一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置及方法

本发明涉及铁路工程，具体涉及一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置。

背景技术：

1、扣件是铁路轨道系统中的保持轨距、降噪、减震和绝缘的主要部件，扣件失效将影响轨道系统稳定性，严重时将危及列车运行安全。铁路扣件螺栓养护是保证铁路轨道系统安全、可靠、稳定运行的重要手段之一。截止2020年，我国铁路里程为14.6万公里，扣件数量高达数亿组。基于人工的扣件拆装作业，在我国铁路范围广、沿线长和增长快的发展背景下，已经成为制约铁路维护与检修领域全面迈向自动化的主要问题之一。

2、拆卸器是铁路扣件螺栓养护过程中至关重要的零部件，用于解决铁路扣件螺母拆卸350nm大力矩拆卸困难和定扭矩螺母预紧的功能：第一，人工螺母拆卸作业劳动强度大，螺母预紧力矩难以有效保证。第二，手持式螺母拆卸自动化设备仅具备螺母拆卸功能，无法有效抓持螺母，需要人工预旋入螺母，难以实现螺母自拆卸自预紧。

技术实现思路

1、为解决难以实现螺母自拆卸自预紧的问题，本发明提供一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

3、一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，包括固定装置，架设在运载平台上；

4、还包括：

5、滑轨装置，固定设置在固定装置底部；

6、连接装置，架设在所述滑轨装置上，并通过滑轨装置驱动升降；

7、拆卸动力单元，固定架设在所述连接装置的一侧；

8、拆卸轴，与所述拆卸动力单元的输出轴通过齿轮减速器传动连接；

9、螺母套筒，下端与螺母配合；

10、压缩弹簧，套设在所述拆卸轴，一端所述螺母套筒的上端固定连接，另一端与所述拆卸轴固定连接；

11、保持螺母组件，架设在所述连接装置的一侧；

12、螺母保持件，架设在所述保持螺母组件的末端，通过保持螺母组件驱动移动至螺母套筒的下端，用于限位螺母。

13、优选地，所述移动装置包括：

14、丝杠滑轨组件，架设在机械臂固定装置的底部，其滑台与所述机械臂连接装置固定连接。

15、优选地，所述拆卸动力单元包括：

16、拆卸器固定架，固定设置在所述连接装置的一侧；所述齿轮减速器架设在所述拆卸器固定架的顶部

17、伺服电机，通过伺服电机支架固定架设在所述齿轮减速器的减速机轴承座的顶部，其输出轴通过同步带结构与所述齿轮减速器的输入轴传动。

18、优选地，所述保持螺母组件包括保持螺母动力单元，以及通过保持螺母动力单元驱动移动的保持螺母执行单元。

19、优选地，所述保持螺母动力单元包括：

20、悬臂板，架设在所述轴承压盖下；

21、连接角板，固定设置在所述悬臂板另一端；

22、螺母保持安装板，固定设置在所述连接角板上；

23、步进电机，固定设置在所述螺母保持安装板上，其输出轴通过联轴器传动连接有梯形丝杠；所述梯形丝杠中间依靠固定设置在所述螺母保持安装板的螺杆支撑座固定；

24、梯形螺母，套设在所述梯形丝杠的末端；

25、限位传感器，固定连接在螺母保持安装板一侧，用于竖直方向上移动额定距离。

26、优选地，所述保持螺母执行单元包括：

27、上下滑轨，固定设置在所述螺母保持安装板上；

28、滑块，滑动设置在所述上下滑轨上；

29、梯形连接件，固定连接在所述梯形螺母上；

30、导向板，固定设置在所述梯形连接件上；

31、导向滑动件，与所述导向板滑动连接；

32、横向板，固定设置在所述螺母保持安装板末端；

33、横向滑轨，固定设置在所述横向板上；

34、横向滑块，滑动设置在所述横向滑轨上；所述螺母保持件与所述导向滑动件固定连接。

35、一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸方法，包括以下步骤：

36、当所述螺母套筒对准扣件螺母后，机械臂动作带动拆卸操作器向下移动，同时所述伺服电机启动；拆卸操作器处于一边向下移动，一边转动的状态；

37、当所述螺母套筒与扣件螺母接触时，拆卸操作器持续转动，直到扣件螺母卡进所述螺母套筒中，同时压缩所述压缩弹簧，在对齐的过程中，拆卸操作器不再向下运动；

38、对齐完成后，所述螺母套筒带动扣件螺母旋转，直到将扣件螺母转出扣件螺栓；

39、在将扣件螺母拧出后，所述螺母保持件移向所述螺母套筒底部，将扣件螺母保持在所述螺母套筒内部，阻止其滑出；

40、机械臂带动拆卸器向上移动，拆卸扣件螺母动作完成。

41、本发明有益效果：

42、本发明提出的铁路螺母拆卸器及其螺母保持装置，极大提高铁路扣件螺母拆卸效率、降低铁路工务段人力成本投入，弥补了传统铁路螺母拆卸器需要借助人工摘取螺母的缺点，提高了铁路扣件养护智能化水平。

43、本发明所提出的螺母套筒在拆卸过程中采用一边旋转一边向下移动的方式使螺母套筒与螺母发生拟合且依靠压缩弹簧的自适应性提供向下移动过程中的自由度。

44、本发明所提出的保持螺母组件的导向板内有一条45度的滑轨，在梯形螺母的带动下竖直移动，导向滑动件在45度的滑轨内被动移动；导向滑动件带动横向滑块在横向滑轨内水平移动；实现将竖直移动转化为水平移动。螺母保持件与横向滑块同步移动到螺母套筒的下方，托住螺母，阻止螺母从螺母套筒中滑出。

技术特征：

1.一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，包括固定装置(1)，架设在运载平台上；

2.根据权利要求1所述的一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，其特征在于，所述滑轨装置(2)包括：

3.根据权利要求1所述的一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，其特征在于，所述拆卸动力单元(5)包括：

4.根据权利要求3所述的一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，其特征在于，所述保持螺母组件包括保持螺母动力单元(7)，以及通过保持螺母动力单元(7)驱动移动的保持螺母执行单元(8)。

6.根据权利要求5所述的一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，其特征在于，所述保持螺母动力单元(7)包括：

7.根据权利要求6所述的一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置，其特征在于，所述保持螺母执行单元(8)包括：

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种用于扣件螺栓养护的螺母拆卸装置及方法，属于铁路工程技术领域，包括：滑轨装置，固定设置在固定装置底部；连接装置，架设在滑轨装置上，并通过滑轨装置驱动升降；拆卸动力单元，固定架设在连接装置的一侧；拆卸轴，与拆卸动力单元的输出轴通过齿轮减速器传动连接；螺母套筒，下端与螺母配合；压缩弹簧，套设在拆卸轴，一端螺母套筒的上端固定连接，另一端与拆卸轴固定连接；保持螺母组件，架设在连接装置的一侧；螺母保持件，架设在保持螺母组件的末端，通过保持螺母组件驱动移动至螺母套筒的下端，用于限位螺母。本发明提出的铁路螺母拆卸器及其螺母保持装置，极大提高铁路扣件螺母拆卸效率。

技术研发人员：曹现刚,王鹏,黄世凯,葛振杰,王虎生
受保护的技术使用者：西安科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13