后，将工作车间滑出主车架，工作车间前端连接的前门架伸出支撑装置，下降并支撑于轨枕及道床上，将工作车间稳定地固定在道床上，主车架在走行部的动力驱动下向背离工作车间的方向运行，直至工作车间下方沿线路方向的距离满足更换重伤钢轨段要求；
b.采用随车携带的锯轨机将重伤钢轨段两端切开，并将重伤钢轨移出；
c.采用吊车将新钢轨吊下并落入承轨槽中。
d.新钢轨到位后，通过吊车II将焊轨机送至1#接头处，同时钢轨调节装置夹持新钢轨与既有线钢轨进行姿态调节，对正钢轨后，焊轨机夹持待焊钢轨完成1#接头的焊接。
e.1#接头焊接完成后，吊车II将焊轨机运送至2#接头处，同时钢轨调节装置夹持新钢轨与既有线钢轨进行姿态调节，对正钢轨后，焊轨机夹持待焊钢轨(新轨与既有线钢轨待焊部分)，完成2#接头的焊接；
f.焊接2#头时，通过液压支腿将主车架顶起从而释放走行部在既有线钢轨上的负荷，以保证钢轨对正的效果满足焊接要求；
g.2#接头焊接完成后，钢轨调节装置、焊轨机均收至高于主车架上表面，主车架向1#接头方向运行，直至满足工作车间的收车位置；
h.收回所有装置，整车运行离开修复区域，至此完成无缝线路钢轨重伤段的修复。
优选的是，依次执行步骤a、b、c、d、e、f、g、h。
优选的是，依次执行步骤a、b、c、d、e、g、h。
优选的是，采用本发明第一方面所述的无缝线路钢轨焊接修复车。
附图说明
图1为本发明所述无缝线路钢轨焊接修复车的一优选实施例之整车布局示意图(为方便描述，隐藏了工作车间25侧墙部分)；
图2为图1所示实施例之整车收车状态示意图；
图3为图1所示实施例之1#接头焊接示意图(为方便描述，隐藏了工作车间25侧墙部分)；
图4为图1所示实施例之1#接头焊接放大图(为方便描述，隐藏了工作车间25侧墙部分)；
图5为图1所示实施例之2#接头焊接示意图(为方便描述，隐藏了工作车间25侧墙部分)；
图6为图1所示实施例之2#接头焊接放大图(为方便描述，隐藏了工作车间25侧墙部分)；
图7为图1所示实施例之上滚轮、中滚轮和下滚轮的连接示意图；
图8为图1所示实施例之上、中、下滚轮示意图；
图1-图8中的数字标记的含义如下：
1车钩 2主车架 3司机室 4走行部 5动力包
6柴油箱 7吊车I 8端面处理机 9锯轨机 10新钢轨
11气体供应间I 12空压机 13水箱 14液压泵站 15气体供应间II
16小型机具 17焊头精磨机 18钢轨调节装置 19吊车II 20支撑梁
21焊轨机 22液压支腿 23伸缩梁 24前门架 25工作车间
26支撑装置 27 1#接头处既有线钢轨 28 2#接头处既有线钢轨
201上滚轮 202中滚轮 203下滚轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1.1:一种无缝线路钢轨焊接修复车，其包括主车架2，该主车架2上设置司机室3，该司机室3后方设置有覆盖于主车架2上部的工作车间25，主车架2两端包括车钩1，在主车架2下部由前向后依次包括走行部4、空压机12、水箱13、液压泵站14及工具箱，和液压支腿22；所述主车架2装载新钢轨10，所述工作车间25内由前向后依次设置动力包5、柴油箱6、端面处理机8、锯轨机9、气体供应间I 11和气体供应间II 15、小型机具16、焊头精磨机17、钢轨调节装置18、焊轨机21，所述工作车间25还包括伸缩梁23，该伸缩梁23一端连接前门架24，该伸缩梁23下部包括吊车I 7和吊车II 19，伸缩梁23通过滚轮支撑于主车架2的支撑梁20上，保证主车架2运行时，工作车间25与支撑梁20相对滑动，形成一个完全覆盖钢轨重伤区的作业车间，支撑梁20固装于所述主车架2上。
支撑梁20上方通过上滚轮201、中滚轮202、下滚轮203与所述伸缩梁23连接。
支撑梁20以伸缩梁23为中心左右对称布置，所述上滚轮201、中滚轮202和所述下滚轮203分别以间隙配合的方式嵌装在所述伸缩梁23的滑轨内，从而使所述伸缩梁23在所述支撑梁20上滑动。
支撑梁20包括竖直方向的支柱和与该支柱连接的横向支撑，所述支柱与所述横向支撑关于所述伸缩梁轴对称布置，所述横向支撑末端包括中滚轮202，该中滚轮202的中心轴线竖直为竖直方向，以便伸缩梁23在该中滚轮202的带动下沿横向相对于支撑梁20滑移；所述上滚轮201和下滚轮203的中心轴线为横向设置，便于伸缩梁23在上滚轮201和下滚轮203的带动下沿纵向滑移。
前门架24包括支撑装置26，作业时，该支撑装置26下降并支撑于轨枕及道床上，使得工作车间25相对平稳地固定在道床上，主车架2后方下部设置液压支腿22。
工作车间25包括前侧墙、后侧墙、左侧墙、右侧墙及顶面，从而构成相对封闭的空间，所述伸缩梁23位于所述工作车间25的顶面下方；工作车间25的前侧墙与所述右侧墙或左侧墙活动连接，以便所述工作车间滑出。
上述实施例与现有技术相比具有下列优点和效果：本发明可以在整车到达钢轨重伤区后，所述工作车间25的伸缩梁23在主车架2上固装的支撑梁20上向后滑出，从而以主车架2运行的工作车间25滑出的方式，形成一个完全覆盖钢轨重伤区域的独立作业车间，该工作车间25通过自身携带的小型机具将重伤钢轨段锯除，将主车架2上装载的不大于20m的新钢轨换入，然后对正，再采用焊轨机将新轨焊接联入既有线路，完成无缝线路钢轨的焊接修复。本发明可解决≤20m钢轨的吊装、更换问题，可集成配备焊前处理(包含锯轨、换轨、端面处理)、钢轨辅助对位装置、焊后处理(精整、探伤等)等作业功能设备。作业时无须顶起整车，提高作业的安全性，且无需考虑作业完成后的落轮入轨问题，相对而言，效率较高。
实施例2.1：一种无缝线路钢轨焊接修复方法：
a1.无缝线路钢轨焊接修复车到达钢轨重伤区后，将工作车间25沿着支撑梁20上的滚轮滑出主车架2，工作车间25一端连接的前门架24的支撑装置26向下伸出，然后下降并支撑于轨枕及道床上，将工作车间25稳定地固定在道床上，主车架2在走行部4的动力驱动下向背离工作车间25的方向运行，直至工作车间25下方沿线路方向的距离满足更换重伤钢轨段要求，例如20m；
b1.工作车间25内的锯轨机9分别下放将重伤钢轨段两端切开，并将重伤钢轨移出，然后用两端的端面处理机8分别对1#接头处的既有线钢轨27和2#接头处的既有线钢轨28的端面进行打磨处理，方便后续焊接，再采用吊车I7、吊车II19将新钢轨10吊下并落入承轨槽中；
c1.新钢轨10到位后，通过吊车II19将焊轨机21及钢轨调节装置18送至1#接头处，钢轨调节装置18夹持新钢轨10与1#接头处的既有线钢轨27进行姿态调节，对正钢轨后，焊轨机21夹持新钢轨10与1#接头处的既有线钢轨27的待焊部分，完成1#接头的焊接；
d1.1#接头焊接完成后，吊车II19将焊轨机21钢轨调节装置18运送至2#接头处，钢轨调节装置18夹持新钢轨10与2#接头处的既有线钢轨28进行姿态调节，对正钢轨后，焊轨机21夹持新钢轨10与2#接头处的既有线钢轨28的待焊部分，完成2#接头的焊接；
e1.焊接2#头时，根据实际工况需求，可通过液压支腿22将主车架2顶起从而释放走行部在2#接头处的既有线钢轨28上的负荷，以保证钢轨对正的效果满足焊接要求；
f1.用吊车II19将焊头精磨机17分别吊至1#接头和2#接头处并对1#接头和2#接头进行精磨；
g1.将钢轨调节装置18、焊轨机21均收至主车架2的上表面以上的位置，主车架2向1#接头方向运行，直至满足工作车间25的收车位置；
h1.收回所有作业装置，整车运行离开修复区域，至此完成无缝线路钢轨重伤段的修复。
依次执行步骤a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1。
优选的是，如果新钢轨10的端面未经处理，在步骤b1之前采用工作车间25内的断面处理机8打磨处理，便于后续焊接作业。
实施例2.2：一种无缝线路钢轨焊接修复方法，其包括：
a2.无缝线路钢轨焊接修复车到达钢轨重伤区后，将工作车间25沿着支撑梁20上的滚轮滑出主车架2，待工作车间25内的锯轨机9到达1#接头的切割位置时，工作车间25停止滑动，工作车间25一端连接的前门架24的支撑装置26向下伸出，然后下降并支撑于轨枕及道床上，将工作车间25稳定地固定在道床上；
b2.工作车间25内的锯轨机9下放将1#接头位置附近的重伤钢轨段切开；
c2.收起支撑装置6，并将工作车间25与主车架2锁定，然后驱动主车架2下方的走行部4使工作车间25随主车架2继续向前走行，待锯轨机9到达2#接头的切割位置时，走行部4停止走行，工作车间25一端连接的前门架24的支撑装置26向下伸出，然后下降并支撑于轨枕及道床上，将工作车间25稳定地固定在道床上；
d2.工作车间25内的锯轨机9下放将2#接头位置附近的重伤钢轨段切开；
e2.收起支撑装置6，并将工作车间25与主车架2再次锁定；
f2.驱动走行部4向后运行，直至前门架24位于1#接头后方，将工作车间25沿着支撑梁20上的滚轮滑出主车架2，工作车间25一端连接的前门架24的支撑装置26向下伸出，然后下降并支撑于轨枕及道床上，将工作车间25稳定地固定在道床上；
g2.主车架2在走行部4的动力驱动下向背离工作车间25的方向运行，直至工作车间25下方沿线路方向的距离满足更换重伤钢轨段要求；
h2.将锯开的钢轨移出，然后采用吊车I7、吊车II19将新钢轨10吊下并落入承轨槽中。i2.新钢轨10到位后，通过吊车II19将焊轨机21及钢轨调节装置18送至1#接头处，钢轨调节装置18夹持新钢轨10与1#接头处的既有线钢轨27进行姿态调节，对正钢轨后，焊轨机21夹持新钢轨10与1#接头处的既有线钢轨27的待焊部分，完成1#接头的焊接；
j2.1#接头焊接完成后，吊车II19将焊轨机21钢轨调节装置18运送至2#接头处，钢轨调节装置18夹持新钢轨10与2#接头处的既有线钢轨28进行姿态调节，对正钢轨后，焊轨机21夹持新钢轨10与2#接头处的既有线钢轨28的待焊部分，完成2#接头的焊接；
k2.焊接2#头时，通过液压支腿22将主车架2顶起从而释放走行部在2#接头处的既有线钢轨28上的负荷，以保证钢轨对正的效果满足焊接要求；
l2.用吊车II19将焊头精磨机17分别吊至1#接头和2#接头处并对1#接头和2#接头进行精磨；
m2.将钢轨调节装置18、焊轨机21均收至主车架2的上表面以上的位置，主车架2向1#接头方向运行，直至满足工作车间25的收车位置；
n2.收回所有作业装置，整车运行离开修复区域，至此完成无缝线路钢轨重伤段的修复。
依次执行步骤a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2、i2、j2、k2、l2、m2、n2。