一种智能化多功能接触网作业梯车的制作方法与工艺

本发明属于铁路输送接触网配套设备，具体涉及一种智能化多功能接触网作业梯车。

背景技术：
接触网作业梯车是铁路电网建设与维护中必不可少的重要设备。不同铁路中接触网高度有所不同，铁路中时常出现上下坡、曲线转弯段，对接触网作业梯车的高度要求也有所不同。现有技术的作业梯车主要存在如下问题：1.受钢轨标准的限制，传统梯车底盘窄小、车身高，同时加上时常在曲线铁路及上下坡区间作业和行驶，作业梯车很容易发生倾翻，给施工人员造成伤害、影响施工进度。2.传统梯车需要至少4个人在梯车下面扶着，以防发生侧翻；并在轮子处垫物体或在轮子处设置丝杆来顶住轮子，防止梯车沿轨道移动；移动梯车时也需要至少4个人扶着合力推动，费时费力。3.梯车使用时需要经常拆装，以应对不同铁路区间的工作需求。比如使用时需经常搬离轨道，以避让其他车辆通过，而传统的梯车大多为一个整体，不能进行快速拆装，搬离轨道非常困难。因此接触网作业梯车需要达到结构简单、重量轻、便于经常拆卸及运输、能有效的防止侧翻、满足不同作业高度的需求。中国专利CN105150882A公开了一种防倾翻、快组式接触网作业梯车，车梯相对两侧呈梯形，底座设有防梯车侧翻的锁紧机构，锁紧机构为推压式常闭锁紧连杆机构，包括设置在底座上的推压扶手，推压扶手两侧各连接有一个连杆锁紧装置，连杆锁紧装置的卡头与底座之间通过拉伸弹簧的作用保持与钢轨常闭卡合，下压/释放推压扶手从而使连杆锁紧装置的卡头与钢轨脱离/卡合底座、作业平台分别与车梯组合连接，车梯由一个以上的节段组合连接，组合连接处设有快速连接头。该专利中由于梯车采用碳钢材质，防倾翻结构复杂，高度可调结构也过于麻烦，重量较大，依然不能解决结构简单、重量小、功能强、便于拆卸及运输的技术问题。总的来说，传统防倾翻器存在的缺陷有：1.需要操作人员手动操作，浪费时间；2.传统防倾翻器只能单侧靠近铁轨，实现防倒功能、不能完全抱住铁轨、有些传统防倾翻器在抱住铁轨后，梯车不能自锁，梯车能自锁的又不能移动，且都存在一定的安全隐患。

技术实现要素：
针对上述问题，本发明旨在提供一种智能化、多功能、防倾翻、结构简单、重量小、便于拆装及运输、能满足不同高度及宽度作业要求的接触网作业梯车。本发明解决问题的技术方案是：一种智能化多功能接触网作业梯车,包括底盘、安装在底盘上的车梯、安装在车梯顶部的作业平台，所述底盘包括平行于轨道设置的底盘纵梁、垂直于轨道且与底盘纵梁连接的底盘横梁，所述前端底盘横梁两端分别设有电机轮，尾端底盘横梁两端分别设有从动轮，电机轮与电池组电连接，所述电机轮、从动轮均可在轨道上自由滚动；所述车梯下端与底盘横梁可拆卸连接；所述底盘上还安装有与轨道在同一竖直线上的电动防倾翻器，所述电动防倾翻器包括壳体、安装在壳体内的电机及减速器、第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮内套装有滚珠丝杠，减速器与第一齿轮之间通过传动轴连接；丝杠的下端铰接有两根第一连杆，壳体的两侧下端分别铰接有两根第二连杆，第一连杆的自由端分别与第二连杆中部铰接；第二连杆下端内侧设有固定座，固定座顶部设有可在轨道C形内腔顶面滚动的万向球，固定座内侧面设有可在轨道腰部侧面滚动的轴辊，轴辊的轴线与轨道轴线平行。上述方案中电动防倾翻器的工作原理是：电机将扭力输入减速器、减速器通过传动轴将扭力传递给第一齿轮，第一齿轮再将扭力传递给第二齿轮。第二齿轮转动时，会带动丝杆伸缩，伸缩的丝杆会带动第一连杆运动，进而使第二连杆张开及夹紧，而从达到抱住铁轨及放开铁轨的目的,万向球、固定座、辊轴的目的是让电动防倾翻器抱住铁轨时，能灵活移动。本发明的电动防倾翻器解决了上述背景技术中所述的缺陷，首先是由控制系统自动控制，节省了操作时间；其次能完全抱住铁轨，能使梯车无论是移动还是停止，都非常可靠及安全。进一步的，还包括对底盘动作进行控制的控制系统，该控制系统包括微处理器、传输指令的无线控制器、与微处理器连接的无线信号接收模块、安装在电机轮和从动轮上的测速器，所述测速器、电机轮的驱动电路、电动防倾翻器的驱动电路分别与微处理器电连接。上述控制系统实现了作业梯车的智能化，可设置为全自动模式或手动模式。当设置为全自动模式时，作业梯车通过无线控制器设置启动程序后，电动防倾翻器会自动抱住轨道并通过万向球和轴辊在轨道上跟随电机轮行走，工作人员可自行设置定速巡航。当设置为手动模式时，通过无线控制器按钮来操作电动防倾翻器开启及梯车的行走。所述测速器为已知设备。为了增加受力，所述电机轮和从动轮均连接有辅助承力轮，使得作业梯车更稳定。进一步的，所述底盘纵梁上固定连接有储物箱，所述电动防倾翻器固定在储物箱下表面。优选的，所述滚珠丝杠设有行程限位开关。具体的，其结构具体包括固定在丝杠顶端的开关拨片、以及间隔安装在壳体内的触发开关。具体的，所述作业平台包括与车梯顶部可拆卸连接的固定平台、固定在固定平台上的作业框；所述作业框为升降式，其结构包括由横梁和竖梁组成的立方体箱形第一作业框，该第一作业框的竖梁为空心管状，其空心腔内套接有直径小于竖梁且可在空心腔内上下移动的升降护栏，升降护栏和竖梁之间依靠弹簧圆柱销定位；该第一作业框的上部横梁上铰接有用于承载的对开门第一翻转板，第一翻转板的内侧边设有可搭接在相邻横梁上的可收缩承力杆；所述可收缩承力杆包括固定在翻转板的内侧边的空心杆，空心杆两端分别套接有可在空心杆内移动的横置L形延伸杆；第一翻转板与升降护栏形成第二作业框。上述作业平台可根据现场需要快速调节成不同高度，作业人员站在第一翻转板上即可安全作业。延伸杆伸出，即可将对开门的第一翻转板平放，延伸杆搭接在横梁上起到限位的作用。延伸杆缩回，即可实现第一翻转板竖放。进一步的，所述固定平台一侧边铰接有第二翻转板，第二翻转板的自由端通过钢丝绳与第一作业框侧面连接；第一作业框侧面竖梁上设有耳板，第二翻转板收起时通过快锁扣与第一作业框竖梁上的耳板连接。该进一步改进的方案中，作业平台可根据现场需要快速调节成不同宽度，作业人员站在第二翻转板上即可安全作业，尤其适用于地铁接触网位于隧道侧壁的情况。为方便作业框内作业人员的操作，所述升降护栏上固定有一个无线控制器。所述车梯、作业框均为铝合金材料，以减轻梯车重量。具体的，所述车梯为可快速拆装的组合件，包括两个带有横踏的梯身，梯身通过连杆及吊环螺栓组装连接形成八字形结构；所述梯身为可折叠结构，其中部设有折叠铰链。上述方案中采用吊环螺栓的目的在于拆装过程中无需专用工具，采用手拧或条状金属即可拧动。车梯可快速拆装，快速搬离轨道，以避让其他车辆通过。同时，组件及折叠结构可方便运输。本发明的显著效果是：1.电动防倾翻器的开发及应用，大大增加施工人员安全性，只要梯车组装完成，通电后，电动防倾翻器收合、抱住铁轨，从而确保施工人员的安全。避免了机械式防倾翻器因施工人员疏忽、遗漏关闭而造成安全事故的弊端。2.梯车设有PLC控制系统、施工人员可通过无线控制器来操控梯车的运行，将梯车安装在轨道上面后，一名人员就可操控梯车自由行走并施工，增强施工人的可操控性，大大减少了劳动强度。3.施工人员可根据铁路的使用工况，通过调节升降护栏及翻转板来实现平台高度及宽度的调整，使得梯车的适用范围更宽。4.梯车的连接形式都是采用快锁扣及吊环螺栓连接，全部可直接手工操作，无需任何工具，梯车连接紧固、牢靠。车梯可快速拆装，快速搬离轨道，以避让其他车辆通过。组件及折叠结构增强了梯车的机动性能，可通过皮卡及面包车运送到任意区间线进行作业。5.本梯车的底盘可单独作为运输车使用，此点增强了梯车的实用性、大大降低了铁总的采购及运营成本。6.整套铝合金梯车的重量仅为其钢制梯车的30%。附图说明下面结合附图对本发明作进一步说明。图1是本发明作业梯车一种状态的结构示意图。图2是图1中Ⅰ的局部放大图。图3是图1中第一翻转板的放大图。图4是本发明作业梯车另一种状态的结构示意图。图5是图4中Ⅱ的局部放大图。图6是电动防倾翻器的结构示意图。图7是控制系统框图。图中：1-升降护栏，2-可收缩承力杆，3-钢丝绳，4-快锁扣，5-第二翻转板，6-连杆，7-横梁，8-折叠铰链，9-连杆，10-梯身，11-电池组，12-从动轮，13-辅助承力轮，14-尾端底盘横梁，15-电动防倾翻器，16-储物箱，17-底盘纵梁，18-测速器，19-前端底盘横梁，20-微处理器，21-电机轮，22-快锁扣，23-耳板，24-吊环螺栓，25-固定平台，26-第一翻转板，27-弹簧圆柱销，28-竖梁，30-无线控制器，31-壳体，32-电机，33、36-触发开关，34-开关拨片，37-第二齿轮，38-第二连杆，39-第一连杆，40-减速器，41-传动轴，42-滚珠丝杠，43-轴承，45-第一齿轮，46-万向球，47-固定座，48-轴辊，51-底盘，52-车梯，53-作业平台，54-轨道，201-空心杆，202-延伸杆。具体实施方式如图1～6所示，一种智能化多功能接触网作业梯车,包括底盘51、安装在底盘51上的车梯52、安装在车梯52顶部的作业平台53。所述底盘51包括平行于轨道54设置的底盘纵梁17、垂直于轨道且与底盘纵梁连接的底盘横梁。所述前端底盘横梁19两端分别设有电机轮21，尾端底盘横梁14两端分别设有从动轮12，电机轮21与电池组11电连接。所述电机轮21、从动轮12均可在轨道54上自由滚动。所述电机轮21和从动轮12均连接有辅助承力轮13。所述车梯52下端与底盘横梁可拆卸连接。所述底盘纵梁17上固定连接有储物箱16，储物箱16下表面固定有电动防倾翻器15，电动防倾翻器15与轨道54在同一竖直线上。所述电动防倾翻器15包括壳体31、安装在壳体31内的电机32及减速器40、第一齿轮45、与第一齿轮45啮合的第二齿轮37。第二齿轮37内套装有滚珠丝杠42，减速器40与第一齿轮45之间通过传动轴41连接。所述传动轴上设有用于支撑的轴承43，以避免传动轴跨度大带来的影响。所述滚珠丝杠42设有行程限位开关。具体的，其结构具体包括固定在丝杠顶端的开关拨片34、以及间隔安装在壳体31内的触发开关33、36。丝杠的下端铰接有两根第一连杆39，壳体31的两侧下端分别铰接有两根第二连杆38，第一连杆39的自由端分别与第二连杆38中部铰接。第二连杆38下端内侧设有固定座47，固定座47顶部设有可在轨道C形内腔顶面滚动的万向球46，固定座47内侧面设有可在轨道54腰部侧面滚动的轴辊48，轴辊48的轴线与轨道54轴线平行。还包括对底盘51动作进行控制的控制系统，其框图如图7所示，该控制系统包括微处理器20、传输指令的无线控制器30、与微处理器20连接的无线信号接收模块、安装在电机轮21和从动轮12上的测速器18。所述测速器18、电机轮21的驱动电路、电动防倾翻器15的驱动电路分别与微处理器20电连接。所述作业平台53包括与车梯52顶部可拆卸连接的固定平台25、固定在固定平台25上的作业框。所述作业框为升降式，其结构包括由横梁7和竖梁28组成的立方体箱形第一作业框，该第一作业框的竖梁28为空心管状，其空心腔内套接有直径小于竖梁28且可在空心腔内上下移动的升降护栏1，升降护栏1和竖梁28之间依靠弹簧圆柱销27定位。该第一作业框的上部横梁上铰接有用于承载的对开门第一翻转板26，第一翻转板26的内侧边设有可搭接在相邻横梁7上的可收缩承力杆2。所述可收缩承力杆2包括固定在翻转板的内侧边的空心杆201，空心杆201两端分别套接有可在空心杆201内移动的横置L形延伸杆202。第一翻转板26与升降护栏1形成第二作业框。所述固定平台25一侧边铰接有第二翻转板5，第二翻转板5的自由端通过钢丝绳3与第一作业框侧面连接。第一作业框侧面竖梁28上设有耳板23，第二翻转板5收起时通过快锁扣4与第一作业框竖梁28上的耳板23连接。所述升降护栏1上固定有一个无线控制器30。所述车梯52为可快速拆装的组合件，包括两个带有横踏的梯身10，梯身10通过连杆6、9及吊环螺栓24组装连接形成八字形结构。所述梯身10为可折叠结构，其中部设有折叠铰链8。所述车梯52、作业框均为铝合金材料。