一种道砟挖掘装置及道岔清筛机的制作方法

本发明涉及铁路道岔线路养护技术，具体来讲是一种道砟挖掘装置及道岔清筛机。

背景技术：

目前，国内的道岔清筛仍然主要依靠人工作业来完成，人工清筛不仅劳动强度大、效率低，而且受多种因素的影响和制约，存在以下问题：一是深度浅(一般达不到枕下200mm)，达不到枕下300mm的要求；二是清洁度低，一般达不到洁度的验收标准要求，意味着在没有达到规定的清筛周期时道床已经再次板结；三是清筛深度不均匀，增加了道岔的维护难度、费用和工作量；四是人工清筛时，多人聚集在有限的道岔区域也带来很多的人身安全隐患。

为了解决人工清筛道岔存在的问题，国内采用普通道砟清筛机进行道岔清筛施工，需要多次停机加长挖掘底梁和挖掘扒链，作业效率低、劳动强度大。

申请号为200510019414.x的专利技术公开了一种道岔道砟清筛机，该清筛机由挖掘机构、筛分装置、输送装置、走行装置等组成，挖掘机构的调节机构安装于主车架上，斗轮支架与调节机构相连接，斗轮支架上有斗轮，通过调节机构可实现斗轮的水平伸缩和垂直升降动作；枕底扒砟装置通过滑槽与斗轮支架相连接，可相对于斗轮支架上下运动。经过试验验证，该方案主车架在挖掘机构处承受了较大的集中载荷，影响整车运行平稳性。且该专利所述道岔清筛机，在枕底挖砟装置与水平线的夹角小于90°时，枕底挖砟装置会把摆动输送带输送过来的新砟重新挖起，导致设备在将要完成道岔清筛任务时，线路上无回填的石砟，需要人工回填石砟。

申请号为2017208932592的专利技术，在对道岔进行清筛作业时，由于道岔结构的特殊性，清筛作业过程中需多次停机增加挖掘宽度，人工辅助作业时间长，不能满足在规定的作业时间内完成清筛作业的要求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种道砟挖掘装置及道岔清筛机，能有效解决现有技术存在的不足。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种道砟挖掘装置，包括连接臂和连接座，所述连接臂的一端与连接座铰接，连接臂的另一端连接有支架，还包括斗轮、枕底扒砟装置、皮带输送装置、摆动油缸、第一升降油缸和第二升降油缸；所述斗轮安装在支架上，且支架上设置有用于驱动斗轮旋转的旋转驱动装置；所述摆动油缸与连接臂连接，用于驱动连接臂平移，进而带动斗轮水平摆动；所述第一升降油缸与连接臂连接，用于驱动连接臂翻转，进而带动斗轮垂直升降；所述枕底扒砟装置通过滑槽与支架连接，用于切入枕底道床将道砟扒出至斗轮；所述第二升降油缸与枕底扒砟装置连接，用于驱动枕底扒砟装置沿滑槽垂直升降；所述皮带输送装置与支架连接，并与斗轮的卸料位置对应，用于将道砟送出。

进一步改进在于：所述斗轮通过若干导轮安装于支架，且斗轮的转动面设置有若干用于提砟的挖斗。

进一步改进在于：所述枕底扒砟装置包括扒链、传动装置和转动机构；所述扒链设置在枕底扒砟装置外围；所述传动装置用于驱动扒链循环转动，用于将枕底道砟扒至斗轮内；所述转动机构用于驱动枕底扒砟装置旋转切入枕底道床。

本发明还公开一种道岔清筛机，包括主车架，所述主车架上设置有至少一个如上述的道砟挖掘装置。

进一步改进在于：所述道砟挖掘装置设有两个，相对设置在主车架的两侧。

进一步改进在于：所述主车架上还设置有混砟输送装置、振动筛、分砟斗、摆动输送带、污土输送装置和回转输送装置；所述混砟输送装置用于接收皮带输送装置送出的道砟；所述振动筛用于接收混砟输送装置送出的道砟，并将其筛分为清洁道砟和污土；所述分砟斗用于接收振动筛筛分出的清洁道砟，且分砟斗的排料端设置有排砟装置；所述摆动输送带与排砟装置连接，用于将清洁道砟填至道床；所述污土输送装置用于接收振动筛筛分出的污土并抛掉；所述回转输送装置用于驱动污土输送装置回转运动。

进一步改进在于：所述摆动输送带设有两条；当枕底挖砟装置与水平线的夹角小于90°时，与枕底挖砟装置接近的一条摆动输送带向相反的方向输送道砟。

进一步改进在于：所述主车架上还设置有新砟输送装置，该新砟输送装置的出料端与分砟斗相对，可将外部的新砟输送至分砟斗，然后经过排砟装置、摆动输送带填至道床。

进一步改进在于：所述混砟输送装置的输出端设置有挡砟装置，该挡砟装置可将混砟输送装置上的道砟送至振动筛进行筛分或者将混砟输送装置上的道砟送至污土输送装置抛掉。

进一步改进在于：所述主车架上还设置有司机室、机器间；主车架底部设置有走行驱动装置。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明具有既可在道岔地段作业，也可在交叉及交叉渡线地段作业，还适宜在其它线路或边坡进行清筛作业，作业过程中不需人工回填石砟和辅助调整挖掘宽度即可连续完成道砟清筛工作，作业不受线路轨道结构制约，工作效率高等优点。

附图说明

图1为本发明实施例中道砟挖掘装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中枕底扒砟装置的工作原理图；

图3为本发明实施例中道岔清筛机的结构示意图；

图4为本发明实施例中道砟挖掘装置的工作原理图；

图5为本发明实施例中枕底挖掘装置避免挖起回填石砟的作业示意图一；

图6为本发明实施例中枕底挖掘装置挖起回填石砟作业示意图；

图7为本发明实施例中枕底挖掘装置避免挖起回填石砟作业示意图二。

附图标记：

1-主车架；11-司机室；12-走行驱动装置；13-机器间；

2-道砟挖掘装置；200-连接臂；201-连接座；202-第一升降油缸；203-摆动油缸；210-支架；211-导轮；212-旋转驱动装置；213-斗轮；214-挖斗；220-枕底扒砟装置；221-滑槽；222-第二升降油缸；223-扒链；224-传动装置；225-转动机构；230-皮带输送装置。

3-混砟输送装置；31-挡砟装置；

4-摆动输送带；

5-振动筛；

6-分砟斗；61-排砟装置；

7-污土输送装置；71-回转输送装置；

8-新砟输送装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(x)”、“纵向(y)”、“竖向(z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参见图1所示，本发明实施例提供一种道砟挖掘装置，包括连接臂200和连接座201，连接臂200的一端与连接座201铰接，连接臂200的另一端连接有支架210，其特征在于：还包括斗轮213、枕底扒砟装置220、皮带输送装置230、摆动油缸203、第一升降油缸202和第二升降油缸222；优选的，摆动油缸203、第一升降油缸202和第二升降油缸222还可为电驱动机构或气动机构。

斗轮213安装在支架210上，且支架210上设置有用于驱动斗轮213旋转的旋转驱动装置212；具体的，旋转驱动装置212为液压驱动装置、电驱动装置或气动装置。斗轮213通过若干导轮211安装于支架210，且斗轮213的转动面设置有若干用于提砟的挖斗214。通过斗轮的旋转，可将线路边坡道砟及枕底扒砟装置扒出的道砟挖走，并将道砟送至皮带输送装置上。

摆动油缸203与连接臂200连接，用于驱动连接臂200平移，进而带动斗轮213水平摆动；摆动油缸203的一端安装于主车架，另一端安装于连接臂上。

第一升降油缸202与连接臂200连接，用于驱动连接臂200翻转，进而带动斗轮213垂直升降；第一升降油缸202的一端安装于主车架，另一端安装于连接臂上。

枕底扒砟装置220通过滑槽221与支架210连接，用于切入枕底道床将道砟扒出至斗轮213；整机处于收车状态(运行状态)时，枕底扒砟装置沿车辆纵向放置，在作业时，枕底扒砟装置可旋转切入枕底。

第二升降油缸222与枕底扒砟装置220连接，用于驱动枕底扒砟装置220沿滑槽221垂直升降；第二升降油缸的一端安装于滑槽，另一端安装于支架。

皮带输送装置230与支架210连接，并与斗轮213的卸料位置对应，用于将道砟送出。

参见图2所示，枕底扒砟装置220包括扒链223、传动装置224和转动机构225；扒链223设置在枕底扒砟装置220外围；传动装置224用于驱动扒链223循环转动，用于将枕底道砟扒至斗轮213内；转动机构225用于驱动枕底扒砟装置220旋转切入枕底道床。转动机构为液压驱动机构、电驱动机构或气动机构。传动装置224为链传动机构或螺旋传动机构。

参见图3和图4所示，本发明实施例还提供一种道岔清筛机，包括主车架1，主车架1上设置有至少一个如上述的道砟挖掘装置2。本实施例中，道砟挖掘装置2设有两个，相对设置在主车架1的两侧，两套挖掘机构可同时作业，也可独立作业。主车架1上还设置有司机室11、机器间13，司机室位于两套连接臂之间；主车架1底部设置有走行驱动装置12。

主车架1上还设置有混砟输送装置3、振动筛5、分砟斗6、摆动输送带4、污土输送装置7和回转输送装置71；混砟输送装置3用于接收皮带输送装置230送出的道砟；振动筛5用于接收混砟输送装置3送出的道砟，并将其筛分为清洁道砟和污土；分砟斗6用于接收振动筛5筛分出的清洁道砟，且分砟斗6的排料端设置有排砟装置61；摆动输送带4与排砟装置61连接，用于将清洁道砟填至道床；污土输送装置7用于接收振动筛5筛分出的污土并抛掉；回转输送装置71用于驱动污土输送装置7回转运动。具体的，主车架1上还设置有新砟输送装置8，该新砟输送装置8的出料端与分砟斗6相对，可将外部的新砟输送至分砟斗6，然后经过排砟装置61、摆动输送带4填至道床。混砟输送装置3的输出端设置有挡砟装置31，该挡砟装置31可将混砟输送装置3上的道砟送至振动筛5进行筛分或者将混砟输送装置3上的道砟送至污土输送装置7抛掉。

参见图5、图6和图7所示，摆动输送带4设有两条；当枕底挖砟装置与水平线的夹角小于90°时，与枕底挖砟装置接近的一条摆动输送带4向相反的方向输送道砟。图5为枕底挖掘装置22与水平线夹角47为90°的情况，显然，这种作业状态下，枕底挖掘装置无法将摆动输送带和输送的石砟挖起；图6中枕底挖掘装置与水平夹角不为90°，且此时枕底挖掘装置已经与摆动输送装置输送的石砟路径干涉，即将其挖起，此处需要人工重新补石砟；图7中，摆动输送装置的道砟输送方向与摆动输送装置的道砟输送方向相反，方向输送的石砟路径为，避开了枕底挖掘装置，从而使得整个线路都可以通过摆动输送装置和回填石砟，无需人工补充石砟。

本发明的工作原理为：

作业时，首先通过斗轮连接臂摆动伸出挖掘机构，斗轮下降并旋转将枕端道砟挖起，逐渐降至相应的挖掘深度；斗轮下降过程中，枕底扒砟装置相对于斗轮上升，以避开轨枕；在斗轮旋转的同时，整机通过走行装置驱动整机前进，将枕端道砟挖出一道沟槽，沟槽长度可容下枕底扒砟装置；再将斗轮外伸，并将枕底扒砟装置降至相应的沟槽内；起动扒链切割道床，由转动机构推动枕底扒砟装置从枕端逐渐切入至枕底道床，切入的同时，扒链将道砟扒出，送至斗轮，由斗轮将扒出的道砟及线路边坡的道砟挖起并提升送至皮带输送装置上；斗轮与枕底扒砟装置工作的同时，走行装置驱动整机前进，从而可将道砟连续挖出，并送至混砟输送装置，混砟输送装置头部安装有挡砟装置，可将道砟送入振动筛中进行筛分，筛分清洁的道砟从振动筛出砟口落入分砟斗，然后经过摆动输送带回填至道床，筛下污土则通过污土输送装置及回转输送装置抛掉。在挡砟装置的作用下，也可将道砟直接抛至污土输送带上抛掉。新砟可由新砟输送装置送至分砟斗及摆动输送带填至道床。整机在道砟清筛作业的同时可实现对道床的补砟作业，也可将道床道砟直接抛掉，并同时将新砟填至道床，实现对道床的换砟作业。

在枕底挖砟装置与水平线的夹角小于90°时，与枕底挖砟装置接近的摆动输送带向相反的方向输送新砟，另一套摆动输送带输送新砟方向保持不变，从而避免了枕底挖掘装置将新砟重新挖起的问题，也无需人工回填石砟。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。