本发明涉及工程技术设备及方法技术领域，具体来说是一种伸缩式双向运行横向撤离多功能作业车及使用方法。
背景技术：
目前我国城市轨道工程无缝线路施工中，正火作业，焊缝打磨，钢轨矫正等施工工艺设备，主要靠人工搬运、操作来实现，设备笨重，没有针对性的运载工具，经常出现砸伤人员和摔坏设备的现象。存在的缺陷有：作业平车主要靠人工推动；作业设备人工搬运；钢轨提升使用起道机或其他工具人工提升；施工机具避让线路时需人工撤离施工设备，不能及时避让；作业面转移靠大型轨道运输车辆转运。综上所述现有施工机具工作效率低，人工劳动强度大，部件频繁装拆麻烦，有触电及物体打击等安全风险。同时在作业时，对其他交叉作业工作易产生干扰，不能及时让出通道或者变换作业面，从而影响施工效率。现有设备不能满足目前轨道交通发展需要。
在现代轨道施工技术飞速发展时期，为满足铺轨施工效率的更高需求，无缝线路施工设备实现作业面施工机械化，整机集成化，方便施工、快速转移，机械抬升钢轨等成为必然的趋势。无缝线路作业过程中，如焊缝打磨，焊缝正火，钢轨矫正，钢轨探伤等工作能够在一台综合设备上实现，因此开发一种不需要占用大量资源即可使多道工序一次完成，实现工序衔接零耗时，节能环保、安全可靠的伸缩式双向行驶横向撤离多功能作业车成为必然的趋势。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种伸缩式双向运行横向撤离多功能作业车及使用方法，能够运载作业机具快速到达或撤离施工作业面，快速提升解除扣件固定的钢轨到计划高度，满足正火处理、焊缝打磨、钢轨矫正或焊缝探伤等作业要求；同时具有在长大区间作业设备无法撤离的情况下，能整车步履横移下道避让正线的作业车，以解决现有作业机具靠人工搬运，钢轨靠人力抬升，无法避让正线轨道让其他作业设备通过、长距离转场靠大型专用运输设备装载运送，人员劳动强度大，工作效率低的问题。
为了实现上述目的，设计一种伸缩式双向运行横向撤离多功能作业车，所述的作业车包括固定抬升机构和横移抬升机构，所述的固定抬升机构用于支撑和抬升所述的作业车，所述的横移抬升机构用于横移和抬升所述的作业车，所述的作业车由前车体和后车体两部分构成，前车体和后车体之间通过伸缩机构连接，所述的伸缩机构用于实现前车体和后车体之间的收缩和展开，所述的作业车上还设有吊挂系统，用于吊挂和移动作业装置，所述的作业车底部设有夹轨装置。
所述的伸缩机构包括至少一根纵梁，所述的纵梁由两端的纵梁导套和纵梁导套之间的纵梁导柱构成，两端的纵梁导套分别与前车体和后车体固定相连，所述的纵梁导套能沿所述的纵梁导柱移动从而实现前车体和后车体之间的收缩和展开。
所述的横移抬升机构由横移机构和抬升机构构成，所述的横移机构包括横移导套和横移导套内设有的横移导柱，所述的横移导套固定于所述作业车的下端，所述的横移导柱能沿所述的横移导套移动从而实现横移机构的伸出和收缩，所述的横移导柱外端设有抬升机构。
所述的纵梁上设有吊挂系统。
所述的作业装置包括正火装置、校直装置和打磨装置。
所述前车体和后车体的近端下方设有支重轮，所述的支重轮能收缩至贴近车体位置。
本发明还设计一种所述的伸缩式双向运行横向撤离多功能作业车的使用方法，所述的使用方法包括作业方法，所述的作业方法具体如下：
a1.操作作业车运行到作业地点，解除前车体和后车体之间的纵向分离约束，并放下车体中间的支重轮，操作伸缩机构把作业车前车体和后车体展开并分别伸出到指定作业位置，再锁定车辆制动和伸缩机构。
a2.操作安装在作业车下方的夹轨装置夹紧钢轨。
a3.操作作业车的横移抬升机构抬升所述作业车和钢轨，使钢轨离开道床面至设定的高度，再在抬高的钢轨下方进行支垫。
a4.操作作业车的吊挂系统将作业装置降落到下方的钢轨位置进行作业，作业完成后提升作业装置。
a5.撤除钢轨下方的支垫，操作作业车的横移抬升机构下降所述作业车和钢轨，使钢轨降落至道床承轨槽内，作业车降落至钢轨上，解除夹轨装置对钢轨的夹紧。
a6.解除车辆制动，操作伸缩机构把作业车前车体和后车体收缩后操作作业车运行到下一个作业面或直接操作作业车运行到下一个作业面，重复所述的步骤a1-a5。
所述的使用方法还包括横移避让方法，所述的横移避让方法具体如下：
b1.将作业车的前车体和后车体纵向收缩到最短状态，并锁闭伸缩机构。
b2.通过固定抬升机构支撑所述的作业车，并操作作业车的横移抬升机构向车辆避让一侧伸出，非避让一侧同时向作业车靠拢。
b3.操作作业车的横移抬升机构将作业车整车抬升，使作业车走行轮离开钢轨面，再操作横移抬升机构使作业车移向避让一侧。
b4.横移完成后，操作固定抬升机构以支撑所述的作业车，再操作横移抬升机构机构回位到脱离地面的设定高度位置处。
b5.重复所述的步骤b2-b4，完成作业车的长距离横移避让。
本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，其优点在于：
1、作业车采用伸缩型结构，车体可纵向伸缩，便于作业、行驶和转运。
2、作业车行驶采用电力驱动，和轨道施工作业共用动力，既节约车体占用空间又节约能源，整车总量轻便，节能环保；
3、横向可避让轨道线路，方便车辆在长大区间作业，工作效率更高，适应范围更广；
4、车辆抬升和钢轨抬升合理地融合，减轻了人员劳动强度，提高了施工效率。
5、作业车工作状态作业空间大，可安装各种作业设备，适应各种作业工况，通用性强。
[附图说明]
图1是作业车作业状态主视图；
图2是作业车作业状态俯视图；
图3是作业车作业状态左视图；
图4是作业车转场状态主视图；
图5是作业车转场状态俯视图；
图6是作业车转场状态左视图；
图7是作业车避让轨道线路初始位置俯视图；
图8是作业车避让轨道线路俯视示意图；
图9是作业车避让轨道线路左视示意图；
图10a是支重轮示意图a；
图10b是支重轮示意图b；
图10c是支重轮示意图c；
图11a是吊挂系统示意图a；
图11b是吊挂系统示意图b；
图12a是纵梁示意图a；
图12b是纵梁示意图b；
图13a是主动走行轮示意图a；
图13b是主动走行轮示意图b；
图14a是从动走行轮示意图a；
图14b是从动走行轮示意图b；
图15a是主动轮制动装置示意图a；
图15b是主动轮制动装置示意图b；
图16a是从动轮制动装置示意图a；
图16b是从动轮制动装置示意图b；
图17a是横移抬升机构示意图a；
图17b是横移抬升机构示意图b；
图17c是横移抬升机构示意图c；
图中：1.车体2.固定抬升机构3.主动走行轮4.横移抬升机构5.支重轮6.吊挂系统7.作业装置8.纵梁9.从动走行轮10.主动轮制动装置11.从动轮制动装置21.固定抬升架22固定顶升油缸31.主动轮轴箱32.主动轮轴33.从动皮带轮34.v型皮带35.主动皮带轮36驱动电机41.横移导柱42.横移导套43.横移顶升油缸44.横移伸缩油缸51.支重轮体52支重轮安装架53支重轮固定架54.支重轮支座55.支重轮固定轴56.支重轮旋转轴57支重轮轴61吊挂轮62吊挂架63吊环81.纵梁导套82纵梁导柱83.纵梁伸缩油缸84油缸支座86.油缸销轴91从动轮箱92.从动轮轴93.心盘101.主动轮制动固定架102.主动轮制动活塞103.主动轮制动蹄104.主动轮制动盘111.从动轮制动固定架112.从动轮制动活塞113.从动轮制动蹄114.从动轮制动盘。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和方法的原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的作业车设计为纵向伸缩式结构，非工作状态时，横移机构和抬升身机构都收缩到“零”状态，即作业车收缩至最小状态，伸缩机构收缩使前车体和后车体近端相合并，以便于车辆长距离行驶或装车长途转运。当作业车在线路上进行作业时，拔出支重轮固定轴，放下支重轮支撑在钢轨上，把支重轮固定轴安装在支重轮安装架和支重轮固定架对应固定孔上定位。伸缩机构驱动车体沿钢轨方向伸长至作业长度，固定锁紧伸缩机构，降落吊挂系统，带动作业装置移到作业位置进行作业。作业车需要离开正线让出轨道线路时，将作业车行驶到侧向具备停放作业车空间的线路位置，作业车伸缩机构驱动作业车收缩到转场的最短状态，重复操作作业车的横移抬升机构，借助于安装在作业车前后两端的固定抬升机构，实现步履式移动，直到完全离开轨道线路。
所述的伸缩式双向运行横向撤离多功能作业车包括固定抬升机构和横移抬升机构，所述的固定抬升机构用于支撑和抬升所述的作业车，所述的横移抬升机构用于横移和抬升所述的作业车，固定抬升机构和横移抬升机构配合运作从而实现作业车的横移，所述的作业车的车体由前车体和后车体两部分构成，前车体和后车体之间通过伸缩机构连接，所述的伸缩机构用于实现前车体和后车体之间的收缩和展开，伸缩机构还包括能够保持伸缩状态不变的锁闭机构，所述的作业车上还设有吊挂系统，用于吊挂和移动作业装置，所述的作业装置包括正火装置、校直装置和打磨装置，所述的作业车底部设有夹轨装置，用于夹紧钢轨随整车抬升到指定高度支垫后以进行作业装置的作业。此外，所述的作业车内还设有变压器、中频电源、冷却水装置、发电机组和驱动电机。
所述的伸缩机构包括至少一根纵梁，所述的纵梁由两端的纵梁导套和纵梁导套之间的纵梁导柱构成，两端的纵梁导套分别与前车体和后车体固定相连，两个纵梁伸缩油缸对称设置在纵梁导柱和两端的纵梁导套之间，所述的纵梁导柱中部设有油缸支座，两端的纵梁导套下侧分别设有油缸支座，每个纵梁伸缩油缸的两端与油缸支座用油缸销轴固定，另一端与油缸销轴固定相连，通过两个纵梁伸缩油缸的驱动，能使所述的纵梁导套能沿所述的纵梁导柱移动，从而实现前车体和后车体之间的收缩和展开。所述的吊挂系统安装在所述的纵梁下方。
所述的纵梁为工字型结构，工字型左右的凹槽内的左右底边上对称设有轨道，两个轨道上分别设有两个吊挂轮，两个吊挂轮外侧分别设有左右两个吊挂架，所述的吊挂架之间设有吊环，吊环用于固定连接作业装置，吊挂轮、吊挂架和吊环构成吊挂系统，所述的吊挂轮能在动力装置的驱动下沿轨道移动，从而改变作业装置的吊挂位置。
所述的横移抬升机构由横移机构和抬升机构构成，在所述前车体和后车体底部分别设有向作业车两侧方向的横移机构，所述的横移机构包括横移导套和横移导套内设有的横移导柱，所述的横移导套固定于所述作业车的下端，所述的横移导柱能沿所述的横移导套移动从而实现横移机构的伸出和收缩，所述的横移导柱外端设有抬升机构。所述的抬升机构为竖直设置的横移顶升油缸，所述横移顶升油缸上端通过固定抬升架与横移导柱外端相连，横移顶升油缸的下端能够支撑在地面上，所述横移顶升油缸的下端还能固定设有支板或其他部件以保证与地面的接触和稳定支撑。
所述前车体和后车体的近端下方还设有支重轮结构，用于在前车体和后车体展开后支撑所述作业车的中部，增加作业车的稳定性。所述的支重轮结构包括与前车体或后车体固定相连的支重轮支座，所述的支重轮支座上通过支重轮旋转轴连接支重轮安装架的一端，所述支重轮安装架的另一端通过支重轮轴连接支重轮体，所述的支重轮安装架能以与支重轮支座相连的一端为固定点进行旋转从而改变支重轮体的位置，所述的支重轮安装架内侧设有支重轮固定架，所述的支重轮固定架沿支重轮安装架的旋转轨迹设有若干固定孔，通过固定孔结合支重轮固定轴能对支重轮提的位置进行固定，非作业时，所述的支重轮能收缩至贴近车体的位置。
所述的作业车后车体的下方设有左右两个主动走行轮，所述的两个主动走行轮通过主动轮轴相连，主动轮轴两端分别伸出至两个主动走行轮外侧并连接主动轮轴箱，所述的主动轮轴上还连接有从动皮带轮，从动皮带轮通过v型皮带与主动皮带轮相连，所述的主动皮带轮安装于所述驱动电机的输出轴上。所述的主动轮轴上还设有主动轮制动装置。
所述的主动轮制动装置包括与车体固定相连的主动轮转动固定架，所述的主动轮固定架上安装有主动轮制动盘，所述的主动轮轴穿过所述的主动轮制动盘中心，所述的主动轮制动盘上还设有主动轮制动蹄和控制主动轮制动蹄张开的主动轮制动活塞。
所述的作业车前车体的下方设有左右两组从动走行轮，所述的两个从动走行轮通过从动轮轴相连，从动轮轴两端分别伸出至两组从动走行轮外侧并连接从动轮轴箱，所述的从动轮轴上还设有从动轮制动装置，所述的前车体和从动轮轴之间通过心盘连接，优选的，每组所述的从动走行轮由两个平行设置的前后从动走行轮轮体构成。
所述的从动轮制动装置包括与车体固定相连的从动轮转动固定架，所述的从动轮固定架上安装有从动轮制动盘，所述的从动轮轴穿过所述的从动轮制动盘中心，所述的从动轮制动盘上还设有从动轮制动蹄和控制从动轮制动蹄张开的从动轮制动活塞。
实施例一
作业车为中间可伸缩分开式，作业车从基地到作业面时，整车长度为最短长度，前车体和后车体近端收缩并靠近在一起，此时的状态称为“零”状态，驾驶车辆行驶到作业面位置上方后，旋转放下车体分离段的支重轮，将车体从中间向两侧伸出，达到作业空间长度后锁闭伸缩机构，制动作业车，解除钢轨的临时约束，将作业车底部夹轨装置夹紧钢轨，利用安装在作业车底盘上的抬升机构将作业车连同钢轨抬升到指定高度并锁紧。将悬挂在作业车伸缩梁上的作业装置，例如正火装置、打磨装置、校直装置和探伤装置移到作业位置进行作业。作业完毕后作业装置回位，抬升机构收缩将钢轨和作业车下落到原位并收缩离开道床面，解除钢轨夹紧装置和作业车制动，作业车自行移动到下一个作业位置。所述的横移机构、抬升机构全部采用液压油缸驱动。
当作业车需要离开正线让出轨道时，作业车伸缩机构驱动作业车收缩到转场的最短状态，并选择好避让地点。驱动整车横移机构一侧向避让方向伸出，另一侧缩进到紧靠作业车的位置。然后横移抬升机构垂直抬升作业车，当作业车走行轮离开钢轨到一定高度后，横移机构驱动作业车相对于横移抬升机构的横移导套移向避让一侧。到达横移导套指定位置后，顶升安装在作业车前后两端的4个固定抬升机构，作业车平稳地支撑在第一次横移位置。再收缩横移抬升机构并回归到第一次横移前的状态。横移抬升机构顶升抬起作业车，收缩作业车前后两端的4个固定抬升机构到非支撑状态。重复横移操作步骤，使作业车安全地让出轨道线路，让其他车辆顺利通过。作业车需要回到原工作状态时，按上述避让程序反向步骤操作使得作业车回位，继续线路作业。
实施例二
本发明作业车由转场状态变化为作业状态作业使用方法。
作业车作业状态如图1、图2、图3所示。作业车转场状态如图4、图5、图6所示。本实施例主要结构设计如下：车体在结构顶部设计五两根纵梁，纵梁是连接前后车体的结构梁，设计为导套导柱结构，其中第一及第五两根纵梁的导柱和导套上安装液压油缸的两个固定点，驱动液压油缸带动导柱在导套内移动实现车体伸缩，纵梁如图12a-b所示。其中第二及第四两根纵梁上安装吊挂系统，承担吊挂和移动作业装置的功能，吊挂系统如图11a-b所示。
在车体的下部车架分离位置附近设计了两套支重轮，分别安装在前后车体上，避免当车体处于伸长状态时吊挂的作业装置重量造成主梁弯曲变形。作业时支重轮处于支撑位置，长距离转场或避让线路时支重轮处于升起状态，设计为旋转升降结构，支重轮如图10a-c所示。
在前车体设计主动走行轮，后车体设计从动走行轮，主动走行轮上设计主动轮制动装置。从动走行轮设计从动轮制动装置。在前后车体主动走行轮和从动走行轮附近设计了整车横移抬升机构和固定抬升机构。横移抬升机构为液压油缸横移支撑组合结构，横移抬升机构的横移机构设计为导套导柱结构，导柱一端安装横移顶升油缸，另一端安装在导套内，导套和导柱的滑动通过两端安装在导套导柱上的横移伸缩油缸实现。分别操作横移抬升机构和固定抬升机构可实现交替支撑作业车的抬升功能。在横移抬升机构的导套下方，设计安装钢轨夹紧装置，当夹紧装置夹紧钢轨后，钢轨可随着车体升降。钢轨抬升支垫后可实现作业装置作业。主动走行轮如图13a-b所示，从动走行轮如图14a-b所示。主动轮制动装置如图15a-b所示。从动轮制动装置如图16a-b所示。横移抬升机构如图17a-c所示。
实施例三
本发明作业车避让轨道线路使用方法。
作业车避让轨道线路如图7、图8、图9所示。车体在结构顶部设计五两根纵梁，纵梁是连接前后车体的结构梁，设计为导套导柱结构，其中第一及第五两根纵梁的导柱和导套上安装液压油缸的两个固定点，驱动液压油缸带动导柱在导套内移动实现车体伸缩。主动走行轮和从动走行轮附近设计了整车横移抬升机构和固定抬升机构。横移抬升机构为液压油缸横移支撑组合结构，横移抬升机构的横移机构设计为导套导柱结构，导柱一端安装横移顶升油缸，另一端安装在导套内，导套和导柱的滑动通过两端安装在导套导柱上的横移伸缩油缸实现。
当作业车避让轨道线路时，收缩作业车至长距离转场的状态，将作业车行驶到线路外侧能够满足作业车存放空间的轨道线路位置处，制动作业车。顶伸横移抬升机构横移伸缩油缸，将避让一侧的两个垂直支撑横移顶升压油缸伸出到设计位置，顶升四个横移抬升机构垂直支撑横移顶升油缸，抬升作业车，使作业车走行轮离开钢轨面一定高度。顶升横移抬升机构的横移伸缩油缸，利用横移抬升机构的垂直支撑和地面摩擦力的反作用力，驱动作业车移向避让一侧，到达作业车的横移设计位置后，顶升安装在作业车前后两端的固定抬升机构的垂直支撑顶升油缸抬升作业车。收缩横移抬升机构的垂直支撑顶升油缸，收起垂直支撑，再收缩横移抬升机构的横移伸缩油缸，驱动避让一侧垂直支撑向避让一侧伸出，同时驱动非避让一侧垂直支撑向车体收缩，到达位置后，顶升横移抬升机构的垂直支撑顶升油缸抬升作业车，使安装在作业车前后两端的固定抬升机构的垂直支撑处于非受力状态。再次顶升横移抬升机构的横移伸缩油缸，利用横移抬升机构的垂直支撑和地面摩擦力的反作用力，驱动作业车移向避让一侧，到达作业车的横移设计位置。如此重复上述操作步骤，完成作业车避让轨道线路。
避让轨道线路完成后，需要回到正线继续作业时，按上述避让轨道线路相反步骤操作，完成作业车回位轨道线路作业。