专利名称：浇注机的混合头移动设备和浇注系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是用于移动浇注机的混合头的移动设备，尤其是用于浇注道碴道床的聚氨酯浇注机的混合头移动设备，以及具有该混合头移动设备的浇注系统。
背景技术：
近年来，由于居民活动和货物运输的普遍增长，铁路运输的需求大大增加。目前铁路轨道包括有碴轨道和无碴轨道两种，其中有碴轨道具有通用性好、建设成本低的优点，因此使用范围非常广。铁路道床通常指轨枕下方、路基上方铺设的道碴层，它是轨道框架的基础，主要作用是支承轨枕，把钢轨和轨枕传来的巨大铁路车辆荷载，均匀地分布到路基基床面上，减少路基变形，保证行车安全。另外，道碴还有缓冲减震等作用。为了满足对道碴道床的高要求，减少道碴道床承受的高速和重载列车经铁轨和轨枕转移到其上的巨大载荷对道碴道床的中击，可以对道碴道床采用聚氨酯胶进行固结，使得道碴道床的道碴石料不容易发生碰撞、移位和破碎粉化，从而减缓道碴道床变形、功能退化，延长养护维修周期，提高使用寿命。US 2007172590A公开了一种建造道碴道床的方法，该道碴道床以道碴石料和聚氨酯泡沫组成，所述聚氨酯泡沫由异氰酸酯及能和异氰酸酯发生反应的化合物的反应混合物来制得。EP 1619305公开了道碴道床的道碴空隙引入发泡材料来提高道床承载能力的方法，所述发泡材料在引入后发生固化。所述发泡材料可以是多组分的聚合物如聚氨酯泡沫。该方法是借助浇注方式将聚氨酯施加到轨道道碴的孔隙中实现。
发明内容
在建造传统的聚氨酯道碴道床时，需要在道床上形成相当多的聚氨酯材料浇注点，一般来说每公里道床20000-50000个点。如果全靠人力对这么多的浇注点进行聚氨酯的浇注，将是一个非常大的工作量，需要消耗很多的时间。然而，在既有线路上制备聚氨酯道碴道床只能利用短暂的列车停运“天窗时间”进行。因此需要有一种省时省力的施工操作方法。相应地，本发明提供了一种浇注机的混合头移动设备和包括这种混合头移动设备的浇注系统。其中，所述混合头移动设备包括能够运动的平台、设置在所述平台上能够沿着横向往复运动的滑车、用于驱动所述滑车横向往复运动的横向驱动装置、设置在所述滑车上用于携带混合头沿着垂直方向往复运动的垂直驱动装置、以及用于控制所述横向驱动装置和所述垂直驱动装置从而将混合头移动到预定位置的控制器。其中，“横向”是垂直于平台运动方向的方向(即轨道的轨枕延伸的方向)。所述横向驱动装置可以包括设置在所述平台上的第一横向驱动部分和设置在所述滑车上并能够相对于所述第一横向驱动部分沿着横向运动的第二横向驱动部分。所述垂直驱动装置可以包括设置在所述滑车上的第一竖直驱动部分和用于携带混合头相对于所述第一竖直驱动部分沿着垂直方向运动的第二垂直驱动部分。优选地，在所述平台和所述滑车之间可以设置用于感测位置的传感器，用于与所述控制器通信。优选地，在所述滑车和所述垂直驱动装置之间可以设置用于感测位置的传感器，用于与所述控制器通信。根据本发明的浇注机的混合头移动设备和包括这种混合头移动设备的浇注系统，在例如沿着道碴道床浇注大量的浇注点时，能够节省人力和时间。
图1是根据本发明一种实施方式的浇注机的混合头移动设备的正视图，其中，为了清楚起见，没有显示部分部件。图2是根据本发明一种实施方式的浇注机的混合头移动设备的侧视图，其中，为了清楚起见，没有显示部分部件。图3是根据本发明一种实施方式的浇注机的混合头移动设备的俯视图，其中，为了清楚起见，没有显示部分部件。图4是根据本发明一种实施方式的垂直驱动装置的立体示意图。
具体实施例方式根据本发明的浇注 机的混合头移动设备和使用这种混合头移动设备的浇注系统能够应用于多种需要对浇注点进行浇注的场合。根据本发明的浇注系统包括浇注机，浇注机包括混合头。混合头被安装在混合头移动设备上，由该混合头移动设备移动到各预定浇注位置。待浇注的材料在混合头中进行混合后，经固定在混合头上的一个以上的出料管注入浇注点中。在下面对具体实施方式
的描述中，虽然是以道碴道床进行聚氨酯浇注为例，但是，本领域技术人员应该理解，这些描述仅仅是用于以举例的方式解释本发明的原理，并不是对本发明保护范围和应用范围的限制。图1是根据本发明一种实施方式的道碴道床浇注机的混合头移动设备(下文简称为“移动设备”)的正视图，图2和图3分别是侧视图和俯视图。为了清楚起见，这些图中均省略了部分组成构件。图4是一种实施方式的垂直驱动装置的立体示意图。参见图1。道碴道床I作为待浇注的物体，上面支承有轨枕2，钢轨3固定在轨枕2上。道碴道床I上具有图中由①、②、③、④、⑤、⑥表示的浇注点。浇注点的数量和位置可以根据需要而变，不限于图中所示的情形。本发明中使用的聚氨酯反应体系优选但不限于单组分、双组分或多组分的聚氨酯反应体系，特别优选双组分的聚氨酯反应体系。双组分聚氨酯反应体系包括以异氰酸酯为主的A组分和以多元醇、端氨基聚醚或它们混合物为主的B组分。A组分包括一种或多种多异氰酸酯。多异氰酸酯可用通式R(NCO)n表示，其中R表示含2-18个碳原子的脂肪族烃基、含6-15个碳原子的芳烃基、含8-15个碳原子芳脂族烃基，η = 2-4 ο
多异氰酸酯优选但不限于乙烯基二异氰酸酯、四亚甲基1，4-二异氰酸酯、己二异氰酸酯(HDI)、十二烷基1，2- 二异氰酸酯、环丁烷-1，3- 二异氰酸酯、环己烷-1，3- 二异氰酸酯、环己烷-1，4- 二异氰酸酯、1-异氰酸酯基_3，3，5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烧、六氢甲苯-2,4- 二异氰酸酯、六氢苯基-1，3- 二异氰酸酯、六氢苯基-1，4- 二异氰酸酯、全氢化-二苯甲烷2，4- 二异氰酸酯、全氢化-二苯甲烷4，4- 二异氰酸酯、亚苯基I，3- 二异氰酸酯、亚苯基1，4_ 二异氰酸酯、杜烯1，4_ 二异氰酸酯、均二苯乙烯均二苯乙烯1，4_ 二异氰酸酯、3，3- 二甲基4，4- 二苯基二异氰酸酯、甲苯_2，4- 二异氰酸酯(TDI)、甲苯-2，6- 二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷-2，4’_ 二异氰酸酯(MDI)、二苯甲烷-2，2’-二异氰酸酯(MDI)、二苯甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯(MDI)、亚萘基-1，5-二异氰酸酯(NDI)、它们的异构体、它们与它们的异构体之间的混合物。多异氰酸酯还可以包括用碳化二胺、脲基甲酸酯、或异氰酸酯改性所得的异氰酸酯，优选但不限于二苯甲烷二异氰酸酯、碳化二胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯、它们的异构体、它们与它们的异构体之间的混合物。多异氰酸酯还可以选用异氰酸酯预聚物，异氰酸酯预聚物及其制备方法在本领域是众所周知的。预聚物的NCO含量,优选但不限于8-30wt. %,优选10-28wt. %。B组分包括聚酯多 元醇、聚醚多元醇和/或端氨基聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃多元醇、聚己内酯多元醇、聚合物多元醇或它们的混合物。此外，所述第一反应体系还可以进一步包括扩链剂、填料和发泡剂。聚醚多元醇的分子量为200-8000，优选500-6000，平均官能度为2_6，优选2_4。聚醚多元醇优选但不限于聚环氧丙烷多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚四氢呋喃多元醇、以及它们的混合物。端氨基聚醚优选但不限于以伯氨和仲氨封端的聚醚多元醇，或它们的混合物，端氨基聚醚的官能度为2-6，优选2-3。端氨基聚醚的分子量优选大于等于1000。端氨基聚醚的制备方法在本领域是众所周知的。聚酯多元醇由二元羧酸或二元羧酸酐与多元醇反应制得。二元羧酸优选但不限于含2-12个碳原子的脂肪族羧酸，例如丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基羧酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、邻苯二甲酸、异酞酸、对苯二酸、它们的混合物。所述的二元酸酐，优选但不限于，邻苯二甲酸酐、四氯苯酐、马来酸酐、它们的混合物。所述的多元醇，优选但不限于，乙二醇、二甘醇、1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、二丙二醇、1，3_甲基丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，10-癸二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、它们的混合物。聚酯多元醇还包括由内酯制备的聚酯多元醇。由内酯制备的聚酯多元醇优选但不限于ε-己内酯。聚醚多元醇可以通过已知的工艺过程制备，例如，在催化剂存在下，由烯烃氧化物与起始剂反应制得。催化剂优选但不限于碱性氢氧化物、碱性醇盐、五氯化锑、氟化硼合乙醚、它们的混合物。烯烃氧化物优选但不限于四氢呋喃、环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、1，2-环氧丁烷、2，3-环氧丁烷、氧化苯乙烯、它们的混合物。起始剂优选但不限于多羟基化合物，例如水、乙二醇、1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、二甘醇、三羟甲基丙烷、它们的混合物。聚碳酸酯多元醇优选但不限于聚碳酸酯二醇。聚碳酸酯二醇可以由二醇与二烃基或二芳基碳酸酯或光气反应制得。所述的二醇优选但不限于1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、1，4- 丁二醇、I，5-戊二醇、I，6-己二醇、二甘醇、三聚甲醛二醇、它们的混合物。所述的二烃基或二芳基碳酸酯优选但不限于二苯基碳酸酯。聚合物多元醇是固体增强颗粒在多元醇液体中形成的稳定分散体。任何本领域中已知的聚合物(或分散体)多元醇都可包括在本发明的多元醇组分中，包括但不限于SAN聚合物多元醇、PHD聚合物多元醇、PIPA聚合物多元醇。SAN聚合物多元醇是指通过丙烯腈和苯乙烯的混合物在基本多元醇中原位聚合制得，PHD聚合物多元醇通过异氰酸酯混合物与二胺在基本多元醇中原位聚合反应来制备，PIPA聚合物多元醇通过异氰酸酯混合物与二醇和/或二醇-胺在基本多元醇中原位聚合来制备。扩链剂通常选用分子量小于800的含活泼氢原子化合物，优选分子量为18-400的含活泼氢原子化合物。含活泼氢原子化合物优选但不限于烷基二醇、二亚烃基二元醇、聚烷基多元醇、它们的混合物，例如乙二醇、I，4- 丁二醇、I，6-己二醇、I，7-庚二醇、I，8-辛二醇、I，9-壬二醇、I，10-癸二醇、二甘醇、二丙二醇、聚亚氧烷基乙二醇、它们的混合物。含活泼氢原子化合物也可以包括其它接枝或不饱和的烷基二醇、它们的混合物，例如1，2_丙_■醇、2_甲基-1, 3_丙_■醇、2, 2_ _■甲基-1，3_丙_■醇、2_ 丁基-2-乙基-1，3_丙_■醇、2- 丁烯-1，4- 二醇、2- 丁炔-1，4- 二醇、链烷醇胺、N-烷基二链烷醇胺如乙醇胺、2-丙醇胺、3-氨基-2，2-二甲基丙醇、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、它们的混合物。含活泼氢原子化合物还可以包括脂肪族胺、芳香族胺、它们的混合物，例如1，2_乙二胺、1，3_丙二胺、1，4- 丁二胺、1，6-己二胺，异佛尔酮二胺、1，4-环己二胺、N，N’ - 二乙基-苯基二胺、2，4- 二氨基甲苯、2，6- 二氨基甲苯、它们的混合物。填料可以选用各种无机填料或有机填料。无机填料优选但不限于硅酸盐矿物、金属氧化物、金属盐、无机颜料、天然和合成的纤维矿物、纳米材料、它们的混合物，其非限定性的例子为硅酸钙、碳酸钙、气相二氧化硅、纳米氧化锌、重晶石、硫化锌、玻璃微粒、硅灰石。有机填料优选但不限于结晶石蜡、聚合物多元醇、有机来源的微粒、软木。无机填料或有机填料可以单独使用或者混合使用。填料可起到增强聚氨酯碴料层的强度、阻燃性等作用。填料的用量为0-45wt. %， 特别优选0-25wt. %，最优选0-20wt. %，以B的重量按IOOwt. %计。发泡剂可以选用各种物理发泡剂或化学发泡剂，优选但不限于水、卤代烃、烃类化合物。卤代烃优选但不限于一氯二氟代甲烷、二氯一氟代甲烷、二氯氟代甲烷、三氯氟代甲烷、它们的混合物。烃类化合物优选但不限于丁烷、戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、庚烷、它们的混合物。发泡剂特别优选水。发泡剂的用量取决于所需制备的聚氨酯填充的碴料层的密度，优选但不限于O. 3-4. 5wt. %,特别优选O. 5-3. 6wt. %,特别最优选O. 6-3. 2wt. %,以聚氨酯反应体系中所有多元醇(既包括作为反应组分的多元醇，也包括用作扩链剂的多元醇和其他组分中用到的多元醇)的重量按IOOwt. %计。B组分还可以包括催化剂、表面活性剂和阻燃剂等。催化剂优选但不限于胺类催化剂、有机金属催化剂、它们的混合物。胺类催化剂优选但不限于三乙基胺、三丁基胺、三亚乙基二胺、N-乙基吗啉、N，N，N’，N’_四甲基-乙二胺、五甲基二亚乙基-三胺、N，N-甲基苯胺、N，N-二甲基苯胺、它们的混合物。有机金属催化剂优选但不限于有机锡类化合物，例如乙酸锡(II)、辛酸锡(II)、乙基己酸锡、月桂酸锡、二丁基氧化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二乙酸锡、二丁基马来酸锡、二辛基二乙酸锡、它们的混合物。所述催化剂的用量为所述的B组分的用量的O.OOl-lOwt. %。催化剂的其它代表物以及催化剂作用方式的详情参见Kunststoff-Handbuch,第VII卷“Polyurethane”,第3 版，Carl HanserVerlag,慕尼黑 / 维也纳，1993,第 104-110 页。表面活性剂可以使用促进原料均匀和视需要适合调节泡沫微孔结构的化合物，优选但不限于硅氧烷的氧化乙烯衍生物。表面活性剂的用量为所述的B组分用量的
O.01-5wt. %。阻燃剂可以是有机阻燃剂也可以是无机阻燃剂，有机阻燃剂优选但不限于三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯TCPP、三氯丙基磷酸酯(TDCPP)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、磷酸三苯酯、正磷酸三聚氰胺(MPP)等或它们的混合；无机阻燃剂优选但不限于水合氢氧化铝、水合氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸、水合硼酸锌(FB)等或它们的混合。所述聚氨酯反应体系中，NCO基团与OH基团的摩尔比，优选但不限于70-130 100，特别优选90-115 100，OH基团以B组分中多元醇、扩链剂、填料、发泡剂中所含的全部OH计。根据上述方法制得的聚氨酯道碴道床中的聚氨酯泡沫的密度为0. 02-0. 5g/cm3,优选 0. 05-0. 4g/cm3，特别优选 0. 1-0. 3g/cm3。硬度为 5-60Asker C，优选 10-40Asker C。聚氨酯道碴道床中的聚氨酯泡沫的断裂伸长率为120-400%。可以用于本发明的浇注机优选但不限于固定体积比的浇注机或非固定体积比的浇注机。当使用固定体积比的浇注机时，以异氰酸酯为主的A组分和以多元醇为主的B组分的体积比优选但不限于3 1、2 1、1 1、1 2、1 3或其它固定的比例；当使用非固定体积比的浇注机时，以异氰酸酯为主的A组分和以多元醇为主的B组分的体积比在10 100到100 10之间变化。在本发明中，钢轨3延伸的方向称为“纵向”，如图2和3中的双箭头A所示的方向，即下文所述平台4的运动方向；垂直于钢轨3延伸的方向或者平行于轨枕2延伸的方向，或者垂直于平台4的运动方向的方向，称为“横向”，如图1和3中的双箭头B所示的方向，SP下文所述滑车6的运动方向；图1和2中的双箭头C所示的方向称为“垂直方向”。根据本发明的混合头移动设备包括能够运动的平台4、设置在平台4上能够沿着横向往复运动的滑车6、用于驱动滑车6横向往复运动的横向驱动装置、设置在滑车6上用于携带混合头10垂直往复运动的垂直驱动装置以及用于控制横向驱动装置和垂直驱动装置从而将混合头10移动到预定位置的控制器。参见图3，平台4是一种框架结构，包括两个横向构件41和将两个横向构件41连接起来的两个纵向构件42。四个构件形成开口 9，用于垂直驱动装置的操作空间。参见图2以及图1，在横向构件41上形成有向下延伸的支柱43，支柱43的末端可转动地安装有轮子5。于是，平台4通过轮子5支承在钢轨3上，从而可以通过人力推拉或者马达的驱动而沿着纵向在钢轨3上运动。应该理解，平台4的运动，不一定是直线运动，也可以是曲线运动，这取决于钢轨3或者道碴道床I的纵向形状。图3中所示的滑车6为“凹”字形的平板状构件，适用安装图4所示的垂直驱动装置。但本发明不限于此，滑车6可以采用适合于安装具体垂直驱动装置的任何形式。滑车6下方安装有马达13 (图1)，马达13的输出轴上安装有一个齿轮(未示出)。在一个横向构件41(图中下面的一个)的侧面形成有齿条7。马达13的输出轴上的齿轮与齿条7啮合。当马达13工作时，其输出轴上的齿轮转动，并通过与齿条7的啮合而产生平动，从而使得与马达13固定在一起的滑车6横向运动。马达13能够响应于控制器的指令正转或者反转、以及转动预定角度，从而控制滑车往复横向运动预定距离。齿条7作为设置在平台的第一横向驱动部分，马达13的齿轮作为设置在滑车6上能够相对于齿条7横向运动的第二横向驱动部分，这两个部分构成了本发明的齿轮齿条形式的横向驱动装置。优选地，为了保持横向运动的稳定性，滑车6用多个(图3中示出了 4个)导向轮8支承在横向构件41上面。应该理解，根据具体的设计要求，与齿条啮合的齿轮可以是一个另外传动系中的齿轮，而不是安装在马达输出轴的齿轮。还应该理解，导向轮可以用齿轮替换，齿条可以相应地形成在平台的上面，而不是侧面。图4示意性地示出了一种作动缸机构形式的垂直驱动装置，其中，诸如液压缸体或者气缸体等的作动缸体14安装或固定在滑车6上(图1)，能够在作动缸体14内往复运动的活塞或者活塞杆141与混合头10固定在一起，用于携带混合头10。其中，作动缸体作为设置在滑车上的第一竖直驱动部分，活塞(或者活塞杆)作为用于携带混合头相对于作动缸体垂直运动的第二垂直驱动部分，这两个部分构成了本实施例中的垂直驱动装置。如图4所示，活塞杆141固定在一个升降台16上，用于驱动升降台16垂直运动。从升降台16向下延伸形成一个固定板17，混合头10固定在该固定板17上。在升降台16的两端角处固定地形成有两个导向杆15，导向杆15能够伸进滑车6两端角处形成的导向孔61 (见图3)，在导向孔61的引导下上下运动，而固定板17则穿过滑车6的“凹”字形的凹口。导向杆15、升降台16(及其固定板17)构成了导向件，用于引导并保证混合头10的垂直运动的平稳。浇注机的混合头10包括能够固定在固定板17上的连接件11和出料管12(图4中的连接件11仅仅是示意性的)。虽然图中示出了 2个出料管，但是，I个或者3个以上的出料管也是可以想到的。由于混合头10安装在活塞(或活塞杆)上，当活塞垂直运动时，混合头10随之上下运动，从而能够将混合头10 (或者出料管12)下降到预定浇注位置，或者将混合头10 (或者出料管12)升起到例如高于钢轨3的位置，以实现混合头10跨越钢轨3。虽然图1和2所示的是升降台16位于滑车6的上方，但是，升降台16也可以位于滑车的下方，这时，可以将混合头10直接固定在升降台16上，可以省略固定板17。可以理解，当混合头10重量较轻时，可以将混合头10直接安装在活塞杆141上，这时，可以省略上述的导向件。为了可控制地驱动作动缸体及活塞，垂直驱动装置还包括电磁伺服模块(未示出)以及设置在活塞和作动缸体之间的预定位置(例如两个极限位置)上的接近开关或者位置传感器等用于感测位置的传感器。控制器接收来自用于感测位置的传感器的信号，并向电磁伺服模块发出指令。电磁伺服模块响应来自控制器的指令，通过例如切换流路，使得活塞能够在一定预定行程范围内垂直往复运动。作为替换方式(未示出)，也可以将活塞安装在滑车上，作为第一垂直驱动部分；而将浇注机的混合头安装在作动缸体(第二垂直驱动部分)上。在这种情况下，作动缸体携带混合头垂直运动。用于控制上述横向驱动装置和垂直驱动装置的控制器，可以是本领域中公知的基于微处理器、工控机等的控制器，例如计算机、工控机、控制盒、遥控器等，还可以具有键盘、触摸屏、显示器等各种输入输出设备。优选地，控制器能够存储并自动执行控制程序，从而自动地驱动横向驱动装置和垂直驱动装置。下面，参照图1和图2描述本发明的一种示例性操作情况。预先向控制器输入各浇注点①、②、③、④、⑤、⑥相对于平台4上坐标原点(例如图3滑车所在的位置)的相对位置以及钢轨3相对于平台上坐标原点的相对位置。通过相对位置之间的比较，确定出钢轨一侧的浇注点①和⑤、钢轨另一侧的浇注点②和⑥、以及例如钢轨之间没有钢轨的浇注
点②、③、④、⑤。利用接近开关、位置开关或者位置传感器等公知的用于感测位置的传感器，控制器首先驱动马达13通过齿轮齿条机构将滑车6定位于平台4上的坐标原点(参见图1)。然后，通过设置在滑车6和平台4之间之间的位置传感器、位移传感器、编码器等等本领域已知的用于感测位置的传感器，控制器可以自动采集滑车6相对于平台、浇注点和钢轨的位置信息，并基于该位置信息将滑车6自动地定位于各浇注点。控制器还可以通过设置在滑车6和活塞杆141(或者导向杆15、或者升降台16、或者固定板17)之间的位置传感器、位移传感器、编码器等等本领域已知的用于感测位置的传感器，自动采集混合头10相对于浇注点的位置信息，并基于该位置信息自动地控制电磁伺服模块。从而将混合头10升起到或者下降到预定的高度位置。当滑车6到达钢轨一侧的浇注点①并完成浇注后，控制器发出指令，通过电磁伺服模块控制作动缸体14和活塞(或活塞杆141)，将混合头升起到混合头或者混合头上的出料管能够越过钢轨的高度(见图2中虚线混合头的位置)。然后，控制器向马达13发出工作指令，将滑车定位在钢轨另一侧的浇注点②。接着，控制器再次通过电磁伺服模块，将混合头下降到浇注位置(见图2中实线混合头的位置)。在处理没有钢轨的浇注点②到浇注点④的过程中，控制器可以仅仅驱动滑车6横向运动。对浇注点⑤、⑥的处理与浇注点①和②相同。当最后一个浇注点⑥完成浇注后，控制器发出指令，升起混合头，使得混合头或者混合头上的出料管能够越过钢轨，然后驱动滑车横向运动并将滑车重新定位在坐标原点位置。至此，浇注机完成一个工位的浇注。接着，或手动或者自动地使平台4沿着道碴道床I移动到下一个工位，并重复上述的浇注操作。在上述的操作过程中，浇注机的混合头通过移动设备能够自动地完成横向运动和垂直运动，从而能够节省人力和操作时间，特别适合于例如道碴道床的大量浇注处理。上面虽然参照附图具体地描述了横向驱动装置和垂直驱动装置，但是，图示实施例仅仅是示例性的。例如，作为一种替换方式，本发明的横向驱动装置(未示出)可以包括沿横向形成在平台上的导轨(第一横向驱动部分)和可转动地安装在滑车上的轮子(第二横向驱动部分)。马达驱动轮子转动，从而使得滑车在平台上横向运动。作为另一种替换方式，本发明的横向驱动装置(未示出)可以是作动缸机构，例如液压缸机构或者气动缸机构，包括安装在平台上的作动缸体(第一横向驱动部分)和能够在作动缸体内往复运动的活塞(第二横向驱动部分)。活塞以直接或者间接的方式与滑车固定在一起(即安装在滑车上)，携带滑车在平台上横向运动。或者，作动缸体可以安装在滑车上作为第二横向驱动部分，活塞安装在平台上作为第一横向驱动部分。这时，作为第二横向驱动部分的作动缸体携带着滑车运动。作为又一种替换方式，本发明的横向驱动装置(未示出)可以是螺旋传动机构，包括可转动地安装在平台上的丝杠(第一横向驱动部分)和与丝杠螺纹啮合并固定地安装在滑车的螺母(第二横向驱动部分)。当丝杠转动时，螺母携带滑车在平台上横向运动。上述的齿轮齿条机构、螺旋机构等也可以用于实现垂直运动。例如，垂直驱动装置可以是齿轮齿条机构(未示出)，其中，作为第一垂直驱动部分的齿轮设置在滑车上，作为第二垂直驱动部分的齿条可沿着垂直方向运动地安装在滑车上，浇注机的混合头安装在齿条上。齿轮与齿条啮合，因此当齿轮转动时，齿条携带混合头垂直运动。作为一种替换方式(未示出)，齿条也可以固定在滑车上，作为第一垂直驱动部分。浇注机的混合头如前述的那样固定在可沿着垂直方向运动的导向件上，齿轮可转动地安装在该导向件上并与齿条啮合，作为第二垂直驱动部分。在这种情况下，齿轮在马达的驱动下转动，同时经过导向件携带混合头垂直运动。作为另一种替换方式，垂直驱动装置可以是螺旋传动机构(未示出)，其中，丝杠可转动地沿垂直方向安装在滑车上，作为第一垂直驱动部分。浇注机的混合头固定在与丝杠螺纹啮合的作为第二垂直驱动部分的螺母上。在这种情况下，当丝杠转动时，螺母携带混合头垂直运动。作为又一种替换方式(未示出)，将螺母固定地安装在滑车上，作为第一垂直驱动部分；将浇注机的混合头如前述的那样固定在导向件上，并将丝杠可转动地安装在该导向件上，丝杠与螺母螺纹啮合，作为第二垂直驱动部分。在这种情况下，当丝杠转动时，经过导向件携带混合头垂直运动。作为再一种替换方式(未示出)，作为第一垂直驱动部分的螺母可转动地安装在滑车上，浇注机的混合头安装在与螺母螺纹啮合的作为第二垂直驱动部分的丝杠上。在这种情况下，当螺母转动时，混合头由丝杠携带着垂直运动。本领域技术人员应该理解，上面的具体描述仅仅是举例性质的，用于说明性的目的，并非是用于限制本发明的保护范围。得益于本发明的教导，本领域技术人员在不超出本发明保护范围的情况下可以根据具体情况对上述具体描述的实施方式做出各种变型、修改或者替换，这些变型、修改或者替换落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种浇注机的混合头移动设备，其特征在于，包括 能够运动的平台； 滑车，设置在所述平台上，能够沿着横向往复运动，所述横向为垂直于所述平台的运动方向的方向； 横向驱动装置，用于驱动所述滑车横向往复运动； 垂直驱动装置，设置在所述滑车上，用于携带浇注机的混合头沿着垂直方向往复运动； 控制器，用于控制所述横向驱动装置和所述垂直驱动装置，从而将所述垂直驱动装置携带的浇注机的混合头移动到预定位置。
2.如权利要求1所述的浇注机的混合头移动设备，其特征在于，所述横向驱动装置包括设置在所述平台上的第一横向驱动部分和设置在所述滑车上能够相对于所述第一横向驱动部分沿着横向运动的第二横向驱动部分。
3.如权利要求2所述的浇注机的混合头移动设备，其特征在于，所述横向驱动装置是下述机构中的一种包括作为第一横向驱动部分和第二横向驱动部分的齿条和齿轮的齿条齿轮机构，包括作为第一横向驱动部分和第二横向驱动部分的丝杠和螺母的螺旋传动机构，包括作为第一横向驱动部分和第二横向驱动部分的作动缸体和活塞的作动缸机构。
4.如权利要求1所述的浇注机的混合头移动设备，其特征在于，所述垂直驱动装置包括设置在所述滑车上的第一竖直驱动部分和用于携带浇注机的混合头相对于所述第一竖直驱动部分沿着垂直方向运动的第二垂直驱动部分。
5.如权利要求4所述的浇注机的混合头移动设备，其特征在于，所述竖直驱动装置是下述机构中的一种包括作为第一竖直驱动部分和第二竖直驱动部分的齿条和齿轮的齿条齿轮机构，包括作为第一竖直驱动部分和第二竖直驱动部分的丝杠和螺母的螺旋传动机构，包括作为第一竖直驱动部分和第二竖直驱动部分的作动缸体和活塞的作动缸机构。
6.如权利要求5所述的浇注机的混合头移动设备，其特征在于，所述竖直驱动装置还包括沿垂直方向设置在所述滑车上的导向件，所述导向件与所述第二垂直驱动部分相结合，用于引导所述第二垂直驱动部分的垂直运动。
7.如权利要求1至6中任一项所述的浇注机的混合头移动设备，其特征在于，所述浇注机的混合头移动设备还包括设置在所述平台和所述滑车之间的用于感测位置的传感器，用于与所述控制器通信。
8.如权利要求1至6中任一项所述的浇注机的混合头移动设备，其特征在于，所述浇注机的混合头移动设备还包括设置在所述滑车和所述垂直驱动装置之间的用于感测位置的传感器，用于与所述控制器通信。
9.一种浇注系统，包括具有混合头的浇注机，其特征在于，所述浇注系统还包括如权利要求I至8中任一项所述的浇注机的混合头移动设备。
10.如权利要求9所述的浇注系统，其特征在于，所述浇注系统用于制备聚氨酯道碴道床，钢轨通过轨枕支承在道床上，其中，所述控制器被构造为 获取道床上的浇注点以及钢轨相对于所述平台的坐标原点的相对位置，确定出钢轨两侧的浇注点； 通过设置在所述平台和所述滑车之间用于感测位置的传感器，控制所述横向驱动装置，将所述滑车定位于所述平台上的坐标原点； 通过设置在所述滑车和所述垂直驱动装置之间用于感测位置的传感器，控制所述垂直驱动装置，将所述混合头下降到浇注点处进行浇注， 其中，当所述滑车到达钢轨一侧的浇注点并完成浇注后，所述控制器控制所述垂直驱动`装置将所述混合头升起到能够越过钢轨的高度，然后，控制所述横向驱动装置将所述滑车定位在钢轨另一侧的浇注点，接着，控制所述横向驱动装置将所述混合头下降到所述钢轨另一侧的浇注点处进行浇注。
全文摘要
本发明公开了一种浇注机的混合头移动设备和包括这种混合头移动设备的浇注系统。其中，所述混合头移动设备包括能够运动的平台、设置在所述平台上能够沿着横向往复运动的滑车、设置在所述平台和所述滑车上用于驱动所述滑车横向往复运动的横向驱动装置、设置在所述滑车上用于携带混合头沿着垂直方向往复运动的垂直驱动装置、以及用于控制所述横向驱动装置和所述垂直驱动装置从而将混合头移动到预定位置的控制器。根据本发明的浇注机的混合头移动设备和包括这种混合头移动设备的浇注系统，在例如沿着道碴道床浇注大量的浇注点时，能够节省人力和时间。
文档编号E01B27/02GK103061215SQ20111031884
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者张晨曦, 成浩, 何小强, 赵辉, 孙刚, 黄维凯 申请人:拜耳材料科技(中国)有限公司