一种分体式多功能钢轨作业装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种分体式多功能钢轨作业装置，包括一驱动子系统、一从动子系统、可拆卸地连接于一操作子系统，其中所述操作子系统包括一载人及搭载子系统和一电气控制子系统，所述驱动子系统及所述从动子系统主要实现作业系统在钢轨上的走行功能，所述载人及搭载子系统设置一自动探伤接口，用于搭载钢轨自动探伤系统，使其兼具钢轨探伤功能，其中所述电气控制子系统用于控制所述驱动子系统和钢轨自动探伤系统。本发明采用模块化设计，能够快速组装拆卸，具有结构紧凑、分体重量较轻、操作简便、上下轨道快捷等特点，可取代人工步行操作的钢轨线路巡检以及钢轨自动探伤的作业。
【专利说明】一种分体式多功能钢轨作业装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分体式多功能钢轨作业装置，尤其涉及一种通过模块化设计，方便拆分与组装、能够快速上下线、可自动在钢轨上行走、可载人和搭载钢轨自动探伤系统、集钢轨巡检与探伤于一体的分体式多功能钢轨作业装置，一机多用，可用于取代人工步行操作的钢轨线路巡检以及钢轨自动探伤的作业。
【背景技术】
[0002]铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具，在国家经济社会发展中的作用和地位至关重要。铁路具有运量大、速度快、安全高效、节能环保等特点，在现代运输体系中发挥着重要的作用，随着其应用范围和应用区域的增加，安全性也备受人们关注。安全是铁路运输的生命线，不但影响着人们的生命安全，而且影响着社会和经济的发展，铁路运输安全是运输生产系统运行秩序正常、运输设备完好无损的综合表现，而铁路线路的日常维护对于保证铁路运输安全至关重要。
[0003]在铁路线路的日常维护中，巡检和钢轨探伤是其中两个重要的工作，为了保证铁路线路运行的安全，铁路工人需要经常分时段分路段对钢轨进行检测巡查，及时发现钢轨伤损类型及程度，及时解决，确保铁路处于正常工作状态。目前，采用的检测方式多为步行进行检查，耗时长、劳动强度大、工作效率低，由于铁路异物需要及时清除出铁路，否则会造成严重后果，因此，传统的步行检查无法满足及时清理铁路异物的需求。因此，需要一种取代人工步行，可快速反应，并且可以自动在钢轨上行走的作业系统，以减轻铁路工人的工作强度，提闻铁路巡检的效率。
[0004]此外，由于我国运输繁忙，车流密度大，巡检和探伤作业没有固定时间，不能够给探伤作业留出足够多的检测时间，而且大型设备难以适用，至今我国的钢轨探伤工作仍处于以手推探伤小车为主，大型探伤车为辅的局面。手推车探伤应用比较成熟，检出率较高，可靠性较好，在保证铁路运输安全方面发挥了重要作用，但随着铁路向高速重载的方向发展，以及我国各种客运专线和高速城际铁路的开通运营，传统手推式探伤小车在列车间隙上轨进行检测的模式已不能适应现代社会的需要，且以传统手推式探伤小车为主、大型探伤车为辅的方法暴露出很多不足，例如，作业效率低，需要投入大量的人力等。
[0005]进一步地，手推式探伤小车的检测速度一般为2_3km/h，每天的作业量为一个区间(一般为7-10km)，作业效率较低。此外，手推式探伤小车的检测人员在推仪器的同时，需看屏幕波形、听仪器报警，在作业中又要注意避车下道，所以需付出很大的精力，往往是每天作业初始阶段观察判断敏锐，但随着作业时间的推移，观察判断逐渐迟钝，而且操作人员往往凭经验调整其灵敏度，探伤作业受人为影响因素较大，极易发生漏检。
[0006]因此，为了提高巡检和探伤的效率，需要一种可以小型、能够快速上下线、可自动在钢轨上行走、集钢轨巡检和探伤于一体的作业平台，这对减轻工作人员的工作强度、提高检测准确率和工作效率十分有利，也能够符合我国车行密度大、运行速度高、运量大的要求。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，采用模块化设计，可自动在钢轨上行走，并能够载人和搭载钢轨自动探伤系统，是一种集钢轨巡检与探伤于一体的钢轨作业装置，可用于取代人工步行操作的钢轨线路巡检以及钢轨自动探伤作业。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，包括操作子系统、驱动子系统、从动子系统三个模块，其中三个模块之间可拆卸地连接，方便拆分与组装、能够快速上下线。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，其中载人及搭载子系统包括一搭载平台，用于载人及搭载物品，所述驱动子系统和所述从动子系统分别包括一主固定连接架和一副固定连接架，连接于所述搭载平台，以支撑所述载人及搭载子系统，使分体式多功能钢轨作业装置更平稳地运行。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，其中操作子系统中的电气控制子系统包括控制电路部分和探伤系统控制部分，可实现独立控制所述分体式多功能钢轨作业装置自动走行的方向、速度以及搭载的钢轨自动探伤系统，实现双功能，并方便操作和检修。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，操作子系统中的载人及搭载子系统为驱动子系统、从动子系统和电气控制子系统提供集成平台，并设置自动探伤接口，以连接钢轨自动探伤系统，作为自动探伤小车使用，检测钢轨伤损，当未连接钢轨自动探伤系统时，又可作为巡检车使用，一机多用，有利于节约社会资源，符合现代社会的可持续发展要求。
[0012]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，将从动子系统与载人及搭载子系统和电气控制系统作为一个模块，驱动子系统作为另一模块，通过半推半抬的方式实现两个模块之间的快速组装与拆卸，操作简单，省时省力。
[0013]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，其中座椅上间隔地设置多个孔，传动轴采用空心结构，以控制各个模块的重量，使其结构紧凑、便于搬运，可降低铁路工人的工作强度，并可减少投入的人力，有利于节约钢轨巡检和探伤的成本。
[0014]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，其中各个零部件均采用特殊材料制造，使其具有高承载、高动态负荷的能力，并具有耐低温和耐高温的性能，以增加使用范围，满足不同地区、不同季节的使用需求。
[0015]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，无复杂零部件，制造工艺简单，使用方便，工作性能好，可大规模普及使用。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种分体式多功能钢轨作业装置，通过锂电池供电，直流电机驱动走行轮在钢轨上行走，其优势在于行进速度可达到15-20km/h，能够一次性连续行驶40km，工作效率较高。
[0017]为满足本发明的以上目的和本发明的其他目的和优势，本发明提供一种分体式多功能钢轨作业装置，包括一驱动子系统、一从动子系统、一操作子系统，其中所述操作子系统包括一载人及搭载子系统和连接于所述载人及搭载子系统的一电气控制子系统，集巡检与探伤车于一体。
[0018]在本发明一实施例中，共分为三个模块，所述驱动子系统、所述从动子系统各作为一个模块，所述载人及搭载子系统和所述电气控制子系统合并为一操作子系统，作为一个模块，三个模块可拆卸地相连接。所述驱动子系统包括一第一连接部和二走行轮，所述从动子系统包括一第二连接部和二从动轮，所述载人及搭载子系统包括一第三连接部和一自动探伤接口，得以使所述电气控制子系统和所述载人及搭载子系统模块通过所述第一、第二、第三连接部可拆卸地连接于所述驱动子系统模块、所述从动子系统模块，并可拆卸地搭载一钢轨自动探伤系统，所述走行轮和所述从动轮得以使系统具有走行功能。
[0019]进一步地，所述驱动子系统进一步包括一主固定连接架、一主轴承座、连接于所述走行轮之间的一主动轴、一驱动电机和与所述驱动电机相连接的一齿轮箱，其中所述主固定连接架包括一主基础连接架、连接于所述主基础连接架的一主轴承座安装板和一驱动电机安装板，所述主轴承座连接于所述主轴承座安装板和所述主动轴，所述驱动电机和所述齿轮箱连接于所述驱动电机安装板，所述从动子系统进一步包括一副固定连接架、一副轴承座和连接于所述从动轮之间的一从动轴，其中所述副固定连接架包括一副基础连接架和连接于所述副基础连接架的一轴承座安装板，所述副轴承座连接于所述副轴承座安装板和所述从动轴。所述载人及搭载子系统进一步包括一搭载平台、一座椅和用于安装所述电气控制子系统的一电器控制柜支架，其中所述第三连接部和所述自动探伤接口均设于所述搭载平台，所述座椅和所述电气控制柜支架安装于所述搭载平台的正部。所述电气控制子系统包括一控制台、一驱动控制部分、一钢轨自动探伤系统控制部分和一电气控制电路，其中所述驱动控制部分和所述钢轨自动探伤系统控制部分连接于所述电气控制电路、所述驱动电机和所述自动探伤接口，通过可编程控制器(PLC)和所述控制台分别控制，以驱动所述走行轮前进，并控制搭载的钢轨自动探伤系统。
[0020]在本发明另一实施例中，共分为两个模块，所述驱动子系统作为第一个模块，所述从动子系统、所述载人及搭载子系统和所述电气控制子系统作为第二个模块，两个模块可拆卸地相连接。所述驱动子系统包括一第一连接部和二走行轮，所述载人及搭载子系统包括二走行轮、一第三连接部和一自动探伤接口，得以使所述电气控制子系统和所述载人及搭载子系统模块通过所述第一、第三连接部可拆卸地连接于所述驱动子系统模块、所述从动子系统模块，并可拆卸地搭载一钢轨自动探伤系统，所述走行轮和所述从动轮得以使系统具有走行功能。
[0021]总之，本发明采用模块化设计，可以在钢轨线路上快速组装拆卸，采用锂电池供电，直流电机驱动走行轮在钢轨上行走，具有结构紧凑、分体重量较轻、便于携带、操作简便、上下轨道快捷等特点，可取代人工步行操作的钢轨线路巡检以及钢轨自动探伤的作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明的第一个优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置的系统结构示意图。
[0023]图2是本发明的上述优选实施例的一种多功能钢轨作业装置的总体结构示意图。
[0024]图3是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置包括的驱动子系统的立体结构示意图。
[0025]图4是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置包括的从动子系统的立体结构示意图。
[0026]图5是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置包括的载人及搭载子系统的部分剖视示意图。
[0027]图6是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置包括的载人及搭载子系统的背视示意图。
[0028]图7是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置包括的电气控制子系统的立体结构示意图。
[0029]图8是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置包括的载人及搭载子系统的一种变形实施方式。
[0030]图9是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置的爆炸示意图，其中该图是载人及搭载子系统与驱动子系统和从动子系统的连接方式的一种变形实施。
[0031]图10是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置包括的载人及搭载子系统的背视示意图。
[0032]图11是本发明的上述优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置的爆炸示意图，其中该图是载人及搭载子系统与驱动子系统和从动子系统的连接方式的又一种变形实施。
[0033]图12是本发明的第二个优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置的爆炸示意图。
[0034]图13是本发明的上述第二个优选实施例的一种分体式多功能钢轨作业装置的一种变形实施方式。
【具体实施方式】
[0035]以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
[0036]图1至图7所示为本发明提供的一种分体式多功能钢轨作业装置的第一个优选实施例。如图1至图7所示，一种分体式多功能钢轨作业装置，包括一驱动子系统10、一从动子系统20、一载人及搭载子系统30和一电气控制子系统40,所述电气控制子系统40连接于所述载人及搭载子系统30的上部，共分为三个模块，其中所述驱动子系统10和所述从动子系统20分别各作为一个独立的模块，分别包括一第一连接部和一第二连接部，所述载人及搭载子系统30和所述电气控制子系统40—起作为一个独立的模块，包括一第三连接部，其中所述第三连接部与所述第一连接部和所述第二连接部匹配对应。所述驱动子系统10、所述从动子系统20通过所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部可拆卸地连接于所述载人及搭载子系统30的两端，并支撑所述载人及搭载子系统30和所述电气控制子系统40，得以使所述载人及搭载子系统30可拆卸地连接于所述驱动子系统10和所述从动子系统20。
[0037]如图3所示,所述驱动子系统10包括二走行轮11、一主固定连接架12、一主动轴13、一主轴承座14、作为第一连接部的四主连接销轴15、一驱动电机16和一齿轮箱17，其中所述主固定连接架12包括一主基础框架121、一主轴承座安装板122和一驱动电机安装板123，所述主轴承座14通过所述主轴承座安装板122安装于所述主基础框架121，所述主轴承座14连接于所述主动轴13，得以使所述主动轴13连接于所述主基础框架121。每所述主连接销轴15分别安装于所述主基础框架121的四个角上，并由所述主基础框架121的上表面向上延伸。所述主动轴13的两端各具有一主螺纹，中部具有一键槽，其中所述主动轴13依靠所述主螺纹并通过锁紧螺母和开口销与每所述走行轮11相连接，通过所述键槽与所述齿轮箱17相连接，进一步地，所述齿轮箱17采用平行出轴结构，一端连接于所述驱动电机16，另一端连接于所述主动轴13，且所述驱动电机16和所述齿轮箱17通过所述驱动电机安装板123安装于所述主基础框架121。当给所述驱动电机16供电时，所述驱动电机16带动所述齿轮箱17工作，进而带动所述主动轴13转动，驱动每所述走行轮11运动。值得一提的是，所述主轴承座14包括至少一个轴承，得以使所述主动轴13更好的转动。
[0038]优选地，所述驱动电机16采用无刷直流电机，通过锂电池供电。
[0039]如图4所示,所述从动子系统20包括二从动轮21、一副固定连接架22、一从动轴23、一副轴承座24和作为第二连接部的四副连接销轴25，其中所述副固定连接架22包括一副基础连接架221和一副轴承座安装板222，所述从动轴23两端各具有一副螺纹，得以使每所述从动轮21依靠所述副螺纹通过锁紧螺母和开口销连接于所述从动轴23的两端，所述副轴承座24包括至少一个轴承,连接于所述从动轴23，且所述副轴承座24通过所述副轴承座安装板222安装于所述副基础框架221，得以使所述从动轴23和所述副基础框架221相连接。每所述副连接销轴25分别安装于所述副基础框架221的四个角上，并由所述副基础框架221的上表面向上延伸。
[0040]优选地，所述主动轴13和所述从动轴23均采用空心结构,在不影响所述主动轴13和所述从动轴23的力学性能的情况下，降低了所述主动轴13和所述从动轴23的重量，从而降低了所述驱动子系统10和所述从动子系统20这两个模块的重量，有利于搬动，方便上下线路。
[0041]优选地，每所述走行轮11和每所述从动轮21具有相同的结构和功能，方便批量制造，同时它们的轮芯均用航空铸铝合金浇筑而成，包胶层采用聚氨酯材料，使每所述走行轮11和每所述从动轮21具有绝缘、高承载、高动态负荷、耐磨和低噪音的特点。
[0042]如图5和图6所不,所述载人及搭载子系统30包括一搭载平台31、一座椅32和一电气控制柜支架33，其中所述电气控制柜支架33和所述座椅32分别安装于所述搭载平台的两端，并位于所述搭载平台31的上部。
[0043]优选地，所述电气控制柜支架33由薄壁圆管弯制而成，倾斜地安装于所述搭载平台31的前部，换句话说，所述电气控制柜支架33在分体式多功能钢轨系统前进的方向设计有一预定的坡度，采用流线型设计，以减少系统在行走的过程中产生的风阻，有利于系统更好的前进。
[0044]进一步地,所述座椅32包括一前排座椅321和一后排座椅322,其中所述前排座椅322安装于所述电气控制柜支架33和所述后排座椅321之间。所述前排座椅321和所述后排座椅322均包括椅架和椅面，优选地，所述前排座椅321和所述后排座椅322的椅架由薄壁圆管弯制而成，连接于椅面上，且在分体式多功能钢轨系统前进的方向设计有一预定的坡度，采用流线型设计，以减少系统在行走的过程中产生的风阻，有利于系统更好的前进；所述前排座椅321和所述后排座椅322的椅面间隔地设有减轻孔，以降低所述载人及搭载子系统30的整体重量，使每个模块的重量都控制在三到四人可以轻松搬动的范围内，有利于搬动，能够快速拆分和组装，方便上下线路。进一步地，所述坐骑32可以根据实际需要设计为不同的形状和大小，以承载不同数量的工作人员。
[0045]所述搭载平台31包括一防滑踏板311和一自动探伤接口 312，其中所述防滑踏板311安装于所述搭载平台31的顶部，防止所述载人及搭载子系统30载人和搭载钢轨自动探伤系统时出现滑动现象，提高了其安全性能。所述自动探伤接口 312设于所述搭载平台31的中部，并位于所述后排座椅322的下部，用于搭载钢轨自动探伤系统，使得分体式多功能钢轨作业装置在作为巡检车的同时，又可兼具自动探伤功能，实现一机多用。
[0046]进一步地，所述搭载平台31背部的两端具有作为第三连接部的八连接销孔313，其中每两个连接销孔313间隔地设于所述搭载平台31背部的任意一个角上，所述搭载平台31的背部四个角上对称地设置所述连接销孔313。位于所述电气控制柜支架33下部的四个所述连接销孔313的大小与所述主连接销轴15的大小相适应，得以使所述驱动子系统10通过所述主连接销轴15和所述连接销孔313与所述载人及搭载子系统30相连接，连接后，所述载人及搭载子系统30位于所述主固定连接架12的上部，同时，位于所述前排座椅321下部的所述连接销孔313的大小与所述副连接销轴25的大小相适应，得以使所述从动子系统20通过所述副连接销轴25和所述连接销孔313与所述载人及搭载子系统30相连接，连接后，所述载人及搭载子系统30位于所述副固定连接架22的上部，这样的话，位于所述载人及搭载子系统30下部的所述驱动子系统10和所述从动子系统20得以支撑所述载人及搭载子系统30，并且通过所述主连接销轴15、所述副连接销轴25和所述连接销孔313的可拆卸地连接，使得所述载人及搭载子系统30可拆卸地连接于所述驱动子系统10和所述从动子系统20。换句话说，所述载人及搭载子系统30为驱动子系统10、从动子系统20、电气控制子系统30以及通过所述自动探伤接口 312连接的钢轨自动探伤系统提供集成平台，方便拆分与组装，能够快速上下线。
[0047]值得一提的是，所述走行轮11和所述从动轮21具有相同的高度，所述主连接销轴15和所述副连接销轴25也具有相同的高度，以使所述载人及搭载系统30能够平稳地连接于所述驱动子系统10和所述从动子系统20，保证分体式多功能钢轨作业装置在铁轨上平稳的运行。
[0048]更进一步地，本实施例中优选为将所述主、副连接销轴15，25固定于驱动子系统10和从动子系统20上，同时将所述连接销孔313设于所述载人及搭载子系统30的底部，而不是将连接销轴固定于所述载人及搭载子系统30同时将连接销孔设于所述驱动子系统20和从动子系统10上，可以保护连接销轴，增加作业系统整体的使用寿命，这是因为当所述载人及搭载子系统30处于未使用状态时，背部会放于地面等平整的地方，如果在其底部固定突出的连接销轴，会经常性地磨损，进一步会降低连接销轴的使用寿命。
[0049]如图2和图7所示，所述电气控制子系统40安装于所述电气控制柜支架33，得以使所述电气控制子系统40与所述载人及搭载子系统30形成一个独立的模块，这样的话，所述载人及搭载子系统30和所述电气控制柜系统40作为一个模块与所述驱动子系统10模块和所述从动子系统10模块可拆卸地连接，方便组装与拆卸，能够快速上下线。
[0050]所述电气控制子系统40包括一控制台41、一驱动控制部分42、一钢轨自动探伤系统控制部分43和一电气控制电路44，其中所述电气控制电路44安装于所述控制台41内部，并连接于可编程控制器(PLC)，且与所述驱动控制部分42和所述钢轨自动探伤系统控制部分43相连接，得以使所述控制台41通过可编程控制器(PLC)和传感器来控制所述驱动控制部分42和所述钢轨自动探伤系统控制部分43。另外，所述电气控制子系统40通过所述电气控制电路44和所述驱动电机16以及所述自动探伤接口 312相连接，得以控制所述驱动电机16和连接于所述自动探伤接口 312的钢轨自动探伤系统，以驱动所述走行轮11前进，可以实现巡航定速功能，并控制搭载的所述钢轨自动探伤系统对钢轨进行探伤。
[0051]所述控制台41包括一速度显不表411、一电池电量显不表412、一水泵开关413、一水泵运行指示灯414、一喇叭415、一警示灯416、一电源指示灯417和一运行开关418，其中所述控制台41的各个部件均安装于所述控制台41的上表面，均通过所述电气控制电路44与安装于所述控制电路内部的一锂电池的连接来发挥作用。进一步地，所述速度显示表411和所述电池电量显示表412用于实时监控本发明的分体式多功能钢轨作业装置的行进状态与电池的电量变化，方便工作人员进行调整；所述水泵开关413和所述水泵运行指示灯414用于控制搭载的钢轨自动探伤系统藕合液的喷洒，作为探轮的藕合液控制元件，兼容钢轨自动探伤功能；所述喇叭415和所述警示灯416为本发明提供的分体式多功能钢轨作业装置走行过程中提供声音及灯光报警，方便工作人员掌握巡检情况；所述电源指示灯417和所述运行开关418用于显示和控制本发明提供的分体式多功能钢轨作业装置的启动和停止供电情况。
[0052]所述驱动控制部分42包括一驱动控制元件，优选为一主操作手柄421，其中所述主操作手柄421安装于所述控制台41上，并与位于所述电气控制电路44相连接，得以能够控制本发明的分体式多功能钢轨作业装置的走行速度及运行方向。
[0053]所述钢轨自动探伤系统控制部分43包括一组自动对中控制元件，调节所述钢轨自动探伤系统的探伤机构与钢轨的对中情况，优选为一左操作手柄431和一右操作手柄432，二者共同作为探伤机构自动对中控制系统，分别独立控制所述钢轨自动探伤系统的左、右探轮，以全面控制所述钢轨自动探伤系统，其中所述左操作手柄431和所述右操作手柄432均与所述电气控制电路44相连接，以通过可编程控制器(PLC)来实现对搭载的钢轨自动探伤系统进行独立控制，能够让使用者根据需要选择相应的功能。
[0054]值得一提的是，所述速度显示表411、所述电池电量显示表412、所述水泵开关413、所述水泵运行指示灯414、所述喇叭415、所述警示灯416、所述电源指示灯417、所述运行开关418、所述主操作手柄421、所述左操作手柄431和所述右操作手柄432均安装于所述控制台41的上表面，这样的设计的好处是，当工作人员在所述搭载平台31上时，能够在站立或者坐着的时候观察系统的工作情况，及时做出相应的调整，即方便工作人员操作使分体式多功能钢轨作业装置更好的运行。
[0055]当未搭载钢轨自动探伤系统时，分体式多功能钢轨作业装置可以作为巡检车使用，工作人员可以将各个模块在铁路上快速组装和拆卸，并通过所述电气控制子系统40控制该系统自动在钢轨上行走的方向及速度，工作人员位于所述搭载平台31上进行清理轨道间的异物以及进项相关的检修、维护作业，省时省力，提高工作效率。当需要执行探伤作业时，可以通过所述自动探伤接口 312连接一钢轨自动探伤系统，并将所述钢轨自动探伤系统搭载在所述搭载平台31上，使得所述钢轨自动探伤系统的探轮位于钢轨上，通过所述电气控制子系统40的控制对其进行调控，以对钢轨进行探伤。探伤过程中，过人员可以通过所述电气控制子系统40控制运行速度并及时做出调整，实现自动化操作，减轻了劳动强度。此外，该系统可以在铁道上快速组装与拆卸，符合需求，能够满足铁路部门维护铁路的需要。
[0056]所述分体式多功能钢轨作业装置的作业方法步骤如下:(I)通过所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部的连接，将所述驱动子系统10、所述子系统20以及所述操作子系统包括的所述载人及搭载子系统30和所述电气控制子系统40放到铁道上，在铁轨上进行人工组装；(2)通过所述电气控制子系统40包括的所述驱动控制部分42控制所述分体式多功能钢轨作业装置在铁轨上的走行，所述载人及搭载子系统30可以载人，工作人员可以通过在所述载人及搭载子系统30上操作所述驱动控制部分42自动控制走行，发挥常规巡检车的功能，同时，自动化驱动，提高了工作效率；(3)作业过程中，可以根据作业需要，选择性地将一钢轨自动探伤系统连接于所述自动探伤接口 312，使该系统兼具钢轨自动探伤功能，实现一机多用；(4)所述钢轨自动探伤系统对钢轨的探伤是通过所述钢轨自动探伤系统控制部分43来调控的，通过所述自动对中控制元件和所述藕合液控制元件来控制，以提高探伤的准确率，降低漏检率；(5)当不使用的时候，可以取下所述钢轨自动探伤系统，并将所述驱动子系统模块、所述从动子系统模块和所述操作子系统模块分离，便于储存。
[0057]此外，在以上作业过程中，位于所述搭载平台31上的工作人员可以根据所述控制台41检测的情况随时通过设于所述控制台41上的相应的按钮、开关或手柄对分体式多功能钢轨作业装置进行调控，使其能够更好的工作。
[0058]这种能够快速拆分与组装的分体式多功能钢轨作业装置由于拆卸与组装方便，工作效率较高，能够根据铁路部门的需要，在列车没有通过的间隙进行上轨工作，能够满足现代社会铁路线路及轻轨、城市轨道线路的需求。
[0059]图8所示的载人及搭载子系统30A是对图2至图7所示的载人及搭载子系统30的一种变形实施方式。如图8所示，在所述载人及搭载子系统30A上设置一防护罩34A，其中所述防护罩34A安装于所述搭载平台31的周围，得以将所述搭载平台31、所述座椅32和所述电气控制柜支架33收容在所述防护罩34A的腔体内，载人的时候，工作人员也可以在所述防护罩34A内部工作，所述防护罩34A优选为透明材料制作，且能够遮阳、防风、防雨，得以使分体式多功能钢轨作业装置能够适用于各种环境中，在炎热、寒冷的天气或者有风、有雨天气的情况下都能够为工作人员提供良好的工作环境，也有利于提高工作效率。进一步地，所述防护罩34A的四周均可以折叠，可以使工人选择性的在所述防护罩34A内部工作。
[0060]图9和图10为本发明提供的一种分体式多功能钢轨作业装置的一种变形实施。如图9和图10所示，和图1至图7所示的一种分体式多功能钢轨作业装置相比，图9和图10对图1至图7中所示的所述载人及搭载子系统30与所述驱动子系统10和所述从动子系统20的连接方式进行了变形。在图9和图10中，取消了所述主连接销轴15和所述副连接销轴25，在所述主基础连接架121的前部边缘上表面固定连接作为所述第一连接部的一主横轴15B，同时在所述副基础连接架221的后部边缘下表面同样的固定连接作为所述第二连接部的一副横轴。
[0061]进一步地，如图9和图10所示，在所述搭载平台31的前后端两个边缘各设置作为所述第三连接部的一横槽313B，其中每所述横槽313B的大小与所述主横轴15B和所述副横轴的大小相适应，容易对位，方便连接，得以使所述主横轴15B和所述副横轴可拆卸地安装于所述横槽313B，进而使所述载人及搭载子系统30可拆卸地连接于所述驱动子系统10和所述从动子系统20，使所述驱动子系统10和所述从动子系统20于所述载人及搭载子系统30的下部稳固地支撑所述载人及搭载子系统30和所述电气控制子系统40。
[0062]图11为本发明提供的一种分体式多功能钢轨作业装置的另一种变形实施。如图11所示，和图1至图7所示的一种分体式多功能钢轨作业装置相比，图11对图1至图7中所示的所述载人及搭载子系统30与所述驱动子系统10和所述从动子系统20的连接方式进行了变形。在图11中，取消了所述主连接销轴15和所述副连接销轴25，在所述主基础连接架121的前部边缘外部表面固定连接作为所述第一连接部的一主纵销15C，同时在所述副基础连接架221的后部边缘外部表面固定连接作为所述第二连接部的一副纵销25C，其中每所述主纵销15C和每所述副纵销25C中部各分别具有一卡槽150C和250C。
[0063]进一步地，如图11所示，在所述搭载平台31的前后端两个边缘各设置作为所述第三连接部的呈弯曲状的二挂钩313C，其中每所述卡槽150C，250C的大小和安装位置与所述挂钩313C相适应，得以使所述挂钩313C可通过每所述卡槽150C，250C可拆卸地与每所述主纵销15C和每所述副纵销25C相连接，进而使所述载人及搭载子系统30可拆卸地连接于所述驱动子系统10和所述从动子系统20，使所述驱动子系统10和所述从动子系统20于所述载人及搭载子系统30的下部稳固地支撑所述载人及搭载子系统30和所述电气控制子系统40。
[0064]图12所示为本发明提供的一种分体式多功能钢轨作业装置的第二个优选实施例。如图12所示，一种分体式多功能钢轨作业装置，包括一驱动子系统10D、一从动子系统20D、一载人及搭载子系统30D和一电气控制子系统40D,其中所述驱动子系统1D作为第一个模块1D，具有一第一连接部，所述从动子系统20D以及所述电气控制子系统40D与所述载人及搭载子系统30D固定在一起作为第二个模块2D，具有一第三连接部，所述第一个模块ID与所述第二个模块2D可拆卸地连接在一起。
[0065]进一步地，所述驱动子系统10D、所述载人及搭载子系统30D和所述电气控制子系统40D与图1至图7中所示的所述驱动子系统10、所述载人及搭载子系统30和所述电气控制子系统40具有相同的部件和结构，其中所述载人及搭载子系统30D包括一搭载平台10D，所述从动子系统20D包括二从动轮21D、一从动轴23D、一副轴承座24D和一副轴承座安装板25D，所述从动轴23D两端各具有一副螺纹，得以使每所述从动轮21D连接于所述从动轴23D的两端，所述副轴承座24D包括至少一个轴承，且所述副轴承座24D通过所述副轴承座安装板2?安装于所述搭载平台31D和所述从动轴23D之间，得以使所述从动轴23D和所述搭载平台31D相连接，进而使所述驱动子系统20D固定于所述载人及搭载子系统30D，方便所述第二个模块2D与所述第一个模块ID的安装，当需要安装的时候，工作人员可以采用半推半抬的方式来移动所述第二个模块2D，使其与所述第一个模块ID相连接，有利于减轻工人的劳动强度。另外，所述第一模块ID与所述第二模块2D的连接方式与图1至图7中的所述驱动子系统10和所述载人及搭载子系统30的连接方式相同，均通过所述主连接销轴15和所述连接销孔313相连接。
[0066]换句话说，所述第一连接部和所述第三连接部匹配对应，得以使所述驱动子系统1D可拆卸地连接于所述载人及搭载子系统30D，在本实施例中，省去了设于所述从动子系统20上的所述第二连接部，即所述从动子系统20D和所述载人及搭载子系统30D通过所述第二连接部固定地连接在一起，上述的所述第二连接部在本实施例中变为了所述副轴承座安装板2邪与所述搭载平台31D之间的连接固定，可以为焊接、插接、轴接、螺接或榫接等固定方式。
[0067]图13所示为本发明提供的一种分体式多工鞒钢轨作业系统的第二个优选实施例的一种变形实施，对两个模块之间的连接方式进行了变形。如图13所示，和图12所示的一种分体式多功能钢轨作业装置相比，在本变形实施方式中，取消了所述主连接销轴，在所述主基础连接架121D的前部边缘外部表面固定设置至少一凸起15E，即由所述主基础连接架121D的前部边缘外表面向外延伸而成，在所述搭载平台31E的前端边缘设置至少一横孔313E，且所述搭载平台31的的前部边缘的纵向宽度较所述搭载平台31E的其他部位的纵向宽度大，其中每所述凸起15E的大小和安装位置与每所述横孔313E的大小相适应，得以使每所述横孔313E可拆卸地连接于每所述凸起15E，进而使所述第二个模块2D可拆卸地连接于所述第一个模块1D，使所述驱动子系统1D和所述从动子系统20D于所述载人及搭载子系统30D的下部稳固地支撑所述载人及搭载子系统30D和所述电气控制子系统40D。连接后，所述搭载平台31E的外部边缘将所述主基础连接架121D的前部边缘包裹。由于所述载人及搭载子系统30D的下部固定有所述从动轮21D，使用的时候，工作人员可以采用半推半抬的方式将其移动到铁轨上，并使所述横钩313E连接于所述横孔15E，可以更加方便地使所述第一个模块ID和所述第二个模块2D相连接，省时省力。
[0068]本发明提供的分体式多功能钢轨作业装置满足以下的技术性能:
[0069](I)行进速度:15_20km/h，就有一次连续行驶40km的能力；
[0070](2)模块化设计、分体重量较轻、拆分与组装便捷，具有上下线路方便的特点；
[0071](3)探伤时承载3-4人探伤作业，巡检时承载4-5人作业；
[0072](4)工作环境温度:-15?45°C。
[0073]本发明实现了模块化分体式结构设计，单个模块质量较轻便，能够快速的上下铁路线路，具有结构紧凑、操作简便等特点。同时可一机多用，既可作为巡检车使用，又可作为自动探伤小车使用，实现了日常作业中的，取代人工步行操作的钢轨线路巡检以及钢轨自动探伤的作业，工作效率高，有助于减轻工作人员的工作强度，并且有利于铁路部门投入较少的人力和财力就达到巡检铁路的目的，因此，可大规模普及应用。
[0074]本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
【权利要求】
1.一种分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，包括: 一驱动子系统，其包括二走行轮、一第一连接部以及控制每所述走行轮的一驱动电机； 一从动子系统，其包括二从动轮以及一第二连接部；和 一操作子系统，其包括一载人及搭载子系统以及连接于所述载人及搭载子系统的一电气控制子系统，所述电气控制子系统电连接于所述驱动电机，所述载人及搭载子系统包括一第三连接部，其中所述第三连接部和所述第一连接部、所述第二连接部匹配对应，得以使所述驱动子系统、所述从动子系统连接于所述操作子系统。
2.如权利要求1所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述载人及搭载子系统进一步包括一自动探伤接口，其中所述自动探伤接口电连接于所述电气控制子系统，并和一自动探伤系统相连接。
3.如权利要求1所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述第三连接部和所述第一连接部、所述第二连接部可拆卸地连接，得以使所述载人及搭载子系统可拆卸地连接于所述驱动子系统和所述从动子系统。
4.如权利要求2所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述第三连接部和所述第一连接部、所述第二连接部可拆卸地连接，得以使所述载人及搭载子系统可拆卸地连接于所述驱动子系统和所述从动子系统。
5.如权利要求2或4所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述电气控制子系统包括一电气控制电路、一驱动控制部分和一钢轨自动探伤系统控制部分，其中所述驱动控制部分连接于所述控制电路和所述驱动电机，以控制系统的走行，所述钢轨自动探伤系统控制部分连接于所述控制电路和所述自动探伤接口，以控制钢轨自动探伤系统。
6.如权利要求5所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述电气控制子系统进一步包括一控制台，其中所述控制台通过连接于所述电气控制电路的一可编程控制器控制所述驱动控制部分和所述钢轨自动探伤系统控制部分，其中所述驱动控制部分包括一驱动控制元件，所述钢轨自动探伤系统控制部分包括一自动对中控制元件，所述控制台包括一藕合液控制元件，其中所述驱动控制元件、所述自动对中控制元件和所述藕合液控制元件均通过所述可编程控制器控制，以调控走行和探伤。
7.如权利要求6所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述驱动控制元件为一主操作手柄，所述自动对中控制元件为一左操作手柄和一右操作手柄，所述探轮藕合液控制元件为一水泵开关和一水泵运行指示灯，其中所述主、左、右操作手柄均安装于所述控制台表面；所述控制台进一步包括一速度显不表、一电池电量显不表、一喇机、一警不灯、一电源指示灯和一运行开关，均安装于所述控制台表面，并连接于所述电气控制电路，以调控和检测系统工作。
8.如权利要求1，3或4所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述驱动子系统包括一主固定连接架、连接于所述驱动电机的一齿轮箱、连接于所述齿轮箱的一主动轴以及连接于所述主动轴的一主轴承座，其中所述驱动电机、所述齿轮箱和所述主轴承座均连接于所述主固定连接架，所述主动轴连接于连接于所述走行轮之间，且所述第一连接部设于所述主固定连接架；所述从动子系统包括一副固定连接架、连接于所述副固定连接架的一副轴承座和连接于所述副轴承座的一从动轴，其中所述从动轴连接于所述从动轮之间，且所述第二连接部设于所述副固定连接架；所述载人及搭载子系统包括一搭载平台，所述从动子系统包括连接于所述从动轮之间的一从动轴和连接于所述从动轴的一副轴承座，其中所述副轴承座连接于所述搭载平台。
9.如权利要求7所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述驱动子系统包括一主固定连接架、连接于所述驱动电机的一齿轮箱、连接于所述齿轮箱的一主动轴以及连接于所述主动轴的一主轴承座，其中所述驱动电机、所述齿轮箱和所述主轴承座均连接于所述主固定连接架，所述主动轴连接于连接于所述走行轮之间，且所述第一连接部设于所述主固定连接架；所述从动子系统包括一副固定连接架、连接于所述副固定连接架的一副轴承座和连接于所述副轴承座的一从动轴，其中所述从动轴连接于所述从动轮之间，且所述第二连接部设于所述副固定连接架；所述载人及搭载子系统包括一搭载平台，所述从动子系统包括连接于所述从动轮之间的一从动轴和连接于所述从动轴的一副轴承座，其中所述副轴承座连接于所述搭载平台。
10.如权利要求9所述的分体式多功能钢轨作业装置，其特征在于，所述走行轮和所述从动轮的轮芯均用航空铸铝合金浇筑而成，包胶层采用聚氨酯材料。
【文档编号】B61D15/12GK104386078SQ201410613994
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】杜新光, 匡俊, 郭建志, 陈骅, 余天乐, 陆渊, 李晓琪 申请人:上海市东方海事工程技术有限公司