CN2126711Y - 四层长钢轨列车连续卸轨作业装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四层长钢轨列车连续卸轨 作业装备，该装备是安装在特制加长的平车4上，从 左端始，由依次装配的一扇防护门2、两台升降机3、 两台锁拨机7、两台输轨机6、拉轨机5，还设有两个 液压操作台119、两个电气操作台120、两个相控整 流柜(73、76)等组成，它能自动夹轨，升降台采用液压 传动升降和分轨，并由四组滚轮—立柱式导向机构导 向；它可使四层长钢轨列车组连续、安全、高效、准确、 可靠、操作人员少、动作灵活的进行卸轨作业。

Description

本装置涉及一种装卸机械，特别适用于长钢轨列车组的卸轨作业，它可将长钢轨依次、连续地卸放在铁道无缝线路的路基两侧。

我国现有沈阳机车车辆厂生产的T11型四层500米长钢轨车组的卸轨作业车，有下列缺点：1、需要用人工夹轨、劳动强度大、不安全；2、每输一对长轨都要停车拉轨和作输轨前的准备工作，效率低；3、采用交流电动机通过电磁滑差离合器调速，传动效率低，输轨力小；4、升降机的升降和分轨采用机械丝杠传动，结构复杂，故障多；5、长钢轨的锁定装置设计不合理，会引起长轨因车速变化而窜动，造成设备和人身事故。6、输轨机采用双油缸加压，作用不灵活，受力不均。

本实用新型的目的是克服上述缺点，提供一种能实现不停车连续卸轨、机械化程度高、操作人员少、安全、可靠、动作灵活的四层卸轨作业装备。

本实用新型的技术方案是这样实现的：该卸轨作业装备是在特制加长的平车上，从左端始，由依次装配的一扇防护门、两台升降机、两台锁拨机、两台输轨机和通过四组走行轮装置悬挂在平车顶部走行轨上的拉轨机，还设有两个液压操作台、两个电气操作台、两个相控整流柜等。升降机采用油缸升降和分轨，升降平台采用四组滚轮－立柱式导向机构；输轨机采用叉剪式加压装置，其上又设有抬轨机构；拉轨机上设有液压机械手。输轨机的主传动统系，采用速度与电枢电流及磁场电流双闭环控制，因此具有启动力矩大、调速范围广、调速平滑稳定、噪声低、效率高等优点。输轨机的速度既可以在作业车的电气操作台上用速度旋钮进行方向与速度的控制，也可以在车下通过手持式无线遥控控制器进行操作，以便直接监视并控制钢轨头的准确落地位置。

本实用新型的优点：通过液压机械手的作用能自动夹轨、安全、可靠；由于增设了拉轨机和锁拨机，避免了因车速变化引起的被输送钢轨的窜动，而造成的设备和人身事故，实现了连续进行卸轨作业，机械化程度高，操作人员少；抬轨机构的设置，消除了长钢轨部分落地后，出现反带现象，造成电机的超速损坏；由于升降机采用油缸升降和分轨，升降平台采用四组滚轮－立柱式导向机构，致使钢轨的升降和横移动作灵活、可靠；输轨机采用叉剪式加压装置，动作灵活、受力均匀；采用大功率直流电机，输轨力大、效率高。

附图说明：

图1四层长钢轨列车组主视图

图2四层长钢轨卸轨作业装备主视图

图3四层长钢轨卸轨作业装备俯视图

图4拉轨机主视图

图5拉轨机俯视图

图6机械手夹轨钳组成

图7拉轨机液压制动装置

图8升降机主视图

图9升降机俯视图

图10锁拨机组成

图11输轨机组成

图12输轨机传动***图

图13输轨机压轮装置

图14抬轨机构

图15主动滚轮组成主视图

图16主动滚轮组成俯视图

图17输轨机的控制电气***原理图

图18输轨机无线遥控***原理图

结合附图对本实用新型作进一步说明：

该连续卸轨作业装备（图2、3）是由安装在特制加长的平车4上的一系列机械组成。从左端始，依次为一扇防护门2、两台升降机3、两台锁拨机7、两台输轨机6、通过四组走行轮装置19悬挂在平车4顶部走行轨8上的拉轨机5，还设有两个液压操作台119、两个电气操作台120、两个相控整流柜（73、76）等。

四层长钢轨列车组（图1）由运轨车1、卸轨作业车、过渡车11和尾车13等组成。运轨车的辆数由长钢轨的长度决定。长纲轨的长度为200－500m。卸轨作业车是一辆装有一系列卸轨作业机组的特制加长平车，其作用是将运轨车上的四层56根长钢轨依次连续地通过过渡11车的渡轨槽12以及尾车13的下轨槽14和下轨器15卸放到路基两侧。车组的其他部件为：走行轨支架9、卷扬机10等。

拉轨机5（图4、5），它的作用是将长钢轨由运轨车1拉到卸轨作业车上，拉轨机由小车和液压机械手两大部分构成。小车的车体21通过四组走行轮19悬挂在走行轨8上，由卷扬机10牵引，在卸轨车全长范围内运行，由液压制动装置20进行制动。走行轨8通过支架9固定在平车4上。拉轨机的操纵台23、司机座椅24和液压***25安装在小车车体内，通过托挂线供给电源。液压机械手由夹轨钳16、臂17、升降油缸18和横移油缸22组成。17臂的前端通过销轴装有夹轨钳16，臂的后端借助于十字头铰接在小车车体壁上。升降油缸18和横移油缸22的缸体和活塞杆分别与车体的前壁和臂17铰接。油缸18和22的动作使臂17左右或上下运动。机械手夹轨钳16（图6）通过油缸26楔块27的上下运动控制钳夹29夹紧或开松长钢轨，当油缸26上行40mm时，楔块27从钳夹29中退出，钳夹在弹簧30的作用下松开。油缸26的缸体固定在钳体28上，楔块27与活塞杆以螺纹连接，钳夹29通过销轴a安装在钳体中，弹簧30套装在销轴a上，并分别与两个钳夹固定。拉轨机设有液压制动装置20（图7），它通过油缸31、摇臂32和制动块33压紧走行轨8产生制动作用。拉轨机由一名工人操作就可完成长钢轨的升降、横移和夹放动作。结构紧凑、了望操作方便。

升降机3（图8、9），其作用是将不同层次和位置的长钢轨缓变地引到输轨机部位，以减小长钢轨的变形和卸轨阻力。升降机装有两只升降油缸34和两只分轨油缸38，用以完成长钢轨的举升和横移。升降油缸34的缸体与升降台37固接，其活塞杆与平车固接，升降机的升降台37通过四组滚轮－立柱式导向机35、36滚动接触上下运动，动作灵活可靠。

锁拨机7（图10），它由拨轨油缸39、滑台40、锁轨油缸43、锁头41及锁拨机机体44组成。锁轨油缸43的缸体及活塞杆分别与滑台40及锁头41铰接，锁头41用销子安装在锁拨机机体44上；拨轨油缸39的缸体用螺栓固定在机体44上，拨轨油缸39的活塞杆用螺母42与滑台固接。拨轨油缸39推动滑台40横移，将长钢轨送入输轨机。锁轨油缸43转动锁头41，将长钢轨锁定。锁拨机的作用有二，一是将由拉轨机送来的长轨锁定，防止因车速变化引起长钢轨前后窜动，造成设备和人身事故。二是将长钢轨拨入输轨机中输送。

输轨机6（图11）由输轨机传动***45（图12）、压轮装置47（图13）、抬轨机构46（图14）和输轨机机体48组成。输轨机的作用是将长钢轨由车上卸到车下的传动装置。输轨机传动***45（图12）将电动机49的功率经齿轮系50传给两只主动滚轮51。输轨机再借助于两只被动压轮52压紧输送长钢轨。输轨机的动力是5.5KW的直流他励电机。由于采用的三相可控整流装置供电，采用速度（外环）和电流（内环）闭环控制***。当电机转速n＝0～1000r／min时，为调压调速。当n＝1000～2000r／min，电压达到额定值440V后为自动弱磁（相控）调速。该传动方案的优点是速度控制平稳、响应快、起动力矩大、调速范围广、支力特性好，额定输轨力为3吨，最大输轨力为4.5～5.4吨，适于卸轨作业的要求。

输轨机的控制电气***（图17）中：司机速度给定电位器78的输出接给定积分器79的输入，79和速度检测器85的输出分别接速度调节器80的两个输入端，速度检测器85的输入接测速发电机94的输出端，94的转轴与电动机49的转轴相联；电枢电流检测器77的输入接电流互感器95的输出端，77的输出与速度调节器80的输出分别接电枢电流调节器81的两个输入端，调节器81的输出经驱动放大电路82和触发器83接整流器73的触发脉冲输入端；电枢电压检测器84的输入接电枢49，84的输出与基准电压给定器86的输出分别接弱磁电压调节器87的两个输入端，87的输出与励磁电流检测器91的输出分别接励磁电流调节器88的两个输入端，88的输出经驱动电路89和触发器90与励磁整流器76的触发脉冲输入端连接，励磁电流检测器91的输入接电流互感器96的输出，96的原边串於励磁整流器76的交流输入端。

输轨机6的速度和力矩，由司机速度给定电位器78直接进行控制。电位器78的信号电压，经给定积分器79的积分运算后，与速度检测器85的速度检测电压信号，同时输入速度调节器80，进行比较，并对其差值进行比例积分运算，运算结果作为电机49电枢电流的给定控制信号，并与电枢电流检测器77所检测的实际电流，一起送入电枢电流调节器81。调节器81对这两个电流信号电压进行比较，并对其差值进行比例积分运算。运算结果，经驱动放大电路82和触发器83，变换为触发脉冲信号，对整流器73的输出电压，亦即电机电枢电流和力矩，进行直接控制。在整流器73的输出电压达到最大值之前，电机49的励磁电流保持额定值不变（满磁场），故调节电枢电流大小，将直接改变电机的力矩。当整流器73的输出电压达到最大值之后，电枢电压检测器84的输出电压，将大于基准电压给定器86的给定电压值。此时，弱磁电压调节器87开始减小其输出电压值，并与励磁电流检测器91的反馈电流信号电压，同时送入励磁电流调节器88进行比较，并对其差值进行比例积分运算。运算结果，经驱动电路89和触发器90，变换为励磁整流器76的触发脉冲，并使其输出电压（亦即电机励磁电流减少）以便继续提高电机49的转速。随着速度指令78的提高，励磁电流将进一步被削弱，此时电机进入弱磁高速状态，这种情况最适合于钢轨部分落地后，输轨机6所需的转矩很快减少，而转速需要迅速提高的工作需要。通常在司机速度指令上升时，速度调节器80、电流调节器82、弱磁电压调节器87、励磁电流调节器88，联合作用，首先使整流器73的输出电压上升到最大值，而后再降低整流器76的输出电压使励磁电流下降，直至速度达到最大值。反之在司机速度指令下降时，上述调节器的作用相反。首先使励磁电流升至额定值，并保持不变，而后使电枢电压下降，直至速度下降至零（停车）。图17中71为380V三相电源、93为220V单相电源、74为他激绕组、72和92为自动开关，反向器75可使励磁电流反向并作为输轨机6的反转控制装置。

卸轨作业的输轨机还设有400MHz频段无线遥控装置，即可在车上控制卸轨速度，又能在车下根据钢轨落地状态，利用手持盒控制器直接控制输轨速度的快慢和停机。并通过手持无线电台与车上保持无线通信联系，以确保轨头落地的准确位置。

输轨机无线遥控***（图18，101～118）是用微型盒式手持操作按钮（110－13）来遥控输送机6的速度升降和起停。它由操作信号发送装置（101－113）和操作信号接收装置（114－118）两部分组成。

在操作信号发送装置（图18）中：晶振101的输出接可变分频，器102的信号输入端，102的输出接信号整形器103的信号输入端，103的输出接发送电台104的输入和***105输入；加速按钮110、减速按钮111、停车按钮112、通话按钮113接操作逻辑控制器109的四个输入端，109的输出同时分别接分频系数控制门107和输出控制器108的输入，107的输出接102的控制输入端，108的输出接103的控制输入端。

操作信号发送装置中：用加速按钮110、减速按钮111和停车按钮112，可以选通调频编码装置中（102、107）对应的操作码信号，并通过调频无线发送电台104的调制波，将所选定的有效操作编码信号，由电台天线发射出去。编码装置由晶振101、可变分频器102、分频系数控制门107组成。控制键110－113的开关动作信号，通过操作逻辑控制器109和分频系数控制门107，选通可变分频器102的相应分频系数，对晶振101的频率，进行相应的分频变换，每个被选定的编码信号，代表一个相应的操作信号。被选定的操作信号，通过整形器103和输出控制器108（用以排除误操作信号），分别送至***105和发送电台104，***105用以辅助操作人员监听操作信号正常与否。发送电台104将操作信号发送出去。106为电源。

在操作信号接收装置（图18，114－118）中：天线114的输出接接收电台115的输入，115的输出，接信号处理装置116的输入端，116的二路输出接接口装置117的两路输入，117的两路输出，接输轨机6的积分器79的输入端。

在信号处理装置116中：晶振116－1的输出接固定分频电路116－2的输入，接收电台115的输出接输入电路116－3，116－2和116－3的输出分别接选频电路116－4的信号输入端和控制输入端，116－4的输出端分左右两路分别接输出电路116－5和116－7的输入端，116－5和116－7的输出端，分别接整形电路116－6的116－8的输入端，116－6和116－8的输出端分别接接口电路17的左右两路输入端，117的输出端，分两路分别接左右输轨机6的积分输入电路79。此时车上原来的司机指令电位器78的输出与79的输入间控制线断开，改由遥控控制。

操作信号接收装置是一个采用高精度数字滤波式的解调装置，它包括400MHz调频无线接收电台115、操作信号处理装置116及接口电路117和电源118。接收天线114将接收到的调制波信号，传给电台115。电台115将调制波解调为音频操作信号，送入操作信号处理器116。在信号处理器116中的选频电路116－4，对由晶振116－1和六路固定分频器116－2送来的信号和由输入电路（限幅、放大、滤波）116－3送来的有效操作信号，进行选通，被选通的两路有效操作信号经过放大、滤波、整形（116－5－－116－8）后，被送往接口电路117。接口电路对选定的两路操作信号进行积分处理，使输入的脉冲变为0－5V模拟量控制信号作为输轨机6电气控制***的速度给定指令，即相当速度给定电位器78的指令给定值。当控制按钮为110时，加速信号使uk上升，电机加速；当控制按钮为111时，减速信号使uk下降，电机减速；当控制按钮为112时，停车信号使uk＝0，电机停转。当控制按钮为113时，信号截止，uk保持原值不变，此时可用电台与车上人员进行无线对话。

以上控制装置主要用CD系列大规模集成电路CD4069、CD4526、CD4071、CD4013、CD4072、CD402B和LM324构成。

压轮装置47（图13）由油缸54、叉剪式机构53和被动压轮52组成。被动压轮52由油缸54通过叉剪式机构53上下移动，使长钢轨在主动滚轮51与被动轮52间压紧或松开；油缸54的缸体和活塞杆分别与叉剪式机构的A端铰接，被动压轮52安装在叉剪式机构的C端，叉剪机构的B端通过销子固定在输轨机机体48上。为使主动滚轮51（图15、16）磨耗时更换方便和节省费用，主动滚轮51采用轮心57和外套56组合的结构，两者通过端面矩齿58连接；外套56表面粘敷摩擦材料55，以防止轮轨打滑和减小输轨阻力。为了消除长钢轨部分落地后通过主动滚轮反带电机，引起电机超速损坏，输轨机上装有抬轨机构46（图14），当出现反带现象时，抬轨构将长钢轨上举，使长钢轨与主动滚轮脱开；抬轨机构由油缸59、拐轴61和滚轮60组成；油缸59推动拐轴61旋转，使滚轮60升降，滚轮上升时长钢轨抬起，使长钢轨与滚轮不接触；油缸59的缸体铰接于输轨机机体48上，油缸59的活塞杆与拐轴61的D端铰接，拐轴61的E、F端通过滚动轴承安装在输轨机机体48上，滚轮60通过两只轴承固定在拐轴61的G、H端上。

卸轨作业的过程：当长钢轨列车组进入封闭区间的预定卸轨位置时，先将防护门2打开固定，然后由拉轨机5将第四层最外侧的两根长钢轨拉到卸轨作业车内，同时调整两台升降机3的高度和操纵分轨油缸38，使长钢轨的方位逐渐缓变到与输轨机一致。当长钢轨拉到预定的止挡后，在锁拨机7锁定长钢轨的同时，将长钢轨从液压机械手中松开，此时锁拨机即可将长钢轨拨入输轨机6中，用被动压轮压紧。待锁拨机将长钢轨松开后，通过调节电机速度驱动主动滚轮，并经由过渡车11和尾车13将长钢轨准确的放在轨枕两端。

在第一对长钢轨输卸的过中，拉轨机5可将第二对长钢轨拉到卸轨车上锁定待输。当第一对长钢轨输出输轨机6后，立即将被动滚轮52抬起并迅速用锁拨机7将第二对长钢轨拨入输轨6机输送，如此循环不已，连续进行卸轨作业。

Claims (3)

1、一种四层长钢轨列车连续卸轨作业装备，包括在特制加长的平车4上，从左端始，由依次装配的一扇防护门2、两台升降机3、两台输轨机6、拉轨机5及输轨机的控制装置等，其特征是：

a、拉轨机5上的液压机械手由夹轨钳16、臂17、升降油缸18和横移油缸22组成，臂17的前端通过销轴装有夹轨钳16，臂的后端借助于十字头铰接在小车车体壁上，升降油缸18和横移油缸22的缸体和活塞杆分别与车体的前壁和臂17铰接；

b、升降机3装有两只升降油缸34和两只分轨油缸38，升降油缸34的缸体与升降台37固接，其活塞杆与平车固接，升降机的升降台37通过四组滚轮-立柱式导向机35、36接触连接；

c、输轨机5上的压轮装置47由油缸54、叉剪式机构53和被动压轮52组成，油缸54的缸体和活塞杆分别与叉剪式机构的A端铰接，被动压轮52安装在叉剪式机构的C端，叉剪机构的B端通过销子固定在输轨机机体48上；

d、平车4上的锁拨机7由拨轨油缸39、滑台40、锁轨油缸43、锁头41及锁拨机机体44组成，锁轨油缸43的缸体及活塞杆分别与滑台40及锁头41铰接，锁头41用销子安装在锁拨机机体44上，拨轨油缸39的缸体用螺栓固定在机体44上，拨轨油缸39的活塞杆用螺母42与滑台固接；

e、输轨机6上的抬轨机构46由油缸59、拐轴61和滚轮60组成，油缸59的缸体铰接于输轨机机体48上，油缸59的活塞杆与拐轴61的D端铰接，拐轴61的E、F端通过滚动轴承安装在输轨机机体48上，滚轮60通过两只轴承固定在拐轴61的G、H端上；

f、在输轨机的控制电气***中：司机速度给定电位器78的输出接给定积分器79的输入，79和速度检测器85的输出分别接速度调节器80的两个输入端，速度检测器85的输入接测速发电机94的输出端，94的转轴与电动机49的转轴相联，电枢电流检测器77的输入接电流互感器95的输出端，77的输出与速度调节器80的输出分别接电枢电流调节器81的两个输入端，调节器81的输出经驱动放大电路82和触发器83接整流器73的触发脉冲输入端，电枢电压检测器84的输入接电枢49，84的输出与基准电压给定器86的输出分别接弱磁电压调节器87的两个输入端，87的输出与励磁电流检测器91的输出分别接励磁电流调节器88的两个输入端，88的输出经驱动电路89和触发器90与励磁整流器76的触发脉冲输入端连接，励磁电流检测器91的输入接电流互感器96的输出，96的原边串于励磁整流器76的交流输入端；

g、无线摇控***操作信号发送装置中：晶振101的输出接可变分频器102的信号输入端，102的输出接信号整形器103的信号输入端，103的输出接发送电台104的输入和***105输入，加速按钮110、减速按钮111、停车按钮112、通话按钮113接操作逻辑控制器109的四个输入端，109的输出接分频系数控制门107和输出控制器108的输入，107的输出接102的控制输入端，108的输出接103的控制输入端；

在操作信号接收装置中：天线114的输出接接收电台115的输入，115的输出，接信号处理装置116的输入端，116的二路输出接接口电路117的两路输入，117的两路输出，接输轨机6的积分器79的输入端；

在信号处理装置116中：晶振116-1的输出接固定分频电路116-2的输入，接收电台115的输出接输入电路116-3，116-2和116-3的输出分别接选频电路116-4的信号输入端和控制输入端，116-4的输出端分左右两路分别接输出电路116-5和116-7的输入端，116-5和116-7的输出端，分别接整形电路116-6的116-8的输入端，116-6和116-8的输出端分别接接口电路117的左右两路输入端，117的输出端，分两路分别接左右输轨机6的积分器79的输入端。

2、根据权利要求1所述的四层长钢轨列车连续卸轨作业装备，其特征是：夹轨钳16的钳夹29通过销轴a安装在钳体28中，弹簧30套装在销轴a上，并分别与两个钳夹固定，油缸26的缸体固定在钳体28上，楔块27与活塞杆以螺纹连接。

3、根据权利要求1、2所述的四层长钢轨列车连续卸轨作业装备，其特征是：主动滚轮51采用轮心57和外套56组合的结构，两者通过端面矩齿58连接，外套56表面粘敷摩擦材料55。

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