CN113529503B - 一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置及紧固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置及紧固方法，该装置包括扣件螺栓紧固单元与动力单元，扣件螺栓紧固单元包括行驶底架、旋转动力机构和控制箱，旋转动力机构包括上板、下板、旋转动力部件和导向滑动部件；旋转动力部件包括伸缩部件、旋转部件和套筒部件，行驶底架的底部设置有前激光测距传感器和后激光测距传感器；该方法包括以下步骤：一、设定扣件螺栓紧固参数；二、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置的安装；三、铁路轨道上扣件螺栓的划分和初始操作；四、扣件螺栓的操作判断；五、对扣件螺栓的紧固；六、对扣件螺栓的旋松。本发明实现套筒部件的升降、旋转和行驶，能快速完成铁路轨道扣件螺栓的紧固或旋松工作。

Description

一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置及紧固方法

技术领域

本发明属于铁路施工技术领域，尤其是涉及一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置及紧固方法。

背景技术

在铁路轨道铺设过程中，在轨枕与长钢轨组装后，进行多次反复调整是必要的工序，在每次调整中，都要紧固或旋松扣件螺栓，单线有6600多颗扣件螺栓需要按照顺序进行紧固或旋松。

目前主要采用人工操作内螺栓燃扳手逐个调整的方法进行，需要很多人力投入，同时也是一件十分繁重的劳动，内燃螺栓扳手的扭矩是通过弹性机械装置来限制的，误差比较大，因此人工紧固的效率低、扭矩值不稳定。

如何快速调整扣件螺栓，减少人力投入，是铁路建设过程中急需解决的问题之一。

因此，缺少一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，实现套筒部件的升降、旋转和行驶，能快速完成铁路轨道扣件螺栓的紧固或旋松工作，无需人工频繁干预，节省人力和物力，提高了施工效率和人员安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其结构简单，设计合理，实现套筒部件的升降、旋转和行驶，能快速完成铁路轨道扣件螺栓的紧固或旋松工作，无需人工频繁干预，节省人力和物力，提高了施工效率和人员安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其特征在于：包括设置在铁路轨道上且能沿铁路轨道行驶的扣件螺栓紧固单元与所述扣件螺栓紧固单元可拆卸连接的动力单元；

所述扣件螺栓紧固单元包括设置在铁路轨道中钢轨上且能在钢轨踏面行驶的行驶底架、两组对称设置在所述行驶底架上且分别对两个钢轨侧部的扣件螺栓进行紧固或旋松的旋转动力机构和设置在两个旋转动力机构之间的控制箱，以及设置在所述旋转动力机构外的保护罩和设置在所述控制箱中的控制模块；

两组所述旋转动力机构的结构相同，且所述旋转动力机构包括位于所述行驶底架上方的上板、设置在行驶底架中且与所述上板平行布设的下板、两组对称安装在上板上且对每个钢轨两侧的扣件螺栓进行紧固或旋松的旋转动力部件，以及四组设置在上板与下板之间的导向滑动部件；

两组所述旋转动力部件结构相同，所述旋转动力部件包括设置在所述上板上的伸缩部件、设置在所述伸缩部件上的旋转部件和与所述旋转部件连接的套筒部件，所述伸缩部件和导向滑动部件连接，以使伸缩部件带动所述旋转部件和所述套筒部件上下调节；

所述行驶底架的底部设置有前激光测距传感器和后激光测距传感器，所述行驶底架、旋转部件和伸缩部件均由所述控制模块进行控制，所述前激光测距传感器和后激光测距传感器均与所述控制模块连接。

上述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其特征在于：所述行驶底架包括主框架、两组对称设置在主框架两端底部的行驶驱动部件和四个对称设置在主框架两端的把手部件；

两组所述行驶驱动部件结构相同，所述行驶驱动部件包括设置在主框架底部的主动轮与从动轮和与所述主动轮传动连接的电机部件，所述电机部件包括设置在主框架上且竖向布设的行驶电机和与行驶电机输出轴传动连接的减速机，所述主动轮通过轮轴与减速机的输出轴传动连接，所述减速机位于两个钢轨之间，所述行驶电机由所述控制模块进行控制，所述主动轮与从动轮均位于钢轨上；

所述把手部件包括设置在主框架端部的安装座和安装在所述安装座上的搬运把手。

上述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其特征在于：所述主框架包括第一矩形架体和能伸入伸出所述第一矩形架体中的第二矩形架体，所述第一矩形架体包括两个平行布设的第一纵梁和多个设置在两个第一纵梁之间的第一连接横梁；

所述第二矩形架体包括两个平行布设的第二纵梁和多个设置在两个第二纵梁之间的第二连接横梁，所述第二纵梁靠近第一纵梁的一端设置有伸缩纵梁，所述伸缩纵梁伸入第一纵梁中，且所述第一纵梁上设置有腰形孔，所述腰形孔沿第一纵梁端部的长度布设，所述伸缩纵梁的伸入端设置有连接孔，所述腰形孔和所述连接孔通过螺栓连接。

上述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其特征在于：四组所述导向滑动部件位于上板和下板之间四角布设，四组所述导向滑动部件结构相同，所述导向滑动部件包括连接在上板和下板之间的导向杆和套设在导向杆上的滑块；

所述旋转部件包括上电机、与上电机的输出轴传动连接的上减速器，所述套筒部件与上减速器的输出轴传动连接；

所述伸缩部件包括设置在上板上的气缸、与气缸的伸缩端连接的U形座，所述U形座的外侧壁和滑块连接，所述上减速器与气缸的缸体连接，所述气缸和上电机由所述控制模块进行控制。

上述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其特征在于：所述套筒部件包括从上至下依次连接的连接筒、万向节接头和套筒，所述连接筒包括上连接筒和与所述上连接筒一体成型的下连接筒，所述上连接筒和与上减速器的输出轴传动连接，所述下连接筒的内径大于所述上连接筒的内径，以使所述下连接筒的内侧壁和所述上连接筒的内侧壁的连接处形成台阶面，所述万向节接头伸入下连接筒的顶部和所述台阶面之间设置有压簧，所述压簧外侧壁贴合所述下连接筒的内侧壁；所述万向节接头的底部设置有过渡块，所述套筒安装在过渡块上，且所述套筒、过渡块和万向节接头的底部通过螺栓连接；

所述万向节接头的顶部设置有贯穿径向的调节孔，所述下连接筒的侧壁上对称开设有两个销孔，两个所述销孔和所述调节孔中穿设有限位销。

上述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其特征在于：所述控制箱包括箱体、通过合页设置在箱体顶部的顶盖和设置在所述顶盖上的显示屏；

所述控制模块包括设置在所述箱体中的控制器、行驶电机驱动器、上电机驱动器和与控制器相接的无线接收器，所述行驶电机驱动器、上电机驱动器的输入端均与所述控制器的输出端连接，所述行驶电机驱动器的输出端和行驶底架中的行驶电机的输入端连接，所述上电机驱动器的输出端和旋转部件中的上电机的输入端连接，所述显示屏由控制器进行控制；

所述前激光测距传感器和后激光测距传感器均与所述控制器的输入端连接。

上述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，其特征在于：所述动力单元包括底盘框架和设置在所述底盘框架底部四角的被动轮，以及设置在所述底盘框架上的柴油发电机、工具箱和空压机，所述工具箱和空压机位于柴油发电机两侧；

所述底盘框架的侧壁设置有四个围成呈矩形的吊耳，所述底盘框架靠近行驶底架的侧壁中部设置有连接耳，所述行驶底架靠近底盘框架的侧壁中部设置有配合连接耳，所述配合连接耳和连接耳之间可拆卸连接有连接杆。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的铁路轨道扣件螺栓的紧固方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、设定扣件螺栓紧固参数：

步骤101、设定扣件螺栓紧固的工况为逐一紧固工况、间隔紧固工况或者自动识别紧固工况；

步骤102、设定扣件螺栓旋松的工况为逐一旋松工况、间隔旋松工况或者自动识别旋松工况；

步骤二、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置的安装：

步骤201、施工人员通过搬运把手将扣件螺栓紧固单元安装在铁路轨道上，并通过吊耳将动力单元吊装至铁路轨道上；

步骤202、将扣件螺栓紧固单元和动力单元之间通过连接杆连接，并将动力单元上的空压机和所述扣件螺栓紧固单元上的气缸通过管线连接；

步骤三、铁路轨道上扣件螺栓的划分和初始操作：

步骤301、沿铁路轨道延伸方向，将待紧固的扣件螺栓依次记作第1个扣件螺栓，第2个扣件螺栓，....，第i个扣件螺栓，....，第I个扣件螺栓；其中，i和I均为正整数，且1≤i≤I，第2个扣件螺栓至第i个扣件螺栓均位于第1个扣件螺栓的前方；

步骤302、人工将I个扣件螺栓安装并旋转两圈，确保I个扣件螺栓均竖直布设，并根据各个扣件螺栓的顶部和钢轨顶部之间的间距，得到扣件螺栓的顶部和钢轨顶部之间最小间距L_min；

步骤303、将前激光测距传感器底部检测面和钢轨顶部之间的间距记作l，则得到前激光测距传感器底部检测面和扣件螺栓的顶部之间的最小间距L_min+l；

步骤304、人工将铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置移动至第1个轨道螺后方的一个扣件螺栓处，以使铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置中套筒部件的轴线和第1个轨道螺后方的一个扣件螺栓的轴线偏差不大于50mm；

步骤四、扣件螺栓的操作判断：

当需要对扣件螺栓进行的紧固操作时，执行步骤五；当需要对扣件螺栓进行旋松操作时，执行步骤六；

步骤五、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的紧固：

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行自动识别紧固工况时，具体过程如下：

步骤501、控制器通过行驶电机驱动器控制行驶电机工作，行驶电机工作带动减速机转动，减速机转动通过主动轮、从动轮和被动轮带动扣件螺栓紧固单元和动力单元沿钢轨踏面行驶；

步骤502、在扣件螺栓紧固单元和动力单元沿钢轨踏面行驶的过程中，行走编码器对扣件螺栓紧固单元行驶的距离进行检测，并将检测到的行驶距离发送至控制器，直至控制器接收到的行驶距离满足行驶距离判断值，操作前激光测距传感器供电工作；其中，行驶距离判断值的取值范围为500mm～520mm；

步骤503、操作扣件螺栓紧固单元和动力单元沿钢轨踏面继续行驶，前激光测距传感器实时检测，并将检测到的前间距发送至控制器，控制器将接收到的前间距和扣件螺栓需调整高度设定值进行比较，当前间距满足[L_min+l，L_max)时，执行步骤504和步骤505；否则，执行步骤506；其中，L_max表示扣件螺栓紧固到位时扣件螺栓顶部和前激光测距传感器底部检测面之间的间距；

步骤504、操作前激光测距传感器停止工作，后激光测距传感器供电工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元沿钢轨踏面继续行驶，后激光测距传感器实时检测，并将检测到的后间距发送至控制器，控制器将接收到的后间距和L_d进行比较，当后间距满足[L_d-2.5mm,L_d+2.5mm]时，控制器通过行驶电机驱动器控制行驶电机停止工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元停止行驶，后激光测距传感器停止工作；其中，L_d表示后激光测距传感器的检测面和弹条最高顶部之间的间距；

步骤505、操作旋转动力机构旋转下降对第1个扣件螺栓进行紧固，完成第1个扣件螺栓的判断紧固；

步骤506、扣件螺栓紧固单元和动力单元沿钢轨踏面继续行驶，行走编码器对扣件螺栓紧固单元行驶的距离进行检测，并将检测到的行驶距离发送至控制器，直至控制器接收到的行驶距离满足轨枕间距要求值，完成第1个扣件螺栓的判断紧固；其中，轨枕间距要求值为580mm～620mm；

步骤507、按照步骤501至步骤506所述的方法，完成第2个扣件螺栓的判断紧固，...，第i段铁路扣件螺栓的判断紧固，...，第I段铁路扣件螺栓的判断紧固；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行逐一紧固工况时，具体过程如下：

步骤50A、按照步骤501和步骤502所述的方法，直至控制器接收到的行驶距离满足行驶距离判断值；

步骤50B、操作后激光测距传感器供电工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元沿钢轨踏面继续行驶，后激光测距传感器实时检测，并将检测到的后间距发送至控制器，控制器将接收到的后间距和L_d进行比较，当后间距满足[L_d-2.5mm,L_d+2.5mm]时，控制器通过行驶电机驱动器控制行驶电机停止工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元停止行驶，后激光测距传感器停止工作；

步骤50C、操作旋转动力机构旋转下降对第1个扣件螺栓进行紧固；

步骤50D、按照步骤50A至步骤50C所述的方法，依次完成第2个扣件螺栓的紧固，...，第i个扣件螺栓的紧固，...，第I个扣件螺栓的紧固；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行间隔紧固工况时，具体过程如下：

步骤50I、按照步骤501和步骤502所述的方法，直至控制器接收到的行驶距离满足间隔间距判断值；其中，间隔间距判断值等于c倍的轨枕间距要求值和行驶距离判断值之和；其中，c为正整数；

步骤50II、按照步骤50B和步骤50C，完成第1+c个扣件螺栓的紧固；

步骤50III、按照步骤50I和步骤50II所述的方法，完成第α个扣件螺栓的紧固，直至完成第I个扣件螺栓的紧固；其中，α为正整数；

步骤六、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的旋松：

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行自动识别旋松工况时，具体过程如下：

按照步骤501至步骤507所述的方法，操作旋转动力机构反向旋转上升，完成对第1个扣件螺栓的判断旋松，第2个扣件螺栓的判断旋松，...，第i段铁路扣件螺栓的判断旋松，...，第I段铁路扣件螺栓的判断旋松；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行逐一紧固旋松时，具体过程如下：

按照步骤50A至步骤50D所述的方法，操作旋转动力机构反向旋转上升，完成第1个扣件螺栓的旋松，第2个扣件螺栓的旋松，...，第i个扣件螺栓的旋松，...，第I个扣件螺栓的旋松；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行间隔旋松工况时，具体过程如下：

按照步骤50I和步骤50III所述的方法，操作旋转动力机构反向旋转上升，成第α个扣件螺栓的紧固的旋松，直至完成第I个扣件螺栓的旋松。

上述的方法，其特征在于：步骤505中操作旋转动力机构旋转下降对扣件螺栓进行紧固，具体过程如下：

步骤5051、控制器控制气缸伸长，气缸伸长带动旋转部件和套筒部件沿导向滑动部件下降，且在旋转部件和套筒部件沿导向滑动部件下降的过程中，同时，控制器通过上电机驱动器控制上电机工作，上电机工作带动上减速器转动，上减速器转动带动连接筒、万向节接头和套筒旋转，以使套筒边下降边旋转，直至套筒***扣件螺栓中，气缸停止伸长；

步骤5052、控制器通过上电机驱动器控制上电机工作，上电机工作带动上减速器转动，上减速器转动带动连接筒、万向节接头和套筒继续旋转，套筒旋转带动扣件螺栓紧固，直至上电机的扭矩值达到要求的紧固扭矩值，完成当前扣件螺栓的锁紧；

步骤5053、控制器通过上电机驱动器控制上电机反向转动，进而带动套筒反向转动2°～3°；

步骤5054、气缸收缩带动旋转部件和套筒部件沿导向滑动部件上升复位。

上述的方法，其特征在于：步骤六中操作旋转动力机构反向旋转上升，完成扣件螺栓的旋松，具体过程如下：

步骤6031、按照步骤5051中所述的方法，直至套筒***扣件螺栓中，气缸停止伸长；

步骤6032、控制器通过上电机驱动器控制上电机反向转动，上电机反向转动上减速器反向转动，上减速器反向转动带动连接筒、万向节接头和套筒反向旋转，套筒反向转动带动扣件螺栓旋松，直至上电机反向转动的时间达到设定的旋转时间时，完成当前扣件螺栓的旋松；

步骤6033、气缸收缩带动旋转部件和套筒部件沿导向滑动部件上升复位。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计合理且安装布设简便，操作便捷，实现轨道铺设、维护过程的自动化。

2、所采用的伸缩部件带动旋转部件和套筒部件上下移动，从而实现套筒部件能套装在扣件螺栓上进行紧固工作，和紧固完成后套筒部件能脱离扣件螺栓而随行驶底架行驶；设置旋转部件带动套筒部件旋转，在套筒部件旋转过程中带动扣件螺栓紧固或者旋松；设置行驶底架，是为了行驶底架带动旋转动力机构能在钢轨踏面行驶，实现套筒部件的行驶；通过套筒部件的升降、旋转和行驶，能快速完成铁路轨道扣件螺栓的紧固或旋松工作，可以满足铁路轨道长度需要。

3、所采用的导向滑动部件，是为了确保伸缩部件带动旋转部件和套筒部件上下移动的垂直度，从而有效地以使套筒部件套设或者脱离扣件螺栓，确保作业效率和准确度。

4、所采用的行驶底架，既能提高该扣件螺栓紧固智能化装置行驶的要求，又能配合旋转部件和套筒部件实现套筒部件在铁路轨道延伸方向的工作。

5、所采用的前激光测距传感器，是为了通过判断前激光测距传感器实时检测的前间距是否满足扣件螺栓需调整高度设定值，从而便于判断扣件螺栓是否需要进行紧固或者旋动，便于自动识别。

6、所采用的后激光测距传感器，是为了后激光测距传感器实时检测的后间距是否满足[L_d-2.5mm,L_d+2.5mm]，从而便于判断套筒部件中套筒的轴线和扣件螺栓的轴线接近重合，从而通过后激光测距定位套筒的位置，便于套筒***扣件螺栓。

7、本发明铁路轨道扣件螺栓的紧固方法步骤简单、实现方便且操作简便，确保铁路轨道扣件螺栓紧固的扭矩恒定。

8、本发明铁路轨道扣件螺栓紧固方法使用效果好，首先是设定扣件螺栓紧固参数，其次是铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置的安装，接着是铁路轨道上扣件螺栓的划分和初始操作，然后当需要对扣件螺栓进行紧固操作时，执行铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的紧固；当需要对扣件螺栓进行旋松操作时，执行铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的旋松，满足铁路轨道扣件螺栓的紧固或旋松工作。

综上所述，本发明结构简单，设计合理，实现套筒部件的升降、旋转和行驶，能快速完成铁路轨道扣件螺栓的紧固或旋松工作，无需人工频繁干预，节省人力和物力，提高了施工效率和人员安全性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置的结构示意图。

图2为图1除去跌路轨道后的主视图。

图3为图1除去跌路轨道后的后视图。

图4为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置主框架的结构示意图。

图5为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置扣件螺栓紧固单元除去保护罩的结构示意图。

图6为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置旋转动力机构的结构示意图。

图7为图6的左视图。

图8为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置套筒部件的结构示意图。

图9为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置过渡块的结构示意图。

图10为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置万向节接头的结构示意图。

图11为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置的电路原理框图。

图12为本发明铁路轨道扣件螺栓紧固方法的流程框图。

附图标记说明:

1—行驶底架； 1-1—主框架；

1-1-1—第一纵梁； 1-1-2—第二纵梁；

1-1-3—第一连接横梁； 1-1-4—伸缩纵梁； 1-1-5—腰形孔；

1-1-6—第二连接横梁； 1-1-7—第一安装腔； 1-1-8—第二安装腔；

1-2—安装座； 1-3—搬运把手； 1-4—行驶电机；

1-5—减速机； 1-6—主动轮； 1-7—从动轮；

1-8—配合连接耳； 2—控制箱； 2-1—箱体；

2-2—顶盖； 2-3—显示屏； 2-4—行驶电机驱动器；

2-5—上电机驱动器； 2-6—无线接收器； 2-7—控制器；

2-8—手持遥控器； 3—保护罩；

4—旋转动力机构； 4-1—上板； 4-2—下板；

4-3—旋转部件； 4-3-1—上电机； 4-3-2—上减速器；

4-4—导向滑动部件； 4-4-1—导向杆； 4-4-2—滑块；

4-5—伸缩部件； 4-5-1—气缸； 4-5-2—U形座；

4-5-3—L形连接板； 4-6—套筒部件； 4-6-1—连接筒；

4-6-11—上连接筒； 4-6-12—下连接筒； 4-6-2—万向节接头；

4-6-21—调节孔； 4-6-22—连接头； 4-6-3—套筒；

4-6-31—连接部； 4-6-32—坡面； 4-6-6—限位销；

4-6-4—压簧； 4-6-5—过渡块； 4-7—安装孔；

4-8—下腰形孔； 5—动力单元； 5-1—底盘框架；

5-2—被动轮； 5-3—工具箱； 5-4—定位凸沿；

5-5—轮座； 5-6—柴油发电机； 5-7—空压机；

5-8—吊耳； 5-9—连接耳； 6—铁路轨道；

6-1—钢轨； 6-2—轨枕； 7—扣件螺栓；

8—连接杆； 9—前激光测距传感器； 10—后激光测距传感器；

11—激光安装座； 12—行走编码器； 13—弹条。

具体实施方式

如图1至图11所示的一种铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置，包括设置在铁路轨道6上且能沿铁路轨道6行驶的扣件螺栓紧固单元与所述扣件螺栓紧固单元可拆卸连接的动力单元5；

所述扣件螺栓紧固单元包括设置在铁路轨道6中钢轨6-1上且能在钢轨6-1踏面行驶的行驶底架1、两组对称设置在所述行驶底架1上且分别对两个钢轨6-1侧部的扣件螺栓7进行紧固或旋松的旋转动力机构4和设置在两个旋转动力机构4之间的控制箱2，以及设置在所述旋转动力机构4外的保护罩3和设置在所述控制箱2中的控制模块；

两组所述旋转动力机构4的结构相同，且所述旋转动力机构4包括位于所述行驶底架1上方的上板4-1、设置在行驶底架1中且与所述上板4-1平行布设的下板4-2、两组对称安装在上板4-1上且对每个钢轨6-1两侧的扣件螺栓7进行紧固或旋松的旋转动力部件，以及四组设置在上板4-1与下板4-2之间的导向滑动部件4-4；

两组所述旋转动力部件结构相同，所述旋转动力部件包括设置在所述上板4-1上的伸缩部件4-5、设置在所述伸缩部件4-5上的旋转部件4-3和与所述旋转部件4-3连接的套筒部件4-6，所述伸缩部件4-5和导向滑动部件4-4连接，以使伸缩部件4-5带动所述旋转部件4-3和所述套筒部件4-6上下调节；

所述行驶底架1的底部设置有前激光测距传感器9和后激光测距传感器10，所述行驶底架1、旋转部件4-3和伸缩部件4-5均由所述控制模块进行控制，所述前激光测距传感器9和后激光测距传感器10均与所述控制模块连接。

如图2和图3所示，本实施例中，所述行驶底架1包括主框架1-1、两组对称设置在主框架1-1两端底部的行驶驱动部件和四个对称设置在主框架1-1两端的把手部件；

两组所述行驶驱动部件结构相同，所述行驶驱动部件包括设置在主框架1-1底部的主动轮1-6与从动轮1-7和与所述主动轮1-6传动连接的电机部件，所述电机部件包括设置在主框架1-1上且竖向布设的行驶电机1-4和与行驶电机1-4输出轴传动连接的减速机1-5，所述主动轮1-6通过轮轴与减速机1-5的输出轴传动连接，所述减速机1-5位于两个钢轨6-1之间，所述行驶电机1-4由所述控制模块进行控制，所述主动轮1-6与从动轮1-7均位于钢轨6-1上；

所述把手部件包括设置在主框架1-1端部的安装座1-2和安装在所述安装座1-2上的搬运把手1-3。

如图4所示，本实施例中，所述主框架1-1包括第一矩形架体和能伸入伸出所述第一矩形架体中的第二矩形架体，所述第一矩形架体包括两个平行布设的第一纵梁1-1-1和多个设置在两个第一纵梁1-1-1之间的第一连接横梁1-1-3；

所述第二矩形架体包括两个平行布设的第二纵梁1-1-2和多个设置在两个第二纵梁1-1-2之间的第二连接横梁1-1-6，所述第二纵梁1-1-2靠近第一纵梁1-1-1的一端设置有伸缩纵梁1-1-4，所述伸缩纵梁1-1-4伸入第一纵梁1-1-1中，且所述第一纵梁1-1-1上设置有腰形孔1-1-5，所述腰形孔1-1-5沿第一纵梁1-1-1端部的长度布设，所述伸缩纵梁1-1-4的伸入端设置有连接孔，所述腰形孔1-1-5和所述连接孔通过螺栓连接。

如图5和图6所示，本实施例中，四组所述导向滑动部件4-4位于上板4-1和下板4-2之间四角布设，四组所述导向滑动部件4-4结构相同，所述导向滑动部件4-4包括连接在上板4-1和下板4-2之间的导向杆4-4-1和套设在导向杆4-4-1上的滑块4-4-2；

所述旋转部件4-3包括上电机4-3-1、与上电机4-3-1的输出轴传动连接的上减速器4-3-2，所述套筒部件4-6与上减速器4-3-2的输出轴传动连接；

所述伸缩部件4-5包括设置在上板4-1上的气缸4-5-1、与气缸4-5-1的伸缩端连接的U形座4-5-2，所述U形座4-5-2的外侧壁和滑块4-4-2连接，所述上减速器4-3-2与气缸4-5-1的缸体连接，所述气缸4-5-1和上电机4-3-1由所述控制模块进行控制。

如图7所示，本实施例中，所述套筒部件4-6包括从上至下依次连接的连接筒4-6-1、万向节接头4-6-2和套筒4-6-3，所述连接筒4-6-1包括上连接筒4-6-11和与所述上连接筒4-6-11一体成型的下连接筒4-6-12，所述上连接筒4-6-11和与上减速器4-3-2的输出轴传动连接，所述下连接筒4-6-12的内径大于所述上连接筒4-6-11的内径，以使所述下连接筒4-6-12的内侧壁和所述上连接筒4-6-11的内侧壁的连接处形成台阶面，所述万向节接头4-6-2伸入下连接筒4-6-12的顶部和所述台阶面之间设置有压簧4-6-4，所述压簧4-6-4外侧壁贴合所述下连接筒4-6-12的内侧壁；所述万向节接头4-6-2的底部设置有过渡块4-6-5，所述套筒4-6-3安装在过渡块4-6-5上，且所述套筒4-6-3、过渡块4-6-5和万向节接头4-6-2的底部通过螺栓连接；

所述万向节接头4-6-2的顶部设置有贯穿径向的调节孔4-6-21，所述下连接筒4-6-12的侧壁上对称开设有两个销孔，两个所述销孔和所述调节孔4-6-21中穿设有限位销4-6-6。

如图11所示，本实施例中，所述控制箱2包括箱体2-1、通过合页设置在箱体2-1顶部的顶盖2-2和设置在所述顶盖2-2上的显示屏2-3；

所述控制模块包括设置在所述箱体2-1中的控制器2-7、行驶电机驱动器2-4、上电机驱动器2-5和与控制器2-7相接的无线接收器2-6，所述行驶电机驱动器2-4、上电机驱动器2-5的输入端均与所述控制器2-7的输出端连接，所述行驶电机驱动器2-4的输出端和行驶底架1中的行驶电机1-4的输入端连接，所述上电机驱动器2-5的输出端和旋转部件4-3中的上电机4-3-1的输入端连接，所述显示屏2-3由控制器2-7进行控制；

所述前激光测距传感器9和后激光测距传感器10均与所述控制器2-7的输入端连接。

如图2和图3所示，本实施例中，所述动力单元5包括底盘框架5-1和设置在所述底盘框架5-1底部四角的被动轮5-2，以及设置在所述底盘框架5-1上的柴油发电机5-6、工具箱5-3和空压机5-7，所述工具箱5-3和空压机5-7位于柴油发电机5-6两侧；

所述底盘框架5-1的侧壁设置有四个围成呈矩形的吊耳5-8，所述底盘框架5-1靠近行驶底架1的侧壁中部设置有连接耳5-9，所述行驶底架1靠近底盘框架5-1的侧壁中部设置有配合连接耳1-8，所述配合连接耳1-8和连接耳5-9之间可拆卸连接有连接杆8。

本实施例中，所述主框架1-1的底部设置有分别供前激光测距传感器9和后激光测距传感器10安装的激光安装座11，以使前激光测距传感器9和后激光测距传感器10的检测面水平朝下。

本实施例中，所述铁路轨道6包括多个沿铁路延伸方向布设的轨枕6-2、两个对称设置在所述轨枕6-2上的钢轨6-1，所述钢轨6-1和轨枕6-2之间通过扣件螺栓7连接；

本实施例中，实际使用时，所述前激光测距传感器9和后激光测距传感器10关于套筒4-6-3对称布设，且所述前激光测距传感器9和后激光测距传感器10的检测面水平朝下；

后激光测距传感器10的检测面中心和套筒4-6-3中心之间的间距与弹条13最高顶部和扣件螺栓7顶部中心之间的间距相适应，以便于后激光测距传感器10的检测面检测到弹条13最高顶部时，套筒4-6-3中心和扣件螺栓7顶部中心投影接近重合，进而便于套筒4-6-3***扣件螺栓7顶部。

本实施例中，设置腰形孔1-1-5，以调节伸缩纵梁1-1-4伸入伸出第一纵梁1-1-1中的长度，从而调节了主框架1-1的长度，以适应两个钢轨6-1之间的间距，以使定位凸沿5-4贴合钢轨6-1内侧面定位。

本实施例中，实际使用，所述第一纵梁1-1-1中设置有供伸缩纵梁1-1-4伸入的通孔。

本实施例中，实际使用时，一组所述行驶驱动部件位于第一矩形架体上，另一组所述行驶驱动部件位于第二矩形架体上。

本实施例中，所述上板4-1上设置有供两组旋转动力部件穿设的安装孔4-7，所述气缸4-5-1的缸体穿过安装孔4-7，所述上板4-1上设置有固连气缸4-5-1的缸体的L形连接板4-5-3；

所述下板4-2上设置有供套筒部件4-6穿过的下腰形孔4-8，所述下腰形孔4-8的长度方向沿两个钢轨6-1之间的宽度方向。

本实施例中，所述第一矩形架体中形成第一安装腔1-1-7，所述第二矩形架体中形成第二安装腔1-1-8中，一个所述下板4-2位于第一安装腔1-1-7中，另一个所述下板4-2位于第二安装腔1-1-8中。

本实施例中，所述上电机4-3-1的数量为四个，所述上电机驱动器2-5和上电机4-3-1的数量相同且一一对应。所述行驶电机1-4的数量为两个，所述行驶电机驱动器2-4和行驶电机1-4的数量相同且一一对应。

本实施例中，所述行驶电机1-4为伺服电机。进一步优选，行驶电机1-4为SMC80S-0075-30AAK-3LKH伺服电机，减速机1-5可参考NMRVO63减速机，行驶电机驱动器2-4可参考伺服电机驱动器。

本实施例中，所述上电机4-3-1为ECMA-C31010ES台达伺服电机，上减速器4-3-2为AB115_70_S2_P2减速机，所述上电机驱动器2-5可参考台达电机驱动器。

本实施例中，控制器2-7可参考TEC-172工业控制器，所述无线接收器2-6可采用川户K2-6/8RX接收器。

本实施例中，实际使用时，还包括与无线接收器2-6通信的手持遥控器2-8。

本实施例中，所述手持遥控器2-8可采用川户K2-6/8TX的手持遥控器。

本实施例中，实际使用时，还可通过手持遥控器2-8发送命令，微控制器2-7通过无线接收器2-6接收命令，并按照逐一紧固工况、间隔紧固工况或者自动识别紧固工况进行紧固，或者按照逐一旋松工况、间隔旋松工况或者自动识别旋松工况进行旋松，以及其他动作，从而实现远距离无线控制。

本实施例中，所述主动轮1-6、从动轮1-7分别通过轮座5-5安装在主框架1-1底部四角，所述被动轮5-2分别通过轮座5-5安装在底盘框架5-1四角，所述主动轮1-6、从动轮1-7、被动轮5-2的内侧设置有用于实现钢轨6-1定位的定位凸沿5-4。

本实施例中，所述柴油发电机5-6为6kW AC220V发电机。

本实施例中，所述空压机5-7通过管线和气缸4-5-1连接，所述管线上设置有电磁阀14，所述电磁阀14由控制器2-7进行控制，控制器2-7操作电磁阀14打开，空压机5-7为气缸4-5-1供压缩气体，气缸4-5-1伸长；控制器2-7操作电磁阀14关闭，气缸4-5-1收缩。

如图8所示，本实施例中，实际使用时，所述套筒4-6-3包括连接部4-6-31和套筒部，所述连接部4-6-31配合过渡块4-6-5，所述连接部4-6-31过渡块4-6-5和万向节接头4-6-2中均设置有供螺栓安装的安装孔，所述套筒部的内侧壁的底部设置有坡面4-6-32，所述坡面4-6-32的内侧壁的截面大于所述套筒部的内侧壁截面。

如图9和图10所示，本实施例中，本实施例中，所述过渡块4-6-5和连接部4-6-31安装在万向节接头4-6-2底部的连接头4-6-22上。

本实施例中，设置压簧4-6-4是为了使套筒4-6-3具有弹性伸缩功能，实现套筒4-6-3升降过程的缓冲作用；设置万向节接头4-6-2，是为了使套筒4-6-3具有万向摆动功能，是为了套筒4-6-3的投影和扣件螺栓7不同心时，能实现摆动，从而确保套筒4-6-3能顺利***扣件螺栓7中。

本实施例中，所述调节孔4-6-21为腰形孔，所述调节孔4-6-21的长度方向沿万向节接头4-6-2的高度方向布设，是为了万向节接头4-6-2通过调节孔4-6-21能沿限位销4-6-6上下移动，为万向节接头4-6-2的上下移动提供基础，从而实现套筒4-6-3升降微调。

本实施例中，设置限位销4-6-6，一方面实现了万向节接头4-6-2和下连接筒4-6-12的连接，另外通过限位销4-6-6的限位，从而确保了万向节接头4-6-2和套筒4-6-3升降的垂直度。

本实施例中，柴油发电机5-6输出220V电源为行驶电机驱动器2-4、上电机驱动器2-5、上电机4-3-1和行驶电机1-4等用电模块供电，输出的220V经220V转24V模块转换为24V为控制器2-7供电。

如图12所示的一种铁路扣件螺栓的紧固方法，包括以下步骤：

步骤一、设定扣件螺栓紧固参数：

步骤101、设定扣件螺栓紧固的工况为逐一紧固工况、间隔紧固工况或者自动识别紧固工况；

步骤102、设定扣件螺栓旋松的工况为逐一旋松工况、间隔旋松工况或者自动识别旋松工况；

步骤二、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置的安装：

步骤201、施工人员通过搬运把手1-3将扣件螺栓紧固单元安装在铁路轨道6上，并通过吊耳5-8将动力单元5吊装至铁路轨道6上；

步骤202、将扣件螺栓紧固单元和动力单元5之间通过连接杆8连接，并将动力单元5上的空压机5-7和所述扣件螺栓紧固单元上的气缸4-5-1通过管线连接；

步骤三、铁路轨道上扣件螺栓的划分和初始操作：

步骤301、沿铁路轨道6延伸方向，将待紧固的扣件螺栓7依次记作第1个扣件螺栓，第2个扣件螺栓，....，第i个扣件螺栓，....，第I个扣件螺栓；其中，i和I均为正整数，且1≤i≤I，第2个扣件螺栓至第i个扣件螺栓均位于第1个扣件螺栓的前方；

步骤302、人工将I个扣件螺栓安装并旋转两圈，确保I个扣件螺栓均竖直布设，并根据各个扣件螺栓的顶部和钢轨6-1顶部之间的间距，得到扣件螺栓的顶部和钢轨6-1顶部之间最小间距L_min；

步骤303、将前激光测距传感器9底部检测面和钢轨6-1顶部之间的间距记作l，则得到前激光测距传感器9底部检测面和扣件螺栓的顶部之间的最小间距L_min+l；

步骤304、人工将铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置移动至第1个轨道螺后方的一个扣件螺栓处，以使铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置中套筒部件4-6的轴线和第1个轨道螺后方的一个扣件螺栓的轴线偏差不大于50mm；

步骤四、扣件螺栓的操作判断：

当需要对扣件螺栓进行的紧固操作时，执行步骤五；当需要对扣件螺栓进行旋松操作时，执行步骤六；

步骤五、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的紧固：

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行自动识别紧固工况时，具体过程如下：

步骤501、控制器2-7通过行驶电机驱动器2-4控制行驶电机1-4工作，行驶电机1-4工作带动减速机1-5转动，减速机1-5转动通过主动轮1-6、从动轮1-7和被动轮5-2带动扣件螺栓紧固单元和动力单元5沿钢轨6-1踏面行驶；

步骤502、在扣件螺栓紧固单元和动力单元5沿钢轨6-1踏面行驶的过程中，行走编码器12对扣件螺栓紧固单元行驶的距离进行检测，并将检测到的行驶距离发送至控制器2-7，直至控制器2-7接收到的行驶距离满足行驶距离判断值，操作前激光测距传感器9供电工作；其中，行驶距离判断值的取值范围为500mm～520mm；

步骤503、操作扣件螺栓紧固单元和动力单元5沿钢轨6-1踏面继续行驶，前激光测距传感器9实时检测，并将检测到的前间距发送至控制器2-7，控制器2-7将接收到的前间距和扣件螺栓需调整高度设定值进行比较，当前间距满足[L_min+l，L_max时，执行步骤504和步骤505；否则，执行步骤506；其中，L_max表示扣件螺栓紧固到位时扣件螺栓顶部和前激光测距传感器9底部检测面之间的间距；

步骤504、操作前激光测距传感器9停止工作，后激光测距传感器10供电工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元5沿钢轨6-1踏面继续行驶，后激光测距传感器10实时检测，并将检测到的后间距发送至控制器2-7，控制器2-7将接收到的后间距和L_d进行比较，当后间距满足[L_d-2.5mm,L_d+2.5mm]时，控制器2-7通过行驶电机驱动器2-4控制行驶电机1-4停止工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元5停止行驶，后激光测距传感器10停止工作；其中，L_d表示后激光测距传感器10的检测面和弹条13最高顶部之间的间距；

步骤505、操作旋转动力机构4旋转下降对第1个扣件螺栓进行紧固，完成第1个扣件螺栓的判断紧固；

步骤506、扣件螺栓紧固单元和动力单元5沿钢轨6-1踏面继续行驶，行走编码器12对扣件螺栓紧固单元行驶的距离进行检测，并将检测到的行驶距离发送至控制器2-7，直至控制器2-7接收到的行驶距离满足轨枕间距要求值，完成第1个扣件螺栓的判断紧固；其中，轨枕间距要求值为580mm～620mm；

步骤507、按照步骤501至步骤506所述的方法，完成第2个扣件螺栓的判断紧固，...，第i段铁路扣件螺栓的判断紧固，...，第I段铁路扣件螺栓的判断紧固；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行逐一紧固工况时，具体过程如下：

步骤50A、按照步骤501和步骤502所述的方法，直至控制器2-7接收到的行驶距离满足行驶距离判断值；

步骤50B、操作后激光测距传感器10供电工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元5沿钢轨6-1踏面继续行驶，后激光测距传感器10实时检测，并将检测到的后间距发送至控制器2-7，控制器2-7将接收到的后间距和L_d进行比较，当后间距满足[L_d-2.5mm,L_d+2.5mm]时，控制器2-7通过行驶电机驱动器2-4控制行驶电机1-4停止工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元5停止行驶，后激光测距传感器10停止工作；

步骤50C、操作旋转动力机构4旋转下降对第1个扣件螺栓进行紧固；

步骤50D、按照步骤50A至步骤50C所述的方法，依次完成第2个扣件螺栓的紧固，...，第i个扣件螺栓的紧固，...，第I个扣件螺栓的紧固；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行间隔紧固工况时，具体过程如下：

步骤50I、按照步骤501和步骤502所述的方法，直至控制器2-7接收到的行驶距离满足间隔间距判断值；其中，间隔间距判断值等于c倍的轨枕间距要求值和行驶距离判断值之和；其中，c为正整数；

步骤50II、按照步骤50B和步骤50C，完成第1+c个扣件螺栓的紧固；

步骤50III、按照步骤50I和步骤50II所述的方法，完成第αc+1个扣件螺栓的紧固，直至完成第I个扣件螺栓的紧固；其中，α为正整数；

步骤六、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的旋松：

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行自动识别旋松工况时，具体过程如下：

按照步骤501至步骤507所述的方法，操作旋转动力机构4反向旋转上升，完成对第1个扣件螺栓的判断旋松，第2个扣件螺栓的判断旋松，...，第i段铁路扣件螺栓的判断旋松，...，第I段铁路扣件螺栓的判断旋松；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行逐一紧固旋松时，具体过程如下：

按照步骤50A至步骤50D所述的方法，操作旋转动力机构4反向旋转上升，完成第1个扣件螺栓的旋松，第2个扣件螺栓的旋松，...，第i个扣件螺栓的旋松，...，第I个扣件螺栓的旋松；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行间隔旋松工况时，具体过程如下：

按照步骤50I和步骤50III所述的方法，操作旋转动力机构4反向旋转上升，成第αc+1个扣件螺栓的紧固的旋松，直至完成第I个扣件螺栓的旋松。

本实施例中，步骤505中操作旋转动力机构4旋转下降对扣件螺栓进行紧固，具体过程如下：

步骤5051、控制器2-7控制气缸4-5-1伸长，气缸4-5-1伸长带动旋转部件4-3和套筒部件4-6沿导向滑动部件4-4下降，且在旋转部件4-3和套筒部件4-6沿导向滑动部件4-4下降的过程中，同时，控制器2-7通过上电机驱动器2-5控制上电机4-3-1工作，上电机4-3-1工作带动上减速器4-3-2转动，上减速器4-3-2转动带动连接筒4-6-1、万向节接头4-6-2和套筒4-6-3旋转，以使套筒4-6-3边下降边旋转，直至套筒4-6-3***扣件螺栓7中，气缸4-5-1停止伸长；

步骤5052、控制器2-7通过上电机驱动器2-5控制上电机4-3-1工作，上电机4-3-1工作带动上减速器4-3-2转动，上减速器4-3-2转动带动连接筒4-6-1、万向节接头4-6-2和套筒4-6-3继续旋转，套筒4-6-3旋转带动扣件螺栓7紧固，直至上电机4-3-1的扭矩值达到要求的紧固扭矩值，完成当前扣件螺栓7的锁紧；

步骤5053、控制器2-7通过上电机驱动器2-5控制上电机4-3-1反向转动，进而带动套筒4-6-3反向转动2°～3°；

步骤5054、气缸4-5-1收缩带动旋转部件4-3和套筒部件4-6沿导向滑动部件4-4上升复位。

本实施例中，步骤六中操作旋转动力机构4反向旋转上升，完成扣件螺栓的旋松，具体过程如下：

步骤6031、按照步骤5051中所述的方法，直至套筒4-6-3***扣件螺栓7中，气缸4-5-1停止伸长；

步骤6032、控制器2-7通过上电机驱动器2-5控制上电机4-3-1反向转动，上电机4-3-1反向转动上减速器4-3-2反向转动，上减速器4-3-2反向转动带动连接筒4-6-1、万向节接头4-6-2和套筒4-6-3反向旋转，套筒4-6-3反向转动带动扣件螺栓7旋松，直至上电机4-3-1反向转动的时间达到设定的旋转时间时，完成当前扣件螺栓7的旋松；

步骤6033、气缸4-5-1收缩带动旋转部件4-3和套筒部件4-6沿导向滑动部件4-4上升复位。

本实施例中，行走编码器12安装在主动轮1-6的轮轴上且同轴传动连接。

本实施例中，要求的紧固扭矩值取值为1N～3N，上减速器4-3-2的减速比为70:1，以使上减速器4-3-2的输出扭矩最大达到210N，从而满足扣件螺栓的170N最大扭矩要求。

本实施例中，具体使用时，上电机4-3-1反向转动的速度为4500r/min,设定的旋转时间为0.6s～2.0s。

本实施例中，具体使用时，紧固时的转速也为4500r/min。

本实施例中，需要说明的是，前激光测距传感器9是指靠近行驶方向的测距传感器。

本实施例中，需要说明的是，行驶电机1-4工作带动减速机1-5反向转动，减速机1-5转动通过主动轮1-6、从动轮1-7和被动轮5-2带动扣件螺栓紧固单元和动力单元5沿钢轨6-1踏面反向行驶，反向行驶过程中，后激光测距传感器9则被标记为前激光测距传感器，前激光测距传感器10则被记作后激光测距传感器；以使该装置可以沿前进方向行驶紧固或旋松，也可沿后退方向行驶紧固或旋松。

综上所述，本发明结构简单，设计合理，实现套筒部件的升降、旋转和行驶，能快速完成铁路轨道扣件螺栓的紧固或旋松工作，无需人工频繁干预，节省人力和物力，提高了施工效率和人员安全性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种铁路轨道扣件螺栓紧固方法，其特征在于：该紧固方法采用的智能化装置包括设置在铁路轨道(6)上且能沿铁路轨道(6)行驶的扣件螺栓紧固单元与所述扣件螺栓紧固单元可拆卸连接的动力单元(5)；

所述扣件螺栓紧固单元包括设置在铁路轨道(6)中钢轨(6-1)上且能在钢轨(6-1)踏面行驶的行驶底架(1)、两组对称设置在所述行驶底架(1)上且分别对两个钢轨(6-1)侧部的扣件螺栓(7)进行紧固或旋松的旋转动力机构(4)和设置在两个旋转动力机构(4)之间的控制箱(2)，以及设置在所述旋转动力机构(4)外的保护罩(3)和设置在所述控制箱(2)中的控制模块；

两组所述旋转动力机构(4)的结构相同，且所述旋转动力机构(4)包括位于所述行驶底架(1)上方的上板(4-1)、设置在行驶底架(1)中且与所述上板(4-1)平行布设的下板(4-2)、两组对称安装在上板(4-1)上且对每个钢轨(6-1)两侧的扣件螺栓(7)进行紧固或旋松的旋转动力部件，以及四组设置在上板(4-1)与下板(4-2)之间的导向滑动部件(4-4)；

两组所述旋转动力部件结构相同，所述旋转动力部件包括设置在所述上板(4-1)上的伸缩部件(4-5)、设置在所述伸缩部件(4-5)上的旋转部件(4-3)和与所述旋转部件(4-3)连接的套筒部件(4-6)，所述伸缩部件(4-5)和导向滑动部件(4-4)连接，以使伸缩部件(4-5)带动所述旋转部件(4-3)和所述套筒部件(4-6)上下调节；

所述行驶底架(1)的底部设置有前激光测距传感器(9)和后激光测距传感器(10)，所述行驶底架(1)、旋转部件(4-3)和伸缩部件(4-5)均由所述控制模块进行控制，所述前激光测距传感器(9)和后激光测距传感器(10)均与所述控制模块连接；

所述行驶底架(1)包括主框架(1-1)、两组对称设置在主框架(1-1)两端底部的行驶驱动部件和四个对称设置在主框架(1-1)两端的把手部件；

两组所述行驶驱动部件结构相同，所述行驶驱动部件包括设置在主框架(1-1)底部的主动轮(1-6)与从动轮(1-7)和与所述主动轮(1-6)传动连接的电机部件，所述电机部件包括设置在主框架(1-1)上且竖向布设的行驶电机(1-4)和与行驶电机(1-4)输出轴传动连接的减速机(1-5)，所述主动轮(1-6)通过轮轴与减速机(1-5)的输出轴传动连接，所述减速机(1-5)位于两个钢轨(6-1)之间，所述行驶电机(1-4)由所述控制模块进行控制，所述主动轮(1-6)与从动轮(1-7)均位于钢轨(6-1)上；

所述把手部件包括设置在主框架(1-1)端部的安装座(1-2)和安装在所述安装座(1-2)上的搬运把手(1-3)；

所述主框架(1-1)包括第一矩形架体和能伸入伸出所述第一矩形架体中的第二矩形架体，所述第一矩形架体包括两个平行布设的第一纵梁(1-1-1)和多个设置在两个第一纵梁(1-1-1)之间的第一连接横梁(1-1-3)；

所述第二矩形架体包括两个平行布设的第二纵梁(1-1-2)和多个设置在两个第二纵梁(1-1-2)之间的第二连接横梁(1-1-6)，所述第二纵梁(1-1-2)靠近第一纵梁(1-1-1)的一端设置有伸缩纵梁(1-1-4)，所述伸缩纵梁(1-1-4)伸入第一纵梁(1-1-1)中，且所述第一纵梁(1-1-1)上设置有腰形孔(1-1-5)，所述腰形孔(1-1-5)沿第一纵梁(1-1-1)端部的长度布设，所述伸缩纵梁(1-1-4)的伸入端设置有连接孔，所述腰形孔(1-1-5)和所述连接孔通过螺栓连接；

所述动力单元(5)包括底盘框架(5-1)和设置在所述底盘框架(5-1)底部四角的被动轮(5-2)，以及设置在所述底盘框架(5-1)上的柴油发电机(5-6)、工具箱(5-3)和空压机(5-7)，所述工具箱(5-3)和空压机(5-7)位于柴油发电机(5-6)两侧；

所述底盘框架(5-1)的侧壁设置有四个围成呈矩形的吊耳(5-8)，所述底盘框架(5-1)靠近行驶底架(1)的侧壁中部设置有连接耳(5-9)，所述行驶底架(1)靠近底盘框架(5-1)的侧壁中部设置有配合连接耳(1-8)，所述配合连接耳(1-8)和连接耳(5-9)之间可拆卸连接有连接杆(8)；

该方法包括以下步骤：

步骤一、设定扣件螺栓紧固参数：

步骤101、设定扣件螺栓紧固的工况为逐一紧固工况、间隔紧固工况或者自动识别紧固工况；

步骤102、设定扣件螺栓旋松的工况为逐一旋松工况、间隔旋松工况或者自动识别旋松工况；

步骤二、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置的安装：

步骤201、施工人员通过搬运把手(1-3)将扣件螺栓紧固单元安装在铁路轨道(6)上，并通过吊耳(5-8)将动力单元(5)吊装至铁路轨道(6)上；

步骤202、将扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)之间通过连接杆(8)连接，并将动力单元(5)上的空压机(5-7)和所述扣件螺栓紧固单元上的气缸(4-5-1)通过管线连接；

步骤三、铁路轨道上扣件螺栓的划分和初始操作：

步骤301、沿铁路轨道(6)延伸方向，将待紧固的扣件螺栓(7)依次记作第1个扣件螺栓，第2个扣件螺栓，....，第i个扣件螺栓，....，第I个扣件螺栓；其中，i和I均为正整数，且1≤i≤I，第2个扣件螺栓至第i个扣件螺栓均位于第1个扣件螺栓的前方；

步骤302、人工将I个扣件螺栓安装并旋转两圈，确保I个扣件螺栓均竖直布设，并根据各个扣件螺栓的顶部和钢轨(6-1)顶部之间的间距，得到扣件螺栓的顶部和钢轨(6-1)顶部之间最小间距L_min；

步骤303、将前激光测距传感器(9)底部检测面和钢轨(6-1)顶部之间的间距记作l，则得到前激光测距传感器(9)底部检测面和扣件螺栓的顶部之间的最小间距L_min+l；

步骤304、人工将铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置移动至第1个轨道螺后方的一个扣件螺栓处，以使铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置中套筒部件(4-6)的轴线和第1个轨道螺后方的一个扣件螺栓的轴线偏差不大于50mm；

步骤四、扣件螺栓的操作判断：

当需要对扣件螺栓进行的紧固操作时，执行步骤五；当需要对扣件螺栓进行旋松操作时，执行步骤六；

步骤五、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的紧固：

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行自动识别紧固工况时，具体过程如下：

步骤501、控制器(2-7)通过行驶电机驱动器(2-4)控制行驶电机(1-4)工作，行驶电机(1-4)工作带动减速机(1-5)转动，减速机(1-5)转动通过主动轮(1-6)、从动轮(1-7)和被动轮(5-2)带动扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)沿钢轨(6-1)踏面行驶；

步骤502、在扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)沿钢轨(6-1)踏面行驶的过程中，行走编码器(12)对扣件螺栓紧固单元行驶的距离进行检测，并将检测到的行驶距离发送至控制器(2-7)，直至控制器(2-7)接收到的行驶距离满足行驶距离判断值，操作前激光测距传感器(9)供电工作；

步骤503、操作扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)沿钢轨(6-1)踏面继续行驶，前激光测距传感器(9)实时检测，并将检测到的前间距发送至控制器(2-7)，控制器(2-7)将接收到的前间距和扣件螺栓需调整高度设定值进行比较，当前间距满足[L_min+l，L_max)时，执行步骤504和步骤505；否则，执行步骤506；其中，L_max表示扣件螺栓紧固到位时扣件螺栓顶部和前激光测距传感器(9)底部检测面之间的间距；

步骤504、操作前激光测距传感器(9)停止工作，后激光测距传感器(10)供电工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)沿钢轨(6-1)踏面继续行驶，后激光测距传感器(10)实时检测，并将检测到的后间距发送至控制器(2-7)，控制器(2-7)将接收到的后间距和L_d进行比较，当后间距满足[L_d-2.5mm,L_d+2.5mm]时，控制器(2-7)通过行驶电机驱动器(2-4)控制行驶电机(1-4)停止工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)停止行驶，后激光测距传感器(10)停止工作；其中，L_d表示后激光测距传感器(10)的检测面和弹条(13)最高顶部之间的间距；

步骤505、操作旋转动力机构(4)旋转下降对第1个扣件螺栓进行紧固，完成第1个扣件螺栓的判断紧固；

步骤506、扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)沿钢轨(6-1)踏面继续行驶，行走编码器(12)对扣件螺栓紧固单元行驶的距离进行检测，并将检测到的行驶距离发送至控制器(2-7)，直至控制器(2-7)接收到的行驶距离满足轨枕间距要求值，完成第1个扣件螺栓的判断紧固；

步骤507、按照步骤501至步骤506所述的方法，完成第2个扣件螺栓的判断紧固，...，第i段铁路扣件螺栓的判断紧固，...，第I段铁路扣件螺栓的判断紧固；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行逐一紧固工况时，具体过程如下：

步骤50A、按照步骤501和步骤502所述的方法，直至控制器(2-7)接收到的行驶距离满足行驶距离判断值；

步骤50B、操作后激光测距传感器(10)供电工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)沿钢轨(6-1)踏面继续行驶，后激光测距传感器(10)实时检测，并将检测到的后间距发送至控制器(2-7)，控制器(2-7)将接收到的后间距和L_d进行比较，当后间距满足[L_d-2.5mm,L_d+2.5mm]时，控制器(2-7)通过行驶电机驱动器(2-4)控制行驶电机(1-4)停止工作，扣件螺栓紧固单元和动力单元(5)停止行驶，后激光测距传感器(10)停止工作；

步骤50C、操作旋转动力机构(4)旋转下降对第1个扣件螺栓进行紧固；

步骤50D、按照步骤50A至步骤50C所述的方法，依次完成第2个扣件螺栓的紧固，...，第i个扣件螺栓的紧固，...，第I个扣件螺栓的紧固；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行间隔紧固工况时，具体过程如下：

步骤50I、按照步骤501和步骤502所述的方法，直至控制器(2-7)接收到的行驶距离满足间隔间距判断值；其中，间隔间距判断值等于c倍的轨枕间距要求值和行驶距离判断值之和；其中，c为正整数；

步骤50II、按照步骤50B和步骤50C，完成第1+c个扣件螺栓的紧固；

步骤50III、按照步骤50I和步骤50II所述的方法，完成第α(c+1)个扣件螺栓的紧固，直至完成第I个扣件螺栓的紧固；其中，α为正整数；

步骤六、铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置对扣件螺栓的旋松：

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行自动识别旋松工况时，具体过程如下：

按照步骤501至步骤507所述的方法，操作旋转动力机构(4)反向旋转上升，完成对第1个扣件螺栓的判断旋松，第2个扣件螺栓的判断旋松，...，第i段铁路扣件螺栓的判断旋松，...，第I段铁路扣件螺栓的判断旋松；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行逐一紧固旋松时，具体过程如下：

按照步骤50A至步骤50D所述的方法，操作旋转动力机构(4)反向旋转上升，完成第1个扣件螺栓的旋松，第2个扣件螺栓的旋松，...，第i个扣件螺栓的旋松，...，第I个扣件螺栓的旋松；

当铁路轨道扣件螺栓紧固智能化装置进行间隔旋松工况时，具体过程如下：

按照步骤50I和步骤50III所述的方法，操作旋转动力机构(4)反向旋转上升，成第α(c+1)个扣件螺栓的紧固的旋松，直至完成第I个扣件螺栓的旋松。

2.按照权利要求1所述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固方法，其特征在于：四组所述导向滑动部件(4-4)位于上板(4-1)和下板(4-2)之间四角布设，四组所述导向滑动部件(4-4)结构相同，所述导向滑动部件(4-4)包括连接在上板(4-1)和下板(4-2)之间的导向杆(4-4-1)和套设在导向杆(4-4-1)上的滑块(4-4-2)；

所述旋转部件(4-3)包括上电机(4-3-1)、与上电机(4-3-1)的输出轴传动连接的上减速器(4-3-2)，所述套筒部件(4-6)与上减速器(4-3-2)的输出轴传动连接；

所述伸缩部件(4-5)包括设置在上板(4-1)上的气缸(4-5-1)、与气缸(4-5-1)的伸缩端连接的U形座(4-5-2)，所述U形座(4-5-2)的外侧壁和滑块(4-4-2)连接，所述上减速器(4-3-2)与气缸(4-5-1)的缸体连接，所述气缸(4-5-1)和上电机(4-3-1)由所述控制模块进行控制。

3.按照权利要求2所述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固方法，其特征在于：所述套筒部件(4-6)包括从上至下依次连接的连接筒(4-6-1)、万向节接头(4-6-2)和套筒(4-6-3)，所述连接筒(4-6-1)包括上连接筒(4-6-11)和与所述上连接筒(4-6-11)一体成型的下连接筒(4-6-12)，所述上连接筒(4-6-11)和与上减速器(4-3-2)的输出轴传动连接，所述下连接筒(4-6-12)的内径大于所述上连接筒(4-6-11)的内径，以使所述下连接筒(4-6-12)的内侧壁和所述上连接筒(4-6-11)的内侧壁的连接处形成台阶面，所述万向节接头(4-6-2)伸入下连接筒(4-6-12)的顶部和所述台阶面之间设置有压簧(4-6-4)，所述压簧(4-6-4)外侧壁贴合所述下连接筒(4-6-12)的内侧壁；所述万向节接头(4-6-2)的底部设置有过渡块(4-6-5)，所述套筒(4-6-3)安装在过渡块(4-6-5)上，且所述套筒(4-6-3)、过渡块(4-6-5)和万向节接头(4-6-2)的底部通过螺栓连接；

所述万向节接头(4-6-2)的顶部设置有贯穿径向的调节孔(4-6-21)，所述下连接筒(4-6-12)的侧壁上对称开设有两个销孔，两个所述销孔和所述调节孔(4-6-21)中穿设有限位销(4-6-6)。

4.按照权利要求1所述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固方法，其特征在于：所述控制箱(2)包括箱体(2-1)、通过合页设置在箱体(2-1)顶部的顶盖(2-2)和设置在所述顶盖(2-2)上的显示屏(2-3)；

所述控制模块包括设置在所述箱体(2-1)中的控制器(2-7)、行驶电机驱动器(2-4)、上电机驱动器(2-5)和与控制器(2-7)相接的无线接收器(2-6)，所述行驶电机驱动器(2-4)、上电机驱动器(2-5)的输入端均与所述控制器(2-7)的输出端连接，所述行驶电机驱动器(2-4)的输出端和行驶底架(1)中的行驶电机(1-4)的输入端连接，所述上电机驱动器(2-5)的输出端和旋转部件(4-3)中的上电机(4-3-1)的输入端连接，所述显示屏(2-3)由控制器(2-7)进行控制；

所述前激光测距传感器(9)和后激光测距传感器(10)均与所述控制器(2-7)的输入端连接。

5.按照权利要求1所述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固方法，其特征在于：其特征在于：步骤505中操作旋转动力机构(4)旋转下降对扣件螺栓进行紧固，具体过程如下：

步骤5051、控制器(2-7)控制气缸(4-5-1)伸长，气缸(4-5-1)伸长带动旋转部件(4-3)和套筒部件(4-6)沿导向滑动部件(4-4)下降，且在旋转部件(4-3)和套筒部件(4-6)沿导向滑动部件(4-4)下降的过程中，同时，控制器(2-7)通过上电机驱动器(2-5)控制上电机(4-3-1)工作，上电机(4-3-1)工作带动上减速器(4-3-2)转动，上减速器(4-3-2)转动带动连接筒(4-6-1)、万向节接头(4-6-2)和套筒(4-6-3)旋转，以使套筒(4-6-3)边下降边旋转，直至套筒(4-6-3)***扣件螺栓(7)中，气缸(4-5-1)停止伸长；

步骤5052、控制器(2-7)通过上电机驱动器(2-5)控制上电机(4-3-1)工作，上电机(4-3-1)工作带动上减速器(4-3-2)转动，上减速器(4-3-2)转动带动连接筒(4-6-1)、万向节接头(4-6-2)和套筒(4-6-3)继续旋转，套筒(4-6-3)旋转带动扣件螺栓(7)紧固，直至上电机(4-3-1)的扭矩值达到要求的紧固扭矩值，完成当前扣件螺栓(7)的锁紧；

步骤5053、控制器(2-7)通过上电机驱动器(2-5)控制上电机(4-3-1)反向转动，进而带动套筒(4-6-3)反向转动2°～3°；

步骤5054、气缸(4-5-1)收缩带动旋转部件(4-3)和套筒部件(4-6)沿导向滑动部件(4-4)上升复位。

6.按照权利要求1所述的一种铁路轨道扣件螺栓紧固方法，其特征在于：步骤六中操作旋转动力机构(4)反向旋转上升，完成扣件螺栓的旋松，具体过程如下：

步骤6031、按照步骤5051中所述的方法，直至套筒(4-6-3)***扣件螺栓(7)中，气缸(4-5-1)停止伸长；

步骤6032、控制器(2-7)通过上电机驱动器(2-5)控制上电机(4-3-1)反向转动，上电机(4-3-1)反向转动上减速器(4-3-2)反向转动，上减速器(4-3-2)反向转动带动连接筒(4-6-1)、万向节接头(4-6-2)和套筒(4-6-3)反向旋转，套筒(4-6-3)反向转动带动扣件螺栓(7)旋松，直至上电机(4-3-1)反向转动的时间达到设定的旋转时间时，完成当前扣件螺栓(7)的旋松；

步骤6033、气缸(4-5-1)收缩带动旋转部件(4-3)和套筒部件(4-6)沿导向滑动部件(4-4)上升复位。

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