鐵路平車帶載行走裝置及鐵路本線更換軌道大部件方法與流程

本發明涉及一種鐵路作業裝置，具體涉及一種鐵路平車帶載行走裝置及鐵路本線更換軌道大部件方法。

背景技術：

目前，我國還沒有專門用于高鐵線路的道岔大部件快速更換的設備，普遍采用平車運輸道岔，用16t或25t軌道吊進行鄰線吊裝道岔大部件，并以人工撥軌和拉軌的方式進行更換。然而，這種傳統的更換方式存在起重機吊臂容易侵犯接觸網、對新軌易造成隱性傷害、施工效率低、占用天窗點時間長和線路影響面積大等問題。有關專家和單位試圖解決現有道岔大部件更換存在的施工效率低、勞動強度大和侵犯接觸網等問題，具有代表性的有：專利cn202989702u提出的懸臂門架式道岔吊裝運輸工作裝置，專利cn104775341a提出的伸縮滾道式高速道岔長大部件的更換系統及更換方法。雖然這些理論研究對高速道岔大部件更換進行了相關有益的探討，但均只是從理論上提出了相應的解決方案，在實際中運用不多。且這些理論研究均是以鄰線更換道岔大部件為前提，沒有從根本上解決線路影響面大這一施工作業難題。

技術實現要素：

本發明針對現有技術存在的問題，提出一種能夠實現本線更換道岔大部件、并能夠兼顧鄰線更換的鐵路平車帶載行走裝置及鐵路本線更換軌道大部件方法。

為達到上述技術目的，本發明的技術方案提供一種鐵路平車帶載行走裝置，其包括兩側對稱設有側導向槽的平車車架，以及裝載在平車車架上的起重機行走架；所述起重機行走架兩側設有活動車輪，所述活動車輪相應套裝在所述側導向槽內，另外，所述起重機行走架向下延伸出一支撐桿，所述支撐桿下端設有一動力輸出軸與所述支撐桿延伸方向相垂直的動力驅動部件，所述動力驅動部件的動力輸出端設有一同軸設置的驅動齒輪，同時，所述平車車架相對驅動齒輪的直線位置上設有一沿平車車架延伸方向設置的齒條，所述齒條與驅動齒輪嚙合設置。

優選的，所述車架本體包括箱型梁以及設置在箱型梁底部的桁架，所述箱型梁的兩側對稱設有側導向槽，所述側導向槽的槽口設有卡套件。

優選的，所述行走驅動機構包括設置于平車車架側邊的齒條，以及與所述齒條嚙合連接的驅動齒輪；所述驅動齒輪的中心軸通過回轉軸與動力驅動部件的動力輸出軸同軸連接設置，裝載在平車上的起重機行走架相對齒條一側延伸出一支撐桿，所述動力驅動部件固定設置在所述支撐桿上。

優選的，所述驅動齒輪的中心軸上同軸活動套裝有一輔助導輪，所述輔助導輪活動抵接在平車車架側邊。

優選的，所述行走驅動機構包括設置在齒條同一側、并與齒條嚙合連接的前、后驅動齒輪，所述前、后驅動齒輪通過回轉軸分別與前、后動力驅動部件的動力輸出軸同軸連接，所述前、后動力驅動部件分別與一中控模塊電性連接。

優選的，靠近車架兩端的車架上設有光電感應模塊，所述中控模塊與光電感應模塊電性連接。

一種采用上述鐵路平車帶載行走裝置實現的鐵路本線更換軌道大部件方法，所述鐵路本線更換軌道大部件方法包括如下步驟：

s1、在單線軌道上設置至少兩輛相對連接的鐵路平車帶載行走裝置，起重機固定設置在起重機行走架上，軌道更換部件放置在其中一輛平車上；

s2、通過運載小車將兩輛鐵路平車帶載行走裝置運輸至作業位置；

s3、將兩輛鐵路平車帶載行走裝置相悖分開行駛，使作業位置曝露在兩平車之間；

s4、驅動未裝載有軌道更換部件的鐵路平車帶載行走裝置的行走驅動機構，使起重機帶載行走至兩平車相對靠近的一端，并對損壞道岔部件進行帶載行走回收；

s5、驅動裝載有軌道更換部件的鐵路平車帶載行走裝置的行走驅動機構，由起重機吊裝著軌道更換部件帶載行走至兩平車相對靠近的一端，將軌道更換部件放置在待更換位置。

優選的，所述鐵路本線更換軌道大部件方法適用對編號在18號以內鐵軌部件進行更換。

一種采用上述鐵路平車帶載行走裝置實現的鐵路本線更換軌道大部件方法，所述鐵路本線更換軌道大部件方法包括如下步驟：

s1、在單線軌道上設置至少兩輛相對連接的鐵路平車帶載行走裝置，起重機固定設置在起重機行走架上，軌道更換部件放置在兩平車上；

s2、通過運載小車將兩輛鐵路平車帶載行走裝置運輸至作業位置，并由起重機將軌道更換部件吊裝至軌道一側；

s3、將兩輛鐵路平車帶載行走裝置相悖分開行駛，使作業位置曝露在兩平車之間；

s4、同時驅動兩鐵路平車帶載行走裝置的行走驅動機構，使起重機帶載行走至兩平車相對靠近的一端，由起重機共同將損壞道岔部件吊裝至軌道另一側，并將軌道更換部件吊裝至作業位置上；

s5、將兩輛鐵路平車帶載行走裝置靠近對接，并同時驅動兩鐵路平車帶載行走裝置的行走驅動機構，使起重機帶載行走至兩平車相對遠離的一端，并將損壞道岔部件吊裝至兩平車上。

優選的，所述鐵路本線更換軌道大部件方法適用對編號在42號以上鐵軌部件進行更換。

本發明所述鐵路平車帶載行走裝置及鐵路本線更換軌道大部件方法，其通過活動車輪與側導向槽的配合設置使所述起重機行走架活動套裝在所述平車車架上，并通過齒條與驅動齒輪構成的行走驅動機構，由起重機行走架帶動起重機在平車上進行帶載行走；從而使所述起重機能夠將放置在平車車架上的鐵軌部件在平車車架上前后吊裝，進而實現本線更換道岔大部件、并能夠兼顧鄰線更換的鐵路本線更換軌道大部件方法。

附圖說明

圖1為本發明所述鐵路平車帶載行走裝置的結構示意圖；

圖2為本發明所述鐵路平車帶載行走裝置中平車車架的結構示意圖；

圖3為本發明所述鐵路平車帶載行走裝置的行走驅動機構與平車車架一側配合設置的結構示意圖；

圖4為本發明所述鐵路平車帶載行走裝置中過橋裝置的結構示意圖；

圖5為本發明所述鐵路平車帶載行走裝置的模塊控制框圖；

圖6為采用本發明所述鐵路平車帶載行走裝置對18號道岔轍叉的鐵路本線更換軌道大部件方法的操作示意圖；

圖7為采用本發明所述鐵路平車帶載行走裝置對42號道岔轍叉的鐵路本線更換軌道大部件方法的操作示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明涉及一種鐵路平車帶載行走裝置，如圖1至圖5所示，其包括兩側對稱設有側導向槽13的平車車架10，以及裝載在平車車架10上的起重機行走架20。

如圖2所示，所述平車車架10本體由箱型梁11以及設置在箱型梁11底部的桁架12構成，具體的，所述桁架12設置在箱型梁11本體長度的中段，能夠保證車架本體的剛度，避免起重機質量較大而在帶載行走時對車架中段造成饒度形變的問題。所述箱型梁11的兩側對稱設有側導向槽13，所述側導向槽13的槽口設有卡套件14。

如圖1所示，所述起重機行走架20的兩側對稱向下延伸出支撐腳21，所述支撐腳21的自由端上活動套裝有活動車輪22，所述活動車輪22對應套裝在側導向槽13內，從而支撐所述起重機懸空設置在平車上。優選的，同側所述支撐腳21還包括前、后支撐腳211、212，所述前、后支撐腳211、212的自由端上活動套裝有前、后端活動車輪221、222，所述前、后端活動車輪221、222分別相應套裝在同側的側導向槽13內。當起重機需要進行帶載行走時，其前端的起吊端負重，對起重機的后端產生向上的拉力，通過所述后端活動車輪22套裝在側導向槽13中，從而克服所述向上的拉力，保證起重機在平車上帶載行走的穩定性。同時，所述側導向槽13的槽壁上設有耐磨件15，用于增強活動車輪22與側導向槽13之間的耐磨性。

另外，如圖1和圖3所示，平車車架10的側邊設有一平車車架10延伸方向設置的齒條30；所述起重機行走架20相對齒條30一側向下延伸出一支撐桿31，所述支撐桿31下端設有一動力輸出軸與所述支撐桿31延伸方向相垂直的動力驅動部件32，所述動力驅動部件32的動力輸出端通過回轉軸33同軸連接一驅動齒輪34，所述驅動齒輪34與齒條30嚙合設置。優選的，所述動力驅動部件32為液壓馬達。

當起重機需要在平車上進行帶載行走時，控制動力驅動部件32開始工作，所述動力驅動部件32通過回轉軸33帶動驅動齒輪34轉動，所述驅動齒輪34相對齒條30嚙合行走，進而帶動活動車輪22沿側導向槽13運動，通過起重機行走架20實現起重機在平車上的帶載行走。

由于根據地勢的變化，鐵路軌道會存在傾斜設置的鐵軌，其左右鐵軌不在同一高度上，當鐵路平車帶載行走裝置在傾斜鐵軌上時，所述平車在重力的作用下會略微向地勢較低的一側傾斜，即驅動齒輪34和齒條30之間的嚙合間隙也會發生變化，如果驅動齒輪34和齒條30之間的嚙合間隙過小，則他們之間的抵接摩擦力會影響其嚙合行走，因此，本發明在所述驅動齒輪34的中心軸上同軸活動套裝有一輔助導輪35，所述輔助導輪35活動抵接在平車車架10側邊，通過設計合理的輔助導輪35半徑，限制驅動齒輪34和齒條30之間的最小嚙合中心距，從而保證驅動齒輪34和齒條30的嚙合行走功能。

同時，根據實際應用需求，起重機行走架20需要在多個平車搭建的行程上進行帶載行走，因此，本發明實施例提供一種過橋部件40，所述平車的兩端通過過橋部件40連接另一個平車，從而增加起重機行走架20的帶載行走行程。如圖4所示，所述過橋部件40包括設置在平車車架10一端、并以車架本體長度延伸方向上的中軸線為中心線對稱活動鉸接的過橋桿41，所述對稱過橋桿41之間對稱設置有液壓汽缸42，所述液壓汽缸42的伸縮端與過橋桿41的桿體鉸接；所述車架的另一端設有與所述過橋桿41對應設置的過橋搭件43。

當起重機行走架20需要經過過橋部件40移動至另一個平車上時，啟動液壓汽缸42，由液壓汽缸42推動過橋桿41，使過橋桿41搭接在另一個平車的過橋搭件43上，從而完成兩個平車之間的過橋搭接。

不過，所述過橋部件40上沒有設置齒條30，則在所述行走驅動機構包括設置在齒條30同一側、并與齒條30嚙合連接的前、后驅動齒輪，所述前、后驅動齒輪通過回轉軸33分別與前、后動力驅動部件3221、322的動力輸出軸同軸連接，所述前、后動力驅動部件3221、322分別與一中控模塊50電性連接。同時，如圖5所示，靠近車架兩端的車架上設有光電感應模塊51，所述中控模塊50與光電感應模塊51電性連接，通過光電感應模塊51判斷起重機行走架20是否開始進行過橋位移，從而由中控模塊50對前、后動力驅動部件3221、322之間進行控制轉換，實現智能化過橋控制。

當起重機行走架20在單個平車上帶載行走時，所述中控模塊50控制前動力驅動部件321帶動前驅動齒輪嚙合行走，當起重機行走架20將要經過過橋部件40移動至另一個平車上時，所述光電感應模塊51感應到前驅動齒輪經過的信號，即判斷起重機行走架20即將進行過橋位移，此時，所述前驅動齒輪脫離齒條30，形成空轉，所述光電感應模塊51將該信號轉換為電信號發送給中控模塊50，中控模塊50接收到該電信號之后立即啟動后動力驅動部件322，由后動力驅動部件322帶動后驅動齒輪嚙合行走，推動前驅動齒輪向前行走，直至前驅動齒輪與下一個平車的齒條30嚙合，下一個平車上設置的光電感應模塊51感應到前驅動齒輪經過的信號，即判斷前驅動齒輪完成過橋位移，則再次將感應的信號發送給中控模塊50，中控模塊50接收到該電信號之后立即重新啟動前動力驅動部件321，由前動力驅動部件321帶動前驅動齒輪嚙合行走，帶動后驅動齒輪完成過橋位移。

進一步的，為了避免起重機在單個平車上的行走行程超過平車的本體長度，因此，如圖4和圖5所示，靠近車架兩端的車體平面上設有一凹槽60，所述凹槽60內設有一長度大于起重機行走架20高度的緩沖件61，所述緩沖件61與車架本體長度延伸方向垂直設置，且一端與旋轉電機62的動力輸出端垂直連接。當起重機在單個平車上行走時，啟動旋轉電機62，由所述旋轉電機62的動力輸出軸帶動緩沖件61繞連接點旋轉出凹槽60，直至緩沖件61與所述車體平面垂直設置，從而限制起重機的行走行程，避免起重機自平車上掉落。

根據上述鐵路平車帶載行走裝置，本發明還提供一種采用所述鐵路平車帶載行走裝置實現的鐵路本線更換軌道大部件方法，其中，所述鐵路本線更換軌道大部件方法包括一種適用對編號在18號以內鐵軌部件的鐵路本線更換軌道大部件方法，以及一種適用對編號在42號以上鐵軌部件的鐵路本線更換軌道大部件方法。

如圖6所示，對18號道岔轍叉的鐵路本線更換軌道大部件方法的操作步驟如下：

s1、在單線軌道上設置a、b兩輛相對連接的鐵路平車帶載行走裝置，且其起重機行走架上均固定設置有起重機，將18號道岔轍叉捆綁加固在a裝置的平車上；

s2、通過運載小車將兩輛鐵路平車帶載行走裝置運輸至作業位置；

s3、將a、b兩輛鐵路平車帶載行走裝置組成的車組解編，并相悖分開行駛12.8m左右停車，使作業位置曝露在兩平車之間，且舊轍叉端頭離平車車鉤約1.5m左右；

s4、驅動b裝置的行走驅動機構，使b裝置上的起重機帶載行走約18m至兩平車相對靠近端的旁承處停車，與此同時，在舊轍叉上裝吊具；b裝置的起重機吊臂從8m伸長到16.5m，直至舊轍叉上吊具的吊鉤勾住起重機吊臂后，對舊轍叉進行提升，提升高度為1.8m；再由b裝置的行走驅動機構通過起重機行走架帶動起重機帶載行走后退至初始位置，并將舊轍叉放置在平車上，完成舊轍叉的回收；

s5、驅動a裝置的行走驅動機構，由a裝置上的起重機吊載新轍叉向前帶載行駛18m左右至兩平車相對靠近端的旁承處停車，驅動a裝置的起重機懸臂從8m伸長到16.5m，并落下新轍叉進行鋪設，完成鋪設后，a裝置的起重機后退約18m回到初始位置，與此同時，快速連接新轍叉和鋼軌，待鋼軌焊接結束、扣件全部到位后，a、b車組相向行駛進行連掛，并收車駛離原來位置，從而完成18號道岔轍叉的快速更換。

如圖7所示，對42號道岔轍叉的鐵路本線更換軌道大部件方法的操作步驟如下：

s1、在單線軌道上設置a、b兩輛相對連接的鐵路平車帶載行走裝置，且其起重機行走架上均固定設置有起重機，a、b裝置上的起重機分別在兩平車相對外端旁承中心處，起重臂長為12.46m；

s2、將新前引軌裝至距a裝置的平車車架前端面約6m左右位置，新后引軌裝至距b裝置的平車后端面約7.46m位置，新轍叉于整列ab車組中心對稱布置；

s3、通過運載小車將兩輛鐵路平車帶載行走裝置運輸至作業位置，到達作業位置后，由a、b裝置上的起重機共同將新轍叉吊裝至軌道一測；

s4、將a、b兩輛鐵路平車帶載行走裝置組成的車組解編，并相悖分開行駛約18m停車，使作業位置曝露在兩平車之間；

s5、同時驅動a、b兩鐵路平車帶載行走裝置的行走驅動機構，使a、b裝置上的起重機帶載行走18m至兩平車相對靠近端的旁承處，由a、b裝置的起重機共同將舊轍叉吊裝至軌道另一側，將新轍叉吊裝至作業位置上，并用快速夾具緊固；

s6、a裝置平車向前移動約19.08m；b裝置平車向后移動16.08m；a裝置的起重機起重臂伸出3m至舊前引軌中心，起重臂長15.46m，將作業位置的舊前引軌吊起，a裝置的起重機帶載向前走行18m至兩平車相對遠離端的旁承處，起重臂縮短3m，將舊前引軌放至新前引軌平齊的位置處；b裝置的起重機起重臂伸出1.58m至舊后引軌中心，起重臂長14.08m，將作業位置的舊后引軌吊起，b裝置的起重機帶載向后走行18m至兩平車相對遠離端的旁承處，起重臂縮短1.58m，起重臂長12.46m，將舊后引軌放至新后引軌平齊的位置處；

s7、a裝置的起重機將新前引軌吊起，帶載向后走行18m至兩平車相對靠近端的旁承處，起重臂伸出3.0m，起重臂長15.46m，將新前引軌放至作業位置上；b裝置的起重機將新后引軌吊起；帶載向前走行18m至兩平車相對靠近端的旁承處，起重臂伸出1.58m，起重臂長14.08m，將新后引軌放至作業位置上，并使用快速接頭將新前后引軌緊固；

s8、a裝置的起重機向前走行18m至兩平車相對遠離端的旁承處，起重臂縮短3m，起重臂長12.46m，b裝置的起重機亦向后走行18m至兩平車相對遠離端的旁承處，起重臂縮短1.58m,起重臂長12.46m；a裝置平車向中心移動約19.08m,b裝置平車向中心移動16.08m,兩車重聯，a、b裝置的起重機共同將舊轍叉吊裝至平車上，整車組移出施工區域，返回保養點，從而完成42號道岔轍叉的快速更換。

本發明所述鐵路平車帶載行走裝置及鐵路本線更換軌道大部件方法，其通過活動車輪與側導向槽的配合設置使所述起重機行走架活動套裝在所述平車車架上，并通過齒條與驅動齒輪構成的行走驅動機構，由起重機行走架帶動起重機在平車上進行帶載行走；從而使所述起重機能夠將放置在平車車架上的鐵軌部件在平車車架上前后吊裝，進而實現本線更換道岔大部件、并能夠兼顧鄰線更換的鐵路本線更換軌道大部件方法。

以上所述本發明的具體實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何根據本發明的技術構思所做出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發明權利要求的保護范圍內。