专利名称：快速轨道螺栓维护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种快速轨道螺栓维护器，属于E01B31/00类轨道维护工具领域。
目前，国内在对铁路轨道螺栓的旋松、加注防锈剂、紧固的维护作业，主要以人力为主，其劳动强度大、作业时间长、工作效率低、涂剂浪费大、维护质量差、作业成本高。而电动扳手，由于受到电源严格限制，而且仍要人工涂抹防锈剂，只能在小范围有条件的地方使用。现有的维护器，其维护完成后的螺栓换位仍要人工作业，劳动强度大、速度慢、效率较低，不能适应高速密集型铁路的要求。
鉴于上述，本实用新型的目的是提供一种能在轨道上行走、可同时对两个螺栓作业、单人操作、便于携带、功能齐全、不受限制、省力高效的快速轨道螺栓维护器。
为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案一种快速轨道螺栓维护器，其特征在于它由发动机、发电机、控制电路、显示及开关控制板、操作扶手、升降机构、走行体、照明工作灯、电动扳手、防锈剂加注器、螺栓套筒组成。其中发动机与发电机机座固定，对轴连接。发电机上部固定有燃料箱是成品发电机组，为本机提供电源。
升降机构是本机的框架，上部用螺栓固定有发电机组，在其连接处固定有操作扶手，下部经升降对轮与走行体齿条啮合连接有走行体，内部固定着控制电路及稳压电源，前上外部固定着显示开关控制板，升降机构由升降电机直接驱动。
电动扳手经螺栓连接在升降机构上部两侧，下部扭矩输出部分与空心储液筒、螺栓套筒制成一体，电动扳手是本机作功部分，其电机由发电机供电。
防锈剂加注器由电磁阀、喷射阀构成，位于空心储液筒中与螺栓套筒的连接处。
照明工作灯固定在走行体两侧，并由发电机供电为夜间作业提供光源。
控制电路由发电机电压传感器、升降传感器、螺栓套筒扭矩转速传感器、工作传感器、整机工作显示开关、单片微机电路、电磁阀驱动器、发动机工作电磁阀、防锈剂加注电磁阀、工作换向控制器、升降换向控制器、稳压电源组成。整机工作显示及开关、各个传感器接单片机的输入口，各电磁阀驱动器、换向控制器接单片机输出口，电动扳手、升降机构分别与各驱动器连接，并在其驱动下工作。
发动机工作输出的动力经发电机后输出电能、经控制电路使两个电动扳手工作，输出脉动冲击扭矩，经空心储液套至下部螺栓套筒，使锈蚀的两个螺栓迅速旋松，然后防锈剂加注器快速向螺栓内螺纹喷射防锈剂，之后使螺栓套筒迅速紧固螺栓。可同时对单个或两个螺栓进行维护、旋松、紧固作业。
本实用新型以发电机组为动力源，采用电力传动、微机控制、安全可靠、功能齐全、携带方便，可同时对单个或两个螺栓进行快速旋松；紧固；旋松、加注防锈剂、紧固等多种作业程序。作业优质高效、成本核算低廉，适用于高速铁路在不中断行车的情况下以及线路抢修等特殊环境下使用。
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明
图1是本实用新型的外型示意图图2是电动扳手、空心储液筒、螺栓套筒、防锈剂加注器剖面图图3是升降机构，走行体的剖面图图4是控制电路图请参见
图1本实用新型由发动机燃料箱
图1中1、发电机
图1中2、发动机
图1中3、操作扶手
图1中4、显示及开关控制板
图1中5、电动扳手
图1中6、升降机构
图1中7、空心储液筒
图1中8、照明工作灯
图1中9、走行体
图1中10、走行轮
图1中11、螺栓套筒
图1中12、防锈剂加注器、控制电路构成。其中燃料箱
图1中1、发电机
图1中2、发动机
图1中3是具有稳压装置的成品发电机组，发动机驱动发电机工作为整机提供电源。机组座用螺栓与升降机构
图1中7上端连接，并在连接处固定有操作扶手
图1中4。正面扶手下、升降机构
图1中7前用螺栓固定有显示及开关控制扳
图1中5，在升降机构
图1中7两侧固定着电动扳手
图1中6，电动扳手由发电机驱动，电动扳手
图1中6的扭矩输出部分与空心储液筒
图1中8、螺栓套筒
图1中12制成一体。防锈剂加注器位于空心储液筒
图1中8内与螺栓套筒
图1中12的连接处。升降机构
图1中7内的上部固定有本机控制电路板及稳压电源，升降机构
图1中7由升降电机驱动，升降机构下端的走行体
图1中10其底部装有供作业换位及携带的走行轮。在走行体
图1中10两侧固定有照明工作灯
图1中9，为夜间作业提供光源。整机上部是动力电源部分，中部是升降、走行控制部分，下部两侧是工作动力部分，两侧底部是工作头。
请参看图2是电动扳手、螺栓套筒、空心储液筒、防锈剂加注器的结构图。图中上部是沿现有电动扳手的转子图2中6、行星减速器图2中8、脉动冲击器图2中9的中心轴线加工成中心通孔，安装电缆杆图2中5，在上端支撑轴承图2中23外侧用螺栓固定工作电刷端架图2中1，电缆杆图2中5上端滑环与电刷端架图2中1的电刷图2中2滑动连接，电缆杆下端杆座图2中10用螺栓固定在加大直径后的脉动冲击器的输出轴内，电缆杆下端引线图2中15经空心储液筒图2中19与电磁阀图2中14及工作传感器图2中17连接。电动扳手外壳图2中11下用螺栓固定有螺栓套筒扭矩转速传感器图2中12，在空心储液筒图2中19与电动扳手脉动冲击器加大直径的输出部分制成一体，在其连接处用螺栓固定有传感器齿圈图2中13，传感器齿圈图2中13相对传感器图2中12转动，使传感器图2中12向单片机输出电信号。齿圈图2中13下边安装防锈剂加注口图2中21，空心储液筒与螺栓套筒焊接而成，焊接前防锈剂加注电磁阀图2中14、喷射阀图2中16已安装在螺栓套筒的顶部，螺栓套筒图2中18的断面为内六方形，材料选用优质合金钢制成，以增加强度、耐冲击性能，螺栓套简直接作用在轨道螺栓的螺母上。工作时，工作传感器图2中17(SKL、SKR)先后将两个螺栓套筒已放在被维护螺栓螺母的信号传送到单片机，电动扳手在其驱动控制器接受单片机的指令后工作，在旋松螺母并上移的瞬间，防锈剂加注电磁阀接受指令定时工作，向螺母内螺纹喷射定量的防锈剂，之后再紧固。若没放好则传感器不工作，需重新放好复位后，电动扳手才能工作。
请参见图3是升降机构、走行体的结构图。其中升降机构由升降机构体图3中1、缓冲弹簧图3中2、升降电机图3中3、升降蜗轮圈3中4、对轮轴图3中6、升降对轮图3中7、升降齿条图3中5、上升传感器图3中11、下降传感器图3中12组成。升降电机用螺栓固定在升降机构体侧面上，蜗轮与主动对轮制成一体，与惰对轮啮合后套装在已固定在升降机构侧面上的对轮轴图3中6上，蜗轮、对轮均由尼龙及工程塑料制成，以减轻重量，提高强度，升降齿条用螺栓固定在走行体内侧壁上，升降电机图3中3驱动蜗轮图3中4，带动对轮图3中7转动，对轮带动啮合的齿条升降移动，使整个机构升降工作。升降传感器图3中11、图3中12向单片机传送信号，使单片机发出指令，控制升降电机图3中3驱动升降机构图3中1工作，缓冲弹簧图3中2减缓整机下降时螺栓套筒与螺栓的冲击，使对位套合平稳。走行体由走行架图3中10、走行轮图3中9、两侧照明工作灯图3中8构成。走行轮图3中9经轴固定在走行架底部两端，走行架图3中10经齿条啮合对轮后钦装在升降机构体图3中1内，可上、下经升降电机图3中3驱动升降，总之升降机构、走行体是整机框架，支撑整机升降作业，又是携带、维护螺栓换位、行走移动的工具。
请参见图4，控制电路由单片微机电路、电源、传感器、显示及开关控制板、换向控制器、电磁阀、照明电路组成。单片微机电路由CPU51中央处理器，接口8243外存储器组成，这是整机作业控制核心。电源由发电机组M、稳定电源PS组成，发电机组为内设稳压装置的成品发电机组，稳定电源PS可输出直流+5V、+12V电压，分别向单片机、电磁阀D提供直流+5V、直流+12V电压，向电动扳手、升降电机、照明工作灯提供交流220V电压。传感器包括发电机电压传感器SAV、升降传感器SU、SD、扭矩转速传感器SML、SMR、工作传感器SKL、SKR组成，换向控制器包括工作换向控制KJL、KJR、升降换向控制器KJU、照明工作灯驱动器KJB、发动机工作电磁阀驱动器KJW、防锈剂加注电磁阀驱动器KJo组成。电磁阀由发动机工作电磁阀DW、防锈剂加注电磁阀Do组成。显示及控制开关由d1～d6显示器、电源总开关KA、整机工作状态开关KB组成。显示器为发光二极管、电源总开关中设有保险器B、工作状态开关KB为六轻触键开关，各电磁阀分别由各驱动器驱动，各传感器、工作状态开关的输出接单片机的输入口，各换向控制器、显示器接单片机输出口。单键操作a是复位、b是维护、c是旋松、d是紧固、e是工作、f是照明，b维护是旋松、加注防锈剂、紧固程序。c旋松、d紧固是单一程序。e工作是在螺栓套筒与维护的螺栓对正后整机下移开始工作指令键。f照明是夜间作业时照明灯的指令开关键。双键操作a与b是左单向作业工作键、a与c是右单向作业工作键。a复位键是本机待工作状态，此时整机升到最高位置，可在轨道上行走和进行螺栓换位的作业，螺栓套筒与走行轮在同一平面内，停用时可平稳停放。双键a与b、a与c是由两边螺栓作业向单边螺栓作业的转换键。显示器d1～d6对应于上述各程序显示整机工作状态。
下面叙述本实用新型工作原理工作时，操作者操作开关后，各传感器首先工作，将信号送入单片机，单片机运行外存储器中程序输出指令，驱动控制器控制整机工作。其过程如下1、启动发电机组工作。起动发动机怠速运转后，接通电源总开关KA，稳压电源PS开始向单片机、控制器、显示器、传感器等供电。单片机首先发出指令，使整机复位，升降电机驱动升降机构上升到最高位置，等待工作。操作者提起维护器，将走行轮对准轨道，垂直轨道面放好，然后根据作业目的，操作工作状态开关KB，假设选择b维护程序后，沿轨道移动维护器，将螺栓套筒头对准要维护的螺栓，轻触工作键e，单片机在接到开始工作信号后，向升降控制器KJU发出指令，升降电机驱动升降机构使整机迅速下降，在接近螺栓前，受到缓冲弹簧作用，使螺栓套筒迅速平稳接近螺栓，电动扳手脉动冲击器中的转动间隙消除了套筒与螺栓套合时的卡滞及干涉，使螺栓套筒与螺母迅速进入啮合，瞬间对位套好，此时整机下降最低位置，下降传感器SD向单片机传送到位信号，单片机发出指令，使升降电机停止工作。与此同时在两个螺栓套筒内的传感器SKL、SKR分别将对准放好的信号传送到主机，当最后一个信号传送到单片机时，单片机发出指令，否则等待这个信号，然后，控制器KJW驱动发动机电磁阀DW工作，使发动机由怠速进入全负荷工作状态，则发电机组全负荷输出。
2、旋松螺栓、加注防锈剂。在发电机组全负荷输出后，发电机电压传感器SAV，将发电机电压信号传送给单片机，单片机立即发出指令，换向控制器工作使电动扳手反转输出脉动冲击扭矩，经空心套筒、螺栓套筒直接作用在螺栓螺母上，转速和扭矩由小到大，使螺母快速旋松。在螺母全部旋下且扭矩接近零瞬间，扭矩转速传感器SML、SMR分别将信号传送到单片机，单片机根据接收到的信号先后，分别向两个换向控制器KJL、KJR发出释放指令，电动扳手ZL、ZR先后停止反转。当ZL、ZR都停转后瞬间，单片机发出指令，控制器KJo工作，使防锈剂电磁阀D1、D2同时工作，向已旋下的螺母内螺纹定时喷射定量的防锈剂。
3、紧固螺栓。在防锈剂加注0.1秒后，单片机发出指令，换向控制器KJL、KJR工作，驱动电动扳手ZL、ZR正向旋转，当紧固螺母的扭矩和转速达到规定值时，传感器SML、SMR将此信号先后传送到单片机，单片机根据接收到信号的先后，向换向控制器KJL、KJR发出释放指令，电动扳手先后停止正转，螺栓套筒停止工作，此时螺栓的扭矩停在一个规定值上，当两个螺栓都停止工作后瞬间，单片机同时发出两条指令，第一条指令释放发动机控制电磁阀DW，使发动机由全负荷到怠速状态，从而有效地节约燃油；第二条指令使升降电机工作，使整机升起，螺栓套筒迅速上移离开已维护完的螺栓，当升到复位规定高度时，上升传感器SU向单片机传送信号，单片机向升降控制器发出指令，使升降电机停转，这时升降驱动机构蜗轮自锁，使整机停在复位高度。
上述是在单片机控制下两个螺栓旋松、加注防锈剂、紧固同时开始，因螺栓旋松、紧固扭力一致，高度不一，故作业先后结束。至此两个轨道螺栓维护过程可在6秒内完成，这时操作者可将维护器在轨道上前推后拉，将螺栓套筒头对准下两个待维护的螺栓上。若选择的工作状态是双螺栓的旋松、紧固或单螺栓的旋松、紧固的作业程序时，则作业时间更短。若夜间作业时，可轻触f照明键，照明工作灯能提供照明光源。停机不用时本机在复位状态，此时螺栓套筒底平面与走行轮下端在一个平面上，即可在轨道上行走携带，又可平稳放置。
以上仅为本实用新型的部分实施例，任何基于本实用新型的等同变换，均应在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1．一种快速轨道螺栓维护器，其特征在于它由发动机、发电机、控制电路、显示及开关控制板、操作扶手、升降机构、走行体、照明工作灯、电动扳手、防锈剂加注器、螺栓套筒组成，其中发动机与发电机机座固定、对轴连接，发电机上部固定有燃料箱是成品发电机组，为本机提供电源；升降机构是本机的框架，上部用螺栓固定有发电机组，在其连接处固定有操作扶手，下部经升降对轮与走行体齿条啮合连接有走行体，内部固定着控制电路及稳压电源，前上外部固定着显示开关控制板，升降机构由升降电机直接驱动；电动扳手经螺栓连接在升降机构上部两侧，下部扭矩输出部分与空心储液筒、螺栓套筒制成一体，电动扳手是本机作功部分，其电机由发电机供电；防锈剂加注器由电磁阀、喷射阀构成，位于空心储液筒中与螺栓套筒的连接处；照明工作灯固定在走行体两侧，并由发电机供电为夜间作业提供光源；控制电路由发电机电压传感器、升降传感器、螺栓套筒扭矩转速传感器、工作传感器、整机工作显示开关、单片微机电路、电磁阀驱动器、发动机工作电磁阀、防锈剂加注电磁阀、工作换向控制器、升降换向控制器、稳压电源组成；整机工作显示及开关、各个传感器接单片机的输入口，各电磁阀驱动器、换向控制器接单片机输出口，电动扳手、升降机构分别与各驱动器连接，并在其驱动下工作。
2．如权利要求1所述快速轨道螺栓维护器，其特征所述发动机为汽油机，具有两套电动扳手及螺栓套筒。
专利摘要快速轨道螺栓维护器由发动机、发电机、控制电路、显示及开关控制板、操作扶手、升降机构、走行体、照明工作灯、电动扳手、防锈剂加注器、螺栓套筒组成。发动机与发电机是成品发电机组,为本机提供电源。升降机构由升降电机直接驱动。电动扳手扭矩输出部分与空心储液筒、螺栓套筒制成一体,电动扳手由发电机供电。防锈剂加注器由电磁阀、喷射阀构成。照明工作灯由发电机供电。发动机工作输出的动力经发电机后输出电能,经控制电路使两个电动扳手工作,输出脉动冲击扭矩,经空心储液筒至下部螺栓套筒,使锈蚀的两个螺栓迅速旋松,然后防锈剂加注器快速向螺栓内螺纹喷射防锈剂,之后使螺栓套筒迅速紧固,可同时对单个或两个螺栓进行维护、旋松、紧固的作业。
文档编号E01B29/26GK2333748SQ98215439
公开日1999年8月18日 申请日期1998年6月11日 优先权日1998年6月11日
发明者董国兴 申请人:董国兴