一种铁路扣件拆卸回收系统及设备的制作方法

本申请涉及铁路扣件拆卸及回收技术领域，具体地，涉及一种铁路扣件拆卸回收系统及设备。

背景技术：

在铁路作业过程中，经常需要进行扣件拆卸和回收等工作。目前的铁路施工作业过程中，通常是由人工进行，前面的人手持内燃螺栓扳手或电动扳手等小型施工机械完成螺母的拧松作业，后面的人工将螺母拧出道钉，并完成螺母、垫圈、弹条、轨距挡板等零部件的回收作业。上述作业方法在进行少量扣件的拆卸及回收工作时稍显灵活，在大批量扣件拆卸及回收的过程中，会消耗大量的人力资源，大幅增加拆卸及回收作业成本，并且劳动强度大、作业效率低。

技术实现要素：

本申请实施例中提供了一种铁路扣件拆卸回收系统及设备，该铁路扣件拆卸回收设备能够实现扣件拆卸及回收工作的自动化，并具有大幅减少作业人员、降低劳动强度、降低作业成本和提高作业效率的特点。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种铁路扣件拆卸回收设备，该铁路扣件拆卸回收设备为左右对称结构，并包括机架、滚轮、走行装置、螺母定位装置、螺母拆卸装置、扣件拾取装置以及控制装置；

在所述机架的左、右两端部均安装有能够绕旋转轴转动的所述滚轮，所述旋转轴的轴线与钢轨的排列方向重合；

所述走行装置安装于所述机架的底部，并能够沿所述钢轨运动；

所述螺母定位装置安装于所述机架的端部，用于获取所述钢轨两侧紧固扣件的扣件螺母的位置信息；

所述螺母拆卸装置安装于所述机架的端部，根据所述螺母定位装置获取的位置信息拆卸所述扣件螺母；

所述扣件拾取装置安装于所述机架的端部，用于拾取拆除了所述扣件螺母的扣件；

所述控制装置安装在所述机架上，用于控制所述走行装置、所述螺母定位装置、所述螺母拆卸装置以及所述扣件拾取装置。

优选地，所述走行装置包括主动轮走行机构和从动轮走行机构。

优选地，所述主动轮走行机构包括主动轮走行支架、转动安装于所述主动轮走行支架底部的所述轮毂电机、以及套设于所述主动轮走行支架顶部的减震弹簧；所述轮毂电机与所述控制装置连接。

优选地，所述从动轮走行机构包括从动轮走行支架、转动安装于所述从动轮走行支架底部的从动轮、套设于所述从动轮走行支架顶部的减震弹簧、以及安装于所述从动轮走行支架底部的限位块；所述限位块用于保持所述从动轮沿所述钢轨运动。

优选地，所述螺母定位装置为接近开关、行程开关或光电检测开关。

优选地，所述螺母拆卸装置为扳手组件。

优选地，所述扣件拾取装置包括用于对拆卸的扣件进行自定位的扣件定位机构和用于对拆卸的扣件进行拾取和回收的扣件拾取机构；

所述扣件定位机构通过与扣件螺母的碰撞实现扣件的自定位。

优选地，还包括固定安装于所述机架的限位机构，所述限位机构用于将所述走行装置限位于所述钢轨上。

优选地，在所述机架上安装有沿竖直方向设置的固定轴；

所述固定轴上铰接有安装座，所述安装座能够绕所述固定轴转动且沿所述固定轴沿竖直方向运动；

所述安装座上滑动配合地安装有扳手座，所述扳手座能够相对所述安装座在水平方向上滑动；

所述螺母拆卸装置和所述扣件拾取装置固定安装在所述扳手座上。

优选地，在所述机架的顶部固定安装有竖直提升机构，所述竖直提升机构与所述安装座相连接，用于实现所述安装座沿竖直方向的运动。

优选地，所述竖直提升机构为电缸、电动推杆、电机丝杆、液压缸或气缸。

优选地，在所述安装座和所述扳手座之间还设置有水平的导向杆，在所述导向杆上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述扳手座接触、且另一端与安装座相接触。

优选地，所述扳手座通过滑块与所述安装座上的滑道之间滑动配合。

优选地，还包括固定安装在所述机架上电源，所述电源用于向所述走行装置、所述螺母定位装置、所述螺母拆卸装置、所述扣件拾取装置以及所述控制装置提供所需的电能。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种铁路扣件拆卸回收系统，该铁路扣件拆卸回收系统包括运动循环设备以及多个上述技术方案中提供的任意一种铁路扣件拆卸回收设备；

所述运动循环设备包括移动小车、循环导轨、提升装置、降落装置以及扣件回收装置；所述循环导轨、所述提升装置以及所述降落装置均安装于所述移动小车上；所述移动小车能够沿钢轨运动；所述循环导轨的一端设置有所述提升装置、且另一端设置有所述降落装置，并且所述循环导轨与所述提升装置和所述降落装置之间传动连接；

所述铁路扣件拆卸回收设备通过滚轮支承于所述循环导轨上，并能够沿所述循环导轨循环运动；

所述提升装置用于对所述铁路扣件拆卸回收设备进行提升，使所述铁路扣件拆卸回收设备从所述循环导轨的所述下导轨上升到所述上导轨上；

所述降落装置用于对所述铁路扣件拆卸回收设备进行降落，使所述铁路扣件拆卸回收设备从所述循环导轨的所述上导轨下降到所述下导轨上；

所述扣件回收装置安装于所述移动小车、且位于所述循环导轨的上导轨和下导轨之间，用于接收从所述铁路扣件拆卸回收设备中掉落的扣件和扣件螺母。

采用本申请实施例中提供的铁路扣件拆卸回收系统及设备，具有以下有益效果：

由于上述铁路扣件拆卸回收设备包括能够沿钢轨运动的走行装置、获取扣件螺母位置信息的螺母定位装置、用于拆卸扣件螺母的螺母拆卸装置、拾取拆除了扣件螺母的扣件的扣件拾取装置、以及控制上述各个装置自动运行的控制装置，通过走行装置能够使回收设备自动在钢轨上行走，并能够实现扣件的自定位、拆卸及回收，实现了扣件拆卸及回收工作的自动化，能够大幅度的减少作业人员，降低劳动强度，降低作业成本，提高作业效率。

同时，上述铁路扣件拆卸回收设备既可以作为独立作业单元，也可以安装于快速运动的运动循环设备中，在上述铁路扣件拆卸回收系统中设置有运动循环设备以及安装于运动循环设备的多个铁路扣件拆卸回收设备，使多个铁路扣件拆卸回收设备在快速运动的运动循环设备中循环工作，通过走行装置沿钢轨以一定速度向后运动并接近目标扣件，通过自身的定位机构与扣件螺母的碰撞实现与扣件的自定位，然后独立进行扣件的拆卸和拾取工作，在完成扣件拆卸及拾取工作后，循环系统会将其再次拾取，然后沿运动循环设备的循环导轨快速运动至下一工作位，能大幅提高装置的作业效率；在运动循环设备的循环过程中，将扣件释放至回收机构中，实现扣件的回收工作；通过多个铁路扣件拆卸回收设备在运动循环设备中的协同作业，来实现自动走行定位、自动拆卸、自动回收扣件的机械自动化，并能够大幅减少作业人员，降低劳动强度，降低作业成本，提高作业效率。

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铁路扣件拆卸回收设备的主视图；

图2为图1中提供的铁路扣件拆卸回收设备的后视图；

图3为图1中提供的铁路扣件拆卸回收设备的左视图；

图4为图1中主动轮走行机构的结构示意图；

图5为图1中从动轮走行机构的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的铁路扣件拆卸回收系统的工作原理示意图。

附图标记：

1-铁路扣件拆卸回收设备；2-移动小车；3-循环导轨；4-提升装置；5-降落装置；6-扣件回收装置；

11-机架；12-滚轮；13-螺母定位装置；14-螺母拆卸装置；15-扣件拾取装置；16-控制装置；17-主动轮走行机构；18-从动轮走行机构；19-限位机构；20-固定轴；21-安装座；22-扳手座；23-竖直提升机构；24-导向杆；25-压缩弹簧；26-滑块；27-滑道；28-电源；

171-主动轮走行支架；172-轮毂电机；173-减震弹簧；

181-从动轮走行支架；182-从动轮；183-限位块。

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。

实施例一

本申请实施例提供了一种铁路扣件拆卸回收设备1，如图1和图2结构所示，该铁路扣件拆卸回收设备1为左右对称结构，并包括机架11、滚轮12、走行装置、螺母定位装置13、螺母拆卸装置14、扣件拾取装置15以及控制装置16；钢轨的排列方向为横向，钢轨的延伸方向为纵向；铁路扣件拆卸回收设备1的左、右两端为沿横向方向的两端部；沿纵向中心线，铁路扣件拆卸回收设备1为左右对称结构；

在机架11的左、右两端部均安装有能够绕旋转轴转动的滚轮12，旋转轴的轴线与钢轨的排列方向重合；如图1和图2结构所示，在机架11的左端和右端分别设置有3个滚轮12；

走行装置安装于机架11的底部，并能够沿钢轨运动；走行装置能够沿钢轨运动，从而实现铁路扣件拆卸回收设备1沿钢轨的自动行走功能；走行装置包括主动轮走行机构17和从动轮走行机构18；如图1和图2结构所示，走行装置可以包括两个主动轮走行机构17和两个从动轮走行机构18，两个主动轮走行机构17分别与两条钢轨一一对应并滚动配合，两个从动轮走行机构18分别与两条钢轨一一对应并滚动配合，主动轮走行机构17和从动轮走行机构18沿纵向间隔设置；通过两个主动轮走行机构17和两个从动轮走行机构18将机架11支承在钢轨上，并能够沿钢轨滚动运动；如图4结构所示，主动轮走行机构17包括主动轮走行支架171、转动安装于主动轮走行支架171底部的轮毂电机172、以及套设于主动轮走行支架171顶部的减震弹簧173；轮毂电机172与控制装置16连接；通过轮毂电机172产生驱动力，实现整个铁路扣件拆卸回收设备1沿钢轨的自动行走功能，通过减震弹簧173能够实现减震功能；如图5结构所示，从动轮走行机构18包括从动轮走行支架181、转动安装于从动轮走行支架181底部的从动轮182、套设于从动轮走行支架181顶部的减震弹簧173、以及安装于从动轮走行支架181底部的限位块183；限位块183用于保持从动轮182沿钢轨运动；限位块183为相对设置的两个，通过两个限位块183之间的间隙与钢轨的宽度相匹配，从而将从动轮走行机构18保持在钢轨上，使得从动轮182始终沿钢轨运动；

螺母定位装置13安装于机架11的端部，用于获取钢轨两侧紧固扣件的扣件螺母的位置信息；如图1结构所示，在机架11的左端和右端分别设置有1个或2个螺母定位装置13；如图3结构所示，螺母定位装置13可以为接近开关、行程开关或光电检测开关；

螺母拆卸装置14安装于机架11的端部，根据螺母定位装置13获取的位置信息拆卸扣件螺母；螺母拆卸装置14可以为扳手组件；如图1和图2结构所示，在机架11的左端和右端分别设置有两个螺母拆卸装置14，即，在机架11的两端共设置有4个螺母拆卸装置14，与平行的两条钢轨两侧的4个扣件螺母一一对应，使得铁路扣件拆卸回收设备1能够对两条钢轨两侧的4个扣件螺母同时进行拆卸；扳手组件可以为磁性扳手，磁性板手可以包括扳手主体、连接于扳手主体的旋转套筒及位于套筒两侧的磁极；

扣件拾取装置15安装于机架11的端部，用于拾取拆除了扣件螺母的扣件；扣件拾取装置15包括用于对拆卸的扣件进行自定位的扣件定位机构和用于对拆卸的扣件进行拾取和回收的扣件拾取机构；扣件定位机构通过与扣件螺母的碰撞实现扣件的自定位；如图2结构所示，在机架11的两端分别设置有2个扣件拾取装置15，每个扣件拾取装置15与一个螺母拆卸装置14相对应，用于在螺母拆卸装置14拆除紧固扣件的扣件螺母之后，对扣件螺母下侧的扣件等相关部件进行拾取和回收；

控制装置16安装在机架11上，用于控制走行装置、螺母定位装置13、螺母拆卸装置14以及扣件拾取装置15，控制装置16可以采用单片机、微处理器、微电脑等具有信息处理和计算功能的控制单元。

由于上述铁路扣件拆卸回收设备1包括能够沿钢轨运动的走行装置、获取扣件螺母位置信息的螺母定位装置13、用于拆卸扣件螺母的螺母拆卸装置14、拾取拆除了扣件螺母的扣件的扣件拾取装置15、以及控制上述各个装置自动运行的控制装置16，通过走行装置能够使回收设备自动在钢轨上行走，并能够实现扣件的自定位、拆卸及回收，实现了扣件拆卸及回收工作的自动化，能够大幅度的减少作业人员，降低劳动强度，降低作业成本，提高作业效率。

一种具体的实施方式中，如图1结构所示，上述铁路扣件拆卸回收设备1还包括固定安装于机架11的限位机构19，限位机构19用于将走行装置限位于钢轨上。

通过设置在机架11上的限位机构19，将铁路扣件拆卸回收设备1始终限位在钢轨上，防止机架11从钢轨脱离，从而保证铁路扣件拆卸回收设备1的工作可靠性和安全性。

为了实现螺母拆卸装置14和扣件拾取装置15的位置调节，以使螺母拆卸装置14和扣件拾取装置15能够自动、快速地与扣件进行对位，如图1和图2结构所示，在机架11上安装有沿竖直方向设置的固定轴20；固定轴20上铰接有安装座21，安装座21能够绕固定轴20转动且沿固定轴20沿竖直方向运动；安装座21上滑动配合地安装有扳手座22，扳手座22能够相对安装座21在水平方向上滑动；螺母拆卸装置14和扣件拾取装置15固定安装在扳手座22上。

通过固定轴20、安装座21以及扳手座22之间的相对运动，使得螺母拆卸装置14和扣件拾取装置15能够通过扳手座22相对安装座21在水平方向上运动，并可通过安装座21绕固定轴20的转动和沿固定轴20的竖直方向运动实现在水平面的转动以及竖向调节，从而实现螺母拆卸装置14和扣件拾取装置15的多方向调节，使得对位快速、精确，从而提高工作效率。

为了实现安装座21在上下方向上的调节，如图1和图2结构所示，在机架11的顶部固定安装有竖直提升机构23，竖直提升机构23与安装座21相连接，通过竖直提升机构23的上下运动实现安装座21沿竖直方向的运动。竖直提升机构23可以为电缸、电动推杆、电机丝杆、液压缸或气缸。竖直提升机构23的一端固定在机架11上；当竖直提升机构23为电机丝杆时，可以包括电机、同步带和丝杠，电机通过同步带与丝杠的端部连接，从而驱动丝杠进行旋转，丝杠与安装座21螺旋配合，通过丝杠转动可以实现安装座21的上下往复运动，带动安装座21及扳手座22、螺母拆卸装置14和扣件拾取装置15等部件进行上下移动，实现在竖直方向上的位置调节，从而方便拆卸之前的对位和拆卸完成之后的退位。

为了方便扳手座22与安装座21之间的水平方向运动，如图3结构所示，在安装座21和扳手座22之间还设置有水平的导向杆24，在导向杆24上套设有压缩弹簧25，压缩弹簧25的一端与扳手座22接触、且另一端与安装座21相接触。通过压缩弹簧25的设置能够实现扳手座22的自动复位。为了进一步提高扳手座22的运动导向，扳手座22通过滑块26与安装座21上的滑道27之间滑动配合。如图3结构所示，在扳手座22上设置有上下两个滑块26，并在安装座21上设置有与两个滑块26一一对应的滑道27，滑块26嵌入滑道27内实现滑动配合。

在上述各种实施例的基础上，如图1和图2结构所示，上述铁路扣件拆卸回收设备1还包括固定安装在机架11上电源28，电源28用于向走行装置、螺母定位装置13、螺母拆卸装置14、扣件拾取装置15以及控制装置16提供所需的电能。电源28可以为蓄电池。

实施例二

本申请实施例提供了一种铁路扣件拆卸回收系统，如图6结构所示，该铁路扣件拆卸回收系统包括运动循环设备以及多个上述实施例中提供的铁路扣件拆卸回收设备1；运动循环设备包括移动小车2、循环导轨3、提升装置4、降落装置5以及扣件回收装置6；循环导轨3、提升装置4以及降落装置5均安装于移动小车2上；移动小车2能够沿钢轨运动，用于提供作业基础；循环导轨3的一端设置有提升装置4、且另一端设置有降落装置5，并且循环导轨3与提升装置4和降落装置5之间传动连接；铁路扣件拆卸回收设备1通过滚轮12支承于循环导轨3上，并能够沿循环导轨3循环运动；提升装置4用于对铁路扣件拆卸回收设备1进行提升，使铁路扣件拆卸回收设备1从循环导轨3的下导轨上升到上导轨上；降落装置5用于对铁路扣件拆卸回收设备1进行降落，使铁路扣件拆卸回收设备1从循环导轨3的上导轨下降到下导轨上；扣件回收装置6安装于移动小车2、且位于循环导轨3的上导轨和下导轨之间，扣件回收装置6用于接收从铁路扣件拆卸回收设备1中掉落的扣件和扣件螺母。上述循环导轨3可以为链条式结构，提升装置4和降落装置5可以齿轮机构，通过提升装置4或降落装置5的驱动实现循环导轨3的循环转动。

如图6结构所示，在钢轨上支承有移动小车2，移动小车2能够沿钢轨运动；移动小车2上安装有循环导轨3，循环导轨3为一个闭环导轨，可以包括沿竖直方向相对设置的上导轨和下导轨，上导轨和下导轨拼接形成跑道型结构；多个铁路扣件拆卸回收设备1通过机架11上的滚轮12间隔地吊装在循环导轨3上，循环导轨3以一定速度向前运动，并带动多个铁路扣件拆卸回收设备1沿循环导轨3运动；在跑道型结构的一端设置有提升装置4，通过提升装置4可以将下导轨上的铁路扣件拆卸回收设备1举升到上导轨上；在跑道型结构的一端设置有降落装置5，通过降落装置5可以将上导轨上的铁路扣件拆卸回收设备1输送到下导轨上；当铁路扣件拆卸回收设备1位于下导轨上时，可以进行钢轨两侧扣件的拆除、拾取和回收；当铁路扣件拆卸回收设备1位于上导轨上时，可以将回收的扣件等零部件进行释放，从而实现扣件等零部件的集中回收；通过铁路扣件拆卸回收设备1在运动循环设备中的循环作业，能够连续不断的重复进行扣件拆除作业。

上述铁路扣件拆卸回收设备1既可以作为独立作业单元，也可以安装于快速运动的运动循环设备中，在上述铁路扣件拆卸回收系统中设置有运动循环设备以及安装于运动循环设备的多个铁路扣件拆卸回收设备1，使多个铁路扣件拆卸回收设备1在快速运动的运动循环设备中循环工作，通过走行装置沿钢轨以一定速度向后运动并接近目标扣件，通过自身的定位机构与扣件螺母的碰撞实现与扣件的自定位，然后独立进行扣件的拆卸和拾取工作，在完成扣件拆卸及拾取工作后，循环系统会将其再次拾取，然后沿运动循环设备的循环导轨3快速运动至下一工作位，能大幅提高装置的作业效率；在运动循环设备的循环过程中，将扣件释放至回收机构中，实现扣件的回收工作；由于上述铁路扣件拆卸回收设备1为左右对称结构，并且左右相关结构及功能相同，因此，一次可实现单枕双轨4套扣件的同时作业；通过多个铁路扣件拆卸回收设备1在运动循环设备中的协同作业，来实现自动走行定位、自动拆卸、自动回收扣件的机械自动化，并能够大幅减少作业人员，降低劳动强度，降低作业成本，提高作业效率。

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。