多线铺轨一体机的制作方法

1.本发明涉及一种多线铺轨一体机，属于铺轨设备技术领域。


背景技术：

2.轨道铺设是铁路建设工程施工的主要内容。轨道的高平顺性对提高运营质量效果显著，少维修和免维修轨道对提高运营效益作用巨大。因此，500m无缝钢轨的应用越来越普及；如今，高速铁路干线均铺设500m无缝钢轨。
3.500m无缝钢轨的铺设技术难度大，对设备和工艺要求高。研究与应用新型高效的现代化铺轨设备和施工技术成为了必然趋势。目前，我国高速铁路干线500m无缝钢轨的铺设所采用的铺轨设备是单线铺轨车。
4.单线铺轨车只能进行单线铺轨，即在第一条线铺设完成后，单线铺轨车需回到站点重新进行调车作业，转换到邻线再进行铺轨作业，中转时间较长，导致铺轨效率不高。


技术实现要素：

5.为了解决单线铺轨车在多条线需要铺设轨道时，需要调车作业，中转时间较长，导致铺轨效率不高的技术问题，本发明提供了一种在多条线需要铺设轨道时不需要调车作业的铺轨设备。本发明提供的铺轨设备，满足正线铺轨作业和邻轨铺设作业，实现了一机多线长钢轨同步铺设，有效提高了铺轨效率。
6.为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：多线铺轨一体机，包括：机车、第一车组和第二车组；所述第一车组，设置在所述机车后方，被所述机车牵引；所述第一车组用于驮运钢轨；所述第二车组，设置于所述第一车组的后方，被所述第一车组牵引；所述第二车组包括：车体、拨轨装置和导轮；所述拨轨装置包括支撑机构、伸展机构和拨轨机构；所述支撑机构设置于所述车体；所述伸展机构与所述支撑装置铰接具有铰接位置，所述伸展机构以所述铰接位置为轴水平转动；所述拨轨机构能上下移动地与所述伸展机构动连接；所述导轮，设置于所述车体，满足单线铺轨要求。
7.根据本发明公开的一些实施例，所述导轮包括第一导轮和第二导轮；所述第一导轮设置于所述车体的一侧，所述第二导轮设置于所述车体的另一侧。
8.根据本发明公开的一些实施例，所述支撑机构包括固定支座和旋转支撑柱；所述固定支座和所述旋转支撑柱均设置于所述车体；所述车体具有第一侧边；所述固定支座与所述车体的第一侧边之间的距离为第一距离，所述旋转支撑柱与所述车体的第一侧边之间的距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离；所述伸展机构具有第一端和第二端；所述旋转支撑柱的顶端铰接于所述伸展机构的第一端和第二端之间，所述拨轨机构动连接于所述伸展机构的第二端下方；当所述拨轨机构处于拨轨状态时，所述伸展机构的第一端位于所述固定支座的上方、能与所述固定支座静连接。
9.根据本发明公开的一些实施例，所述固定支座和所述旋转支撑柱位于所述第一导轮或所述第二导轮的两侧。
10.根据本发明公开的一些实施例，所述拨轨装置还包括升降液压缸和转向液压缸；所述升降液压缸，连接于所述拨轨机构和所述伸展机构的第二端和之间，与所述拨轨机构铰接，驱动所述拨轨机构上下运动；所述转向液压缸，其一端与所述固定支座铰接，其另一端与所述伸展机构铰接，驱动所述伸展机构水平转动。
11.根据本发明公开的一些实施例，所述伸展机构包括固定梁、第一移动副、伸缩梁和伸缩液压缸；所述固定梁的一端为所述伸展机构的第一端；所述伸缩梁的一端为所述伸展机构的第二端，所述伸缩梁的另一端通过所述第一移动副与所述固定梁的另一端连接；所述伸缩液压缸的一端与所述固定梁铰接，所述伸缩液压缸的另一端与所述伸缩梁铰接，所述伸缩液压缸驱动所述伸缩梁沿所述伸展机构长度方向运动。
12.根据本发明公开的一些实施例，所述拨轨装置还包括升降导向结构；所述升降导向结构包括升降导向件；所述伸展机构位于所述拨轨机构上方的位置开设导向孔；所述升降导向件穿过所述导向孔，其底端与所述拨轨机构连接。
13.根据本发明公开的一些实施例，所述第二车组还包括配重装置；所述配重装置包括直线轨道、安装座、配重块和直线驱动器；所述直线轨道包括第一直线轨道和第二直线轨道；所述第一直线轨道和所述第二直线轨道，均水平设置于所述车体，其长度方向均与所述车体的长度方向垂直；所述安装座包括第一安装座和第二安装座；所述第一安装座设置于所述第一直线轨道，所述第二安装座设置于所述第二直线轨道；所述配重块，设置于所述第一直线轨道和所述第二直线轨道的上方，与所述第一直线轨道和所述第二直线轨道动连接；所述动连接是指能使所述配重块沿所述第一直线轨道和所述第二直线轨道移动的连接；所述直线驱动器包括第一直线驱动器和第二直线驱动器；所述第一直线驱动器，其一端与所述第一安装座铰接，其另一端与所述配重块铰接；所述第二直线驱动器，其一端与所述第二安装座铰接，其另一端与所述配重块铰接；其中，所述直线驱动器驱动所述配重块沿所述直线轨道往返运动。
14.根据本发明公开的一些实施例，所述配重块沿所述直线导轨长度方向的尺寸小于所述第一导轮与所述第二导轮所在的沿车体长度方向的直线之间的距离。
15.根据本发明公开的一些实施例，所述拨轨装置的数量为复数，对称地设置在所述车体两侧。
16.本发明的有益效果是：本发明提供的多线铺轨一体机，其第二车组的车体上安装有导轮，能够完成纵向单线铺轨；其第二车组上还设置有能够旋转的拨轨装置，旋转后的拨轨装置能够完成横向邻线铺轨。在完成纵向单线铺轨后，无需掉头，将第二车组的拨轨装置旋转、调整到合适位置，即可继续进行邻线铺轨；实现了多线铺轨。
17.本发明提供的一种多线铺轨一体机省掉了调车转线工序。实现了一机两线长钢轨同步铺设，长轨大列不需要再返回车站进行调车转线作业。对比传统铺轨机组，每次调车作业时间可减少约3-6小时，该种多线铺轨一体机提高了铺轨效率，降低了运行转线、设备吊装的风险。
18.本发明提供的一种多线铺轨一体机降低人工成本，减少安全隐患，该种多线铺轨
一体机拐臂固定梁旋转、伸缩梁伸缩、拨轨架升降均实现了自动化液压驱动，避免了人工参与，邻线铺轨不行车，可直接进行单元焊焊接工作，进一步减少了人员投入，间接提高了安全系数。
19.本发明提供的多线铺轨一体机具有纵向单线和横向邻线铺轨两种作业方式，相比于传统的纵向单线铺轨作业，其功能齐全，一机多用，降低了施工企业施工成本，提高了作业效率。
附图说明
20.图1为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的结构示意图之一。
21.图2为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的第二车组的结构示意图之一。
22.图3为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的第二车组的结构示意图之二。
23.图4为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的第一车组和第二车组的结构示意图。
24.图5为本本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的结构示意图之二。
25.图6为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的拨轨装置的结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的固定支座的结构示意图；图8为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的伸展机构的结构示意图；图9为本发明实施例提供的一种多线铺轨一体机的配重装置的结构示意图；其中，1.机车、2.第一车组、3.第二车组、31.车体、32.拨轨装置、321.固定梁、322.伸缩梁、323.拨轨架、324.固定支座、325.旋转支撑柱、326.转向液压缸、327.伸缩液压缸、328.升降液压缸、329.光轴、320.定位座、33.导轮、34.配重装置、341.配重块、342.安装座、343.直线滑轨、344.直线驱动器、4.钢轨。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
27.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
28.下述实施例中，以多线铺轨一体机的前进方向为前，如图1所示的右上方为前方。
29.一种多线铺轨一体机，包括：机车1、第一车组2和第二车组3，如图1所示，机车1、第一车组2和第二车组3依次连接。
30.机车1为整个多线铺轨一体机提供牵引动力，可以采用现有铺轨机的提供牵引动力的装置。
31.第一车组2设置在机车1后方、被机车1牵引。第一车组2用于驮运钢轨4；具体的，可以采用现有的能够用于驮运钢轨4的装置作为第一车组2，例如如图1所示。
32.第二车组3，设置于第一车组2的后方、与第一车组2连接。第二车组3被第一车组2牵引，或者说，间接被机车1牵引。第二车组3包括：车体31、拨轨装置32和导轮33；拨轨装置32和导轮33都设置于车体31上。
33.车体31的作用在于承载拨轨装置32和导轮33等，并可以在牵引力的作用下运动。可以采用现有铺轨机的具有相同作用的结构。具体的，可以采用如1所示的结构，包括平板主体及安装在平板主体下方的车轮等结构。车体31的数量可以不少于两节，每节车体31安装拨轨装置32的数量可以是四个。
34.导轮33的作用在于满足单线铺轨要求，因此，导轮33与车体31的连接方式、导轮33的位置分布均可以采用现有铺轨机上的导轮33设置方式。导轮33可以为钢轨导轮33采用现有结构。具体的，导轮33可以包括第一导轮33和第二导轮33；可以如图2所示，第一导轮33设置于车体31的一侧，第二导轮33设置于车体31的另一侧。
35.拨轨装置32可以实现邻轨道铺轨。为了满足两侧铺轨需求，拨轨装置32的数量可以为复数，对称地设置在车体31两侧；既可以实现对车体31的左侧线铺轨，也可以实现对车体31的右侧线铺轨。
36.拨轨装置32可以包括支撑机构、伸展机构和拨轨机构。支撑机构设置于车体31；伸展机构与支撑装置铰接、具有铰接位置，伸展机构以铰接位置为轴水平转动；拨轨机构能上下移动地与伸展机构动连接。
37.拨轨机构可以采用现有结构。具体的，可以采用如图2所示的拨轨架323。
38.支撑机构的作用在于支撑伸展机构和拨轨机构，并使得伸展机构可以水平旋转。具体的，支撑机构可以包括固定支座324和旋转支撑柱325。
39.固定支座324和旋转支撑柱325均设置于车体31。车体31具有第一侧边；固定支座324与车体31的第一侧边之间的距离为第一距离，旋转支撑柱325与车体31的第一侧边之间的距离为第二距离，第一距离小第二距离。即，与固定支座324相比，旋转支撑柱325更加靠近车体31的侧边。具体的，可以如图2所示，固定支座324与固定支座324位于同一垂直于车体31长度的直线上。将固定支座324和旋转支撑柱325安装于车体31时，为了保证固定支座324和旋转支撑柱325不会阻碍导轮33实现单线铺轨，固定支座324和旋转支撑柱325可以位于第一导轮33或第二导轮33的两侧。
40.固定支座324的作用在于，当伸展机构旋转至固定支座324的上方时，与伸展机构固定连接，以使伸展机构不再继续转动。固定支座324的具体结构可以如图2、7所示，包括第一立柱、第二立柱和横撑；横撑连接于第一立柱和第二立柱之间；第一立柱、第二立柱底部与车体31固定连接，第一立柱、第二立柱之间固定连接有横撑。
41.伸展机构的作用在于连接支撑机构和拨轨机构。具体的，伸展机构具有第一端和第二端；旋转支撑柱325的顶端铰接于伸展机构的第一端和第二端之间，拨轨机构动连接于伸展机构的第二端下方。当拨轨机构处于拨轨状态时，伸展机构的第一端位于固定支座324的上方、能与固定支座324静连接。
42.为方便将伸展机构的第一端与固定支座324之间的固定和拆卸，拨轨装置32还可以包括定位座320。定位座320设置于伸展机构的第一端的底表面；当伸展机构转动至固定支座324的上方时，定位座320与固定支座324连接。当固定支座324包括第一立柱和第二立柱时，伸展机构的末端（第一端）能与固定支座324的第一立柱或第二立柱固定连接。
43.伸展机构的其中一种具体结构可以为可伸缩结构。可伸缩伸展机构包括固定梁321、第一移动副、伸缩梁322和伸缩液压缸327：固定梁321的一端为伸展机构的第一端，伸缩梁322的一端为伸展机构的第二端，固定梁321的另一端通过第一移动副与固定梁321的另一端连接；伸缩液压缸327的一端与固定梁321铰接，伸缩液压缸327的另一端与伸缩梁322铰接，伸缩液压缸327驱动伸缩梁322沿伸展机构长度方向运动。其中，铰接可以通过转动副实现。具体的，可以如8所示，固定梁321前端通过第一移动副与伸缩梁322连接，固定梁321与伸缩梁322之间设置有伸缩液压缸327，伸缩液压缸327一端通过转动副与固定梁321铰接，伸缩液压缸327另一端通过转动副与伸缩梁322铰接，在伸缩液压缸327驱动控制下，伸缩梁322可相对固定梁321可控收缩，完成侧边铺轨工况下的钢轨4弯度调节。
44.为了进一步提高铺轨效率，拨轨装置32可以采用能够自动伸展的拨轨装置32。具体的，能够自动伸展的拨轨装置32还包括升降液压缸328和转向液压缸326。升降液压缸328连接于伸展机构的第二端和拨轨机构之间，升降液压缸328与拨轨机构铰接，驱动拨轨机构上下运动。转向液压缸326的一端与固定支座324铰接，转向液压缸326的另一端与伸展机构铰接，驱动伸展机构水平转动。
45.转向液压缸326为伸展机构的旋转提供驱动力。固定支座324为转向液压缸326提供支点。具体的，可以如图6所示，转向液压缸326的两端分别与伸展机构、固定支座324铰接，且与伸展机构的铰接位置位于伸展机构与旋转支撑柱325的铰接位置与伸展机构的第二端之间。其中，铰接可以通过转动副实现。当固定支座324的结构包括第一立柱、第二立柱和横撑时，转向液压缸326的一端通过转动副铰接在固定支座324的横撑上。当伸展机构包括固定梁321和伸缩梁322时，转向液压缸326的另一端通过转动副伸展机构的固定梁321铰接。
46.升降液压缸328的作用在于驱动拨轨机构上下运动。具体的，可以如图6所示，升降液压缸328可以竖直设置，升降液压缸328的活塞杆的杆头与拨轨机构铰接，升降液压缸328的缸底安装在伸展机构上。其中，铰接可以通过转动副实现。当伸展机构为如上所述的可伸缩伸展机构、包括固定梁321和伸缩梁322时，升降液压缸328的缸底安装在伸缩梁322上，升降液压缸328的活塞杆的杆头与拨轨机构铰接；在铺轨作业中，升降液压缸328驱动拨轨机构上下运动，以实现拨轨机构的高度调节。其中，铰接可以通过转动副实现。
47.为了提高升降液压缸328驱动拨轨机构上下运动时拨轨机构的稳定性，拨轨装置32还可以增设升降导向结构。升降导向结构包括升降导向件，此时，伸展机构位于拨轨机构上方的位置可以开设导向孔；升降导向件和导向孔构成了升降导向结构。升降导向件沿拨轨机构的运动方向设置，竖向设置，升降导向件穿过导向孔，升降导向结构的底端与拨轨机构连接。拨轨机构在升降液压缸328的驱动下，通过升降导向件沿导向孔上下运动；从而有效防止拨轨机构在上下运动中发生晃动、摆动。
48.升降导向件可以采用如下具体结构。如图6所示，升降导向件包括光轴329；光轴329底端与拨轨机构连接，光轴329顶端穿过导向孔。升降液压缸328的驱动拨轨机构上下运动，拨轨机构带动连接在其上方的光轴329上下运动，光轴329沿导向孔上下运动。
49.升降导向结构还可以采用如下具体结构。升降导向结构包括升降导向件和轴套；升降导向件可以采用光轴329。轴套安装在导向孔内；光轴329底端与拨轨机构连接，光轴329顶端穿过轴套。升降液压缸328的驱动拨轨机构上下运动，拨轨机构带动连接在其上方
的光轴329上下运动，光轴329沿套在导向孔上的轴套上下运动。
50.升降液压缸328的数量可以为一个或两个以上；具体的可以为两个。升降导向结构的数量可以为一个或两个以上；具体的可以为两个。两个升降导向结构可以位于拨轨机构两端的上方。两个升降液压缸328位于两个升降导向结构之间。例如，两个升降液压缸328分别为第一升降液压缸328、第二升降液压缸328，两个升降导向件分别为第一光轴329、第二光轴329，两个轴套分别为第一轴套、第二轴套。
51.当伸展机构包括固定梁321和伸缩梁322时，此时，拨轨机构与伸展机构、升降液压缸328、升降导向结构的位置、连接关系，可以如图6所示，具体如下。伸缩梁322的尾端开设两个导向孔，两个导向孔内分别安装第一轴套、第二轴套；两个导向孔之间设置第一升降液压缸328、第二升降液压缸328，第一升降液压缸328、第二升降液压缸328的缸底均安装在伸缩梁322上；拨轨机构顶部固定安装第一光轴329、第二光轴329，第一光轴329通过第二移动副与第一轴套连接，第二光轴329通过第三移动副与第二轴套连接；第一升降液压缸328的活塞杆的杆头通过转动副与拨轨机构铰接，第二升降液压缸328的活塞杆的杆头通过转动副与拨轨机构铰接；在铺轨作业中，第一升降液压缸328、第二升降液压缸328共同驱动拨轨机构实现高度调节。
52.为了进一步提高采用拨轨装置32进行侧线铺轨时第二车组3的稳定性，第二车组3还可以进一步包括配重装置34。具体的，配重装置34可以包括直线轨道、安装座342、配重块341和直线驱动器344；直线驱动器344驱动配重块341沿所述直线轨道往返运动。更为具体的，可以如图9所示，直线轨道包括第一直线轨道和第二直线轨道，第一直线轨道和所述第二直线轨道均水平设置于车体31，其长度方向均与车体31的长度方向垂直；安装座342包括第一安装座342和第二安装座342，第一安装座342设置于第一直线轨道，第二安装座342设置于第二直线轨道；配重块341设置于第一直线轨道和第二直线轨道的上方、与第一直线轨道和第二直线轨道动连接；动连接是指能使配重块341沿第一直线轨道和第二直线轨道移动的连接；直线驱动器344包括第一直线驱动器344和第二直线驱动器344，第一直线驱动器344的一端与第一安装座342铰接，第一直线驱动器344的另一端与配重块341铰接；第二直线驱动器344的一端与第二安装座342铰接，第二直线驱动器344的另一端与配重块341铰接。铰接可以通过转动副实现。
53.直线轨道与配重块341之间可以是滑动连接。直线轨道与配重块341的滑动连接，具体的可以通过以下方式实现：采用直线滑轨343为直线轨道，同时在配重块341的底部设置与直线滑轨343匹配的滑动连接件；滑动连接件沿直线滑轨343滑动，进而带动配重块341沿直线滑轨343滑动。具体的，滑动连接件可以设置于配重块341底表面的两端。例如，如图9所示，直线滑轨343可以采用凸轨，滑动连接件可以采用导轨凹槽；导轨凹槽设置于配重块341底表面的两端，沿凸轨滑动。
54.直线驱动器344用于驱动配重块341沿直线轨道移动。具体的，可以采用液压缸作为直线驱动器344。
55.将配重装置34安装于车体31时，为了保证配重装置34不会阻碍导轮33实现单线铺轨，配重块341沿直线导轨长度方向的尺寸小于第一导轮33与第二导轮33所在的沿车体31长度方向的直线之间的距离。此时，在进行单线铺轨时，钢轨4可以沿导轮33顺利地从配重块341的两侧通过。
56.对照图1至图6，上述实施例提供的多线铺轨一体机，具有两种作业方式。
57.其一，可用于单线正向铺轨作业。按照常规牵引方法，由牵引车拖拽第一车组2上的钢轨4依次穿过第二车组3上的导轮33，钢轨4通过顺坡支架缓缓落在轨枕上。
58.其二，可用于横向邻线铺轨作业。机车1推动第一车组2、第二车组3沿已铺设完成的轨道运动。第二车组3上位于同一侧的至少四个拨轨装置32通水平旋转至与第二车组3车体31垂直状态，将伸展机构与固定支座324静连接。使拨轨机构上下运动，调整至恰当的垂直高度。牵引车运行在横向邻线未铺轨路段，同时拖拽第一车组2上的钢轨4依次穿过拨轨装置32的拨轨机构的导框的钢轨4，钢轨4在自身重力作用下缓慢落入轨枕的承轨槽。施工人员将钢轨4固定于轨枕上的承轨槽，完成铺轨作业。
59.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。