CN102862580B - 一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，属起重机领域，特别涉及高速铁路及轨道交通起重机，本发明通过将横移机构架设在双线轨道的支承台车上，辅助支腿完成起重机与横移机构的对接，辅助支腿顶升油缸使起重机脱离原所在线路轨道，横向移动至双线轨道中间；通过辅助支腿的回缩使前后两套横移机构联同前后对应支承台车向起重机中心移动靠拢，直到辅助支腿完全收回，起重机再打开四条起重机支腿，并将该四条起重机支腿油缸末端球铰支放于双线轨道上前后四台支承台车的纵梁的球铰座内，将起重机对单线轨道的作用力，成功分配到双线轨道上，实施高速铁路的跨线起吊等作业，从而满足大吨位起重机在高速铁路桥梁路段救援施工时的需要。

Description

一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机

技术领域

本发明一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，属起重机领域，特别涉及高速铁路及轨道交通起重机。

背景技术

近年来高速铁路及轨道交通迅速发展，但与之配套的施工救援设备特别是大吨位、高效率的铁路起重机却一直跟不上其发展的需求。当事故发生在桥梁上，桥面无法承受现有铁路起重机打开支腿作业时支承在路基上的支腿对桥面的压力。在此种情况下，一种跨线作业模式的铁路起重机的设计思路便应运而生。从既有的设计思路来看，其将一组横移装置装于起重机底盘鱼腹梁之下，横移装置的轨道在作业时可以靠油缸自动伸展开来并架设在双线轨道之间，从而完成起重机的横移动作。但根据分析起重机在起重力矩增大时其底盘鱼腹梁的高度也会增高，由于铁路限界的限制，这种横移方式的设计空间就不能满足横移装置的结构设计要求，同时起重机自身重量的增加，使其通过横移轨道作用在铁路轨道和路基上的作用力也超出了许用范围。横移装置安装在起重机底部并由起重机自身携带有一定的便利性，但是在有的情况下，其操作空间狭小工人无法施工，机构复杂不易操作和维护，而且该方案之起重机是通过铺设在路基面上的机构进行横移，起重机横移将受路基地面条件的影响和制约。因此，这种方案更适用于起重力矩小，起重机本身自重小，并且安装空间足够的情况。在不满足以上条件的情况下，就需要用一种新的方式解决起重机能够在高速铁路和轨道交通的桥梁上横移及跨线作业的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，将铁路传统施工作业时对单线轨道的作用力分配到双线轨道上，实施跨线起重作业，以适应大吨位吊装时高速铁路高架、桥涵路段之路基及桥面安全承载要求，为铁路救援和轨道交通提供能广泛适应各种道路情况的起重装备。

本发明所称的铁路起重机跨线作业，是指铁路起重机利用横移机构将起重机横向移动到相邻的双线轨道中心，再将起重机的支腿分别对应支承于双线轨道的支承台车上，实施跨线带载走行起重作业。

本发明专利技术方案如下：

本发明用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，包括铁路起重机、专用吊具、平车、支承台车和横移机构；所述铁路起重机，由上车和下车组成，上车包括转台、回转机构、伸缩吊臂、伸缩配重；下车包括底盘、起重机支腿、辅助支腿和转向架；铁路起重机之伸缩吊臂吊钩与专用吊具吊梁以销轴连接；四条起重机支腿置于下车底盘，是起重机作业支腿，起重机支腿通过其顶升油缸下端球铰结构的球头与支承台车的纵梁的球铰座铰接； 两组四台支承台车设置在起重机前后，对称布置在双线轨道上；特点是：所述横移机构，其每套机构由横移轨道、横移小车、横移油缸和锁止装置组成，两套横移机构分别通过其横移轨道，横向架设在双线轨道并前后设置的对应支承台车上，横移小车布置在横移轨道上，横移小车上盖装有两个球铰座，该球铰座与辅助支腿顶升油缸杆端球铰球头适配，横移小车受横移油缸驱动，在横移机构上沿横移轨道横向移动；所述辅助支腿由伸缩节臂结构和控制油缸组成，四条辅助支腿连接在起重机底盘前后端部纵向中心线两侧的箱梁内，辅助支腿通过其外伸端头设置的垂直油缸杆端的球铰球头与横移机构横移小车顶部的球铰座对应铰接，遂使起重机通过四个油缸驱动下的辅助支腿与横移小车联为一体在横移机构上横移运动，同时通过垂直油缸整体升降；将安装在起重机底盘前后两端的两个辅助支腿外伸端头顶升油缸杆端的球铰球头，分别与前后两套跨线设置在支承台车的横移小车顶部的两端球铰座对应铰接，起重机受顶升油缸顶升上升而脱离所在线路，并受横移机构的横移油缸拉动而横向移动到双线的中间位置，然后辅助支腿油缸回缩，使前后两套横移机构联同前后对应支承台车向起重机中心移动靠拢，直到辅助支腿完全收回，继而起重机打开四条起重机支腿，并将该四条起重机支腿油缸末端球铰支放于双线轨道上前后四台支承台车的纵梁的球铰座内，至此，铁路起重机对单线轨道的作用力，已成功分配到双线轨道上，将起重机的动力输出接口与支承台车的动力输入接口连接，即可实施高速铁路救援施工的跨线起吊等作业。

所述的横移机构，其横移轨道为箱型鱼腹梁结构，横移小车、横移油缸、锁止装置沿横移轨道设置，横移小车通过反钩与横移轨道连接，横移油缸连接在横移小车与锁止装置之间，横移油缸缸臂顶端与横移小车外侧壁的固定耳板销接，通过横移油缸缸臂推拉而带动横移小车沿横移轨道横向移动；

所述的横移机构的锁止装置，由沿横移轨道设置的锁止装置和设置在横移轨道的横移小车运行面的锁止孔组成，将锁止装置的锁舌嵌入横移轨道的锁止孔内，使横移油缸缸筒、锁止装置 和横移轨道相对静止，遂可通过横移油缸缸臂推拉而带动横移小车沿横移轨道横向移动，反之，将锁舌移出横移轨道的锁止孔，横移小车不能沿横移轨道横向移动。

所述辅助支腿的控制油缸，由安装在伸缩臂结构内腔对应节臂的伸缩油缸和安装在辅助支腿最内节的外伸端端头垂直地面伸缩的顶升油缸组成，分别控制辅助支腿节臂伸缩和辅助支腿相对地面的升降，顶升油缸的缸筒与节臂筒体固结在一起，油缸杆的头部是与横移机构上横移小车顶部的球铰座对应铰接的球铰球头。

所述两套横移轨道的两端分别搁置于对称布置在双线轨道的前后两组支承台车的纵梁中部凹槽内，由于横移轨道为鱼腹梁结构，并通过横移轨道与横梁之间的相互作用力，横移轨道在起重机横移过程中不会脱离于横梁的接触。

本发明铁路起重机到达作业现场后，必须脱离自身所在轨道，横向移动到双线轨道之间，本发明通过将横移机构架设在双线轨道的支承台车上，通过辅助支腿完成起重机与横移机构的对接，通过辅助支腿顶升油缸使起重机脱离原所在线路轨道，横向移动至双线轨道中间；通过辅助支腿的回缩使前后两套横移机构联同前后对应支承台车向起重机中心移动靠拢，直到辅助支腿完全收回，起重机再打开四条起重机支腿，并将该四条起重机支腿油缸末端球铰支放于双线轨道上前后四台支承台车的纵梁的球铰座内，至此，铁路起重机通过横移机构和辅助支腿的科学设计和协调配合实现横移，完全脱离对铁路线路之间路基地面的依赖，摆脱了路基地面条件和空间狭小对起重机横移和现场作业的影响和制约，通过将横移机构架设在受双线轨道支承的支承台车上，从而在高等级承载基础的双线轨道条件下完成起重机的横移和跨线，通过本发明跨线作业方式，将起重机横移时辅助支腿的支点反力和起重机作业时起重机支腿的支点反力分散到支承台车的四组车轮对上，将起重机对单线轨道的作用力，成功分配到双线轨道上，实施高速铁路的跨线起吊等作业。从而满足大吨位起重机在高速铁路桥梁路段救援施工时的需要。

本发明以将起重机横移时的作用力通过支承台车传递给铁路轨道和路基，解决了起重机自身重量在横移时对轨道和路面基础作用力过大的问题，不仅满足了大吨位起重机在桥梁路段救援施工时路基及桥面承重设计要求，而且也保证了起重作业过程中对轨道及路面基础的作用力保持在许用范围之内，为高速铁路救援大吨位起重机的应用提供了一种切实可行的起重装备。

附图说明

图1 本发明专利用于高速铁路的跨线作业铁路起重机总图

图2 本发明专利用于高速铁路的跨线作业铁路起重机跨线作业总图俯视图

图3 本发明专利横移机构主视图

图4本发明专利用于高速铁路的跨线作业铁路起重机横移机构俯视图

图5 本发明专利用于高速铁路的跨线作业铁路起重机辅助支腿主视图

图6本发明专利用于高速铁路的跨线作业铁路起重机辅助支腿俯视图

图7 本发明专利用于高速铁路的跨线作业铁路起重机横移准备俯视图

图8 本发明专利用于高速铁路的跨线作业铁路起重机横移及工作时横移轨道与支承台车在双线轨道中间1/2布置图

具体实施方式

现结合附图进一步说明本发明专利是如何实施的：

本发明专利高铁起重机，由铁路起重机、横移机构4、高铁专用吊具10、辅助支承台车9组成。铁路起重机包括上车和下车，上车包括转台2、伸缩吊臂3、回转机构、伸缩配重1；下车包括底盘6、起重机支腿7、转向架5、辅助支腿8。起重机支腿7中的顶升油缸下端为球铰结构的球头，可与支承台车9纵梁上的球铰座相配合。起重机伸缩吊臂3的吊钩可嵌入高铁专用吊具10的上横梁梁腹之内，通过横穿梁腹的两个销轴与吊具销接在一起。

起重机横移机构4是完成其横向移动的装置，由横移小车4-1、横移油缸4-2、自锁装置4-3、横移轨道4-4组成。

辅助支腿8如图5、图6所示，布置在起重机底盘6两端，每条辅助支腿分为：顶升油缸8-1、一节臂8-2、二节臂8-3和其内部安装的伸缩油缸8-4，顶升油缸8-1安装在辅助支腿8一节臂8-2端部可垂向伸缩，油缸的缸筒与一节臂8-2的筒体固结在一起，油缸杆的头部为球铰球头Ta可与横移机构4上横移小车4-1顶部的球铰座Tb对应铰接，球铰的球铰座焊接在横移小车4-1壳体的顶部，一节臂8-2套在二节臂8-3内部，二节臂8-3套在起重机底盘6的两端的箱梁内，伸缩油缸8-4安装于伸缩臂内部，一端通过耳板铰接与底盘6上，另一端通过耳板交接于一节臂8-2腹腔顶面上。

起重机两套横移机构4如图3、图4所示，其横移轨道4-4上都有一部横移小车4-1，它们的滚动方向相同，一套横移机构4的横移小车4-1可在横移油缸4-2的作用下沿横移轨道4-4横向移动。横移小车4-1由壳体及滚子组成，壳体的侧腹板下部带有反钩结构，可以挂住横移轨道4-4的上盖板，使其与横移轨道4-4保持无法脱离，横移小车4-1可通过滚子支承在横移轨道4-4的上盖板上，使两者之间形成滚动摩擦副。

每套横移机构的横移轨道4-4都为箱型鱼腹梁结构，横移轨道在与横移小车的滚轮接触面上设有两个锁止孔“K”。横移小车4-1通过横移油缸4-2与一个锁止装置4-3连接，横移油缸4-2的缸筒以销接的方式与锁止装置4-3连接，缸臂顶端以销接的方式与焊接在横移小车4-1外侧壁上的耳板销接。锁止装置4-3在横移油缸4-2工作时其设置于装置下端的锁舌嵌入轨道4-4的上盖板上的锁止孔K内，使横移油缸4-2缸筒及锁止装置4-3和横移轨道4-4相对静止，横移油缸4-2伸臂推动或拉动与其销接在一起的横移小车4-1移动，并带动起重机沿轨道4-4横向移动到双线轨道之间。

本发明专利高铁起重机在既有路段作业时，其工作方式与普通铁路起重机相同，可满足线路设计需要。当在高速铁路桥涵路段救援施工时，为适应高架桥梁的受力要求需改为跨线作业模式，如图1、图2，图8所示。铁路起重机自力行走到工作准备区，起重机将放置在平车上的四辆支承台车9吊放于自身所在轨道11与相邻轨道12上，两边各吊放两台。支承台车9放置完毕后，将横移机构4，安放于起重机前后两组支承台车9的纵梁的中部，辅助支腿8顶升油缸8-1工作将整个铁路起重机抬起，使转向架5离开轨道11，辅助支腿8顶升油缸8-1停止工作，横移机构4横移油缸4-2和自锁装置4-3开始工作，自锁装置4-3锁舌嵌入横移轨道4-4的锁止孔内，横移油缸4-2伸臂如此交替进行，将铁路起重机向临轨12方向移动，当移动到相邻轨道11、12中间位置时停止工作如图8右半部分，此时辅助支腿8腹腔内伸缩油缸8-4工作将伸缩臂8-2、8-3收回，到如图8左半部分所示位置停止，之后顶升油缸8-1再次工作将铁路起重机再次抬升，直至铁路起重机支腿7的油缸球铰下表面高出支承台车9纵梁的上表面时停止工作。起重机将支腿7打开到其上球铰与台车9横梁上的球铰座重合的位置，支腿7的油缸工作将起重机支放在支承台车9上。将支承台车9上的动力输入接口与起重机支腿上的动力输出接口连接可实现跨线作业模式下的整个系统的自力走行与停车制动，同时配合支承台车进行双线轨道间距的调整。铁路起重机进入跨线作业状态，铁路起重机吊起高铁专用吊具10，由支承台车9带动进入工作位置，配重1伸出，转台2转动一定角度，伸缩吊臂3伸出将吊具10吊装到高速车组的起升位置，将专用吊具吊起动车组，此时可完成高速铁路桥涵路段的救援吊装作业。

为适应双线之间距离4.6m-5m的变化，在起重机支腿打开角度无法变化的情况下，可通过支承台车上的相应装置使起重机支腿的位置与支承台车的顺轨中心线位置发生横向变化从而进行调整。

Claims (5)

1.一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，包括铁路起重机、专用吊具、平车、支承台车和横移机构；所述铁路起重机，由上车和下车组成，上车包括转台、回转机构、伸缩吊臂、伸缩配重；下车包括底盘、起重机支腿、辅助支腿和转向架；铁路起重机之伸缩吊臂吊钩与专用吊具吊梁以销轴连接；四条起重机支腿置于下车底盘，是起重机作业支腿，起重机支腿通过其顶升油缸下端球铰结构的球头与支承台车的纵梁的球铰座铰接；两组四台支承台车设置在起重机前后，对称布置在双线轨道上；其特征在于所述横移机构，其每套机构由横移轨道、横移小车、横移油缸和锁止装置组成，两套横移机构分别通过其横移轨道，横向架设在双线轨道并前后设置的对应支承台车上，横移小车布置在横移轨道上，横移小车上盖装有两个球铰座，该球铰座与辅助支腿顶升油缸杆端球铰球头适配，横移小车受横移油缸驱动，在横移机构上沿横移轨道横向移动；所述辅助支腿由伸缩节臂结构和控制油缸组成，四条辅助支腿连接在起重机底盘前后端部纵向中心线两侧的箱梁内，辅助支腿通过其外伸端头设置的辅助支腿顶升油缸杆端的球铰球头与横移机构横移小车顶部的球铰座对应铰接，遂使起重机通过四个辅助支腿顶升油缸驱动下的辅助支腿与横移小车联为一体，并在横移机构上横移运动，同时通过辅助支腿顶升油缸整体升降；将安装在起重机底盘前后两端的两个辅助支腿外伸端头顶升油缸杆端的球铰球头，分别与前后两套跨线设置在支承台车的横移小车顶部的两端球铰座对应铰接，起重机受顶升油缸顶升上升而脱离所在线路，并受横移机构的横移油缸拉动而横向移动到双线的中间位置，然后辅助支腿伸缩油缸回缩，使前后两套横移机构联同前后对应支承台车向起重机中心移动靠拢，直到辅助支腿完全收回，继而起重机打开四条起重机支腿，并将该四条起重机支腿油缸末端球铰支放于双线轨道上前后四台支承台车的纵梁的球铰座内，至此，铁路起重机对单线轨道的作用力，已成功分配到双线轨道上，将起重机的动力输出接口与支承台车的动力输入接口连接，即可实施高速铁路救援施工的跨线起吊作业。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，其特征在于横移机构的横移轨道为箱型鱼腹梁结构，横移小车、横移油缸、锁止装置沿横移轨道设置，横移小车通过反钩与横移轨道连接，横移油缸连接在横移小车与锁止装置之间，横移油缸缸臂顶端与横移小车外侧壁的固定耳板销接，通过横移油缸缸臂推拉而带动横移小车沿横移轨道横向移动。

3.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，其特征在于横移机构的锁止装置，由沿横移轨道设置的锁止装置和设置在横移轨道的横移小车运行面的锁止孔组成，将锁止装置的锁舌嵌入横移轨道的锁止孔内，使横移油缸缸筒、锁止装置和横移轨道相对静止，遂可通过横移油缸缸臂推拉而带动横移小车沿横移轨道横向移动，反之，将锁舌移出横移轨道的锁止孔，横移小车不能沿横移轨道横向移动。

4.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，其特征在于辅助支腿的控制油缸，由安装在伸缩臂结构内腔对应节臂的伸缩油缸和安装在辅助支腿最内节的外伸端端头垂直地面伸缩的顶升油缸组成，分别控制辅助支腿节臂伸缩和辅助支腿相对地面的升降，顶升油缸的缸筒与节臂筒体固结在一起，油缸杆的头部是与横移机构上横移小车顶部的球铰座对应铰接的球铰球头。

5.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路的跨线作业铁路起重机，其特征在于两套横移轨道的两端分别搁置于对称布置在双线轨道的前后两组支承台车的纵梁中部凹槽内，由于横移轨道为鱼腹梁结构，并通过横移轨道与横梁之间的相互作用力，横移轨道在起重机横移过程中不会脱离于横梁的接触。