CN103538595A - 自行式撞轨台车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动牵引撞轨台车，包括二侧板及其二端头固定的撞头，撞头设有凹槽并卡于钢轨上，侧板上方安装有从动轮，二侧板内均固定装有控制器和蓄电池组，侧板装有稳定器，稳定器与钢轨外侧对应，且侧板外侧面固定安装有凹形支座，凹形支座的内侧通过安装板固定有电机，二电机间装有滚轮，滚轮位于钢轨面上，电机通过电缆依次与控制器、蓄电池组连接。本发明具有重量轻、体积小、搬运方便等优点；只需要单人就可以操作，工作效率高，且可以进行远程遥控操作，极大的提高了作业安全性。

Description

自行式撞轨台车
技术领域
本发明涉及铁路轨道作业辅助机具，用于钢轨进行应力放散处理，特别涉及自行式撞轨台车。
背景技术
自铁路近几年开始高速发展，开展运输大提速和大规模高铁建设以来，全国铁路大部分已实现线路无缝化。即在没有分岔道口的情况下，单根钢轨长度将无限延伸下去。铁轨在野外露天环境下受热胀冷缩的影响，自身会积聚出非常大的变形应力。不消除这种应力，铁轨在其长时间的影响下，会产生凸起或断裂等情况，严重影响行车安全。为了消除这种隐患，铁路部门需对钢轨进行应力放散处理。
目前，不论是新建的无缝线路或者既有的无缝线路上，铁路长钢轨在进行无缝线路联合接头焊接施工、无缝线路应力放散调整轨缝等作业时，均采用人工作业方式，采用“钢轨人力滑车”撞击撞轨器，使长钢轨进行纵向移动。此时在需要放散应力的钢轨线路上对钢轨进行切断，并在钢轨一端松开扣件，另一端使用撞轨器等专用夹具夹住钢轨，使用人力撞轨车对撞轨器夹具进行撞击，使得钢轨产生延伸或者压缩的形变以消除钢轨自身内部所积聚的变形应力。
现行的长轨需采用撞轨台车进行应力放散的工况如下：
1、无缝线路线下焊接长钢轨的焊接作业。由于该作业将0.5公里钢轨焊接成1.5公里长钢轨，并自由摆放在运营线路的两根钢轨中间。当户外温度每升高5度，就需要使用撞轨器撞击长钢轨，使长钢轨进行纵向移动，达到放散该长钢轨应力的目的。使得该长轨不会向左右方向产生横移形变，从而避免因为钢轨涨轨而导致长钢轨爬行到运营线路而产生运行事故。
2、在无缝线路线上更换长钢轨施工时，由于线路平面条件的影响，需对钢轨的轨缝和弯曲程度进行调节，并对更换后的钢轨的内应力进行调整，使之均匀分布。此时需采用撞轨器撞击钢轨，使长轨进行纵向移动，从而达到放散该长钢轨应力的目的。
3、在已铺设的线路上，如要对某些线路进行作业，按铁路修规的要求，需先对该线路进行应力放散后才能进行下一步相应作业。即对该段线路上的钢轨进行切断并松开扣件，使用撞轨器对撞轨器夹具进行撞击，使得钢轨产生延伸或者压缩的形变，以消除钢轨自身内部所积聚的变形应力。
现有的铁路系统所使用的钢轨人力滑车，每台重约400公斤，由2根3米长的钢轨并联通过钢板焊接在一起。滑车中间装有2个滚轮，车身上焊接有十余个拉环。使用时，将滑车放置在钢轨上，将绳子拴绑在拉环上。通过人工拉拽绳索，牵引人力滑车对钢轨进行来回反复撞击。由于场地条件限制及人工体力等多方面的影响，作业时每台人力撞轨滑车至少需要12个人轮换操作。这种落后的作业方式不仅劳动强度大、费时费力、作业效率低，而且安全压力极大。同时，施工人员是在铁路的运营线路上作业，使得相应的安全管理难度也加大。为此，铁路部门急需一种能取代传统作业工具及作业模式的自行撞轨台车，减轻人工作业强度，提高生产效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种搬运方便、体积小的自动牵引撞轨台车，减轻人工作业的劳动强度，提高作业的效率，大幅减少安全风险。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案，自行式撞轨台车，包括二侧板及其二端头固定的撞头，所述撞头设有凹槽并卡于钢轨上，所述侧板上方安装有从动轮，二侧板内均固定装有控制器和蓄电池组，侧板装有稳定器，稳定器与钢轨外侧对应，且侧板外侧面固定安装有凹形支座，凹形支座的内侧通过安装板固定有电机，二电机间装有滚轮，滚轮位于钢轨面上；电机通过电缆依次与控制器、蓄电池组连接。
所述电机包括转轴和外壳，转轴通过螺母与安装板固定连接，转轴套装有永动磁铁，永动磁铁的一端与滚轮的内孔过盈配合连接，滚轮的内孔装有轴承并通过轴承与转轴连接；外壳内固定有线圈，线圈套装于永动磁铁外。
所述滚轮外周包裹有橡胶层。
根据钢轨截面形状和轨枕螺栓的位置和高度，设计钢板焊接组成的整体式框架取代原有的人力撞轨滑车车身的钢轨材料。该台车车身框架必须满足以下条件：足够的抗冲击强度、不超过铁路部门规定的尺寸限制、在铁路既有的长直线路和曲线弯道上能够通行、不和轨枕上的螺栓发生碰撞。
由多组蓄电池组成的蓄电池组提供动力，通过电线为电机提供动力，作为自行式撞轨台车的动力源。外设的遥控器通过控制器实现对整车的运动进行远程遥控。
稳定器为通过套筒固定在自行式撞轨台车车身上可旋转调节伸缩的螺栓。在撞轨台车安放或脱离钢轨时，螺栓旋转退出。当撞轨台车在钢轨上运动时，螺栓顶入，嵌入钢轨上轨头的底部与撞轨台车之前，以保持撞轨台车运行时不发生左右偏摆，与撞轨器发生碰撞时不会向上跳起，脱离钢轨。
本发明具有重量轻、体积小、搬运方便等优点；只需要单人就可以操作，工作效率高，且可以进行远程遥控操作，极大的提高了作业安全性。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是图1中A向结构示意图。
图3是本发明中电机3的示意图。
图4是本发明中电机3的剖面结构示意图。 
图中：1.钢轨，2.撞头，3.电机，31.电机外壳，32.螺母，33.安装板，34.线圈，35.永动磁铁，36.轴承，37.转轴， 4.从动轮，5.侧板，6.凹形支座，7.稳定器，8.控制器，9.蓄电池组，10.滚轮，11.橡胶层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，参见图1和图4，自行式撞轨台车，包括二侧板5及其二端头固定的撞头2，所述撞头2设有凹槽并卡于钢轨1上，所述侧板5上方安装有从动轮4，二侧板5内均固定装有控制器8和蓄电池组9，侧板5装有稳定器7，稳定器7与钢轨1外侧对应，且侧板5外侧面固定安装有凹形支座6，凹形支座6的内侧通过安装板33固定有电机3，二电机3间装有滚轮10，滚轮10位于钢轨1面上，电机3通过电缆依次与控制器8、蓄电池组9连接。
电机3包括转轴37和外壳31，转轴37通过螺母32与安装板33固定连接，转轴37装有永动磁铁35，永动磁铁35的一端装有轴承36并通过轴承36与滚轮10连接；外壳31内固定有线圈34，线圈34套装于永动磁铁35外。
所述滚轮10外周包裹有橡胶层11。
本发明的核心部件电机3的具体结构如图4所示。两部无刷直流电机中间串接一根长转轴37，进行同步工作，并通过两端的螺母32与安装板33定位装紧。在外壳31内包含有线圈34和永动磁铁35。永动磁铁35套装于转轴37上并为转动配合，永动磁铁35的一端与滚轮10的内孔过盈配合连接，滚轮10的内孔装有轴承36并通过轴承36与转轴37连接；当电机3通电时，在电磁感应作用下，永动磁铁34连接滚轮10并通过转轴37上所安装的轴承36绕着转轴37滚动。最终实现电机3系统通过安装板33安装在自行式撞轨台车上，当通电情况下，滚轮10发生转动而成为自行式撞轨台车的动力源。
实施例：本发明的一个较佳实施方式，自行式撞轨台车，见图1和见图2，由前后两端的撞头2和侧板5组成基本承载框架，电机3采用直流电机，并通过外端安装板33安装在车体承载框架上；由放在自行式撞轨台车上或外接式的蓄电池组9作为电源，提供动力驱动电机3转动。其中电机3的转轴37外套滚轮10，滚轮10外表面外包裹有橡胶层11，作为自行式撞轨台车运行时的主动轮，在外接动力的作用下自行滚动，并带动台车的从动轮4，使得自行式撞轨台车在钢轨1上能够自行沿钢轨1方向运动。在运行过程中，两侧的稳定器7限位保险控制车体行进方向不发生侧偏或侧翻。通过控制器8及电路控制系统或远程遥控器，实现对自行式撞轨台车的前进、后退、停止启动、控制速度速度快慢等各种功能进行有线控制或无线式遥控控制。
本自行式撞轨台车通过控制器8使电机3的功率、转速可调。电机3两侧的转子部分可在控制器8作用下，实现分别或同步工作。
本发明中的电机3作为自行式撞轨台车的核心部件，电机3的转轴37外包滚轮10直接作为本发明的主动轮，提供行进动力。要求该电机3必须有足够大的扭矩、能承受相应的冲击，防止漏水漏电、可正转反转。该电机3由一根转轴37穿过两部无刷电机进行双线圈共轴同步工作，霍尔元件控制给定控制电压，使用控制器控制输出相应的电压、电流，驱动直流电机启动、停止和变速。工作电压48V，由蓄电池组（48V-35AH）进行供电。电机3防护等级IP30，电机3安全标准：500VDC 200Mom ,1000VAC 10Ma 1s。 
   本发明是在原有的人力撞轨滑车车体基础上，将一台直流电机和撞轨台车车体相联接，通过直流电机转轴上外包的滚筒直接带动车在一根钢轨上运动。同时通过两侧的稳定器保持车身运行稳定，通过安装在车体上的蓄电池组供电和远程遥控器实现远程单人操作。
目前，全国高铁和无缝线路现有里程约1.2万公里，且铁路线路的无缝化是铁路未来的一个发展方向，凡是无缝线路每年均需实施多次应力放散作业。本发明的推广和使用将产生较大的市场效益和社会效益。 

Claims (3)

1.自行式撞轨台车，包括二侧板及其二端头固定的撞头，其特征在于，所述撞头设有凹槽并卡于钢轨上，所述侧板上方安装有从动轮，二侧板内均固定装有控制器和蓄电池组，侧板装有稳定器，稳定器与钢轨外侧对应，且侧板外侧面固定安装有凹形支座，凹形支座的内侧通过安装板固定有电机，二电机间装有滚轮，滚轮位于钢轨面上；电机通过电缆依次与控制器、蓄电池组连接。
2.根据权利要求1所述的自行式撞轨台车，其特征在于，所述电机包括转轴和外壳，转轴通过螺母与安装板固定连接，转轴套装有永动磁铁，永动磁铁的一端与滚轮的内孔过盈配合连接，滚轮的内孔装有轴承并通过轴承与转轴连接；外壳内固定有线圈，线圈套装于永动磁铁外。
3.根据权利要求1 或2所述的自行式撞轨台车，其特征在于，所述滚轮外周包裹有橡胶层。
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