一种螺栓除锈清屑涂油一体机的制作方法

本实用新型涉及铁路维护技术领域，特别涉及一种螺栓除锈清屑涂油一体机。

背景技术：

随着中国铁路不断提速、重载列车的开行密度加大，对线路的养护也提出了更高更严的要求，要求养护作业进一步做到优质高效、缩短天窗点、减少劳动强度。

目前轨枕螺栓除锈工序仍然依靠落后的手工作业，操作者弯腰或蹲下用钢刷沿全螺杆除锈，劳动强度特别大，除锈效果差，粉尘锈垢等对劳动者健康构成严重威胁。当前除锈后的清屑依然采用人工毛刷作业工序，作业粉尘大，效率低下，毛刷消耗大，清扫效果不理想。此前的轨枕螺栓防锈脂涂油工序需专人完成，施工环境恶劣，施工效率低下，油脂洒漏严重。近年来出现了螺栓扳手选配涂油装置，能实现左右套筒同时在螺栓旋松、拧紧的任何时段涂油操作，也可独立涂油，实现对螺栓防锈保护。然而，目前还未见轨枕螺栓除锈及清屑设备，而当前的涂油装置，一种是采用电力计量泵运送到左右套筒中心滴注实现涂油，涂油量可调，该装置的计量泵造价高，整个装置复杂，不可拆卸，且须采用专用调配油脂，不具备实用性；一种是采用高强度齿轮泵运送油脂到左右套筒中心涂油，涂油量可调，能直接使用现有的人工长效防锈脂。不足之处在于上述涂油装置均只能实现涂覆盖帽油或封头油，均不能实现全螺杆防锈脂的涂覆。

因此，如何避免由于无法实现除锈清屑涂油一体化操作而导致劳动强度增大及影响工作效率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种螺栓除锈清屑涂油一体机，该一体机可以实现一次定位，通过先除锈，再清洁，然后涂油，动作连贯，操作流畅，将原来由人工用几种工具完成的作业用一台设备完成，且除锈涂油效果好，从而可以减少工人劳动强度并大大提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种螺栓除锈清屑涂油一体机，包括支架，所述支架上设有用以磨损生锈螺栓外侧壁实现除锈的除锈装置，还包括与所述除锈装置配合连接、用以输送防锈油至螺栓的涂油装置以及设于所述支架、用以供落在螺栓根部的锈屑吹散的吹气装置。

可选地，所述除锈装置包括用以沿螺栓的轴向套入螺栓并能够磨损生锈螺栓外侧壁的除锈刷、与所述除锈刷配合连接并用以带动所述除锈刷旋转的旋转驱动机构以及与所述除锈刷配合连接并用以带动所述除锈刷沿竖直方向运动的上下驱动机构。

可选地，所述除锈刷包括至少两个用以除锈的刷头以及设于所述刷头的外部、用以安装所述刷头的套筒。

可选地，所述套筒的内侧壁设有沿其径向开设、用以容置所述刷头的开口槽，所述套筒的外侧壁设有用以供所述刷头的中部与所述套筒转动连接的连接部，任一所述连接部包括两个沿所述套筒的径向向外凸起的凸块以及贯穿两个所述凸块、用以供所述刷头铰接的铰轴。

可选地，任一所述刷头连接有用以供所述刷头的下端与所述套筒内侧壁的间距小于上端与所述套筒内侧壁的间距的复位销。

可选地，所述旋转驱动机构包括用以与所述套筒配合连接并能够带动所述套筒沿其轴向旋转的花键输出轴、与所述花键输出轴连接并用以驱动所述花键输出轴绕其轴线旋转的驱动电机以及与所述驱动电机相连、用以调节所述花键输出轴转速的减速器。

可选地，所述上下驱动机构包括与所述套筒配合连接、用以拨动所述套筒并带动所述套筒沿其轴向运动的拨叉以及与所述拨叉连接、用以带动所述拨叉运动的拨叉轴，且所述拨叉轴的上端连接有用以供人工下压的操作杆。

可选地，所述涂油装置包括用以沿所述花键输出轴的轴向贯穿所述花键输出轴并能够输送防锈油至螺栓顶部的第一油管、与所述第一油管相连并用以向所述第一油管供油的油箱以及与所述油箱连接、用以供所述油箱中的防锈油流入所述第一油管的油泵。

可选地，所述油泵的出油口通过第二油管与所述第一油管连接，且所述第二油管的前端设有用以控制油量的控制器。

可选地，还包括与所述除锈装置相连、用以显示所述除锈装置是否正在执行除锈的显示部。

相对于上述背景技术，本实用新型针对铁路维护的不同要求，设计了一种螺栓除锈清屑涂油一体机，由于现有市场中鲜有能够完成除锈清屑涂油一体化操作的设备，而单独的除锈、清屑和涂油操作又费时费力，很难满足现代化铁路高速发展的需求，因此，使用一种能够减少工人劳动强度并大大提高工作效率的螺栓除锈清屑涂油一体机很有必要。

具体来说，上述螺栓除锈清屑涂油一体机包括支架、除锈装置、涂油装置和吹气装置；其中，支架用于承载位于支架上的除锈装置、涂油装置和吹气装置，除锈装置用于通过磨损生锈螺栓的外侧壁，以实现生锈螺栓的除锈操作，涂油装置与除锈装置配合连接，涂油装置能够向螺栓输送防锈油，防锈油可以从螺栓的顶部顺流至螺栓的根部，以实现螺栓的整体涂油操作，吹气装置能够向螺栓的根部吹起，从而可以使除锈后落在螺栓根部的锈屑吹散。上述设置方式可以实现一次定位，通过对螺栓先除锈，再清屑，然后涂油，动作连贯，操作流畅，将原来由人工用几种工具完成的作业用一台设备完成，且该一体机除锈涂油效果好，大大降低了作业人力、物力及时间成本，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种螺栓除锈清屑涂油一体机的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中除锈刷的结构示意图；

图4为图1中涂油油路的布局示意图；

图5为图1中吹气清屑的布局示意图。

其中：

1-驱动电机、2-支架、3-气泵、4-油箱、5-油泵、6-减速器、7-储气罐、8-第一操作杆、9-第二操作杆、10-电源按钮、11-发电机、12-花键输出轴、13-除锈刷、131-刷头、132-套筒、133-凸块、134-铰轴、135-复位销、14-第一油管、15-吹气管、16-齿轮箱、17-拨叉、18-拨叉轴、19-第二油管、20-轨枕螺栓、21-钢轨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种螺栓除锈清屑涂油一体机，该一体机可以实现一次定位，通过先除锈，再清洁，然后涂油，动作连贯，操作流畅，将原来由人工用几种工具完成的作业用一台设备完成，且除锈涂油效果好，从而可以减少工人劳动强度并大大提高工作效率。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上方、下方、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1至和图5，图1为本实用新型实施例公开的一种螺栓除锈清屑涂油一体机的整体结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为图1中除锈刷的结构示意图；图4为图1中涂油油路的布局示意图；图5为图1中吹气清屑的布局示意图。

本实用新型实施例所提供的螺栓除锈清屑涂油一体机，用于供铁路轨道上的轨枕螺栓20除锈、清洁轨枕螺栓20周边的锈屑和除锈后的轨枕螺栓20涂油，该螺栓除锈清屑涂油一体机包括支架2、除锈装置、涂油装置和吹气装置；其中，支架2用于承载位于支架2上的除锈装置、涂油装置和吹气装置，除锈装置用于通过磨损生锈螺栓的外侧壁，以实现生锈螺栓的除锈操作，涂油装置与除锈装置配合连接，涂油装置能够向螺栓输送防锈油，防锈油可以从螺栓的顶部顺流至螺栓的根部，以实现螺栓的整体涂油操作，吹气装置能够向螺栓的根部吹起，从而可以使除锈后落在螺栓根部的锈屑吹散。

在这里，除锈装置、涂油装置和吹气装置三者为一一对应的关系，即根据铁路钢轨21两侧的螺栓设置方式，位于钢轨21两侧的一组螺栓对应一组除锈装置，而任一除锈装置分别配置相应的涂油装置和吹气装置，以实现对螺栓的除锈、清屑、涂油整体防护。

进一步地，除锈装置包括除锈刷13、旋转驱动机构和上下驱动机构，其中，除锈刷13用于沿螺栓的轴向套入螺栓并能够绕螺栓的轴线旋转，从而可以通过轴向和周向的摩擦力实现磨损生锈螺栓外侧壁的效果，以实现生锈螺栓的除锈操作；旋转驱动机构与除锈刷13连接并用于带动除锈刷13绕其轴线旋转，上下驱动机构与除锈刷13配合连接并用于带动除锈刷13沿竖直方向运动。

为了实现除锈刷13的除锈功能，除锈刷13的内部设置有至少两个用于除锈的刷头131，刷头131具体可以设置为金属或者非金属材质的刷头，比如钢丝刷等，位于刷头131的外部设置有套筒132，该套筒132与旋转驱动机构的花键输出轴12配合连接，套筒132用于安装刷头131，该套筒132可以设置为能够供轨枕螺栓20顺利套入的圆形套筒，该圆形套筒可以有助轨枕螺栓20的定心导向。

进一步地，套筒132的内侧壁设有若干个沿其径向开设的开口槽，开口槽用于容置刷头131，同时，套筒132的外侧壁设有若干个连接部，该连接部用于供刷头131的中部与套筒132转动连接，任一连接部包括两个沿套筒132的径向向外凸起的凸块133，两个凸块133平行设置并与套筒132的外侧壁固接，连接部还包括贯穿两个凸块133的铰轴134，铰轴134用于供刷头131铰接，以实现刷头131的中部与套筒132转动连接，这样即可使刷头131与套筒132设置成类似跷跷板的结构。

此外，任一刷头131连接有复位销135，通过设置该复位销135能够使刷头131的下端与套筒132内侧壁的间距小于上端与套筒132内侧壁的间距，也就是说，由若干个刷头131在套筒132的入口端位置形成的开口要大于在套筒132的顶端位置形成的开口，通俗地说，在螺栓未进入套筒132之前，套筒132内部呈喇叭口状；这样一来，该结构可保障轨枕螺栓20初入套筒132时全部钢丝刷呈喇叭口状，但随着螺栓沿钢丝刷的深入，钢丝刷逐步与螺栓趋于平行，这样的设置方式不仅保证了螺栓易入套筒132内部，而且实现了钢丝刷对于轨枕螺栓20的均匀磨损，使得除锈效果更佳。

根据实际需要，该复位销135也可以替换成弹簧部件，当螺栓未进入除锈刷13时，弹簧部件处于原长，此时，套筒132内部的钢丝刷形成喇叭口状开口；当螺栓缓慢进入除锈刷13内部时，弹簧部件进入压缩状态，并当螺栓进入到除锈刷13极限位置时，弹簧部件的压缩量处于最大状态；当除锈刷13撤出时，在弹簧部件的弹力作用下，套筒132内部的钢丝刷又可以恢复之前的喇叭口状开口。

旋转驱动机构可以设置为包括花键输出轴12、驱动电机1和减速器6的机构；其中，花键输出轴12与除锈刷13的套筒132配合连接，花键输出轴12的外侧壁可以设置用于与除锈刷13配合连接的花键；一方面，花键输出轴12能够带动除锈刷13绕其轴线方向旋转，另一方面，花键输出轴12能够向轨枕螺栓20输送防锈油，防锈油可以从轨枕螺栓20的顶部顺流至轨枕螺栓20的根部，以实现轨枕螺栓20的整体涂油操作。

花键输出轴12作为中间的“桥梁”，起到传动轴的作用，即带动除锈刷13进行旋转运动，以供除锈刷13对螺栓产生沿周向的摩擦力实现除锈，为了进一步实现上述功能，一体机上还包括与花键输出轴12连接的驱动电机1，驱动电机1用于驱动花键输出轴12绕其轴线旋转，同时，驱动电机1还连接有用于调节花键输出轴12转速的减速器6。

在这里，该驱动电机1具体可以设置为四冲程的小型汽油机，通过减速传动，驱动两个垂直于轨枕面的花键输出轴12旋转，汽油机输出的运动经减速器6减速，同时还可以设置发电机11，发电机11与减速器6连接轴上同时安装同步带轮，以带动发电机11，进一步地，减速器6输出轴连接齿轮箱16，齿轮箱16设有两根花键输出轴12，这样一来，花键输出轴12在汽油机和减速器6带动下旋转，同时带动除锈刷13旋转。

上下驱动机构具体可以包括拨叉17、拨叉轴18和操作杆，其中，拨叉17与套筒132配合连接，拨叉17用于拨动套筒132并带动套筒132沿其轴向运动；拨叉轴18与拨叉17连接，拨叉轴18用于带动拨叉17运动，操作杆连接于拨叉轴18的上端，操作杆用于供人工下压或者抬起，从而可以实现驱动拨叉轴18，以供除锈刷13相对花键输出轴12上下运动。

根据实际需要，针对钢轨21两侧的螺栓，操作杆包括第一操作杆8和第二操作杆9，其中，第一操作杆8用于驱动位于钢轨21右侧的拨叉轴18，以供位于钢轨21右侧的除锈刷13对钢轨21右侧的螺栓除锈，第二操作杆9用于驱动位于钢轨21左侧的拨叉轴18，以供位于钢轨21左侧的除锈刷13对钢轨21左侧的螺栓除锈。

此外，拨叉轴18竖直设置，拨叉轴18内安装有压缩复位弹簧，拨叉17可以通过环形连接件与除锈刷13的套筒132连接，且环形连接件的外侧壁设置有环形槽，以供拨叉17套接；这样一来，需对轨枕螺栓20除锈时下压操纵杆，操作杆驱动拨叉轴18和拨叉17，拨叉轴18就会同步下行，进而带动除锈刷13相对于花键输出轴12向下运动；当除锈刷13完成除锈操作时，松开操纵杆，压缩复位弹簧就将拨叉轴18复位至起始位置，从而可以使除锈刷13相对于花键输出轴12向上运动至起始位置。

当然，还可以在操作杆上设置控制油路开启的电源按钮10，在除锈完成且除锈刷13复位后，通过点动控制安装在操纵杆手柄上的电源按钮10，对除锈后的螺栓完成涂油，当然，也可以通过安装行程开关的设置方式来实现自动涂油，行程开关的设置可以参照现有部分的相关技术要求。由于油管伸出于花键输出轴12的下端，在除锈刷13复位后油管露出除锈刷13的底面，使涂油时油不会进入钢丝刷，加上除锈时，除锈刷13与螺栓已定心，因此，可以保证油泵5供出的油，在完全无盲区的状态下涂在螺栓上。

涂油装置具体可以设置为包括第一油管14、油箱4和油泵5的装置；根据实际需要，第一油管14沿花键输出轴12的轴向贯穿花键输出轴12，且第一油管14伸出于花键输出轴12的下端，当然，也可以在该花键输出轴12内设置轴向的油路孔，第一油管14用于供油箱4中的防锈油流至螺栓顶部，进而顺流至螺栓的根部。

更进一步地，涂油装置还包括油箱4和油泵5，其中，油箱4与第一油管14相连，油箱4用于向第一油管14供油，油泵5与油箱4连接，油泵5用于供油箱4中的防锈油流入第一油管14。

此外，油泵5的出油口通过第二油管19与第一油管14连接，且第二油管19的前端设有控制器，比如控油阀等，在油泵5的作用下，油箱4中的防锈油能够相继被输送至第二油管19和花键输出轴12内部的第一油管14，并最终流至螺栓顶部，在上述输油过程中，由于需要严格控制防锈油的油量，过多造成浪费，过少导致涂油效果不佳，因此，通过设置控制器可以控制第二油管19中的油量，以实现最佳的涂油效果。

举例来说，可以在与花键输出轴12连接的齿轮箱16两侧分别安装一个油泵5，油泵5的出油口通过第二油管19与花键输出轴12连接，防锈油或者油脂通过花键输出轴12下端的第一油管14流到轨枕螺栓20顶部，再沿螺栓顶部顺流到螺栓根部，其中，油泵5的注油量及注油时间可以根据实际工况进行调节，防锈油或者油脂出口与轨枕螺栓20顶部的高度也可调。当然，根据实际需要，关于螺栓的涂油布局也可以有其他不同的设置方式，前提是能够满足上述涂油功能，此处将不再一一展开。

为了优化上述实施例，支架2上还可以设置吹气装置，用于供除锈后的螺栓进行清洁锈屑的操作，该吹气装置的吹气口设于螺栓根部的附近位置，从而可以使落在螺栓根部的锈屑吹散。

根据实际需要，该吹气装置可以通过利用气泵3向储气罐7储备压缩空气，并通过在输气管道中设置电磁阀等电器元器件来控制储气和排气的过程，同时在除锈刷13相关装置的平行位置安装有吹气嘴或者吹气管15，从而可以在除锈过程中将除锈刷13刷掉且落在螺栓根部的锈屑吹净。

例如，储气罐7内的压缩空气可以以额定气压通过用于带动除锈刷13上下运动的拨叉轴18内的孔流入弯形后的吹气管15或吹气嘴内，吹气管15可以固定安装在拨叉轴18上，因此，吹气管15与除锈刷13是同步运动的，当除锈刷13到达一定的位置后，电磁阀打开，吹气管15中的气流刚好可以吹在轨枕螺栓20的根部，以实现清屑功能。

当然，关于吹气装置的设置也可以有其他不同的设置方式，相应的输气管道也可以通过其他方式设置，例如，可以通过在支架2上设置限位部件，该限位部件用于限位输气管道，以供吹气管15中的气流吹向螺栓的根部，只要能够对螺栓根部的锈屑进行清洁的吹气装置均在本申请的保护范围之内。

此外，电磁阀的开启或关闭可以通过相应控制器，例如plc等来控制，通过感应开关将除锈刷13的位置信号转化成可供控制器接收的电信号并传递给控制器，控制器接收电信号后实现电磁阀的开启或关闭，相关控制系统的设置可以参照现有部分的相关技术要求，此处将不再展开。

螺栓除锈清屑涂油一体机的工作过程包括：1、除锈刷13与轨枕螺栓20对准：在推动除锈清屑涂油一体机沿钢轨21移动至需作业的螺栓处，观测除锈刷13位于螺栓的正上方即可；2、除锈过程：手动压下操纵杆，使钢轨21两侧螺栓进入在花键输出轴12带动旋转且装有钢丝刷头131的套筒132内，在下压和上移套筒132过程中对螺栓除锈，松开操纵杆直至套筒132脱离螺栓后，除锈动作完成；3、除锈后吹锈屑过程：在除锈过程中，除锈刷13下行到距离感应开关位置时，电磁阀自动打开，设定有额定气压的压缩空气按预设的气量，由安装在与除锈刷13同步运动的拨叉轴18上的吹气管15吹出，当除锈刷13上行回位到感应开关位置时，电磁阀再次自动打开，完成第二次吹净锈屑动作；4、涂油过程：当除锈刷13除锈完成，上行回位过程中完成吹净锈屑后，待除锈刷13完全回位，点动按下安装在左右操纵杆上的电源按钮10或者自动触碰行程开关，油泵5按设定的油量工作供油，经花键输出轴12上油路给轨枕两侧螺栓同时或单独涂油。

为了保证设备运行的安全性，除锈装置还可以连接显示部，该显示部能够显示除锈装置是否正在执行除锈操作。举例来说，显示部具体可以为led指示灯，当除锈装置处于工作状态时，即除锈装置正在对螺栓进行除锈时，此时led指示灯亮起；当除锈装置未处于工作状态时，即除锈装置未对螺栓进行除锈，此时led指示灯灭，这样即可提醒工作人员进行下一步操作，以保证安全性。当然，相应地，涂油装置和吹气装置也可以设置相应的显示部，显示部还可以设置为其他部件，例如显示屏等，本文将不再赘述。

此外，为了对施工轨迹或者区域的进行记录，可以通过加装gps/北斗模块来记录作业轨迹或区域，便于安排下一个天窗期的作业，同时管理部门可通过安装在手机上的app或办公室电脑上软件，实时了解作业点的位置，可以完成计数，并统计作业量，相应的设置可以参照现有部分的相关技术要求。

上述设置方式可以实现一次定位，通过对螺栓先除锈，再清屑，然后涂油，动作连贯，操作流畅，将原来由人工用几种工具完成的作业用一台设备完成，且该一体机除锈涂油效果好，大大降低了作业人力、物力及时间成本，提高了工作效率。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的螺栓除锈清屑涂油一体机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。