軌道螺栓自動作業機的製作方法
2023-05-02 05:45:21
專利名稱：軌道螺栓自動作業機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軌道螺栓自動作業機，屬於軌道維護工具領域。
背景技術：
目前，國內鐵路是國家交通運輸的大動脈，由於列車提速，其運行的軌道日趨重要。而對緊固軌道的螺栓的要求更顯突出，相關規則中的軌道螺栓的「塗油」作業，即先將軌道螺栓除垢除鏽、旋鬆、塗抹防鏽油、按規定的扭力緊固的作業，主要以人力為主，其勞動強度大，作業時間長，工作效率低，作業質量差，作業成本高。為了解決上述問題，少量單位在螺栓「塗油」作業中，分別探索試用「軌道螺栓作業機」，與人力作業相比，相對提高了作業速度，但問題是首先，不能進行軌道螺栓作業前的表面除垢、除鏽作業，而且不能進行螺杆的動態旋轉「塗油」，儘管螺姆內螺紋局部實施了「塗油」，但重點的螺杆的外螺紋沒有「塗油」，不能保證「塗油」作業的質量。第二，由於中頻直流發電機結構複雜，功率增加困難，使扭力輸出不足，相當數量的鏽蝕嚴重螺栓擰不動，影響了作業的質量。第三，沒有來車緊急下道安全機構，可能影響列車安全。因此，不能滿足軌道螺栓維護作業規則和現場實際作業的要求，無法推廣和應用。本公司在2002年6月17日提出了「自動軌道螺栓作業機」的專利申請，專利號為02240552.6。鑑於上述，本實用新型的目的是提供一種能在軌道上自動行走、可全位動態旋轉「塗油」、扭力功率強大、具備可靠的下道安全機構、即可獨立作業、又可利用外接電源、又可輸出電源的可同時對兩個螺栓作業、操作簡便、功能齊全、省力高效的自動軌道螺栓作業機。
1.已知專利技術，自動軌道螺栓作業機在使用中發現其升降機構的使用中壽命短，性能不穩定，不能在惡劣環境下長時間工作，造價成本高；2.已知專利技術，自動軌道螺栓作業機在將軌道螺栓全部鬆開，更換新軌時，發現其複合螺栓套筒在通過導向錐度與軌道螺栓接觸，旋鬆下的軌道螺栓，有時會卡在複合螺栓套筒中不能脫離，嚴重影響了下一步的工作。
3.已知專利技術，自動軌道螺栓作業機其高壓供油裝置設置在扭力輸出機構上，由於複合螺栓套筒上的巨大衝擊力和震動嚴重影響了高壓供油裝置的使用壽命。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種軌道螺栓自動作業機，以彌補現有技術中存在的不足。
本實用新型是按如下的方式來實現的一種軌道螺栓自動作業機，它由總電源系統、高壓塗油系統、水平轉向機構、懸浮對位機構、扭力輸出機構、自動走行機構、除垢除鏽機構、機架和緊急下道機構、微機控制系統等組成；所述懸浮對位機構中的升降機構由驅動、升降傳動和定位控制三部分裝置構成；驅動裝置包括有升降電機、減速器、主動軸、從動軸、同步輪、同步鏈條；所述升降電機通過減速器與主動軸相連，所述主動軸和從動軸上分別設有同步輪，所述同步鏈條的兩端分別鉸接在不同的兩個同步鏈輪上，並且同步鏈條以S形設置在兩個同步連輪上；升降傳動裝置包括有升降輪、升降鏈條、鏈板，所述升降輪分別設置在主動軸和從動軸的兩端，設置在升降輪上的升降鏈條的一端通過鉸軸鉸接在升降輪上，其升降鏈條的另一端與鏈板上端相鉸接，鏈板的下部固定在扭力輸出機構的扭矩電機上；定位控制裝置為平行六連杆機構，在其平行六連杆機構的上部兩桿的上端和下部兩桿的下端分別設有一個相嚙合的嚙合副，所述位於下部的嚙合副鉸接在鏈板上。
所述扭力輸出機構包括有扭矩電機、衝擊器、複合螺栓套筒，所述扭矩電機、衝擊器和複合螺栓套筒依次豎直向下連接，在複合螺栓套筒內設有脫離彈簧；所述高壓塗油系統由油箱、高壓沒泵、油泵電機、高壓儲油罐、電磁閥和連接油管構成，其中高壓儲油罐通過電磁閥與扭力輸出機構上端的油管連接件相連；所述平行六連杆機構及其相對應的嚙合副分別設置在扭力輸出機構的正面和兩個側面上。
所述平行六連杆機構上的嚙合副前設有護板。
1、作業準備供電機型接通電源，操作者向前在軌道的外則布置供電電纜，並將電纜的插頭與電纜線樞上的插座連接固定後，經排線機構的電纜換向輪引出，再加滿防鏽油，然後將本機置於待作業的軌道上，拉起操作扶手接通電源，等待計算機的運行指令。一體化機型，加足燃油、機油、防鏽油，起動發電機至正常工作後，將本機置於待作業的軌道上，拉起操作扶手接通電源，等待計算機的運行指令。
2、旋鬆作業自動走行時，操作者首先接通收線電機開關，放下對位傳感器，並將其與複合螺栓套筒中心線的距離調整到與兩根軌枕軌道螺栓的中心距離一致後固定，接通除垢電機開關，然後由主控制板輸入旋鬆作業的指令，握住操作扶手，點動運行指令按鈕，計算機首先向走行電機、收線電機發出走行和收線指令，同時先後向輔助電機、除垢電機發出除垢指令。輔助電機工作到位後停止，走行電機驅動走行機構向前走行，收線電機收線，位於機體底部中間的除垢鋼針刷在除垢電機驅動下高速旋轉，將待作業的軌道螺栓表面的汙垢、鏽垢迅速清除。當複合螺栓套筒移動至待作業的軌道螺栓上方時，對位傳感器也同時移動至下一個待作業的軌道螺栓的上方，並向計算機發出到位信號，計算機指令走行電機、收線電機停機，同時計算機指令除垢電機停機。此時操作者可作微量的前後移動調整，如不需調整可直接點動運行指令按鈕，計算機則向升降電機發出工作指令，扭力輸出機構快速下移，當複合螺栓套筒導向錐度與軌道螺栓接觸，存在偏離誤差時，懸浮對位機構和轉向對位機構同時工作，自動調整兩複合螺栓套筒的距離和角度，使複合螺栓套筒與軌道螺栓快速進入嚙合，當懸浮對位機構下行至下止點時，升降傳感器向計算機發出信號，計算機指令升降電機停機。當複合螺栓套筒與軌道螺栓仍末完全進入嚙合時，操作者可點動操作扶手上的對位按鈕，向計算機發出對位信號，計算機同時向扭矩電機發出10毫秒瞬間工作指令，直至複合螺栓套筒與軌道螺栓完全進入嚙合為止。否則，直接點動輸入再運行按鈕，計算機向扭矩電機發出工作指令，扭矩電機經衝擊器、主輸出軸至複合螺栓套簡，使兩個軌道螺栓先後快速旋鬆，此時，扭距傳感器向計算機發出軌道螺栓旋鬆的信號，計算機指令扭矩電機停機。同時指令升降電機驅動扭力輸出機構上行、指令走行電機驅動整機前行、指令收線機構電機驅動收線機構收線、指令除垢電機驅動垢除除鏽機構，對下一個待作業的螺栓進行除垢。當升降機構上升至上止點時，升降傳感器向計算機發出信號，計算機指令升降電機停機，當對位傳感器移動到下一個待作業的軌道螺栓時，向計算機發出到位信號，計算機指令走行電機、收線電機停機。至此，完成兩個軌道螺栓的一次旋鬆的作業過程，計算機等待操作者的下一個指令。當線路軌枕的間距變化較大時，不接通收線電機開關，自動走機構停止工作，操作者直接移動整機進行作業。
3、緊固作業自動走行時，操作者首先接通收線電機開關，放下對位傳感器，關閉除垢除鏽機構，然後由主控制板輸入緊固作業的指令，握住操作扶手，點動發出運行指令按鈕，計算機首先向走行電機、收線電機發出走行和收線指令，走行電機驅動走行機構向前走行，收線電機收線，當複合螺栓套筒移動至待作業的軌道螺栓上方時，對位傳感器也同時移動至下一個待作業的軌道螺栓的上方，並向計算機發到位信號，計算機指令走行電機、收線電機停止。此時操作者可作微量的前後移動調整，如不需調整可直接點動運行指令按鈕，計算機則向升降電機發出工作指令，扭力輸出機構快速下移，當複合螺栓套筒導向錐度與軌道螺栓接觸，存在偏離誤差時，懸浮對位機構和轉向對位機構同時工作，自動調整兩複合螺栓套筒的距離和角度，使複合螺栓套筒與軌道螺栓快速進入嚙合，當懸浮對位機構下行至下止點時，升降傳感器向計算機發出信號，計算機指令升降電機停機。當複合螺栓套筒與軌道螺栓仍末完全進入嚙合時，操作者可點動操作扶手上的對位按鈕，向計算機發出對位信號，計算機同時向扭矩電機發出10毫秒瞬間操作指令，直至複合螺栓套筒與軌道螺栓完全進入嚙合為止。否則，直接點動運行按鈕，計算機向扭矩電機發出工作指令，扭矩電機經衝擊器、輸出主軸至複合螺栓套筒，使軌道螺栓按已輸入的緊固扭力值先後快速緊固，當軌道螺栓的實際扭力達到規定的扭力值時，扭距傳感器向計算機發出軌道螺栓已緊固的信號，計算機指令扭矩電機停機。
本實用新型的軌道螺栓自動作業機，通過本設計方案；1.提高了升降機構的使用壽命及性能的穩定性，能夠在惡劣環境和風少氣候下長時間工作，同時降低了造價和成本；2.軌道螺栓自動作業機在將軌道螺栓全部鬆開，更換新軌時，保證了複合螺栓套筒內旋鬆的螺母能夠完全脫離，不會卡在複合螺栓套筒中影響下一步工作。
3.軌道螺栓自動作業機將高壓供油裝置設置脫離開扭力輸出機構，並且改為軟管連接，大大減少了複合螺栓套筒上的巨大衝擊力和震動帶來的影響，提高了高壓供油裝置的使用壽命和效果。
圖1為本實用新型的俯視局部剖視圖。
圖2為升降機構俯視結構示意圖。
圖3為圖2的A-A階梯剖視示意圖。
圖4為圖3的右視結構示意圖。
圖5為圖3的後視結構示意圖。
圖6為平行六連杆機構結構示意圖。
圖7為扭力輸出機構結構示意圖。
圖中1機架、2連接油管、3電磁閥、4油箱、5高壓儲油罐、6油泵、7油泵電機、8油管連接件、9扭矩電機、10主動軸、11同步輪、12減速器、13同步鏈條、14升降電機、15從動軸、16升降輪、17護板、18平行六連杆機構、19嚙合副、20升降鏈條、21鉸軸、22鏈板、23導向錐角、24脫離彈簧、25複合螺栓套筒、26衝擊器、27扭矩電機、28油管連接件。
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。
本實用新型涉及的軌道螺栓自動作業機，它由總電源系統、高壓塗油系統、水平轉向機構、懸浮對位機構、扭力輸出機構、自動走行機構、除垢除鏽機構、機架和緊急下道機構、微機控制系統等組成；
所述懸浮對位機構中的升降機構由驅動、升降傳動和定位控制三部分裝置構成；驅動裝置包括有升降電機14、減速器12、主動軸10、從動軸15、同步輪11、同步鏈條13；所述升降電機14通過減速器12與主動軸10相連，所述主動軸10和從動軸15上分別設有同步輪11，所述同步鏈條13的兩端分別鉸接在不同的兩個同步輪11上，並且同步鏈條11以S形設置在兩個同步連輪11上；升降傳動裝置包括有升降輪16、升降鏈條20、鏈板22，所述升降輪16分別設置在主動軸10和從動軸15的兩端，設置在升降輪16上的升降鏈條20的一端通過鉸軸21鉸接在升降輪16上，其升降鏈條20的另一端與鏈板22上端相鉸接，鏈板22的下部固定在扭力輸出機構的扭矩電機27上；定位控制裝置為平行六連杆機構18，在其平行六連杆機構18的上部兩桿的上端和下部兩桿的下端分別設有一個相嚙合的嚙合副19，所述位於下部的嚙合副19鉸接在鏈板22上。
所述扭力輸出機構包括有扭矩電機27、衝擊器26、複合螺栓套筒25，所述扭矩電機27、衝擊26和複合螺栓套筒25依次豎直向下連接，在複合螺栓套筒25內設有脫離彈簧24；所述高壓塗油系統由油箱4、高壓油泵6、油泵電機7、高壓儲油罐5、電磁閥3和連接油管2構成，其中高壓儲油罐5通過電磁閥3與扭力輸出機構上端的油管連接件8相連；所述平行六連杆機構18及其相對應的嚙合副19分別設置在扭力輸出機構的正面和兩個側面上。
所述平行六連杆機構18上的嚙合副19前設有護板17。
本實用新型是機電一體化的機器，自行完成各個項目作業，它體現了本機的自動化程度，是機電一體化產品的標誌。
權利要求1.一種軌道螺栓自動作業機，它由總電源系統、高壓塗油系統、水平轉向機構、懸浮對位機構、扭力輸出機構、自動走行機構、除垢除鏽機構、機架和緊急下道機構、微機控制系統等組成，其特徵在於所述懸浮對位機構中的升降機構由驅動、升降傳動和定位控制三部分裝置構成；A、驅動裝置包括有升降電機、減速器、主動軸、從動軸、同步輪、同步鏈條；所述升降電機通過減速器與主動軸相連，所述主動軸和從動軸上分別設有同步輪，所述同步鏈條的兩端分別鉸接在不同的兩個同步輪上，並且同步鏈條以S形設置在兩個同步連輪上；B、升降傳動裝置包括有升降輪、升降鏈條、鏈板，所述升降輪分別設置在主動軸和從動軸的兩端，設置在升降輪上的升降鏈條的一端通過鉸軸鉸接在升降輪上，其鏈條的另一端與鏈板上端相鉸接，鏈板的下部固定在扭力輸出機構的扭矩電機上；C、定位控制裝置為平行六連杆機構，在其平行六連杆機構的上部兩桿的上端和下部兩桿的下端分別設有一個相嚙合的嚙合副，所述位於下部的嚙合副鉸接在鏈板上。所述扭力輸出機構包括有扭矩電機、衝擊器、複合螺栓套筒，所述扭矩電機、衝擊器和複合螺栓套筒依次豎直向下連接，在複合螺栓套筒內設有脫離彈簧；所述高壓塗油系統由油箱、高壓油泵、油泵電機、高壓儲油罐、電磁閥和連接油管構成，其中高壓儲油罐通過電磁閥與扭力輸出機構上端的油管連接件相連。
2.根據權利要求1所述的軌道螺栓自動作業機，其特徵在於所述平行六連杆機構及其相對應的嚙合副分別設置在扭力輸出機構的正面和兩個側面上。
3.根據權利要求1所述的軌道螺栓自動作業機，其特徵在於所述平行六連杆機構上的嚙合副前設有護板。
專利摘要本實用新型涉及一種軌道螺栓自動作業機，它是由總電源系統、高壓塗油系統、水平轉向機構、懸浮對位機構、扭力輸出機構、自動走行機構、除垢除鏽機構、機架和緊急下道機構、微機控制系統等組成，本實用新型通過本設計方案，提高了升降機構的使用壽命及性能的穩定性，能夠在惡劣環境和風少氣候下長時間工作，同時降低了造價和成本；保證了複合螺栓套筒在旋鬆下軌道螺母后，複合螺栓套筒中螺母能夠完全脫離，不會卡在複合螺栓套筒中影響下一步工作；高壓供油裝置設置脫離開扭力輸出機構上，大大減少了複合螺栓套筒上的巨大衝擊力和震動帶來的影響，提高了高壓供油裝置的使用壽命和效果。
文檔編號E01B29/00GK2727229SQ200420009179
公開日2005年9月21日 申請日期2004年7月9日 優先權日2004年7月9日
發明者董國興 申請人:北京鐵科益路科技有限公司