本實用新型涉及一種鐵路養護機械,特別涉及一種具有四螺母同步裝拆功能更換軌枕裝置。
背景技術:
鐵路軌枕在長時間的使用過程中,由于自然沉降和振動的原因,鐵路道床局部沉降,需要進行養護,個別軌枕損壞,需要及時更換,在進行道床維護或軌枕更換的過程中,采用人工作業,費時費力,工作效率低。不能在有效的列車通行間隙(俗稱:天窗)內完成工作,只有采用小型高效自動化機械,才能利用列車通行間隙進行不封路作業。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種具有四螺母同步裝拆功能更換軌枕裝置。
本實用新型是由軌枕四螺母同步裝拆裝置、提軌裝置、轉枕及推拉軌枕裝置、發電機、液壓系統及控制系統箱和軌道車組成,軌道車設有四個腳輪和二個縱梁,軌枕四螺母同步裝拆裝置、提軌裝置、轉枕及推拉軌枕裝置、發電機和液壓系統及控制系統箱設置在軌道車的二個縱梁上,軌道車由工程車牽引,發電機為油泵和控制系統提供動力,液壓系統及控制系統箱內設有油箱、油泵、液壓控制系統和自動控制系統;
所述的軌枕四螺母同步裝拆裝置是由上橫梁組件、升降裝置和二個螺母裝拆裝置組成;
所述的上橫梁組件是由第一方筒形固定臂和二個第一方筒形伸縮臂組成,第一方筒形固定臂設有對稱的二個長槽孔,第一方筒形伸縮臂設有二個單耳環和對稱的二個凹槽,凹槽設有螺栓孔;
所述的升降裝置是由升降驅動裝置、對稱設置的二個平行四桿機構和第一激光位移傳感器組成;
所述的升降驅動裝置是由第一方筒形固定臂、雙輸出軸液壓馬達、二個彈性聯軸器、二個單耳環支座、左旋螺桿、左旋方形螺母、右旋螺桿、右旋方形螺母、二個第一方筒形伸縮臂、二個方形滑塊、四個螺栓和二個第一六角螺母組成,右旋螺桿設有第一軸頸、第二軸頸和第三軸頸,左旋螺桿和右旋螺桿結構形式一樣,右旋方形螺母設有二個同軸螺紋盲孔,左旋方形螺母和右旋方形螺母結構形式一樣,方形滑塊設有軸孔;
所述的平行四桿機構是由下橫梁、二個擺桿和第一方筒形伸縮臂組成,下橫梁設有四個雙耳環和對稱的二個長槽孔;
將單耳環支座套設于右旋螺桿第二軸頸上,右旋方形螺母旋上右旋螺桿適當位置,方形滑塊套設于右旋螺桿第三軸頸上,第一六角螺母預緊,彈性聯軸器使雙輸出軸液壓馬達右側輸出軸與右旋螺桿第一軸頸同軸固連,第一方筒形伸縮臂從右旋螺桿右端套設于其上,使第一方筒形伸縮臂凹槽螺栓孔與右旋方形螺母螺紋盲孔同軸,二個螺栓分別旋入預緊,重復前述組裝操作,將單耳環支座、左旋螺桿、左旋方形螺母、方形滑塊、第一六角螺母、彈性聯軸器、雙輸出軸液壓馬達和第一方筒形伸縮臂組裝一體,將第一方筒形固定臂套設于二個第一方筒形伸縮臂上,使雙輸出軸液壓馬達對稱固連于第一方筒形固定臂內孔上表面,二個單耳環支座固連于第一方筒形固定臂內孔上表面,組成升降驅動裝置,方形滑塊與第一方筒形伸縮臂形成移動副;
將二個擺桿的一端分別與第一方筒形伸縮臂鉸鏈連接,二個擺桿的另一端分別與下橫梁鉸鏈連接,組成平行四桿機構,對稱于下橫梁和第一方筒形固定臂的鉛垂對稱面組裝另一個平行四桿機構,將第一激光位移傳感器對稱固連于第一方筒形固定臂上面,組成升降裝置;
所述的螺母裝拆裝置是由二個吊桿、第一螺旋擺動液壓馬達、上蓋、圓形連接板、第二六角螺母、內齒輪、二個傳動軸、二個齒輪、殼體、二個第一推力軸承、二個第二推力軸承、第三六角螺母、二個彈性聯軸器和二個內廣口磁性梅花套筒組成,第一螺旋擺動液壓馬達設有法蘭盤、其輸出軸設有圓軸段和六棱柱軸段,上蓋設有軸孔,圓形連接板設有六棱柱孔,傳動軸設有第一軸頸、第二軸頸、第三軸頸、第四軸頸和螺紋段,殼體設有法蘭盤和二個軸孔,內廣口磁性梅花套筒設有軸頸;
將上蓋套設于第一螺旋擺動液壓馬達輸出軸圓軸段,使上蓋與第一螺旋擺動液壓馬達法蘭盤接觸固連,再將圓形連接板套設于第一螺旋擺動液壓馬達輸出軸六棱柱軸段,第二六角螺母預緊,內齒輪與圓形連接板同軸固連一體,齒輪套設于傳動軸第一軸頸固連,第一推力軸承套設于傳動軸第二軸頸上,傳動軸穿過殼體軸孔使第一推力軸承與殼體接觸,第二推力軸承套設于傳動軸第三軸頸上,第三六角螺母旋上傳動軸螺紋段預緊,彈性聯軸器使傳動軸第四軸頸與內廣口磁性梅花套筒軸頸同軸固連一體,內齒輪置入殼體內,二個齒輪的輪齒齒面分別與內齒輪的輪齒齒面接觸,上蓋與殼體法蘭盤固連一體,二個吊桿的一端對稱固連于殼體兩側,組成螺母裝拆裝置,二個吊桿的另一端對稱固連于第一方筒形固定臂二個側面,下橫梁固連于軌道車二個縱梁內側面上,組成軌枕四螺母同步裝拆裝置;
所述的提軌裝置是由CMOS圖像傳感器、第一伸縮組件、第一伸縮驅動裝置、二個第一擺動裝置、八個擺桿、八個第一六角螺母、二個箱型連桿、八個第一螺栓和二個伸縮套式提軌油缸組成,擺桿設有六棱柱孔單耳環和單耳環,箱型連桿對稱設有四個螺紋孔和半圓柱孔,伸縮套式提軌油缸缸體上設有加力板、活塞桿自由端設有撐板;
所述的第一伸縮組件是由第二方筒形固定臂、二個第二方筒形伸縮臂、第二激光位移傳感器和第二測距參照板組成,第二方筒形伸縮臂設有封閉端、二個對稱凹槽,凹槽設有螺栓孔;
所述的第一伸縮驅動裝置和升降驅動裝置組成一樣,除前述的第二方筒形固定臂和第一方筒形固定臂結構形式不一樣、第二方筒形伸縮臂和第一方筒形伸縮臂結構形式不一樣,其余所有零部件結構形式一樣;
進行與升降驅動裝置相同的組裝操作,組成第一伸縮驅動裝置,第二激光位移傳感器對稱固連于第二方筒形固定臂上表面,第二測距參照板固連于第二方筒形伸縮臂上面;
所述的第一擺動裝置是由第一箱體、第二螺旋擺動液壓馬達、不完全齒輪、二個扇形齒輪、二個階梯軸和嵌入式蓋板組成,第一箱體設有二個軸孔、第一限位凸臺和第二限位凸臺,階梯軸設有第一軸頸、第二軸頸、第三軸頸、第一六棱柱軸段和第二六棱柱軸段,嵌入式蓋板設有二個軸孔、第一限位凸臺和第二限位凸臺;
將二個扇形齒輪分別套設于二個階梯軸的第一軸徑上固連,二個階梯軸分別穿過箱體二個軸孔,使階梯軸第二軸頸與箱體軸孔形成轉動副,將不完全齒輪套設于第二螺旋擺動液壓馬達輸出軸上固連,并置入第一箱體內,使不完全齒輪的輪齒分別與二個扇形齒輪的輪齒沿齒寬接觸,第二螺旋擺動液壓馬達固連于第一箱體底板上,嵌入式蓋板的二個軸孔分別套設于二個階梯軸第三軸頸上,使嵌入式蓋板與第一箱體固連,組成第一擺動裝置;
將二個擺桿六棱柱孔單耳環分別套設于二個階梯軸第一六棱柱軸段,二個第一六角螺母分別預緊,再將另外二個第一擺桿六棱柱孔單耳環分別套設于二個階梯軸第二六棱柱軸段,另外二個第一六角螺母分別預緊,使四個擺桿的一端分別與二個階梯軸的兩端固連,四個擺桿單耳環分別與箱型連桿四個螺紋孔同軸,四個第一螺栓分別預緊,使四個擺桿的另一端與箱型連桿鉸鏈連接,形成并聯四桿機構,將二個擺動裝置的第一箱體分別固連于二個第二方筒形伸縮臂的封閉端,使二個第一擺動裝置對稱設置,將二個伸縮套式提軌油缸缸體分別固連于二個箱型連桿半圓柱孔內,CMOS圖像傳感器固連于軌道車縱梁外側,組成提軌裝置,將第二方筒形固定臂對稱固連于軌道車的二個縱梁上;
所述的轉枕及推拉軌枕裝置是由第二伸縮組件、第二伸縮驅動裝置、第二擺動裝置、四個第一擺桿、抓取及轉枕裝置、四個第一六角螺母和四個第一螺栓組成,第一擺桿設有六棱柱孔單耳環和單耳環;
所述的第二伸縮組件是由第三方筒形固定臂、第三方筒形伸縮臂、第三激光位移傳感器和第三測距參照版組成,第三方筒形固定臂設有封閉端,第三方筒形伸縮臂設有封閉端和二個對稱凹槽,凹槽設有螺栓孔;
所述的第二伸縮驅動裝置是由第二方筒固定臂、液壓馬達、彈性聯軸器、螺桿、單耳環支座、方形螺母、方形滑塊、第二六角螺母、二個第二螺栓和第三方筒形伸縮臂組成,螺桿設有第一軸頸、第二軸頸和第三軸頸,方形螺母設有二個同軸螺紋盲孔,方形滑塊設有軸孔;
將單耳環支座套設于螺桿第二軸頸上,方形螺母旋上螺桿適當位置,方形滑塊套設于螺桿第三軸頸上,第二六角螺母預緊,彈性聯軸器使液壓馬達輸出軸與螺桿第一軸頸同軸固連一體,第三方筒形伸縮臂從螺桿左端套設于其上,使第三方筒形伸縮臂凹槽螺栓孔與方形螺母螺紋盲孔同軸,二個第二螺栓分別旋入預緊,第三方筒形固定臂從螺桿右端套設于其上,使液壓馬達固連于第三方筒形固定臂內孔上表面,單耳環支座固連于第三方筒形固定臂內孔上表面,組成第二伸縮驅動裝置,方形滑塊與第三方筒形伸縮臂形成移動副,第三激光位移傳感器對稱固連于第三方筒形固定臂上面,第三測距參照板固連于第三方筒形伸縮臂上面;
所述的第二擺動裝置和第一擺動裝置組成及結構形式一樣,進行與第一擺動裝置相同的組裝操作,組成第二擺動裝置;
所述的抓取及轉枕裝置是由第二箱體、第三螺旋擺動液壓馬達、液壓油缸、第一推力軸承、第二推力軸承、第三六角螺母、活塞、活塞桿、階梯U形支架、第一連桿、第二連桿、二個第二擺桿、二個滾輪、端蓋和二個機械爪裝置組成,第二箱體設有對稱的四個螺紋孔、第一圓孔段、扇形孔段、第二圓孔段、軸套段和第三圓孔段,第三螺旋擺動液壓馬達輸出軸固連法蘭盤,法蘭盤設有限位扇形凸臺,扇形孔段設有第一限位面和第二限位面,液壓油缸設有法蘭盤、第一軸頸、第二軸頸和第三軸頸,法蘭盤設有限位扇形凸臺,活塞設有軸孔,活塞桿設有軸頸和雙耳環,階梯U形支架設有凸緣、軸孔、二個槽孔、二個銷孔、四個第一單耳環和八個第二單耳環,第一連桿設有雙耳環和單耳環,第二連桿設有二個雙耳環,第二擺桿設有單耳環、銷孔和雙耳環;
所述的機械爪是由階梯U形支架、四個第三擺桿、二個圓柱形彈簧和壓板組成,第三擺桿設有二個雙耳環,壓板設有二個第一單耳環和四個第二單耳環;
將第三螺旋擺動液壓馬達輸出軸法蘭盤限位扇形凸臺與液壓油缸法蘭盤限位扇形凸臺對正固連,第一推力軸承套設于液壓油缸第一軸頸上,將液壓油缸穿入第二箱體階梯孔內,使第三螺旋擺動液壓馬達輸出軸法蘭盤和液壓油缸法蘭盤置入第二箱體第一圓孔段,限位扇形凸臺左側面與扇形孔段第一限位面接觸,第一推力軸承置入第二箱體第二圓孔段,使第三螺旋擺動液壓馬達固連于第二箱體底板上,使端蓋與第二箱體固連;
將第二推力軸承套設于油缸第三軸頸上,使其置入第二箱體第三圓孔段段,活塞桿穿過階梯U形支架軸孔,活塞軸孔套設于活塞桿軸頸,第三六角螺母預緊,將活塞置入液壓油缸缸筒內,將階梯U形支架凸緣穿入液壓油缸缸筒固連,使油缸第二軸頸與第二箱體軸套段鉸鏈連接,將活塞桿雙耳環、第二連桿雙耳環和第一連桿單耳環同軸穿入銷軸鉸鏈連接,第二擺桿雙耳環與滾輪同軸穿入銷軸鉸鏈連接,第二擺桿銷孔與階梯U形支架銷孔同軸穿入銷軸鉸鏈連接,第一連桿雙耳環和第二連桿雙耳環分別與第一擺桿單耳環同軸穿入銷軸鉸鏈連接;
將四個第三擺桿的雙耳環分別與階梯U形支架四個第二單耳環同軸穿入銷軸鉸鏈連接,四個第三擺桿的另一個雙耳環分別與壓板四個第二單耳環同軸穿入銷軸鉸鏈連接,二個圓柱形彈簧一端分別與階梯U形支架二個第一單耳環固連,二個圓柱形彈簧另一端分別與壓板二個第一單耳環固連,組成機械爪,二個圓柱形彈簧的拉力,使鉸接于第二擺桿的滾輪始終與壓板接觸,重復前述組裝操作,組裝另一個機械爪,組成抓取及轉枕裝置;
將二個第一擺桿六棱柱孔單耳環分別套設于二個階梯軸第一六棱柱軸段,二個第一六角螺母分別預緊,再將另外二個第一擺桿六棱柱孔單耳環分別套設于二個階梯軸第二六棱柱軸段,另外二個第一六角螺母分別預緊,使四個第一擺桿的一端分別與二個階梯軸的兩端固連,四個第一擺桿單耳環分別與第二箱體四個螺紋孔同軸,四個第二螺栓分別預緊,使四個第一擺桿分別與第二箱體鉸鏈連接,形成并聯平行四桿機構;
將第一箱體固連于第三方筒形伸縮臂封閉端,組成轉枕及推拉軌枕裝置。
本實用新型的有益效果是:
1.能夠將工作裝置自動對準工作位置;
2.能夠實現四個螺母同步裝拆,使四個螺母預緊力一致,提高螺栓的疲勞壽命,確保軌枕與鋼軌連接的可靠性;
3.能夠適應直線和曲線鐵軌路段換枕的相關工作;
4.轉枕及推拉軌枕為集成裝置,結構簡單緊湊、自動控制、操作方便,換枕工作效率高。
附圖說明
圖1是本實用新型之非工作狀態立體示意圖。
圖2是圖1中的A處局部放大示意圖。
圖3是本實用新型之軌枕四螺母同步裝拆裝置工作狀態立體示意圖。
圖4是本實用新型之升降驅動裝置分解立體示意圖。
圖5是本實用新型之螺母裝拆裝置分解立體示意圖。
圖6是本實用新型之提軌裝置和轉枕及推拉軌枕裝置工作狀態立體示意圖。
圖7是本實用新型之第一伸縮驅動裝置分解立體示意圖。
圖8是本實用新型之第一擺動裝置分解立體示意圖。
圖9是本實用新型之第二伸縮驅動裝置分解立體示意圖。
圖10是本實用新型之第二擺動裝置分解立體示意圖。
圖11是本實用新型之抓取及轉枕裝置分解立體示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示,本實用新型是由軌枕四螺母同步裝拆裝置7、提軌裝置8、轉枕及推拉軌枕裝置9、發電機18、液壓系統及控制系統箱19和軌道車20組成,軌道車20設有四個腳輪201和二個縱梁202,軌枕四螺母同步裝拆裝置7、提軌裝置8、轉枕及推拉軌枕裝置9、發電機18和液壓系統及控制系統箱19設置在軌道車的二個縱梁202上,軌道車20由工程車牽引,發電機18為油泵和控制系統提供動力,液壓系統及控制系統箱19內設有油箱、油泵、液壓控制系統和自動控制系統;
請參閱圖3至圖5所示,所述的軌枕四螺母同步裝拆裝置7是由上橫梁組件71、升降裝置72和二個螺母裝拆裝置73組成;
所述的上橫梁組件71是由第一方筒形固定臂711和二個第一方筒形伸縮臂712組成,第一方筒形固定臂711設有對稱的二個長槽孔7111,第一方筒形伸縮臂712設有二個單耳環7121和對稱的二個凹槽7122,凹槽7122設有螺栓孔71221;
所述的升降裝置72是由升降驅動裝置721、對稱設置的二個平行四桿機構722和第一激光位移傳感器723組成;
所述的升降驅動裝置721是由第一方筒形固定臂711、雙輸出軸液壓馬達7211、二個彈性聯軸器7212、二個單耳環支座7213、左旋螺桿7214、左旋方形螺母7215、右旋螺桿7216、右旋方形螺母7217、二個第一方筒形伸縮臂712、二個方形滑塊7218、四個螺栓7219和二個第一六角螺母7220組成,右旋螺桿7216設有第一軸頸72161、第二軸頸72162和第三軸頸72163,左旋螺桿7214和右旋螺桿7216結構形式一樣,右旋方形螺母7217設有二個同軸螺紋盲孔72171,左旋方形螺母7215和右旋方形螺母7217結構形式一樣,方形滑塊7218設有軸孔72181;
所述的平行四桿機構722是由下橫梁7221、二個擺桿7222和第一方筒形伸縮臂712組成,下橫梁7221設有四個雙耳環72211和對稱的二個長槽孔72212;
將單耳環支座7213套設于右旋螺桿第二軸頸72162上,右旋方形螺母7217旋上右旋螺桿7216適當位置,方形滑塊7218套設于右旋螺桿第三軸頸72163上,第一六角螺母7220預緊,彈性聯軸器7212使雙輸出軸液壓馬達7211右側輸出軸與右旋螺桿7216第一軸頸72161同軸固連,第一方筒形伸縮臂7212從右旋螺桿7216右端套設于其上,使第一方筒形伸縮臂凹槽螺栓孔71221與右旋方形螺母螺紋盲孔72171同軸,二個螺栓7219分別旋入預緊,重復前述組裝操作,將單耳環支座7213、左旋螺桿7214、左旋方形螺母7215、方形滑塊7218、第一六角螺母7220、彈性聯軸器7212、雙輸出軸液壓馬達7211和第一方筒形伸縮臂712組裝一體,將第一方筒形固定臂711套設于二個第一方筒形伸縮臂712上,使雙輸出軸液壓馬達7211對稱固連于第一方筒形固定臂711內孔上表面,二個單耳環支座7213固連于第一方筒形固定臂711內孔上表面,組成升降驅動裝置721,方形滑塊7218與第一方筒形伸縮臂712形成移動副;
將二個擺桿7222的一端分別與第一方筒形伸縮臂712鉸鏈連接,二個擺桿7222的另一端分別與下橫梁7221鉸鏈連接,組成平行四桿機構722,對稱于下橫梁7221和第一方筒形固定臂711的鉛垂對稱面組裝另一個平行四桿機構722,將第一激光位移傳感器723對稱固連于第一方筒形固定臂711上面,組成升降裝置72;
所述的螺母裝拆裝置73是由二個吊桿731、第一螺旋擺動液壓馬達732、上蓋733、圓形連接板734、第二六角螺母735、內齒輪736、二個傳動軸737、二個齒輪738、殼體739、二個第一推力軸承740、二個第二推力軸承741、第三六角螺母742、二個彈性聯軸器743和二個內廣口磁性梅花套筒744組成,第一螺旋擺動液壓馬達732設有法蘭盤7321、其輸出軸設有圓軸段7322和六棱柱軸段7323,上蓋733設有軸孔7331,圓形連接板734設有六棱柱孔7341,傳動軸737設有第一軸頸7371、第二軸頸7372、第三軸頸7373、第四軸頸7374和螺紋段7375,殼體739設有法蘭盤7391和二個軸孔7392,內廣口磁性梅花套筒744設有軸頸7441;
將上蓋733套設于第一螺旋擺動液壓馬達輸出軸圓軸段7322,使上蓋733與第一螺旋擺動液壓馬達法蘭盤7321接觸固連,再將圓形連接板734套設于第一螺旋擺動液壓馬達輸出軸六棱柱軸段7323,第二六角螺母735預緊,內齒輪736與圓形連接板734同軸固連一體,齒輪738套設于傳動軸第一軸頸7371固連,第一推力軸承740套設于傳動軸第二軸頸7372上,傳動軸737穿過殼體軸孔7392使第一推力軸承740與殼體739接觸,第二推力軸承741套設于傳動軸第三軸頸7373上,第三六角螺母742旋上傳動軸螺紋段7375預緊,彈性聯軸器743使傳動軸第四軸頸7374與內廣口磁性梅花套筒軸頸7441同軸固連一體,內齒輪736置入殼體739內,二個齒輪738的輪齒齒面分別與內齒輪736的輪齒齒面接觸,上蓋733與殼體法蘭盤7391固連一體,二個吊桿731的一端對稱固連于殼體739兩側,組成螺母裝拆裝置73,二個吊桿731的另一端對稱固連于第一方筒形固定臂711二個側面,下橫梁7221固連于軌道車二個縱梁202內側面上,組成軌枕四螺母同步裝拆裝置7;
請參閱圖2、圖6至圖8所示,所述的提軌裝置8是由CMOS圖像傳感器80、第一伸縮組件81、第一伸縮驅動裝置82、二個第一擺動裝置83、八個擺桿84、八個第一六角螺母85、二個箱型連桿86、八個第一螺栓87和二個伸縮套式提軌油缸88組成,擺桿84設有六棱柱孔單耳環841和單耳環842,箱型連桿86對稱設有四個螺紋孔861和半圓柱孔862,伸縮套式提軌油缸88缸體上設有加力板881、活塞桿自由端設有撐板882;
所述的第一伸縮組件81是由第二方筒形固定臂811、二個第二方筒形伸縮臂812、第二激光位移傳感器813和第二測距參照板814組成,第二方筒形伸縮臂812設有封閉端8721、二個對稱凹槽8721,凹槽8721設有螺栓孔87211;
所述的第一伸縮驅動裝置82和升降驅動裝置721組成一樣,除前述的第二方筒形固定臂811和第一方筒形固定臂711結構形式不一樣、第二方筒形伸縮臂812和第一方筒形伸縮臂712結構形式不一樣,其余所有零部件結構形式一樣;
進行與升降驅動裝置721相同的組裝操作,組成第一伸縮驅動裝置82,第二激光位移傳感器813對稱固連于第二方筒形固定臂811上表面,第二測距參照板814固連于第二方筒形伸縮臂812上面;
所述的第一擺動裝置83是由第一箱體831、第二螺旋擺動液壓馬達832、不完全齒輪833、二個扇形齒輪834、二個階梯軸835和嵌入式蓋板836組成,第一箱體831設有二個軸孔8311、第一限位凸臺8312和第二限位凸臺8313,階梯軸835設有第一軸頸8351、第二軸頸8352、第三軸頸8353、第一六棱柱軸段8354和第二六棱柱軸段8355,嵌入式蓋板836設有二個軸孔8361、第一限位凸臺8362和第二限位凸臺8363;
將二個扇形齒輪834分別套設于二個階梯軸的第一軸徑8351上固連,二個階梯軸835分別穿過箱體二個軸孔8311,使階梯軸835第二軸頸8352與箱體軸孔8311形成轉動副,將不完全齒輪833套設于第二螺旋擺動液壓馬達832輸出軸上固連,并置入第一箱體831內,使不完全齒輪833的輪齒分別與二個扇形齒輪的輪齒沿齒寬接觸,第二螺旋擺動液壓馬達832固連于第一箱體831底板上,嵌入式蓋板837的二個軸孔8371分別套設于二個階梯軸第三軸頸8353上,使嵌入式蓋板837與第一箱體831固連,組成第一擺動裝置83;
將二個擺桿六棱柱孔單耳環841分別套設于二個階梯軸第一六棱柱軸段8354,二個第一六角螺母85分別預緊,再將另外二個第一擺桿六棱柱孔單耳環841分別套設于二個階梯軸第二六棱柱軸段8355,另外二個第一六角螺母85分別預緊,使四個擺桿84的一端分別與二個階梯軸835的兩端固連,四個擺桿單耳環842分別與箱型連桿四個螺紋孔861同軸,四個第一螺栓87分別預緊,使四個擺桿84的另一端與箱型連桿86鉸鏈連接,形成并聯四桿機構,將二個擺動裝置的第一箱體831分別固連于二個第一方筒形伸縮臂的封閉端8721,使二個第一擺動裝置83對稱設置,將二個伸縮套式提軌油缸88缸體分別固連于二個箱型連桿半圓柱孔862內,CMOS圖像傳感器80固連于軌道車縱梁202外側,組成提軌裝置8,將第二方筒形固定臂811對稱固連于軌道車的二個縱梁202上;
請參閱圖9至圖11所示,所述的轉枕及推拉軌枕裝置9是由第二伸縮組件90、第二伸縮驅動裝置91、第二擺動裝置92、四個第一擺桿93、抓取及轉枕裝置94、四個第一六角螺母96和四個第一螺栓97組成,第一擺桿93設有六棱柱孔單耳環931和單耳環932;
所述的第二伸縮組件90是由第三方筒形固定臂901、第三方筒形伸縮臂902、第三激光位移傳感器903和第三測距參照版904組成,第三方筒形固定臂901設有封閉端9011,第三方筒形伸縮臂902設有封閉端9021和二個對稱凹槽9022,凹槽9022設有螺栓孔90221;
所述的第二伸縮驅動裝置91是由第二方筒固定臂901、液壓馬達911、彈性聯軸器912、螺桿913、單耳環支座914、方形螺母915、方形滑塊916、第三六角螺母917、二個第二螺栓918和第三方筒形伸縮臂902組成,螺桿913設有第一軸頸9131、第二軸頸9132和第三軸頸9133,方形螺母915設有二個同軸螺紋盲孔9151,方形滑塊916設有軸孔9161;
將單耳環支座914套設于螺桿第二軸頸9132上,方形螺母915旋上螺桿913適當位置,方形滑塊916套設于螺桿第三軸頸9133上,第三六角螺母917預緊,彈性聯軸器912使液壓馬達911輸出軸與螺桿第一軸頸9131同軸固連一體,第三方筒形伸縮臂902從螺桿913左端套設于其上,使第三方筒形伸縮臂凹槽螺栓孔90221與方形螺母螺紋盲孔9151同軸,二個第二螺栓918分別旋入預緊,第三方筒形固定臂901從螺桿913右端套設于其上,使液壓馬達911固連于第三方筒形固定臂901內孔上表面,單耳環支座914固連于第三方筒形固定臂901內孔上表面,組成第二伸縮驅動裝置91,方形滑塊916與第三方筒形伸縮臂902形成移動副,第三激光位移傳感器903對稱固連于第三方筒形固定臂901上面,第三測距參照板904固連于第三方筒形伸縮臂902上面;
所述的第二擺動裝置92和第一擺動裝置83組成及結構形式一樣,進行與第一擺動裝置83相同的組裝操作,組成第二擺動裝置92;
所述的抓取及轉枕裝置94是由第二箱體941、第三螺旋擺動液壓馬達942、液壓油缸943、第一推力軸承944、第二推力軸承945、第四六角螺母946、活塞947、活塞桿948、階梯U形支架949、第一連桿950、第二連桿951、二個第二擺桿952、二個滾輪953、端蓋954和二個機械爪955裝置組成,第二箱體941設有對稱的四個螺紋孔9411、第一圓孔段9412、扇形孔段9413、第二圓孔段9414、軸套段9415和第三圓孔段9416,第三螺旋擺動液壓馬達942輸出軸固連法蘭盤9421,法蘭盤9421設有限位扇形凸臺94211,扇形孔段9413設有第一限位面94131和第二限位面94132,液壓油缸943設有法蘭盤9431、第一軸頸9432、第二軸頸9433和第三軸頸9434,法蘭盤9431設有限位扇形凸臺94311,活塞947設有軸孔9471,活塞桿948設有軸頸9481和雙耳環9482,階梯U形支架949設有凸緣9491、軸孔9492、二個槽孔9493、二個銷孔9494、四個第一單耳環9495和八個第二單耳環9496,第一連桿950設有雙耳環9501和單耳環9502,第二連桿951設有二個雙耳環9511,第二擺桿952設有單耳環9521、銷孔9522和雙耳環9523;
所述的機械爪955是由階梯U形支架949、四個第三擺桿9551、二個圓柱形彈簧9552和壓板9553組成,第三擺桿9551設有二個雙耳環95511,壓板9553設有二個第一單耳環95531和四個第二單耳環95532;
將第三螺旋擺動液壓馬達輸出軸法蘭盤限位扇形凸臺94211與液壓油缸法蘭盤限位扇形凸臺94311對正固連,第一推力軸承944套設于液壓油缸第一軸頸9432上,將液壓油缸穿入第二箱體941階梯孔內,使第三螺旋擺動液壓馬達輸出軸法蘭盤9421和液壓油缸法蘭盤9431置入第二箱體第一圓孔段9413,限位扇形凸臺94211左側面與扇形孔段第一限位面94131接觸,第一推力軸承944置入第二箱體第二圓孔段9414,使第三螺旋擺動液壓馬達942固連于第二箱體941底板上,使端蓋954與第二箱體941固連;
將第二推力軸承945套設于油缸第三軸頸9434上,使其置入第二箱體第三圓孔段9416段,活塞桿948穿過階梯U形支架軸孔9492,活塞軸孔9471套設于活塞桿軸頸9481,第四六角螺母946預緊,將活塞947置入液壓油缸943缸筒內,將階梯U形支架凸緣9491穿入液壓油缸943缸筒固連,使油缸第二軸頸9433與第二箱體軸套段9415鉸鏈連接,將活塞桿雙耳環9482、第二連桿雙耳環9511和第一連桿單耳環9502同軸穿入銷軸鉸鏈連接,第二擺桿雙耳環9523與滾輪953同軸穿入銷軸鉸鏈連接,第二擺桿銷孔9522與階梯U形支架銷孔9494同軸穿入銷軸鉸鏈連接,第一連桿雙耳環9501和第二連桿雙耳環9511分別與第一擺桿單耳環9521同軸穿入銷軸鉸鏈連接;
將四個第三擺桿9551的雙耳環95511分別與階梯U形支架四個第二單耳環9496同軸穿入銷軸鉸鏈連接,四個第三擺桿9551的另一個雙耳環95511分別與壓板四個第二單耳環95532同軸穿入銷軸鉸鏈連接,二個圓柱形彈簧9552一端分別與階梯U形支架二個第一單耳環9495固連,二個圓柱形彈簧9552另一端分別與壓板二個第一單耳環95531固連,組成機械爪955,二個圓柱形彈簧9552的拉力,使鉸接于第二擺桿9523的滾輪953始終與壓板9553接觸,重復前述組裝操作,組裝另一個機械爪955,組成抓取及轉枕裝置94;
將二個第一擺桿六棱柱孔單耳環931分別套設于二個階梯軸第一六棱柱軸段9254,二個第一六角螺母96分別預緊,再將另外二個第一擺桿六棱柱孔單耳環931分別套設于二個階梯軸第二六棱柱軸段9254,另外二個第一六角螺母96分別預緊,使四個第一擺桿93的一端分別與二個階梯軸925的兩端固連,四個第一擺桿單耳環932分別與第二箱體四個螺紋孔9411同軸,四個第二螺栓97分別預緊,使四個第一擺桿93分別與第二箱體941鉸鏈連接,形成并聯平行四桿機構;
將第一箱體831固連于第三方筒形伸縮臂封閉端9021,組成轉枕及推拉軌枕裝置9。
本實用新型的工作過程和原理如下:
1.拆卸螺母工作:采用人工或機械將壞軌枕兩側軌枕間石碴清理完,壞軌枕右側第二軌枕外側螺栓用機油標記,工程車牽引軌道車運行至待換軌枕附近時,CMOS圖像傳感器采集的圖像信息,通過圖形識別系統自動識別,使工程車停在CMOS圖像傳感器與機油標記螺栓同軸的位置,四個內廣口磁性梅花套筒位于待換軌枕四個螺栓正上方,圖1所示位置,油泵開始工作,高壓油使升降驅動雙輸出軸液壓馬達開始正向轉動,驅動左旋螺桿和右旋螺桿正向同步轉動,使左旋方形螺母和右旋方形螺母分別推動與其固連的二個第一方筒形伸縮臂同步伸出,方形滑塊在第一方筒形伸縮臂內孔上表面滑動,避免左旋螺桿和右旋螺桿承受彎矩,使對稱設置的二個平行四桿機構的二對擺桿相對于下橫梁背向同步擺動,升降裝置托帶二個螺母裝拆裝置下降,通過第一激光位移傳感器測量其與下橫梁的位移信號,來控制升降驅動雙輸出軸液壓馬達和第一螺旋擺動液壓馬達工作,當內廣口磁性梅花套筒套設于螺母上,圖3所示位置,升降驅動雙輸出軸液壓馬達停止正向轉動,高壓油使二個第一螺旋擺動液壓馬達開始反向同步轉動,驅動二個圓形連接板分別托帶二個內齒輪轉動,每個內齒輪同時與二個齒輪嚙合,驅動二個傳動軸轉動,使四個內廣口磁性梅花套筒反向同步轉動,四個內廣口磁性梅花套筒同步旋下四個螺母,內廣口磁性梅花套筒的磁性使旋下的螺母留在內廣口磁性梅花套筒內,二個第一螺旋擺動液壓馬達停止反向轉動,高壓油使升降驅動雙輸出軸液壓馬達開始反向轉動,驅動左旋螺桿和右旋螺桿反向同步轉動,使左旋方形螺母和右旋方形螺母分別拉動與其固連的二個第一方筒形伸縮臂同步縮回,使對稱設置的二個平行四桿機構的二對擺桿相對于下橫梁相向同步擺動,升降裝置托帶二個螺母裝拆裝置上升至圖1所示位置,升降驅動雙輸出軸液壓馬達停止反向轉動,完成拆卸螺母工作;
2.拉出壞軌枕工作:工程車牽引軌道車左移,通過圖形識別系統自動識別軌枕鋼軌外螺栓圖像的個數,使軌道車左移一個軌枕間距,轉枕及推拉軌枕裝置位于壞軌枕正上方,高壓油使液壓馬達開始正向轉動,驅動螺桿正向轉動,方形螺母推動第三方筒伸縮臂伸出,第三方筒伸縮臂托帶第二擺動裝置和抓取及轉枕裝置向外運動,通過第三激光位移傳感器測量其與第三測距參照板的位移信號,來控制液壓馬達、第二螺旋擺動液壓馬達和第三螺旋擺動液壓馬達工作,第二擺動裝置和抓取及轉枕裝置向外運動至合適位置,液壓馬達停止正向轉動,其開始反向轉動,驅動螺桿反向轉動,方形螺母拉動第三方筒伸縮臂縮回,第三方筒伸縮臂托帶第二擺動裝置和抓取及轉枕裝置向內運動,同時第三螺旋擺動液壓馬達正向轉動,不完全齒輪與二個扇形齒輪嚙合傳動,二個階梯軸驅動四個第一擺桿正向擺動,第二箱體托帶抓取及轉枕裝置做平動,當二個第一擺桿與第一限位凸臺接觸時,第三螺旋擺動液壓馬達停止轉動,電磁換向閥的中位使第三螺旋擺動液壓馬達保壓,當機械爪的二個壓板向內運動至壞軌枕兩側適當位置時,液壓馬達停止反向轉動,高壓油使液壓油缸活塞桿伸出,推動第一連桿和第二連桿運動,使二個對稱設置的第三擺桿相向擺動,鉸接于第三擺桿雙耳環的滾輪壓住壓板,滾輪滾動使壓板克服二個圓柱螺旋彈簧的拉力作平動,二個并聯平行四桿機構正向擺動,當二個壓板夾緊軌枕時,電磁換向閥的中位使液壓油缸保壓;
高壓油使第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達開始正向轉動,驅動左旋螺桿和右旋螺桿同步正向轉動,使左旋方形螺母和右旋方形螺母分別推動與其固連的二個第二方筒形伸縮臂同步伸出,通過第二激光位移傳感器測量其與第二測距參照板的位移信號,來控制第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達和第二螺旋擺動液壓馬達工作,二個第二方筒形伸縮臂分別托帶二個第一擺動裝置及伸縮套式提軌油缸向外運動至適當位置,第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達停止正向轉動,其開始反向轉動,驅動左旋螺桿和右旋螺桿同步反向轉動,使左旋方形螺母和右旋方形螺母分別拉動與其固連的二個第二方筒形伸縮臂同步縮回,二個第二方筒形伸縮臂分別托帶二個第一擺動裝置及伸縮套式提軌油缸向內運動,同時第二螺旋擺動液壓馬達開始正向轉動,不完全齒輪與二個扇形齒輪嚙合傳動,二個階梯軸驅動四個擺桿正向擺動,箱型連桿托帶伸縮套式提軌油缸做平動,當二個擺桿與第一限位凸臺接觸時,第二螺旋擺動液壓馬達停止轉動,電磁換向閥的中位使第二螺旋擺動液壓馬達保壓,當伸縮套式提軌油缸缸體與鋼軌下翼緣側面接觸時,其加力板上表面與鋼軌下面接觸,第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達停止反向轉動;
高壓油使伸縮套式提軌油缸的第二級伸縮套筒隨第一級伸縮套筒伸出,第一級伸縮套筒運動至最大行程,第二級伸縮套筒開始伸出,當固連于第二級伸縮套筒的撐板接觸道床石碴并將其壓實后,隨著第二級伸縮套筒的不斷伸出,伸縮套式提軌油缸的缸體托帶加力板向上運動,使鋼軌頂起,電磁換向閥的中位使伸縮套式提軌油缸保壓;
高壓油使第三螺旋擺動液壓馬達開始正向轉動,使液壓油缸托帶機械爪正向轉動,機械爪使軌枕正向轉動,當第三螺旋擺動液壓馬達法蘭盤和液壓油缸法蘭盤限位扇形凸臺與第二箱體扇形孔第二限位面接觸時,機械爪使軌枕正向轉動90°,第三螺旋擺動液壓馬達停止正向轉動,高壓油使液壓馬達開始正向轉動,機械爪拉動壞軌枕向外運動,當壞軌枕向外運動至其后端面與前面鋼軌下翼緣后側面共面時,圖6所示位置,液壓馬達停止正向轉動,高壓油使第三螺旋擺動液壓馬達開始反向轉動,使液壓油缸托帶機械爪反向轉動,機械爪使軌枕反向轉動,當第三螺旋擺動液壓馬達法蘭盤和液壓油缸法蘭盤限位扇形凸臺與第二箱體扇形孔第一限位面接觸時,機械爪使軌枕反向轉動90°,第三螺旋擺動液壓馬達停止反向轉動;
高壓油使液壓油缸活塞桿開始縮回,拉動第一連桿和第二連桿運動,使二個對稱設置的第三擺桿背向擺動,在二個圓柱螺旋彈簧的拉力作用下,使二個壓板作平動,二個并聯平行四桿機構反向擺動,當二個壓板與軌枕側面脫開接觸時,液壓油缸活塞桿停止縮回;
高壓油使第二螺旋擺動液壓馬達反向轉動,不完全齒輪與二個扇形齒輪嚙合傳動,二個階梯軸驅動四個第一擺桿反向擺動,第二箱體托帶抓取及轉枕裝置做平動,當二個第一擺桿與第二限位凸臺接觸時,第二螺旋擺動液壓馬達停止轉動,電磁換向閥的中位使第二螺旋擺動液壓馬達保壓;
高壓油使液壓馬達開始反向轉動,第三方筒伸縮臂托帶第二擺動裝置和抓取及轉枕裝置向內運動至圖1所示位置,液壓馬達停止反向轉動;
高壓油使伸縮套式提軌油缸第二級伸縮套筒回縮,第二級伸縮套筒回縮至止點,第二級伸縮套筒隨第一級伸縮套筒開始縮回,第二級伸縮套筒拉著撐板向上運動,鋼軌下落至原位置,將壞軌枕壓住,使其上表面與二個鋼軌下表面平行,伸縮套式提軌油缸停止工作;
高壓油使第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達開始正向轉動,二個第二方筒形伸縮臂托帶伸縮套式提軌油缸向外運動,當其加力板與鋼軌脫開接觸時,第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達停止正向轉動;
高壓油使第二螺旋擺動液壓馬達開始反向轉動,不完全齒輪與二個扇形齒輪嚙合傳動,二個階梯軸驅動四個擺桿反向擺動,箱型連桿托帶伸縮套式提軌油缸做平動,當二個擺桿與第二限位凸臺接觸時,伸縮套式提軌油缸運動至圖1所示位置,第二螺旋擺動液壓馬達停止轉動,電磁換向閥的中位使第二螺旋擺動液壓馬達保壓,拉出壞軌枕工作結束,牽引車牽引軌道車左移,采用人工或機械將壞軌枕移開;
3.推進好軌枕工作:采用人工或機械將好軌枕擺好后,工程車牽引軌道車右移至已換軌枕附近時,CMOS圖像傳感器采集的圖像信息,通過圖形識別系統自動識別,使工程車停在CMOS圖像傳感器與機油標記螺栓同軸的位置,通過圖形識別系統自動識別軌枕鋼軌外螺栓圖像的個數,使軌道車左移一個軌枕間距,轉枕及推拉軌枕裝置位于好軌枕上方,提軌裝置位于好軌枕右側軌枕間正上方,圖1所示位置,高壓油使液壓馬達開始正向轉動,第二擺動裝置和抓取及轉枕裝置向外運動,當第三方筒形伸縮臂伸出至止點時,液壓馬達輸出軸停止正向轉動;
高壓油使第二螺旋擺動液壓馬達開始正向轉動,第二箱體托帶抓取及轉枕裝置做平動,當二個第一擺桿與第一限位凸臺接觸時,第二螺旋擺動液壓馬達停止正向轉動,電磁換向閥的中位使第二螺旋擺動液壓馬達保壓;
高壓油使液壓馬達開始反向轉動,使第二擺動裝置和抓取及轉枕裝置向內運動,當機械爪的二個壓板運動至好軌枕兩側適當位置時,圖6所示位置,液壓馬達停止反向轉動,高壓油使液壓油缸活塞桿伸出,當二個壓板夾緊軌枕時,電磁換向閥的中位使液壓油缸保壓;
高壓油使第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達開始正向轉動,第一擺動裝置及伸縮套式提軌油缸向外運動至適當位置,第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達停止正向轉動,其開始反向轉動,使第一擺動裝置及伸縮套式提軌油缸向內運動,同時第二螺旋擺動液壓馬達開始正向轉動,當二個擺桿與第一限位凸臺接觸時,第二螺旋擺動液壓馬達停止正向轉動,電磁換向閥的中位使第二螺旋擺動液壓馬達保壓,當伸縮套式提軌油缸向內運動至其缸體與鋼軌下翼緣側面接觸時,其加力板上表面與鋼軌下面接觸,第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達停止反向轉動;
高壓油使伸縮套式提軌油缸的伸縮套筒開始逐級伸出,縮套式提軌油缸的缸體加力板將鋼軌頂起,電磁換向閥的中位使伸縮套式提軌油缸保壓;
高壓油使第三螺旋擺動液壓馬達開始正向轉動,機械爪使軌枕正向轉動90°,第三螺旋擺動液壓馬達停止正向轉動,高壓油使液壓馬達開始反向轉動,使機械爪推動好軌枕向內運動,使好軌枕向內運動至圖1所示位置時,液壓馬達停止反向轉動,高壓油使第三螺旋擺動液壓馬達開始反向轉動,機械爪使軌枕反向轉動90°;
高壓油使液壓油缸活塞桿開始縮回,當二個壓板與軌枕脫開接觸時,液壓油缸活塞桿停止縮回;
高壓油使第二螺旋擺動液壓馬達開始反向轉動,當二個第一擺桿與第二限位凸臺接觸時,第二螺旋擺動液壓馬達停止轉動,電磁換向閥的中位使第二螺旋擺動液壓馬達保壓;
高壓油使伸縮套式提軌油缸的伸縮套筒開始逐級縮回,鋼軌下落至原位置,伸縮套式提軌油缸停止工作;
高壓油使第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達開始正向轉動,使第一方筒形伸縮臂托帶伸縮套式提軌油缸向外運動,當其加力板與鋼軌脫開接觸時,第一伸縮驅動雙輸出軸液壓馬達停止正向轉動;
高壓油使第二螺旋擺動液壓馬達開始反向轉動,當二個擺桿與第二限位凸臺接觸時,伸縮套式提軌油缸運動至圖1所示位置,第二螺旋擺動液壓馬達停止反向轉動,電磁換向閥的中位使第二螺旋擺動液壓馬達保壓,推進好軌枕工作結束;
4.安裝螺母工作:工程車牽引軌道車右移,通過圖形識別系統自動識別軌枕鋼軌外螺栓圖像的個數,使軌道車右移一個軌枕間距,四個留有螺母內廣口磁性梅花套筒與四個固連于軌枕上的螺栓同軸,圖1所示位置,高壓油使升降驅動雙輸出軸液壓馬達開始正向轉動,升降裝置托帶二個螺母裝拆裝置下降,當其下降至內廣口磁性梅花套筒中的螺母與已換軌枕螺栓接觸,圖3所示位置,升降驅動雙輸出軸液壓馬達停止正向轉動,高壓油使二個第一螺旋擺動液壓馬達正向同步轉動,驅動二個圓形連接板分別托帶二個內齒輪正向轉動,每個內齒輪同時與二個齒輪嚙合,驅動二個傳動軸轉動,使四個內廣口磁性梅花套筒正向同步轉動,四個內廣口磁性梅花套筒內的螺母同步旋入軌枕四個螺栓并預緊,二個第一螺旋擺動液壓馬達停止正向轉動,高壓油使升降驅動雙輸出軸液壓馬達開始反向轉動,升降裝置托帶二個螺母裝拆裝置上升至圖1所示位置,油停止工作,安裝螺母工作完成,工程車牽引軌道車離開。
彈性聯軸器和內廣口螺母能有效適應軌枕螺栓位置偏差,使內廣口螺母容易旋上軌枕螺栓;升降裝置對稱設置的二個平行四桿機構,使第一方筒形伸縮臂始終與下橫梁始終平行,以適應直線和曲線鐵軌路段軌枕螺母裝拆工作。