一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備及換鋪方法
【專利摘要】本發明公開了一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備及換鋪方法，其包括牽引軌道車、第一平車組、第二平車組、第三平車組、發電軌道車、機臂、機臂轉向架、活動支柱、固定支柱、起重小車、電氣控制系統，在機臂的前端配置有活動支柱，所述活動支柱和固定支柱分別通過橫移機構與機臂相配置。所述換鋪裝備用于換鋪尖軌或轍叉，當換鋪尖軌時，通過起重小車起吊尖軌，控制第一平車組及第二平車組退出作業區域，起重小車將尖軌吊運至指定區域；再將舊軌起吊至線路外側；再調整尖軌至安裝位后，進行舊軌的起吊并進行運輸。本發明改變了以往采用人工施工的工法，降低了施工作業人員勞動強度，同時提高作業的質量及安全性，縮短了施工作業時間。
【專利說明】
一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備及換鋪方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備及其換鋪方法。
【背景技術】
[0002]高速鐵路道岔是一種使機車車輛從一股道轉入另一股道的線路連接設備，通常在車站、編組站大量鋪設。道岔又由尖軌、轍叉、基本軌等大部件組成。
[0003]高速鐵路道岔均為大號碼提速道岔，其呈現出尺寸長，易變形，運輸及吊裝難度大等特點，傳統的運輸和起重設備無法滿足其大部件快速運輸、吊裝更換的要求。
[0004]高速鐵路道岔大部件的換鋪在國內還沒有實現機械化施工作業，主要還是采用人工換鋪的施工工法。該工法具有現場人員多，封鎖時間長，施工難度大，鋪設精度不高等特點，還易造成道岔件永久性變形，不能適應目前高速鐵路大部件更換的窗口時間要求，并影響次日列車的正常運行。
[0005]隨著我國高速鐵路的快速建設與發展，高速鐵路大號碼道岔同時被廣泛使用，但隨著列車的運行速度與載重量的增加，高速鐵路道岔損傷也隨之越來越多。對高速大號碼道岔的換鋪要求越來越高，用傳統人工鋪設和更換易造成道岔大部件和配件永久變形或鋪設精度達不到要求，耗時較多，延誤次日列車運行。國內還沒有專門用于高速鐵路道岔大部件換鋪的設備，研發高速鐵路道岔大部件換鋪設備及其施工工法迫在眉睫。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種能提高作業的質量及安全性，提高施工效率的高速鐵路道岔大部件換鋪裝備及其換鋪方法。
[0007]本發明所采用的技術方案為:一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其包括牽引軌道車、第一平車組、第二平車組、第三平車組、發電軌道車、機臂、機臂轉向架、活動支柱、固定支柱、起重小車、電氣控制系統，所述機臂的前端通過機臂轉向架支撐在第一平車組上，后端通過固定支柱支撐在第三平車組上，第二平車組上用于安設道岔大部件，在機臂的前端配置有活動支柱，所述活動支柱和固定支柱分別通過橫移機構與機臂相配置，用于實現機臂的左右擺動或左右橫移。
[0008]按上述技術方案，所述道岔大部件包括尖軌設備或轍叉設備，所述尖軌設備包括尖軌、尖軌專用夾吊具、尖軌專用運輸轉向架;所述轍叉設備包括轍叉、轍叉吊具和轍叉專用運輸轉向架。
[0009]按上述技術方案，所述活動支柱為可變跨門式結構，其包括橫梁外套，在橫梁外套的兩側對稱設有可伸縮式式橫梁內套，所述可伸縮式橫梁內套的外端分別與立柱內套相連，所述立柱內套與可伸縮式橫梁內套垂直設置，在立柱內套的下端連接有可伸縮式立柱外套。
[0010]按上述技術方案，所述可伸縮式橫梁內套伸縮于橫梁外套內，在橫梁外套上固設有橫梁伸縮油缸，所述橫梁伸縮油缸的活塞桿端與可伸縮式橫梁內套相連;所述可伸縮式立柱外套伸縮外套于立柱內套上，在立柱內套上設有升降油缸，所述升降油缸的活塞桿端與可伸縮式立柱外套的上端相連。
[0011]按上述技術方案，橫移機構包括安設在機臂上的改裝卷筒、對稱安設在機臂兩側的動滑輪組、對稱安設在活動支柱橫梁外套或固定支柱橫梁兩端的定滑輪組、鋼絲繩，所述改裝卷筒為上、下雙出繩，改裝卷筒兩端的鋼絲繩分別從動滑輪組、經定滑輪組后，與機臂固連。
[0012]按上述技術方案，所述機臂采用單箱梁結構，包括腹板，在腹板的上下端設有上蓋板和下蓋板，在下蓋板的兩側設有軌道板，作為起重小車走行軌道支撐板;在機臂上設有兩個加強孔，分別用于穿裝活動支柱的橫梁外套和固定支柱的橫梁，在每個加強孔的上下均設有磨耗板。
[0013]按上述技術方案，所述第二平車組包括多列依次相連的第二平車。
[0014]按上述技術方案，所述固定支柱為固定門式結構，其包括橫梁、固定立柱，所述固定立柱通過立柱安裝座安設在第三平車組上，橫梁橫向穿插于機臂上，并通過中心插銷與機臂固連。
[0015]—種如上所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備的換鋪方法，其包括尖軌換鋪方法和轍叉換鋪方法，，
[0016]所述尖軌換鋪方法包括如下步驟:
[0017]步驟一、整個換鋪裝備運輸至作業區域；
[0018]步驟二、拆除機臂轉向架的加固繩索，控制活動支柱外伸、并下降，使立柱外套支撐于基礎之上；
[0019]步驟三、通過起重小車起吊尖軌，控制第一平車組及第二平車組退出作業區域，起重小車吊尖軌運行到換軌位，通過控制橫移機臂，使尖軌吊運至指定區域；
[0020]步驟四、通過起重小車及橫移機臂，將舊軌起吊至線路外側；
[0021]步驟五、通過橫移機臂及起重小車起吊尖軌，調整尖軌至安裝位；
[0022]步驟六、通過橫移機臂及起重小車，進行舊軌的起吊；
[0023]步驟七、第二平車組進入機臂下部，將舊軌放置在第二平車組的運輸位，并將第一平車組、第二平車組、第三平車組依次聯掛；
[0024]步驟八、收活動支柱，將機臂轉向架與機臂通過繩索加固后，整個換鋪裝備駛離工作區域。
[0025]所述轍叉換鋪方法包括如下步驟:
[0026]步驟一、整個換鋪裝備運輸至作業區域；
[0027]步驟二、拆除機臂轉向架的加固繩索，控制活動支柱外伸、并下降，使立柱外套支撐于基礎之上；
[0028]步驟三、通過部分起重小車起吊轍叉，控制第一平車組和第二平車組的部分平車退出作業區域，起重小車吊轍叉運行到機臂的最后端，并將轍叉安放在未退出作業區域的第二平車組的平車上，不摘吊鉤；
[0029]步驟四、通過其余起重小車將舊轍叉起吊至機臂最前端；
[0030]步驟五、控制第二平車組的部分平車退入舊轍叉下方，下落舊轍叉至第二平車組的部分平車上，此時第二平車組之間隔開的區域為轍叉安裝區域；
[0031]步驟六、控制機臂后端的部分起重小車將轍叉吊運至轍叉安裝區域，并進行轍叉的安裝；
[0032]步驟七、第一平車組、第二平車組和第三平車組依次聯掛；
[0033]步驟八、收活動支柱，將機臂轉向架與機臂通過繩索加固后，整個換鋪裝備駛離工作區域。
[0034]本發明所取得的有益效果為:本發明改變了以往采用人工施工的工法，降低了施工作業人員勞動強度，同時提高作業的質量及安全性，縮短了施工作業時間。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發明的結構圖。
[0036]圖2為本發明中機臂的橫截面圖。
[0037]圖3本發明中活動支柱收起狀態示意圖。
[0038]圖4為本發明中活動支柱的工作狀態示意圖。
[0039]圖5為本發明中固定支柱的結構示意圖。
[0040]圖6為本發明中橫移結構的俯視圖。
[0041]圖7為圖6的側視圖。
[0042]圖8A-8D為機臂的橫移示意圖。
[0043]圖9A-9I尖軌的換鋪施工狀態圖。
[0044]圖10A-10E為轍叉的換鋪施工狀態圖。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0046]如圖1所示，本實施例提供了一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其包括牽引軌道車1、第一平車組2、第二平車組4、第三平車組12、發電軌道車17、機臂3、機臂轉向架5、活動支柱6、固定支柱13、起重小車11、電氣控制系統16。所述第一平車組用于支撐機臂運輸轉向架及固定支柱;第二平車組用于道岔大部件的運輸與回收;第三平車組用于支撐固定支柱，在運輸及施工過程中，固定支柱13始終支撐在第三平車組12上，機臂3為主要承載結構，起重小車11用于道岔大部件的吊裝，牽引軌道車I牽引裝備運行及提供電力。
[0047]所述機臂3的前端通過機臂轉向架5支撐在第一平車組2上，后端通過固定支柱13支撐在第三平車組12上，在機臂3的前端配置有活動支柱6，所述活動支柱6和固定支柱13分別通過橫移機構14與機臂相配置，用于實現機臂3的左右擺動或左右橫移。
[0048]如圖2所示，所述機臂3采用單箱梁結構，包括腹板20，在腹板20的上下端設有上蓋板22和下蓋板18，在下蓋板18的兩側設有軌道板19，作為起重小車11走行軌道支撐板;在機臂3上設有兩個加強孔23，分別用于穿裝活動支柱6的橫梁外套和固定支柱13的橫梁，在每個加強孔23的上下均設有磨耗板21。
[0049]如圖3、4所示，所述活動支柱6為可變跨門式結構，其包括橫梁外套30，在橫梁外套30上配置有橫梁不銹鋼減磨板31，在橫梁外套30的兩側對稱設有可伸縮式式橫梁內套27，所述可伸縮式橫梁內套27的外端分別與立柱內套26相連，所述立柱內套26與可伸縮式橫梁內套27垂直設置，在立柱內套26的下端連接有可伸縮式立柱外套24。其中，可伸縮式式橫梁內套27與橫梁外套30可以為一級伸縮結構，也可以為二級或多級伸縮，立柱內套26與可伸縮式立柱外套24的伸縮結構同樣也可以有多種變化。本實施例以兩者均為一級伸縮為例進行說明。所述可伸縮式橫梁內套27伸縮于橫梁外套30內，在橫梁外套30上固設有橫梁伸縮油缸29，所述橫梁伸縮油缸29的活塞桿端與可伸縮式橫梁內套27相連;所述可伸縮式立柱外套24伸縮外套于立柱內套26上，在立柱內套26上設有升降油缸25，所述升降油缸25的活塞桿端與可伸縮式立柱外套24的上端相連。橫梁外套30穿裝在機臂3的加強孔23內，并通過橫梁插銷36固定。
[0050]如圖5示，所述固定支柱13為固定門式結構，其包括橫梁34、固定立柱33，在橫梁上配置有不銹鋼減磨板35，所述固定立柱33通過立柱安裝座32安設在第三平車組上，橫梁34橫向穿插于機臂上，并通過中心插銷36與機臂固連。
[0051]如圖6、7移機構包括安設在機臂上的改裝卷筒40、對稱安設在機臂兩側的動滑輪組39、對稱安設在活動支柱橫梁外套或固定支柱橫梁兩端的定滑輪組37、鋼絲繩38，其中，動滑輪組39安裝在機臂內部，所述改裝卷筒40為上、下雙出繩，改裝卷筒40兩端的鋼絲繩分別從動滑輪組42、經定滑輪組40后，與機臂固連。當卷揚機轉動時，一根繩放出出，另一根繩收進，在滑輪組的作用下，實現機臂與橫梁相對運動的功能，從而達到機臂在橫梁上橫移的目的。
[0052]本實施例中，所述第一平車組包括至少包括一列提速平板車;所述第二平車組至少包括兩列依次相連的提速平板車，在第二平車組上安裝的道岔大部件可以為尖軌設備或轍叉設備，所述尖軌設備包括尖軌、尖軌專用夾吊具9、尖軌專用運輸轉向架10;所述轍叉設備包括轍叉、轍叉吊具和轍叉專用運輸轉向架。所述第三平車組包括至少一列提速平板車，在其中一提速平板車體上安設固定支柱安裝座，用于與固定支柱快速安裝。本實施例中以第一平車組包括兩列提速平板車、第二平車組包括三列提速平板車，第三平車組包括一列提速平板車為例進行說明。
[0053]利用上述換鋪裝備尖軌換鋪方法，包括如下步驟:
[0054]步驟一、如圖9A所示，輸至作業區域，其中，提速平板車為6列，將尖軌及尖軌夾吊具跨裝在第3及第5列N17平車上;尖軌及尖軌夾吊具固定在運輸專用轉向架上(轉向架一個為固定式，一個為可串動式)，懸空部分間隔布置支撐托輥15;
[0055]步驟二、拆除機臂轉向架5的加固繩索，控制活動支柱6外伸、并下降，使立柱外套24支撐于基礎之上，如圖9B所示；
[0056]步驟三、如圖9C所示通過起重小車11，起吊尖軌，控制牽引軌道車、第一平車組、第二平車組退出作業區域(如圖9D所示)，起重小車吊尖軌運行到換軌位，通過控制橫移機臂，使尖軌吊運至指定區域(機臂橫移的過程如圖8A-8D所示)；
[0057]步驟四、進行舊軌的起吊，具體為:通過起重小車將拆卸的舊軌起吊，控制橫移機臂，將舊軌起吊至線路外側，如圖9E所示；
[0058]步驟五、橫移機臂至尖軌吊運區域，通過起重小車起吊尖軌，在控制橫移機臂，調整尖軌至安裝位；
[0059]步驟六、通過橫移機臂至舊軌放置位，采用尖軌專用夾吊具夾舊軌起吊，橫移機臂至中位如圖9F所示；
[0060]步驟七、牽引軌道車、第一平車組、第二平車組進入機臂下部，將舊軌放置在第二平車組的運輸位，并將第二平車組與第三平車組聯掛，如圖9G所示；
[0061]步驟八、收活動支柱，將機臂轉向架與機臂通過繩索加固后，整個換鋪裝備駛離工作區域，如圖91所示。
[0062]所述轍叉換鋪方法包括如下步驟:
[0063]步驟一、整個換鋪裝備運輸至作業區域，如圖1OA所示，其中，提速平板車為6列，將尖軌及尖軌夾吊具跨裝在第3及第4列N17平車上;轍叉及轍叉夾吊具固定在運輸專用轉向架上(轉向架一個為固定式，一個為可串動式)，懸空部分間隔布置支撐托輥15;
[0064]步驟二、拆除機臂轉向架的加固繩索，控制活動支柱外伸、并下降，使立柱外套支撐于基礎之上，如圖1OB所示；
[0065]步驟三、通過機臂后端的3臺起重小車起吊轍叉(在機臂上共有6臺起重小車)，另三臺起重小車就位，控制第一平車組、第二平車組的兩列平車(即第三列、第四列)退出作業區域，第二平車組的另外一列平車(即第五列平車)不退出，后3臺起重小車吊轍叉運行到機臂的最后端，并將轍叉安放在第五列平車上，不摘吊鉤，如圖1OC所示，
[0066]步驟四、通過前3臺起重小車將舊轍叉起吊至機臂最前端；
[0067]步驟五、牽引軌道車牽引第1、2、3、4列平車退入舊轍叉下方，下落舊轍叉至3、4號平車上，此時第4列平車和第5列平車之間的區域為轍叉安裝區域，如圖1OD所示，；
[0068]步驟六、控制機臂后端的3臺起重小車將轍叉吊運至轍叉安裝區域，并進行轍叉的安裝；
[0069]步驟七、將第4列平車和第5列平車聯掛；
[0070]步驟八、收活動支柱，將機臂轉向架與機臂通過繩索加固后，整個換鋪裝備駛離工作區域，如圖1OE所示。
【主權項】
1.一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其包括牽引軌道車、第一平車組、第二平車組、第三平車組、發電軌道車、機臂、機臂轉向架、活動支柱、固定支柱、起重小車、電氣控制系統，所述機臂的前端通過機臂轉向架支撐在第一平車組上，后端通過固定支柱支撐在第三平車組上，第二平車組上用于安設道岔大部件，在機臂的前端配置有活動支柱，所述活動支柱和固定支柱分別通過橫移機構與機臂相配置，用于實現機臂的左右擺動或左右橫移。2.根據權利要求1所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其特征在于:所述道岔大部件包括尖軌設備或轍叉設備，所述尖軌設備包括尖軌、尖軌專用夾吊具、尖軌專用運輸轉向架;所述轍叉設備包括轍叉、轍叉吊具和轍叉專用運輸轉向架。3.根據權利要求1或2所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其特征在于:所述活動支柱為可變跨門式結構，其包括橫梁外套，在橫梁外套的兩側對稱設有可伸縮式式橫梁內套，所述可伸縮式橫梁內套的外端分別與立柱內套相連，所述立柱內套與可伸縮式橫梁內套垂直設置，在立柱內套的下端連接有可伸縮式立柱外套。4.根據權利要求3所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其特征在于:所述可伸縮式橫梁內套伸縮于橫梁外套內，在橫梁外套上固設有橫梁伸縮油缸，所述橫梁伸縮油缸的活塞桿端與可伸縮式橫梁內套相連;所述可伸縮式立柱外套伸縮外套于立柱內套上，在立柱內套上設有升降油缸，所述升降油缸的活塞桿端與可伸縮式立柱外套的上端相連。5.根據權利要求1或2所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其特征在于:橫移機構包括安設在機臂上的改裝卷筒、對稱安設在機臂兩側的動滑輪組、對稱安設在活動支柱橫梁外套或固定支柱橫梁兩端的定滑輪組、鋼絲繩，所述改裝卷筒為上、下雙出繩，改裝卷筒兩端的鋼絲繩分別從動滑輪組、經定滑輪組后，與機臂固連。6.根據權利要求1或2所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其特征在于:所述機臂采用單箱梁結構，包括腹板，在腹板的上下端設有上蓋板和下蓋板，在下蓋板的兩側設有軌道板，作為起重小車走行軌道支撐板;在機臂上設有兩個加強孔，分別用于穿裝活動支柱的橫梁外套和固定支柱的橫梁，在每個加強孔的上下均設有磨耗板。7.根據權利要求1或2所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其特征在于:所述第二平車組包括多列依次相連的第二平車。8.根據權利要求1或2所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備，其特征在于:所述固定支柱為固定門式結構，其包括橫梁、固定立柱，所述固定立柱通過立柱安裝座安設在第三平車組上，橫梁橫向穿插于機臂上，并通過中心插銷與機臂固連。9.一種利用權利要求1至8中任一權利要求所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備的換鋪方法，其特征在于:其包括尖軌換鋪方法， 所述尖軌換鋪方法包括如下步驟: 步驟一、整個換鋪裝備運輸至作業區域； 步驟二、拆除機臂轉向架的加固繩索，控制活動支柱外伸、并下降，使立柱外套支撐于基礎之上； 步驟三、通過起重小車起吊尖軌，控制第一平車組及第二平車組退出作業區域，起重小車吊尖軌運行到換軌位，通過控制橫移機臂，使尖軌吊運至指定區域； 步驟四、通過起重小車及橫移機臂，將舊軌起吊至線路外側； 步驟五、通過橫移機臂及起重小車起吊尖軌，調整尖軌至安裝位； 步驟六、通過橫移機臂及起重小車，進行舊軌的起吊； 步驟七、第二平車組進入機臂下部，將舊軌放置在第二平車組的運輸位，并將第一平車組、第二平車組、第三平車組依次聯掛； 步驟八、收活動支柱，將機臂轉向架與機臂通過繩索加固后，整個換鋪裝備駛離工作區域。10.—種利用權利要求1至8中任一權利要求所述的一種高速鐵路道岔大部件換鋪裝備的換鋪方法，其特征在于:其包括轍叉換鋪方法， 所述轍叉換鋪方法包括如下步驟: 步驟一、整個換鋪裝備運輸至作業區域； 步驟二、拆除機臂轉向架的加固繩索，控制活動支柱外伸、并下降，使立柱外套支撐于基礎之上； 步驟三、通過部分起重小車起吊轍叉，控制第一平車組和第二平車組的部分平車退出作業區域，起重小車吊轍叉運行到機臂的最后端，并將轍叉安放在未退出作業區域的第二平車組的平車上，不摘吊鉤； 步驟四、通過其余起重小車將舊轍叉起吊至機臂最前端； 步驟五、控制第二平車組的部分平車退入舊轍叉下方，下落舊轍叉至第二平車組的部分平車上，此時第二平車組之間隔開的區域為轍叉安裝區域； 步驟六、控制機臂后端的部分起重小車將轍叉吊運至轍叉安裝區域，并進行轍叉的安裝； 步驟七、第一平車組、第二平車組和第三平車組依次聯掛； 步驟八、收活動支柱，將機臂轉向架與機臂通過繩索加固后，整個換鋪裝備駛離工作區域。
【文檔編號】E01B29/02GK106049208SQ201610629416
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月3日
【發明人】胡進, 董平華
【申請人】中鐵重工有限公司