CN104060506A - 一种道床边坡整形方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种道床边坡整形方法及装置，其包括：调整主犁板和翼犁板之间的角度，实现作业要求的迎砟角度和道砟流向控制；启动作业车辆，使整形装置随作业车辆的走行将边坡的道砟调整、搬移至预定的位置。该装置包括水平伸缩外筒，该水平伸缩外筒与车架连接，该水平伸缩外筒内嵌装水平伸缩内筒，该水平伸缩内筒与所述水平伸缩外筒之间装有水平伸缩装置，所述水平伸缩外筒与车架之间还装有侧犁转动装置，该侧犁转动装置的作用是使水平伸缩外筒沿其与车架的铰接点转动。本发明提供的一种道床边坡整形的方法和装置增加整形装置基体的活动空间及范围，解决在大超高地段进行整形作业下插深度不够及整形角度偏小问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种配砟车的整形方法和装置，尤其是一种用于边坡整形的方法和装置。
背景技术
在铁路线路新建、维修和大修过程中，道床的配砟、整形是一项必要工作，且其工作负荷重，工作量大。配砟整形车就是专门为此开发的一种大型养路机械，以便完成道床抛砟、配砟、整形和清扫轨枕面等工作。目前，广泛使用的双向配砟整形车能够进行道床配砟、边坡整形、清扫枕面、清扫轨侧、清扫扣件、收集轨枕面上的道砟至储砟斗等工作。这种整形成能够双向作业、双向行走，运行视野和作业视野均较佳。但这种配砟整形成的工作装置由固定的水平伸缩外筒、水平伸缩内筒、垂直伸缩内筒、犁板及翼犁板等部件组成。由于水平伸缩外筒是固定的，现有技术的配砟整形装置仅适用于超高小于一定数值，例如150mm的线路。在大超高线路上整形时外部边坡无法达到需要的边坡角。
超高是指在铁路钢轨弯道处，为了使两股钢轨受力均匀且车辆行驶平稳，保持内侧钢轨的高度与直线钢轨的高度不变，而将外侧钢轨抬高，外侧钢轨轨面与内侧钢轨轨面水平高度之差即为超高。超高线路两侧边坡的边坡角与非超高线路的边坡角不同。由于不同的线路，边坡整形角度会有不同要求，现有技术中的整形设备不能完成这一作业要求。
申请号为200920111062.4的中国实用新型专利公开了一种双向配砟整形车，其包括司机室、侧犁、中犁、道砟清扫机构，其转向架的后方设有垂直清扫机构和精细清扫机构。该整形车能够完成行走、监控、配砟、整形的双向作业，但其不能适应不同边坡要求的整形作业。
发明内容
本发明规定：沿钢轨伸展的方向为X向，垂直于X向且在路基枕面方向定义为Y向，垂直于X、Y构成的平面，沿机车高度方向定义为Z向。
本发明第一方面提供一种道床边坡整形方法，其包括：
a．确定待整形边坡的边坡要求，将整形装置的水平伸缩筒沿Y方向移动至边坡处；
b．调节整形装置的垂直伸缩筒沿Z方向的高度，将主犁板靠近边坡；
c．调整主犁板和翼犁板之间的角度，实现作业要求的迎砟角度和道砟流向控制；
d．将主犁板绕垂直伸缩机构转动，主犁板在Y、Z方向构成的平面内转动，使实现作业要求的坡度；
e. 启动作业车辆，使整形装置随作业车辆的走行将边坡的道砟调整、搬移至预定的位置。
优选的是，以上步骤依a、b、c、d、e的顺序进行。
本发明第二方面提供一种道床边坡整形装置，其包括水平伸缩外筒，该水平伸缩外筒与车架连接，该水平伸缩外筒内嵌水平伸缩内筒，该水平伸缩内筒连接垂直伸缩外筒，所述水平伸缩外筒连接水平伸缩装置，所述水平伸缩外筒与车架之间还装有侧犁转动装置，该侧犁转动装置的作用是使水平伸缩外筒沿其与车架的铰接点转动。
优选的是，所述垂直伸缩外筒中嵌装垂直伸缩内筒，该垂直伸缩内筒的底端铰接主犁板。
在上述任一方案中更优选的是，所述垂直伸缩外筒与所述垂直伸缩内筒之间连接升降装置，该升降装置使垂直伸缩内筒沿所述垂直伸缩外筒内壁上下运动，进而带动主犁板在Z方向的运动，从而实现整形装置对机构大运动空间及大运动范围的调节的作用。
在上述任一方案中优选的是，所述主犁板连接翼犁板，所述主犁板与垂直伸缩内筒之间装有犁板转动装置，该犁板转动装置的作用是使主犁板沿Y方向转动，从而能适应不同边坡角度的整形作业。
在上述任一方案中优选的是，所述主犁板和所述翼犁板之间连接有翼犁板转动装置，该翼犁板转动装置的作用是使翼犁板在X方向内转动，从而调节主犁板和所述翼犁板之间的角度，并调整迎砟角度、改变道砟流向，实现特定坡度边坡范围内道砟的搬移。
在上述任一方案中优选的是，所述车架两侧分别对称装有至少一套水平伸缩外筒、水平伸缩内筒、垂直伸缩外筒、垂直伸缩内筒、主犁板和翼犁板，其中水平伸缩内筒与垂直伸缩外筒固接在一起。
在上述任一方案中优选的是，所述水平伸缩外筒与车架铰接，所述水平伸缩外筒与车架的铰接点的位置位于水平伸缩外筒的末端，该位置的设计能减小垂直伸缩内筒的纵向受力。
在上述任一方案中优选的是，所述水平伸缩装置、升降装置、犁板转动装置、翼犁板转动装置、侧犁转动装置分别连接传感器，所述传感器将各伸缩装置的位移值或转动装置的转动角度值传输至控制台，控制台内的程序将各油缸数据综合分析转化为实时边坡角度值，并与作业要求的数字进行比对，再通过控制台控制各油缸的伸缩或转动量，从而使作业数据更加精确，提高作业效率。
本发明第二方面提供的道床边坡整形装置能应用本发明第一方面所述的道床边坡整形方法，并完成对道床边坡的整形作业。
本发明所述的道床边坡整形装置的工作方式是：将整形装置连挂运行至待整形路段，通过侧犁转动装置调节水平伸缩外筒相对于车架的旋转角度，并将水平伸缩外筒伸长至预定的长度，调节升降装置，将主犁板和侧犁板调节至边坡道床表面，根据设计要求的坡度调节犁板转角油缸，从而使主犁板与基体之间的角度达到整形边坡要求，再调整翼犁板转角装置从而调整主犁板与翼犁板之间角度，调整迎砟角度，改变道砟流向，实现预定边坡范围内对道砟流向调整与搬移。
更多操作对于本领域技术人员是已知的，不再赘述。
本发明提供的一种道床边坡整形装置增加整形装置基体的活动空间及范围，解决在大超高地段进行整形作业下插深度不够及整形角度偏小问题；通过合理布置整形基体水平伸缩外筒的旋转支撑点，改善整形基体垂直伸缩筒内筒的受力，使机构设计更合理，更能满足作业要求，本装置提高了主犁板在大超高曲线地段配砟整形时的下插深度及活动范围，解决在大超高线路上整形时外部边坡无法达到整形深度及角度的不足。
本发明所提供的一种道床边坡整形装置的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本发明的保护范围。
附图说明
图1为按照本发明的一种道床边坡整形的装置的一优选实施例的结构示意图。
图2为图1所示实施例的立体图，观察方向为从上到下。
图3为图2所示实施例的一侧的局部结构的立体示意图。
图4为图3所示实施例的正视图。
图1-图4中的标记分别表示：
1-路基 2-右翼犁板 3-翼犁板转角油缸 4-右主犁板
5-犁板转角油缸 6-垂直伸缩内筒Ⅰ 7-垂直伸缩外筒Ⅰ 8-垂直升降油缸
9-水平伸缩油缸 10-右水平伸缩外筒 11-车架 12-右侧犁转动油缸
13-左侧犁转动油缸 14-左水平伸缩外筒 15-垂直伸缩外筒Ⅱ
16-左主犁板 17-左翼犁板 18水平伸缩内筒19左水平伸缩外筒与车架的铰接点位置
20右水平伸缩外筒与车架的铰接点位置
21旋转油缸 22右后端翼犁板 115垂直伸缩内筒Ⅱ。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图分别详细描述按照本发明的一种道床边坡整形的装置及方法的优选实施例，图1为按照本发明的一种道床边坡整形的装置的一优选实施例的结构示意图，图2为图1所示实施例的立体图，观察方向为从上到下，图3为图2所示实施例的一侧的局部结构的立体示意图，图4为图3所示实施例的正视图。
以下实施例中规定：沿钢轨伸展的方向为X向，垂直于X向且在路基枕面方向定义为Y向，垂直于X、Y构成的平面，沿机车高度方向定义为Z向。
实施例1.1，一种道床边坡整形方法，其包括：
a1．确定待整形边坡的边坡要求，将整形装置的水平伸缩筒沿Y方向移动至边坡处；
b1．调节整形装置的垂直伸缩筒沿Z方向的高度，将主犁板靠近边坡；c1．将主犁板绕垂直伸缩机构转动，主犁板在Y、Z方向构成的平面内转动，使实现作业要求的坡度；
d1．调整主犁板和翼犁板之间的角度，使该角度为20°-50°之间，实现作业要求的迎砟角度和道砟流向控制；
e1. 启动作业车辆，使整形装置随作业车辆的走行将边坡的道砟调整、搬移至预定的位置。
本实施例中，以上步骤依a1、b1、c1、d1、e1的顺序进行。
本实施例中，步骤d1的坡度为1:1.75。
实施例1.2，一种道床边坡整形方法，同实施例1.1，不同的是，各步骤依a1、b1、d1、c1、e1的顺序进行。
实施例2.1，一种道床边坡整形装置，其包括右水平伸缩外筒10，该右水平伸缩外筒10与车架11连接，该右水平伸缩外筒10外侧焊接垂直伸缩外筒Ⅰ7，右水平伸缩外筒10内装有水平伸缩油缸9，所述右水平伸缩外筒10与车架11之间还装有右侧犁转动油缸12，该右侧犁转动油缸12的作用是使右水平伸缩外筒10沿其与车架11的铰接点转动。
本实施例中，车架11通过左侧犁转动油缸13连接左水平伸缩外筒14，该左水平伸缩外筒14外侧焊接垂直伸缩外筒Ⅱ15。
本实施例中，垂直伸缩外筒Ⅱ15与左主犁板16连接，该左主犁板16还连接左翼犁板17。
本实施例中，垂直伸缩外筒Ⅱ15与垂直伸缩外筒Ⅰ7结构相同。
本实施例中，垂直伸缩外筒Ⅰ7的内嵌装垂直伸缩内筒Ⅰ6，该垂直伸缩内筒Ⅰ6的底端铰接右主犁板4，右主犁板4与翼犁板之间装有旋转油缸21，该旋转油缸21连接右后端翼犁板22。
本实施例中，垂直伸缩外筒Ⅱ15的内嵌装垂直伸缩内筒Ⅱ115。
本实施例中，垂直伸缩外筒Ⅰ7与垂直伸缩内筒Ⅰ6之间连接垂直升降油缸8，该垂直升降油缸8使垂直伸缩内筒沿垂直伸缩外筒Ⅰ7上下运动，进而带动右主犁板4在Z方向的运动，从而实现整形装置对机构大运动空间及大运动范围的调节的作用。
本实施例中，右主犁板4外侧连接右翼犁板2，所述右主犁板4与右翼犁板2之间装有犁板转角油缸5，该犁板转角油缸5的作用是使右翼犁板能在沿X方向转动，从而能适应不同边坡角度的整形作业。
本实施例中，右主犁板4和右翼犁板2之间连接有翼犁板转角油缸3，该翼犁板转角油缸3的作用是使右翼犁板2在Y方向内转动，从而调节右主犁板4和所述右翼犁板2之间的角度，并调整迎砟角度、改变道砟流向，实现特定坡度边坡范围内道砟的搬移。
本实施例中，左侧犁转动油缸13、左水平伸缩外筒14、垂直伸缩外筒Ⅱ15、左主犁板16、左翼犁板17与右侧犁转动油缸12、右水平伸缩外筒10、垂直伸缩外筒Ⅰ7、右主犁板4、右翼犁板2的结构相同，并关于车架的X向中心线对称，从而可以同时调节边坡两侧的道砟，且左水平伸缩外筒14和右水平伸缩外筒10分别在左侧犁转动油缸13和右侧犁转动油缸12的作用下沿车架11各自转动，能够完成超高线路钢轨两侧边坡不同要求的整形作业。
本实施例中，所述车架11沿Y向右侧装有一个右水平伸缩外筒10、垂直伸缩外筒Ⅰ7、垂直伸缩内筒Ⅰ6、右主犁板4和右翼犁板2。
本实施例中，所述车架11沿Y向左侧装有一个左水平伸缩外筒14、垂直伸缩外筒Ⅱ15、垂直伸缩内筒Ⅱ115、左主犁板16和左翼犁板17。
本实施例中，所述右水平伸缩外筒10与车架11铰接，右水平伸缩外筒10与车架11的铰接点即右水平伸缩外筒与车架的铰接点位置20位于右水平伸缩外筒10的末端，这一位置20的设计能减小垂直伸缩内筒6的纵向受力。
本实施例中，所述左水平伸缩外筒14与车架11铰接，其铰接点即左水平伸缩外筒与车架的铰接点位置19，该位置19位于左水平伸缩外筒14的末端，同样起到减小垂直伸缩内筒6的纵向受力的作用。
本实施例中，所述水平伸缩油缸9、垂直升降油缸8、犁板转角油缸5、翼犁板转角油缸3、右侧犁转动油缸12分别连接传感器，所述传感器将各油缸的位移值或角度值传输至车架11上方的控制台，控制台内的程序将各油缸数据综合分析转化为实时边坡角度值，并与作业要求的数字进行比对，再通过控制台控制各油缸的伸缩或转动量，从而使作业数据更加精确，提高作业效率。
实施例2.2，一种道床边坡整形装置，同实施例2.1，不同之处在于：右主犁板前端设有一块翼犁板2，该翼犁板能绕右主犁板在X方向旋转，从而能够调节翼犁板的下插深度，达到调节边坡角度的目的。
实施例2.3，一种道床边坡整形装置，同实施例2.1，不同之处在于：右主犁板前端和后端各设有一块翼犁板2、22，该翼犁板能绕右主犁板在X方向旋转。
实施例2.4，一种道床边坡整形装置，同实施例2.1，不同之处在于：右主犁板前端、中部和后端各设有一块翼犁板，该翼犁板能绕右主犁板在X方向旋转。
实施例2.5，一种道床边坡整形装置，同实施例2.2，不同之处在于：左主犁板前端设有一块翼犁板，该翼犁板能绕左主犁板在X方向旋转，从而能够调节翼犁板的下插深度，达到调节边坡角度的目的。
实施例2.6，一种道床边坡整形装置，同实施例2.3，不同之处在于：左主犁板前端和后端各设有一块翼犁板，该翼犁板能绕左主犁板在X方向旋转。
实施例2.7，一种道床边坡整形装置，同实施例2.4，不同之处在于：左主犁板前端、中部和后端各设有一块翼犁板，该翼犁板能绕左主犁板在X方向旋转。
实施例2.8，一种道床边坡整形装置，同实施例2.3，不同之处在于：右主犁板前端和后端的翼犁板基于右主犁板对称分布，通过右主犁板与翼犁旋转角度调整以及左主犁板与翼犁旋转角度调整，满足道床边坡整形角度要求，实现的对道床边坡的整形要求。
实施例2.9，一种道床边坡整形装置，同实施例2.6，不同之处在于：
左、右主犁板前端和后端的翼犁板分别基于左主犁板和右主犁板对称分布，通过右主犁板与翼犁旋转角度调整，满足道床边坡整形角度要求，实现X方向双向对道床边坡的整形要求。
实施例3.1，一种道床边坡整形装置，同实施例2.5，不同之处在于：
车架、左主犁板、右主犁板、翼犁板、犁板转角油缸、翼犁板转角油缸在车架左右两侧分别均布两套，实现道床左右边坡整形要求。
实施例3.2，一种道床边坡整形装置，同实施例2.6，不同之处在于：
车架、左主犁板、右主犁板、翼犁板、犁板转角油缸、翼犁板转角油缸在车架左右两侧分别均布两套。
实施例3.3，一种道床边坡整形装置，同实施例2.7，不同之处在于：
车架、左主犁板、右主犁板、翼犁板、犁板转角油缸、翼犁板转角油缸在车架左右两侧分别均布两套。
实施例3.4，一种道床边坡整形装置，同实施例2.8，不同之处在于：
车架、左主犁板、右主犁板、翼犁板、犁板转角油缸、翼犁板转角油缸在车架左右两侧分别均布两套。
实施例3.5，一种道床边坡整形装置，同实施例2.9，不同之处在于：
车架、左主犁板、右主犁板、翼犁板、犁板转角油缸、翼犁板转角油缸在车架左右两侧分别均布两套。
上述实施例所述的道床边坡整形装置的工作方式是：将整形装置连挂运行至待整形路段，通过侧犁转动装置12调节水平伸缩外筒相对于车架的旋转角度，并将水平伸缩外筒伸长至预定的长度，调节升降装置，将主犁板和侧犁板调节至边坡道床表面，根据设计要求的坡度调节犁板转角油缸5，从而使主犁板与基体之间1:1.75的整形边坡要求，再调整翼犁板转角装置3从而调整主犁板4与翼犁板2之间角度，调整迎砟角度，改变道砟流向，实现预定边坡范围内对道砟流向调整与搬移。
更多操作对于本领域技术人员是已知的，不再赘述。
上述实施例提供的道床边坡整形的装置增加整形装置基体的活动空间及范围，解决在大超高地段进行整形作业下插深度不够及整形角度偏小问题；通过合理布置整形基体水平伸缩外筒的旋转支撑点，改善整形基体垂直伸缩筒内筒的受力，使机构设计更合理，更能满足作业要求，本装置提高了主犁板在大超高曲线地段配砟整形时的下插深度及活动范围，解决在大超高线路上整形时外部边坡无法达到整形深度及角度的不足。
上述实施例所提供的道床边坡整形装置的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种道床边坡整形方法，其包括：
a．确定待整形边坡的边坡要求，将整形装置的水平伸缩筒沿Y方向移动至边坡处；
b．调节整形装置的垂直伸缩筒沿Z方向的高度，将主犁板靠近边坡；
c．调整主犁板和翼犁板之间的角度，实现作业要求的迎砟角度和道砟流向控制；
d．将主犁板绕垂直伸缩机构转动，主犁板在Y、Z方向构成的平面内转动，使实现作业要求的坡度；
e. 启动作业车辆，使整形装置随作业车辆的走行将边坡的道砟调整、搬移至预定的位置；
其特征在于：以上步骤依a、b、c、d、e的顺序进行。
2.一种道床边坡整形方法，其包括：
a1．确定待整形边坡的边坡要求，将整形装置的水平伸缩筒沿Y方向移动至边坡处；
b1．调节整形装置的垂直伸缩筒沿Z方向的高度，将主犁板靠近边坡；
c1．将主犁板绕垂直伸缩机构转动，主犁板在Y、Z方向构成的平面内转动，使实现作业要求的坡度；
d1．调整主犁板和翼犁板之间的角度，使该角度为20°-50°之间，实现作业要求的迎砟角度和道砟流向控制；
e1. 启动作业车辆，使整形装置随作业车辆的走行将边坡的道砟调整、搬移至预定的位置；
其特征在于在；以上步骤依a1、b1、c1、d1、e1的顺序进行。
3.如权利要求2所述的道床边坡整形方法，其特征在于：步骤d1的坡度为1:1.75。
4.一种道床边坡整形装置，其包括水平伸缩外筒，该水平伸缩外筒与车架连接，该水平伸缩外筒内嵌水平伸缩内筒，该水平伸缩内筒连接垂直伸缩外筒，所述水平伸缩外筒连接水平伸缩装置，所述水平伸缩外筒与车架之间还装有侧犁转动装置，其特征在于：该侧犁转动装置使水平伸缩外筒沿其与车架的铰接点转动，所述垂直伸缩外筒中嵌装垂直伸缩内筒，该垂直伸缩内筒的底端铰接主犁板，主犁板与翼犁板之间装有旋转油缸，该旋转油缸连接右后端翼犁板，主犁板连接翼犁板，主犁板与垂直伸缩内筒之间装有犁板转动装置。
5.如权利要求4所述的道床边坡整形装置，其特征在于：垂直伸缩外筒与垂直伸缩内筒之间连接升降装置，该升降装置使垂直伸缩内筒沿垂直伸缩外筒内壁上下运动，进而带动主犁板在Z方向的运动，从而实现整形装置对机构大运动空间及大运动范围的调节的作用。
6.如权利要求5所述的道床边坡整形装置，其特征在于：主犁板和翼犁板之间连接有翼犁板转动装置，该翼犁板转动装置的作用是使翼犁板在X方向内转动，从而调节主犁板和翼犁板之间的角度，并调整迎砟角度、改变道砟流向，实现特定坡度边坡范围内道砟的搬移。
7.如权利要求6所述的道床边坡整形装置，其特征在于：车架两侧分别对称装有至少一套水平伸缩外筒、水平伸缩内筒、垂直伸缩外筒、垂直伸缩内筒、主犁板和翼犁板，其中水平伸缩内筒与垂直伸缩外筒固接在一起。
8.如权利要求7所述的道床边坡整形装置，其特征在于：所述水平伸缩外筒与车架铰接，所述水平伸缩外筒与车架的铰接点的位置位于所述水平伸缩外筒的末端。
9.如权利要求8所述的道床边坡整形装置，其特征在于：所述水平伸缩装置、升降装置、犁板转动装置、翼犁板转动装置、侧犁转动装置分别连接传感器，所述传感器将各伸缩装置的位移值或转动装置的转动角度值传输至控制台，控制台内的程序将各油缸数据综合分析转化为实时边坡角度值，并与作业要求的数字进行比对，再通过控制台控制各油缸的伸缩或转动量，从而使作业数据更加精确，提高作业效率。
10.如权利要求9所述的道床边坡整形的装置，其特征在于：右主犁板前端设有一块翼犁板，该翼犁板能绕右主犁板在X方向旋转，从而能够调节翼犁板的下插深度，达到调节边坡角度的目的。
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