本申请涉及高速铁路无砟轨道病害修复技术领域,具体地,涉及一种用于高速铁路板式无砟轨道病害治理的轨道车。
背景技术:
高速铁路板式无砟轨道的病害问题已严重影响了路基结构的稳定性和列车的行车安全性;目前,常见的路基病害有ca砂浆(cementasphaltmortar,自密实砂浆)或自密实混凝土垫层与轨道板结构离缝、ca砂浆或自密实混凝土垫层结构缺损、轨道板和混凝土底座损伤以及路基的不均匀沉降等;针对当前的病害问题,主要采取人工抬升轨道板、人工注浆等措施进行治理修复,存在劳动强度大和施工效率低等问题。
技术实现要素:
本申请实施例中提供了一种用于高速铁路板式无砟轨道病害治理的轨道车,以解决针对当前轨道病害通过人工修复具有劳动强度大和施工效率低的问题。
根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种用于高速铁路板式无砟轨道病害治理的轨道车,包括:
至少两对轮对,所述轮对包括车轴和安装于所述车轴两端的车轮,所述车轮能够滚动地支撑于轨道上;
车体,固定安装于所述至少两个轮对的顶部;
动力系统,安装于所述车体,用于提供动力;
轨道车支撑系统,安装于所述车体,用于将所述车体升高并支撑于所述轨道的路基上,在所述车轮与所述轨道之间形成作业空间;
轨道抬升系统,能够沿所述车体的横向移动地安装于所述车体,用于沿竖直方向抬升轨道板;
注浆系统,安装于所述车体,用于提供浆料;
控制系统,安装于所述车体,用于控制所述动力系统、所述轨道车支撑系统、所述轨道抬升系统和所述注浆系统。
优选地,还包括用于将所述车体安装于所述轮对的车体支架。
优选地,所述轨道车支撑系统包括能够沿竖直方向伸缩的至少两对支撑臂,每对支撑臂均包括沿所述车体的纵向对称设置在所述车体两侧的支撑臂;
当所述支撑臂处于伸展状态时,所述车体通过支撑臂支撑于所述路基上;
当所述支撑臂处于收缩状态时,所述车体通过所述车轮支撑于所述轨道上。
优选地,所述支撑臂通过沿竖直方向设置的转轴安装于所述车体上;
所述支撑臂的底端设置有用于增大所述支撑臂与所述路基之间接触面积的垫板。
优选地,所述轨道抬升系统包括设置于所述车体底面、且沿所述车体的纵向对称设置的至少两对抬升臂;
所述抬升臂能够沿竖直方向伸缩,并在底端设置有夹持区和锁钩。
优选地,所述夹持区具有凹凸相间的锯齿。
优选地,所述注浆系统包括设置于所述车体的浆料储集室和与所述浆料储集室通过管路连通的注浆压力枪;
所述注浆压力枪用于将存储于所述浆料储集室内的浆料填充到所述轨道的病害区域。
优选地,所述注浆系统还包括连接于所述浆料储集室与所述注浆压力枪之间的注浆泵,所述注浆泵用于控制注浆压力。
优选地,所述动力系统包括发动机和与所述发动机传动连接的液压系统;
所述发动机与所述车轮之间传动连接,用于驱动所述车轮沿所述轨道运动;
所述支撑臂和所述抬升臂内均设置有液压缸;
所述液压系统与所述液压缸和所述注浆泵均通过液压管路流体连通,用于向所述液压缸和所述注浆泵提供液压油。
优选地,所述车体包括动力舱,所述动力系统安装于所述动力舱内。
采用本申请实施例中提供的用于高速铁路板式无砟轨道病害治理的轨道车,具有以下有益效果:
由于上述轨道车设置有能够沿轨道运动的轮对、安装于轮对顶部的车体、提供驱动力的动力系统、用于将车体支撑于路基上而使车轮脱离轨道的轨道车支撑系统、用于抬升轨道板的轨道抬升系统、用于提供轨道修复用浆料的注浆系统以及控制各系统动作的控制系统,在使用过程中,可以通过动力系统的驱动,使轨道车沿轨道运动到轨道的病害区域,通过轨道车支撑系统将轨道车整体支撑于轨道的上部,并通过轨道抬升系统对具有病害的轨道和/或轨道板进行抬升,以对轨道和/或轨道板进行更换或修复,还能通过注浆系统对轨道的填充垫层进行注浆以通过浆料对填充垫层进行修复,因此,采用上述轨道车能够实现轨道板抬升和注浆的机械化和自动化,降低工人劳动强度且提高施工效率,从而解决针对当前轨道病害通过人工修复具有劳动强度大和施工效率低的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的运行于轨道上的轨道车的结构示意图;
图2为图1中轨道车运行于轨道上的另一种结构示意图;
图3为图1中轨道车的轨道车支撑系统处于工作状态时的结构示意图;
图4为图1中轨道车的轨道车支撑系统和轨道抬升系统均处于工作状态时的结构示意图;
图5为图2中轨道车在a向的结构示意图;
图6为图4中轨道车的b部分的局部放大示意图;
图7为本申请实施例提供的轨道车的工作原理示意图。
附图标记:
1-轨道车;2-轨道;3-轨道板;4-填充垫层;5-混凝土底座;6-路基;
11-轮对;111-车轴;112-车轮;
12-车体;121-车体支架;122-动力舱;123-控制室;
13-动力系统;131-发动机;132-液压系统;
14-轨道车支撑系统;141-支撑臂;142-转轴;143-垫板;
15-轨道抬升系统;151-抬升臂;152-夹持区;153-锁钩;154-锯齿;
16-注浆系统;161-浆料储集室;162-注浆压力枪;163-注浆泵;
17-控制系统。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本申请实施例提供了一种用于高速铁路板式无砟轨道病害治理的轨道车1,如图1和图7结构所示,该轨道车1包括:
至少两对轮对11,轮对11包括车轴111和安装于车轴111两端的车轮112,车轮112能够滚动地支撑于轨道2上;轨道车1可以设置有两对轮对11或多对轮对11,如图1和图5结构所示,本申请实施例中的轨道车1以设置有两对轮对11为例进行说明,每对轮对11均包括一个沿水平方向设置的车轴111以及安装于车轴111两端部的车轮112,车轮112能够沿轨道2滚动以使轨道车1能够沿轨道2移动,以便轨道车1对轨道2进行检修;此轮对11可直接采用现有轨道车1辆的轮对11;
车体12,固定安装于至少两个轮对11的顶部;如图5结构所示,车体12安装于轮对11的顶部,用于装载动力系统13、施工人员、驾驶员、维修工具等,车体12设置有控制室123、浆料储集室161、动力舱122等,
动力系统13,安装于车体12,用于提供动力;动力系统13为轨道车1中所有动力的来源,如:驱动轨道车1沿轨道2运动的驱动力、轨道车支撑系统14和轨道抬升系统15的工作动力等;
轨道车支撑系统14,安装于车体12,用于将车体12升高并支撑于轨道2的路基6上,在车轮112与轨道2之间形成作业空间;如图3结构所示,轨道车支撑系统14处于工作状态时,能够将轨道车1整体升高,使车轮112位于轨道2的正上方,车轮112与轨道2之间形成间距,从而使轨道车1脱离轨道2,为车体12底部的有病害的轨道2提供作业空间,以便施工人员对轨道2进行检修;而在轨道车1沿轨道2运行时,轨道车支撑系统14可以收起在车体12两侧,提高轨道车1的通行能力;
轨道抬升系统15,能够沿车体12的横向移动地安装于车体12,用于沿竖直方向抬升轨道板3和/或轨道2;如图4和图5结构所示,轨道抬升系统15可将病害区域的轨道板3和/或轨道2进行抬升,从而方便施工人员对轨道板3和/或轨道2进行维修或更换;轨道抬升系统15可以通过设置于抬升区内的多对抬升臂151相互配合夹起抬升,抬升臂151可沿轨道车1的横向进行移动,以便调节抬升臂151之间的距离,且每个抬升臂151都具有液压升降功能,抬升臂151的最低端具有夹持区152和锁钩153,可更加稳固的夹起轨道板3或轨道2;
注浆系统16,安装于车体12,用于提供浆料;如图2和图5结构所示,注浆系统16与轨道抬升系统15相对应,以便在轨道抬升系统15将轨道板3抬高以后,通过注浆系统16向轨道板3底部的填充垫层4中填充浆料;
控制系统17,安装于车体12,用于控制动力系统13、轨道车支撑系统14、轨道抬升系统15和注浆系统16。如图7结构所示,轨道车1的控制系统17可以控制动力系统13,以通过对动力系统13的控制为轨道车1提供驱动力,使轨道车1沿轨道2运动,还可以通过控制与发动机131传动连接的液压系统132来控制轨道车支撑系统14、轨道抬升系统15和注浆系统16,液压系统132可以为各系统提供液压油,以通过液压油来驱动各系统的动作。
上述轨道车1的作业流程可以为:轨道2的病害区定位-根据具体病害情况确定修复方法(如需抬升轨道板3则需要提前锯开钢轨等轨道2和轨道板3的连接钢筋)-轨道车1达到病害区域-通过轨道车支撑系统14对轨道车1进行顶升-通过轨道抬升系统15夹持轨道板3-抬升轨道板3-病害修复-放置轨道板3-焊接钢轨-对轨道车1进行回落就位-进行下一病害区域的修复。
由于上述轨道车1设置有能够沿轨道2运动的轮对11、安装于轮对11顶部的车体12、提供驱动力的动力系统13、用于将车体12支撑于路基6上而使车轮112脱离轨道2的轨道车支撑系统14、用于抬升轨道板3和/或轨道2的轨道抬升系统15、用于提供轨道2修复用浆料的注浆系统16以及控制各系统动作的控制系统17,在使用过程中,可以通过动力系统13的驱动,使轨道车1沿轨道2运动到轨道2的病害区域,通过轨道车支撑系统14将轨道车1整体支撑于轨道2的上部,并通过轨道抬升系统15对具有病害的轨道2和/或轨道板3进行抬升,以对轨道2和/或轨道板3进行更换或修复,还能通过注浆系统16对轨道2的填充垫层4进行注浆以通过浆料对填充垫层4进行修复,因此,采用上述轨道车1能够实现轨道板3抬升和注浆的机械化和自动化,降低工人劳动强度且提高施工效率,从而解决针对当前轨道2病害通过人工修复具有劳动强度大和施工效率低的问题。
如图1结构所示,上述轨道车1还可以包括用于将车体12安装于轮对11的车体支架121,车体支架121主要用于连接车体12与轮对11,并将轨道车1的荷载通过车体支架121传递到轮对11,车体支架121可以采用转向架来替代。
一种具体的实施方式中,如图3和图5结构所示,轨道车支撑系统14包括能够沿竖直方向伸缩的至少两对支撑臂141,每对支撑臂141均包括沿车体12的纵向对称设置在车体12两侧的支撑臂141;如图5结构所示,轨道车支撑系统14包括两对支撑臂141,两对支撑臂141分别设置于车体12的两端;为了提高车体12的支撑稳定性,轨道车支撑系统14可以包括两对支撑臂141或多对支撑臂141,当设置有多对支撑臂141时,可以在车体12的两端分别设置一对支撑臂141,其余支撑臂141均匀设置在首尾两对支撑臂141之间;
当支撑臂141处于伸展状态时,车体12通过支撑臂141支撑于路基6上;如图3结构所示,支撑臂141处于伸张状态,支撑臂141的高度较大,支撑臂141的底端支撑于轨道2的路基6上,顶端将车体12支撑于轨道2的上方,以在车体12和轨道2之间形成病害修复的作业空间;
当支撑臂141处于收缩状态时,车体12通过车轮112支撑于轨道2上。如图1和图2结构所示,当轨道车1沿轨道2运行时,使支撑臂141处于收缩状态。
上述轨道车支撑系统14采用支撑臂141对车体12进行支撑,由于支撑臂141可以采用液压缸或气缸进行控制升降,因此,支撑臂141的结构简单、控制方便。
为了提高轨道车1的通过性能,如图1和图2结构所示,支撑臂141通过沿竖直方向设置的转轴142安装于车体12上;支撑臂141可以绕转轴142转动,使支撑臂141可以在图1中位置和图2中位置之间进行调节,当轨道车1沿轨道2移动时,可以使支撑臂141从图2中位置绕转轴142转动到图1中靠近车体12的位置,当轨道车1移动到轨道2的病害区域需要对轨道2进行修复时,可以使支撑臂141绕转轴142转动,从图1中靠近车体12的位置转动到图2中远离车体12的位置;
支撑臂141的底端设置有用于增大支撑臂141与路基6之间接触面积的垫板143;如图4结构所示,在轨道车1抬升时,垫板143可以增大与路基6表面的接触面积,提高了施工的安全性。
由于支撑臂141通过转轴142安装于车体12上,支撑臂141能够绕转轴142转动,增大支撑臂141的设置范围,在施工过程中,通过将支撑臂141转动到距离车体12较远的位置,能够在车体12底部形成较大的作业空间,方便施工。
如图4和图5结构所示,轨道抬升系统15包括设置于车体12底面、且沿车体12的纵向对称设置的至少两对抬升臂151;抬升臂151能够沿竖直方向伸缩,并在底端设置有夹持区152和锁钩153。夹持区152具有凹凸相间的锯齿154。抬升臂151可以设置有两对或多对,在图5中设置有四对抬升臂151,通过设置的四对抬升臂151可以在车体12底部形成两个轨道板3抬升区,如:由页面左侧的两对抬升臂151围成的第一轨道板3抬升区和右页面右侧的两对抬升臂151围成的第二轨道板3抬升区;其中,在第一轨道板3抬升区中,通过抬升臂151将病害区轨道板3抬升到轨道车1底部,待病害修复整治完成后,原位放回轨道板3,第一轨道板3抬升区主要用于轨道板3及以下结构的修复;在第二轨道板3抬升区中,通过抬升臂151将破损的轨道板3抬升至轨道车1的底部,更换新的轨道板3并接轨,待轨道车1运行至指定区域后,卸除被更换轨道板3,第二轨道板3抬升区主要用于轨道板3及轨道2的更换。
由于抬升臂151的底端设置有夹持区152和锁钩153,在通过抬升臂151对轨道板3进行抬升的过程中,可以更加稳固地夹紧轨道板3。同时,如图6结构所示,在夹持区152设置有凹凸相间的钢材质的锯齿154,通过锯齿154可增加抬升臂151与轨道板3之间的接触面积和摩擦力,使抬升臂151能够更加牢固地夹持轨道板3。同理,抬升臂151也可以采用液压缸或气缸进行控制升降。
如图5和7结构所示,注浆系统16包括设置于车体12的浆料储集室161和与浆料储集室161通过管路连通的注浆压力枪162;注浆压力枪162用于将存储于浆料储集室161内的浆料填充到轨道2的病害区域;注浆系统16还包括连接于浆料储集室161与注浆压力枪162之间的注浆泵163,注浆泵163用于控制注浆压力。浆料储集室161可以预先储存制备好的浆料,也可以储存根据无砟轨道2的病害情况在现场配制的浆料。通过与浆料储集室161连通的管路将浆料通过注浆压力枪162注入轨道板3底部的填充垫层4中。通过设置的注浆泵163,还可以提高浆料的注入压力和效率,有利于提高轨道2病害的修复质量,缩短修复时间。
如图5结构所示,车体12还包括动力舱122,动力系统13安装于动力舱122内。动力系统13包括发动机131和与发动机131传动连接的液压系统132;发动机131与车轮112之间传动连接,用于驱动车轮112沿轨道2运动;支撑臂141和抬升臂151内均设置有液压缸;液压系统132与液压缸和注浆泵163均通过液压管路流体连通,用于向液压缸和注浆泵163提供液压油。
上述轨道车1通过设置于动力舱122内的发动机131为全车提供动力,以驱动轨道车1沿轨道2运动;同时,通过发动机131与液压系统132的传动连接,将发动机131的一部分动力转化为液压能,通过液压油控制轨道车支撑系统14、轨道抬升系统15和注浆系统16,实现轨道车1的各种功能,如:将车体12支撑于轨道2的上方,抬升轨道板3,向填充垫层4提供浆料等。
上述发动机131可以为电动机、内燃机、外燃机等能够把其它形式的能转化为机械能的机器;另外,还可以采用气压系统代替液压系统132,相对应地,需要将液压缸替换为气缸。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。