CN104099837B - 一种侧翻式单枕抽换换枕方法 - Google Patents

Abstract

一种侧翻式单枕抽换换枕方法，其包括：将抽换装置放置到需要换轨枕的铁轨轨枕附近的铁轨轨道上；在铁轨上移动抽换装置的位置逐步接近待更换的轨枕，通过道钉感应器确定抽换装置的工作位置；松开固定轨枕和铁轨的道钉；用抽换装置中的两个旧轨枕夹具把待更换轨枕夹紧；将抽换装置的长吊臂伸长，在长吊臂带动旧轨枕夹具夹紧待更换的轨枕向外侧移动；开启抽换装置内的卷扬机拖动新轨枕夹具将新轨枕拖动到待装配的位置等。本发明的侧翻式单枕抽换装置可避免破坏道床和钢轨的定位尺寸，格相对现有的换枕车价位低很多、使用寿命长、维修方便，为铁路养护赢得更多宝贵时间，为养路机械的自主创新和国内养路机械走出国际做出很大贡献。

Description

一种侧翻式单枕抽换换枕方法

技术领域

本发明涉及一种铁路换枕方法，特别是一种侧翻式单枕抽换换枕方法。

背景技术

铁路换枕装置是铁道线路机械化养护中的主要工作装置之一。目前，国外换枕主要是作为换轨的一个辅助过程，破坏原有道床和钢轨的定位尺寸为前提，而且占用“天窗”的时间很长，国内主要为人工换枕。学术和其他专利中提到的主要有两种作业方式：去掉道钉，整体截面挖沟，工作量大，耗时长，起道钢轨尺寸大于100mm，破坏钢轨的原有定位要求，这些因素都不能满足各路局的要求，因此未在现场中使用。现阶段，国内的换枕作业主要是人工操作完成。而人工操作成本极高，例如，南昌局每年大约更换12万根轨枕，每根轨枕更换价格40元，全年更换费用480万元；沪昆线全长2690km，每年更换里程45km，更换完需要59.7年，总费用2.15亿，沪昆线从2005年开始更换，截止2013年，还有50年的更换年限。目前明确需要更换的还有沪宁（305km），津浦（1009km），大准（264km）等线路。实现高速重载的无缝线路根据需要都要更换成Ⅲ型轨枕，2007年无缝线路的里程5.2万公里。而以年平均铺设7590km的速度增长，最多时年铺设达到1万公里。2012年全国更换里程1200km，总费用大约1.1亿。换枕作业市场巨大。此外，人工换枕存在很多瓶颈，主要包含：（1）温度过高时，操作人员体力吃不消；（2）温度过低时，操作员人力无法进行换枕作业；（3）高海拔地区氧气稀薄影响操作员正常作业；（4）隧道内轨枕的更换受限，作业效率低；（5）换枕人员的更替很困难：现场施工人员目前都是70后，80后和90后工作人员无法忍受工作强度，导致10年后基本无人从事人工换枕，这种“尴尬”在国外同时存在。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种侧翻式单枕抽换换枕方法，其包括以下步骤：

a．松开固定轨枕和铁轨的道钉；

b．将抽换装置放置到需要换轨枕的铁轨轨枕附近的铁轨轨道上；

c.在铁轨上移动抽换装置的位置逐步接近待更换的轨枕，通过道钉感应器确定抽换装置的工作位置；

d.将抽换装置固定在工作位置；

e.用抽换装置中的两个旧轨枕夹具把待更换轨枕夹紧；

f.两个旧轨枕夹具夹持待更换的轨枕并将其逆时针旋转90°；

g.将短吊臂一侧的旧轨枕夹具松持，使其松开旧轨枕；

h.将抽换装置的长吊臂伸长，在长吊臂带动旧轨枕夹具夹紧待更换的轨枕向外侧移动；

i.开启抽换装置内的卷扬机拖动新轨枕夹具将新轨枕拖动到待装配的位置；

j.人工配合将新轨枕装入更换位置；

k.用短吊臂一侧的旧轨枕夹具夹住新轨枕并将其顺时针翻转90°；

l.将新轨枕调整并放好，人工上扣件；

优选的是，以上步骤依次进行。

在上述任一方案中优选的是，在换枕作业开始前先进行放枕作业，即作业车将新轨枕摆放至铁轨两侧待更换轨枕的附近。

在上述任一方案中优选的是，在换枕作业开始时将首先封闭线路，然后将待更换轨枕与铁轨连接的道钉螺帽卸除。

在上述任一方案中优选的是，在h步中，长吊臂带动旧轨枕向外侧移动2500mm。

在上述任一方案中优选的是，在进行第e步之前先进行扒砟作业，即把抽换装置下部的扒砟机构下放，并用扒砟机构扒开待更换轨枕附近的道砟，完成扒砟作业后收起扒砟机构。

在上述任一方案中优选的是，所述扒砟作业采用的扒砟机构包括横向扒砟装置和纵向扒砟装置。

在上述任一方案中优选的是，所述横向扒砟装置和纵向扒砟装置在油缸Ⅱ的作用下，垂直向下插入石砟，当横向扒砟装置和纵向扒砟装置位于轨枕上表面235mm处时，横向扒砟装置向外扒砟，纵向扒砟装置向后扒砟。

在上述任一方案中优选的是，所述横向扒砟装置和纵向扒砟装置的工作方式是用横向扒砟装置先将石砟向钢轨外侧扒砟，然后再用纵向扒砟装置向后扒砟，所述的向后是指相对于小车的前进方向向后。

在上述任一方案中优选的是，l步结束后，人工对轨枕进行微调，然后铺平、修整道砟。

更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。

本发明第一方面所提供的侧翻式单枕抽换换枕方法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。

本发明的第二方面提供一种侧翻式单枕抽换装置，按照本发明第二方面的侧翻式单枕抽换装置包括小车车架，该小车车架装于小车固定机构上方，所述小车车架下方装有至少两只小车钢轮，所述小车车架下方装有至少一组卷扬机和滑轮机构，所述小车车架上方装有液压装置、油箱、动力机械、油缸和轨枕夹具，所述油箱为动力机械提供油料，所述油缸与轨枕夹具相连并为轨枕夹具提供动力。

优选的是，所述小车车架下方装有道钉感应装置。

在上述任一方案中优选的是，所述道钉感应装置为机械式道钉感应装置。

在上述任一方案中优选的是，所述机械式道钉感应装置包括一安装在小车车架下方的钢板，该钢板的下端面为圆弧形。

在上述任一方案中优选的是，所述钢板的下端面的圆弧形末端所在的水平面低于道钉上表面所在的水平面。

在上述任一方案中优选的是，所述钢板与弹簧连接，当所述钢板碰到道钉时，所述钢板在道钉及所述弹簧的共同作用下旋转以方便换枕作业的进行，且不影响作业车前进。

在上述任一方案中优选的是，所述小车固定机构的数量为至少一个。

在上述任一方案中优选的是，所述小车固定机构装在小车车架下部的端头处。

在上述任一方案中优选的是，所述小车固定机构包括至少一个竖向固定架、至少一个竖向滑动支架，该滑动支架上部与下部分别嵌装水平支架，该滑动支架上部的水平支架通过螺栓结构与一竖向支架连接，该竖向支架靠近铁轨的内侧装有轨腰夹头，所述滑动支架下部嵌装的水平支架末端靠近铁轨的一侧装有轨腰夹头。

在上述任一方案中优选的是，所述竖向固定架位于所述滑动支架的外侧，所述竖向固定架上部和下部分别包括两个通孔，该通孔用于与滑动支架嵌装的两个水平支架通过。

在上述任一方案中优选的是，所述竖向支架内侧装有固定蹄，所述竖向固定架外侧中部装有固定结构，该固定结构通过螺栓与所述竖向支架的固定蹄连接。

在上述任一方案中优选的是，所述油缸为旋转油缸。

在上述任一方案中优选的是，所述小车固定机构与控制机构连接，该控制机构控制小车固定机构夹紧或松开铁轨，该控制机构包括油缸Ⅰ。

在上述任一方案中优选的是，所述油缸Ⅰ为双头油缸。

在上述任一方案中优选的是，所述小车固定机构用于将所述侧翻式单枕抽换装置固定在铁轨的确定位置。

在上述任一方案中优选的是，所述液压装置包括液压站。

在上述任一方案中优选的是，所述油箱为柴油箱，所述动力机械为柴油机。

在上述任一方案中优选的是，所述轨枕夹具包括至少一只旧轨枕夹具和至少一只新轨枕夹具。

在上述任一方案中优选的是，所述旋转油缸与所述旧轨枕夹具相连，并为轨枕夹具提供动力。

在上述任一方案中优选的是，所述卷扬机包括绳索，所述卷扬机上的绳索通过所述滑轮机构与新轨枕夹具相连，所述卷扬机带动新轨枕夹具完成作业。

在上述任一方案中优选的是，所述新轨枕夹具包括夹头Ⅰ和夹头Ⅱ，所述夹头Ⅰ与夹头Ⅱ连接。

在上述任一方案中优选的是，所述夹头Ⅰ末端还与夹头杆Ⅲ连接。

在上述任一方案中优选的是，所述夹头Ⅰ与夹头杆Ⅲ活动连接，所述夹头杆Ⅲ的直径小于新轨枕的道钉孔的直径，所述夹头杆Ⅲ插入新轨枕的道钉孔中以便将新轨枕顺利移动至需要的位置。

在上述任一方案中优选的是，所述卷扬机和所述滑轮机构配合新轨枕夹具完成新轨枕的吊装作业。

在上述任一方案中优选的是，所述旧轨枕夹具通过夹具臂与吊臂连接。

在上述任一方案中优选的是，所述吊臂包括长吊臂和短吊臂。

在上述任一方案中优选的是，所述夹具臂朝向所述小车车架的侧面与长吊臂和短吊臂铰接。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂的一端与所述旧轨枕夹具连接。

在上述任一方案中优选的是，所述短吊臂的一端与所述旧轨枕夹具连接。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂包括内部的伸缩臂和外部的钢套，所述长吊臂用于将旧轨枕旋转及抽动。

在上述任一方案中优选的是，所述短吊臂用于与长吊臂协同实现夹持轨枕。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂与所述短吊臂端部的所述旧轨枕夹具共同夹持旧轨枕端头的上下表面，并将旧轨枕旋转、抽换并最终达到更换的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂与短吊臂协同实现长轨、短轨、标准轨、不同规矩的轨枕的抽换作业。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂与短吊臂协同实现根据不同轨枕的长度调节轨枕被夹持的位置。

在上述任一方案中优选的是，所述短吊臂包括钢套。

在上述任一方案中优选的是，所述短吊臂的钢套焊接在所述长吊臂的钢套上部。

在上述任一方案中优选的是，所述短吊臂的上部与单级油缸连接。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂的上部与双级油缸连接，所述长吊臂内部的伸缩臂在双级油缸作用下伸缩。

在上述任一方案中优选的是，所述旧轨枕夹具通过夹具臂与所述长吊臂的伸缩臂连接。

在上述任一方案中优选的是，所述旧轨枕夹具通过夹具臂与所述短吊臂连接。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂外侧的钢套端部与方形管连接。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂外侧的钢套端下部位于小车车架两侧的位置焊接有钢板Ⅰ，所述方形管的顶端也焊接有钢板Ⅱ，所述长吊臂钢套两端下部的钢板Ⅰ与所述方形管顶端的钢板Ⅱ用螺栓及螺母连接。

在上述任一方案中优选的是，所述方形管下部装有扒砟机构。

在上述任一方案中优选的是，所述扒砟机构包括矩形钢管Ⅰ和矩形钢管Ⅱ，所述矩形钢管Ⅰ和矩形钢管Ⅱ均与油缸连接，所述油缸与扒砟装置连接并控制扒砟装置运动，所述矩形钢管Ⅰ和矩形钢管Ⅱ呈十字交叉焊接，所述矩形钢管Ⅰ和Ⅱ与钢管Ⅲ焊接。

在上述任一方案中优选的是，所述钢管Ⅲ为矩形钢管，采用钢管结构减轻装置整体结构的重量。

在上述任一方案中优选的是，所述钢管Ⅲ为方形钢管。

在上述任一方案中优选的是，所述矩形钢管Ⅰ包括凹槽。

在上述任一方案中优选的是，所述矩形钢管Ⅰ上部包括凹槽，所述矩形钢管Ⅰ内部包括伸缩臂，所述矩形钢管Ⅰ上部装有油缸Ⅳ，该油缸Ⅳ的末端与所述矩形钢管Ⅰ内的伸缩臂连接，该伸缩臂下端与横向扒砟装置连接，所述油缸Ⅳ控制伸缩臂横向伸缩运动，进而控制横向扒砟装置在水平方向的运动。

在上述任一方案中优选的是，所述矩形钢管Ⅱ内装有油缸Ⅴ，所述矩形钢管Ⅱ下部开有通孔，该油缸Ⅴ通过矩形钢管Ⅱ下部的通孔与纵向扒砟装置连接，油缸Ⅴ沿着矩形钢管Ⅱ的方向移动并带动纵向扒砟装置作业。

在上述任一方案中优选的是，所述横向扒砟装置将轨枕附近的道砟向外扒，所述纵向扒砟装置将轨枕附近的道砟向后扒。

在上述任一方案中优选的是，所述长吊臂外侧的钢套侧面与油缸Ⅱ连接。

在上述任一方案中优选的是，所述油缸Ⅱ一端与所述长吊臂外侧的钢套采用螺栓连接，所述油缸Ⅱ的另一端与所述钢管Ⅲ连接。

在上述任一方案中优选的是，所述方形管内包含伸缩臂，该伸缩臂下端与所述扒砟机构的钢管Ⅲ连接。

在上述任一方案中优选的是，所述扒砟机构的扒砟顺序是先向外扒砟，然后再向后扒砟。

在上述任一方案中优选的是，所述油缸Ⅱ、所述方形管、所述扒砟机构均在小车车架两侧对称布置。

在上述任一方案中优选的是，所述油缸Ⅱ、所述方形管、所述扒砟机构均在小车车架与铁轨平行的两侧对称布置。

在上述任一方案中优选的是，所述油缸Ⅱ用于调节所述扒砟机构与石砟之间的距离。

在上述任一方案中优选的是，所述小车车架包括骨梁。

在上述任一方案中优选的是，所述小车车架与油缸Ⅲ连接。

在上述任一方案中优选的是，所述油缸Ⅲ位于小车车架内侧。

在上述任一方案中优选的是，所述小车车架的上表面与所述油缸Ⅲ的缸套的上表面平齐，所述油缸Ⅲ的伸缩臂用于将所述吊臂升高或降低。

在上述任一方案中优选的是，所述连接旧轨枕夹具的夹具臂外侧装有所述旋转油缸。

在上述任一方案中优选的是，所述旋转油缸与所述旧轨枕夹具连接，所述旋转油缸为所述旧轨枕夹具提供动力。

在上述任一方案中优选的是，所述旧轨枕夹具为侧翻式轨枕夹具。

在上述任一方案中优选的是，所述侧翻式轨枕夹具包括内钢套、外钢套和夹头。

在上述任一方案中优选的是，所述外钢套包裹在所述内钢套的外侧，所述外钢套外侧装有外钢套加强筋，所述内钢套内侧装有内钢套加强筋。

在上述任一方案中优选的是，所述外钢套加强筋在外钢套的外表面均匀分布。

在上述任一方案中优选的是，所述内钢套加强筋在内钢套内的空腔中均匀分布。

在上述任一方案中优选的是，所述内钢套两侧装有固定板。

在上述任一方案中优选的是，所述内钢套两侧分别对称地安装固定板。

在上述任一方案中优选的是，所述内钢套两侧分别装有至少三个固定板。

在上述任一方案中优选的是，所述内钢套内腔中装有夹头，所述夹头与夹头油缸连接，该夹头油缸为所述夹头提供动力。

在上述任一方案中优选的是，所述小车车架下方装有胶皮扫板，该胶皮扫板用于清扫道砟。

在上述任一方案中优选的是，所述胶皮扫板在所述小车车架下方两侧对称分布。

在上述任一方案中优选的是，本发明第一方面采用的抽换装置为本发明第二方面所提供的侧翻式单枕抽换装置

本发明第二方面的一种侧翻式单枕抽换装置的工作方式是：作业前，从平车上用吊机把整个装置放到需要更换轨枕的钢轨上，人工推动小车车架移动，当机械式道钉感应装置与待更换旧轨枕的内侧道钉接触时，小车车架下部前后左右端头的四个小车固定机构在双向油缸的动力下，夹住钢轨的轨腰，整个装置牢牢地固定在钢轨上；使用无线控制器把双级油缸和单级油缸伸长一定距离，该距离根据钢轨的宽度确定，例如：500mm；小车车架两侧下方的横向扒砟装置和纵向扒砟装置在油缸Ⅱ的作用下，垂直向下插入石砟，当横向扒砟装置和纵向扒砟装置位于轨枕上表面235mm处时，横向扒砟装置在油缸Ⅳ作用下向外扒砟，然后纵向扒砟装置在油缸Ⅴ向后扒砟，完成扒砟后，横向扒砟装置和纵向扒砟装置在油缸Ⅱ的作用下各自向上收起，并回到起始位置；用吊臂两端的两个旧轨枕夹具向旧轨枕端头插去，夹住所述旧轨枕上下表面，两个旧轨枕夹具在旋转油缸的作用下，逆时针旋转90°，然后长吊臂的伸缩臂在双级油缸控制下伸长，同时位于短吊臂一侧的旧轨枕夹具松开旧轨枕，旧轨枕在双级油缸控制的长吊臂的伸缩臂的带动下往外侧移动2500mm；此时，新轨枕夹具在卷扬机和滑轮机构的作用及人工简单的配合下拖动新轨枕达到旧枕的位置，位于短吊臂一侧的旧轨枕夹具把新轨枕顺时针翻转90°，此时，人工上扣件，此后再微调。

整个装置的作业配备两个工作人员，一人控制机械动作，另一人采用人力配合的方式两个工作人员共同完成作业，两人可以交换作业，调剂劳动强度。

本发明第二方面的一种侧翻式单枕抽换装置可避免破坏道床和钢轨的定位尺寸，其相对现有的换枕车价位低很多，也适用于零星损坏轨枕的更换，降低人工劳力，使用寿命长，维修方便，为铁路养护赢得更多宝贵时间，提高作业效率，能快速、高效的更换Ⅱ、Ⅲ型轨枕，也适合标准轨、宽轨和窄轨线路的各种水泥轨枕；本发明的侧翻式单枕抽换装置适用性强，价格便宜，也可以多台同时作业，满足铁路现场施工的需要；这种新型的单枕侧翻更换模式，为国内国外的换枕模式首创，填补了国内和国外的空白，为养路机械的自主创新和国内养路机械走出国际做出很大贡献。

本发明第二方面所提供的侧翻式单枕抽换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为按照本发明第二方面的一种侧翻式单枕抽换装置的一优选实施例的立体图；

图2为图1所示的优选实施例的平面结构的主视图；

图3为图2所示的优选实施例的左视图；

图4为图2所示的优选实施例的右视图；

图5为图2所示的优选实施例的俯视图；

图6为图2所示的优选实施例中的旧轨枕夹具的主视图；

图7为图6所示的优选实施例的左视图；

图8为图6所示的优选实施例的右视图；

图9为图7所示优选实施例的剖面图；

图10为图9所示优选实施例的A-A向剖视图；

图11为图8所示优选实施例的剖面图；

图12为图1所示优选实施例的新轨枕夹具的示意图；

图1-图12中数字分别表示：

1钢轨2旧轨枕

3新轨枕4小车固定机构

5小车车架6液压站

7新轨枕夹具8小车钢轮

9柴油箱10柴油机

11旧轨枕夹具12旋转油缸

13双级油缸14单级油缸

15横向扒砟装置16纵向扒砟装置

18胶皮扫板19滑轮

20卷扬机21长吊臂

22短吊臂23夹具臂

24油缸Ⅱ25夹头

26外钢套加强筋27外钢套

28内钢套29固定板

30内钢套加强筋31夹头油缸

32方形管33矩形钢

34夹头Ⅰ35夹头Ⅱ

36夹头杆Ⅲ37矩形钢管Ⅰ

38矩形钢管Ⅱ39钢管Ⅲ

40油缸Ⅳ41油缸Ⅰ

42钢板Ⅰ43钢板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第一方面的侧翻式单枕抽换换枕方法和第二方面的侧翻式单枕抽换装置的优选实施例。

实施例1：一种侧翻式单枕抽换换枕方法，其包括：

a．松开固定轨枕和铁轨的道钉；

b．将抽换装置放置到需要换轨枕的铁轨轨枕附近的铁轨轨道上；

c.在铁轨上移动抽换装置的位置逐步接近待更换的轨枕，通过道钉感应器确定抽换装置的工作位置；

d.将抽换装置固定在工作位置；

e.将抽换装置下部的扒砟机构下放，并用扒砟机构扒开待更换轨枕附近的道砟，完成扒砟作业后收起扒砟机构；

f.用抽换装置中的两个旧轨枕夹具把待更换轨枕夹紧；

g.两个旧轨枕夹具夹持待更换的轨枕并将其逆时针旋转90°；

h.将短吊臂一侧的旧轨枕夹具松持，使其松开旧轨枕；

i.将抽换装置的长吊臂伸长，在长吊臂带动旧轨枕夹具夹紧待更换的轨枕向外侧移动；

j.开启抽换装置内的卷扬机拖动新轨枕夹具将新轨枕拖动到待装配的位置；

k.人工配合将新轨枕装入更换位置；

l.用短吊臂一侧的旧轨枕夹具夹住新轨枕并将其顺时针翻转90°；

m.将新轨枕调整并放好，人工上扣件。

本实施例中，以上步骤依次进行。

本实施例中，在换枕作业开始前先进行放枕作业，即作业车将新轨枕摆放至铁轨两侧待更换轨枕的附近。

本实施例中，在换枕作业开始时将首先封闭线路，然后将待更换轨枕与铁轨连接的道钉螺帽卸除。

本实施例中，在i步中，长吊臂带动旧轨枕向外侧移动2500mm。

本实施例中，所述扒砟作业采用的扒砟机构包括横向扒砟装置和纵向扒砟装置。

本实施例中，所述横向扒砟装置和纵向扒砟装置在油缸Ⅱ的作用下，垂直向下插入石砟，当横向扒砟装置和纵向扒砟装置位于轨枕上表面235mm处时，横向扒砟装置向外扒砟，纵向扒砟装置向后扒砟。

本实施例中，所述横向扒砟装置和纵向扒砟装置的工作方式是用横向扒砟装置先将石砟向钢轨外侧扒砟，然后再用纵向扒砟装置向后扒砟，所述的向后是指相对于小车的前进方向向后。

本实施例中，m步结束后，人工对轨枕进行微调，然后铺平、修整道砟。

实施例2，一种侧翻式单枕抽换换枕方法，同实施例2，所不同的是，不进行e、f、g、h步的操作，直接用长吊臂一端的旧轨枕夹具夹持旧轨枕并将其抽出。

实施例3：一种侧翻式单枕抽换装置，图1-图5所示分别为按照本发明第二方面的一种侧翻式单枕抽换装置的一优选实施例的立体图、主视图、左视图、右视图和俯视图，图1-图5所示的实施例中，侧翻式单枕抽换装置包括小车车架5，该小车车架5装于小车固定机构4上方，所述小车车架5下方装有四只小车钢轮8，所述小车车架5下方装有一组卷扬机20和滑轮机构，所述小车车架5上方装有液压站6、柴油箱9、柴油机10、旋转油缸12和两只旧轨枕夹具11，所述柴油箱9为柴油机10提供油料，所述旋转油缸12与旧轨枕夹具11相连并为旧轨枕夹具11提供动力。

本实施例中，所述小车车架5下方装有机械式道钉感应装置。

本实施例中，所述机械式道钉感应装置包括一安装在小车车架下方的钢板，该钢板的下端面为圆弧形，该圆弧形末端所在的水平面低于道钉上表面所在的水平面，所述钢板与弹簧连接，当所述钢板碰到道钉时，所述钢板在道钉及所述弹簧的共同作用下旋转以方便换枕作业的进行，且不影响作业车前进。

本实施例中，所述小车固定机构4分别装在小车车架5下部的前后左右四个端头处。

本实施例中，所述小车固定机构4包括至少一个竖向固定架、至少一个竖向滑动支架，该滑动支架上部与下部分别嵌装水平支架，该滑动支架上部的水平支架通过螺栓结构与一竖向支架连接，该竖向支架靠近铁轨的内侧装有轨腰夹头，所述滑动支架下部嵌装的水平支架末端靠近铁轨1的一侧装有轨腰夹头。

本实施例中，所述竖向固定架位于所述滑动支架的外侧，所述竖向固定架上部和下部分别包括两个通孔，该通孔用于与滑动支架嵌装的两个水平支架通过。

本实施例中，所述竖向支架内侧装有固定蹄，所述竖向固定架外侧中部装有固定结构，该固定结构通过螺栓与所述竖向支架的固定蹄连接。

本实施例中，所述小车固定机构4与控制机构连接，该控制机构控制小车固定机构4夹紧或松开铁轨，该控制机构包括油缸Ⅰ41。

本实施例中，所述小车固定机构4用于将所述侧翻式单枕抽换装置固定在铁轨1的确定位置。

本实施例中，所述侧翻式单枕抽换装置包括一只新轨枕夹具7。

本实施例中，所述卷扬机20包括绳索，所述卷扬机20上的绳索通过所述滑轮机构与新轨枕夹具7相连，所述卷扬机20和所述滑轮机构配合带动新轨枕夹具7完成新轨枕3的吊装作业。

本实施例中，所述新轨枕夹具7包括夹头Ⅰ34和夹头Ⅱ35，所述夹头Ⅰ34与夹头Ⅱ35连接。

本实施例中，所述夹头Ⅰ34与夹头杆Ⅲ36活动连接，所述夹头杆Ⅲ36的直径小于新轨枕3的道钉孔的直径，所述夹头杆Ⅲ36插入新轨枕3的道钉孔中以便将新轨枕3顺利移动至需要的位置。

本实施例中，所述旧轨枕夹具11通过夹具臂23与长吊臂21连接。

本实施例中，所述另一只旧轨枕夹具11通过夹具臂23与短吊臂22连接。

本实施例中，所述夹具臂23朝向所述小车车架5的侧面与长吊臂21和短吊臂22铰接。

本实施例中，所述长吊臂21包括内部的伸缩臂和外部的钢套。

本实施例中，所述短吊臂22用于与长吊臂21协同实现夹持轨枕。

本实施例中，所述长吊臂21与所述短吊臂22共同夹持旧轨枕2端头的上下表面，并将旧轨枕2旋转、抽换。

本实施例中，所述长吊臂21与短吊臂22协同实现长轨、短轨、标准轨、等不同规矩的轨枕的抽换作业。

本实施例中，所述短吊臂22的套筒焊接在所述长吊臂21的钢套上部。

本实施例中，所述短吊臂22的上部与单级油缸14连接。

本实施例中，所述长吊臂21的上部与双级油缸13连接，所述长吊臂21内部的伸缩臂在双级油缸13作用下伸长或缩短。

本实施例中，所述旧轨枕夹具11通过夹具臂23与所述长吊臂21的伸缩臂连接。

本实施例中，所述长吊臂21外侧的钢套端部与方形管32连接。

本实施例中，所述长吊臂21外侧的钢套端下部位于小车车架两侧的位置焊接有钢板Ⅰ42，所述方形管的顶端也焊接有钢板Ⅱ43，所述长吊臂钢套两端下部的钢板Ⅰ42与所述方形管顶端的钢板Ⅱ43用螺栓及螺母连接。

本实施例中，所述方形管32下部装有扒砟机构。

本实施例中，所述扒砟机构包括矩形钢管Ⅰ37和矩形钢管Ⅱ38，所述矩形钢管Ⅰ37和矩形钢管Ⅱ38呈十字交叉焊接，所述矩形钢管Ⅰ37和Ⅱ38与钢管Ⅲ39焊接。

本实施例中，所述矩形钢管Ⅰ37上部包括凹槽，所述矩形钢管Ⅰ37内部包括伸缩臂，所述矩形钢管Ⅰ37上部装有油缸Ⅳ40，该油缸Ⅳ40的末端与所述矩形钢管Ⅰ37内的伸缩臂连接，该伸缩臂下端与横向扒砟装置15连接，所述油缸Ⅳ40控制伸缩臂横向伸缩运动，进而控制横向扒砟装置15在水平方向的运动。

本实施例中，所述矩形钢管Ⅱ38内装有油缸Ⅴ（未示出），所述矩形钢管Ⅱ38下部开有通孔，该油缸Ⅴ通过矩形钢管Ⅱ38下部的通孔与纵向扒砟装置16连接，油缸Ⅴ（未示出）沿着矩形钢管Ⅱ38的方向移动并带动纵向扒砟装置16作业。

本实施例中，所述横向扒砟装置15将轨枕附近的道砟向外扒，所述纵向扒砟装置16将轨枕附近的道砟向后扒。

本实施例中，所述长吊臂21外侧的钢套侧面与油缸Ⅱ24连接。

本实施例中，所述油缸Ⅱ24一端与所述长吊臂21外侧的钢套采用螺栓连接，所述油缸Ⅱ24的另一端与所述钢管Ⅲ39连接。

本实施例中，所述方形管32内包含伸缩臂，该伸缩臂下端与所述扒砟机构的钢管Ⅲ39连接。

本实施例中，所述扒砟机构的扒砟顺序是先向外扒砟，然后再向后扒砟。

本实施例中，所述油缸Ⅱ24、所述方形管32、所述扒砟机构均在小车车架5与钢轨1平行的两侧对称布置。

本实施例中，所述油缸Ⅱ24用于调节所述扒砟机构与道砟之间的距离。

本实施例中，所述小车车架5与油缸Ⅲ（未示出）连接。

本实施例中，所述油缸Ⅲ（未示出）位于小车车架内侧。

本实施例中，所述小车车架5的上表面与所述油缸Ⅲ的缸套的上表面平齐，所述油缸Ⅲ的伸缩臂用于将所述长吊臂21升高或降低。

本实施例中，所述连接旧轨枕夹具11的夹具臂23外侧装有所述旋转油缸12。

本实施例中，所述旋转油缸12与所述旧轨枕夹具11连接，所述旋转油缸12为所述旧轨枕夹具11提供动力。

本实施例中，所述旧轨枕夹具11为侧翻式轨枕夹具。

本实施例中，所述侧翻式轨枕夹具包括内钢套28、外钢套27和夹头25。

本实施例中，所述外钢套27包裹在所述内钢套28的外侧，所述外钢套27外侧装有外钢套加强筋26，所述内钢套28内侧装有内钢套加强筋30。

本实施例中，所述外钢套加强筋26在外钢套27的外表面均匀分布。

本实施例中，所述内钢套加强筋30在内钢套28内的空腔中均匀分布。

本实施例中，所述内钢套28两侧分别对称地安装至少三个固定板29。

本实施例中，所述内钢套28内腔中装有夹头25，所述夹头25与夹头油缸31连接，该夹头油缸31为所述夹头25提供动力。

本实施例中，所述小车车架5下方对称地装有两个胶皮扫板18，该胶皮扫板18用于清扫道砟。

本发明第二方面的一种侧翻式单枕抽换装置的工作方式是：作业前，从平车上用吊机把整个装置放到需要更换轨枕的钢轨1上，人工推动小车车架5移动，当机械式道钉感应装置与待更换的旧轨枕2的内侧道钉接触时，小车车架5前后左右的四个小车固定机构4在双向油缸的动力下，夹住钢轨1的轨腰，整个小车车架5牢牢地固定在钢轨上；使用无线控制器把双级油缸13和单级油缸14伸长500mm；小车车架5下方两侧的横向扒砟装置15和纵向扒砟装置16在油缸Ⅱ的作用下，垂直向下插入石砟，当横向扒砟装置15和纵向扒砟装置16位于轨枕上表面235mm处时，横向扒砟装置15向外扒砟，然后操作纵向扒砟装置16向后扒砟，完成扒砟后，横向扒砟装置15和纵向扒砟装置16在油缸Ⅱ的作用下各自收起，并回到起始位置；此后，用吊臂两端的两个旧轨枕夹具11向旧轨枕2端头插过去，夹住所述旧轨枕2上下表面，两个旧轨枕夹具11在旋转油缸12的作用下，逆时针旋转90°，然后长吊臂21的伸缩臂在双级油缸13的控制下伸长，同时位于短吊臂22一侧的旧轨枕夹具11松开夹持，旧轨枕2在双级油缸13控制的长吊臂21的伸缩臂的带动下往外侧移动2500mm；此时，新轨枕夹具7在卷扬机20和滑轮机构的作用及人工简单的配合下拖动新轨枕3达到旧枕2的位置，位于短吊臂21一侧的旧轨枕夹具11把新轨枕3顺时针翻转90°，此后，人工上扣件，此后再微调。

整个装置的作业配备两个工作人员，一人控制机械动作，另一人采用人力配合的方式两个工作人员共同完成作业，两人可以交换作业，调剂劳动强度。

更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。

本实施例所述的侧翻式单枕抽换装置可避免破坏道床和钢轨的定位尺寸，格相对现有的换枕车价位低很多，也适用于零星损坏轨枕的更换，降低人工劳力，使用寿命长，维修方便，为铁路养护赢得更多宝贵时间，提高作业效率，能快速、高效的更换Ⅱ、Ⅲ型轨枕，也适合标准轨、宽轨和窄轨线路的各种水泥轨枕；本发明的侧翻式单枕抽换装置适用性强，价格便宜，也可以多台同时作业，满足铁路现场施工的需要；这种新型的单枕侧翻更换模式，为国内国外的换枕模式首创，填补了国内和国外的空白，为养路机械的自主创新和国内养路机械走出国际做出很大贡献。

本实施例所提供的侧翻式单枕抽换装置的技术方案包括上述各部分的任意组合。

图6-图9分别为为图2所示的优选实施例中的旧轨枕夹具11的主视图、左视图和右视图，本实施例中，旧轨枕夹具11包括夹具臂23，所述夹具臂23的外侧装有旋转油缸12。

本实施例中，所述旋转油缸12与所述旧轨枕夹具11连接，所述旋转油缸12为所述旧轨枕夹具11提供动力。

本实施例中，所述旧轨枕夹具11为侧翻式轨枕夹具。

本实施例中，所述侧翻式轨枕夹具包括内钢套28、外钢套27和夹头25。

本实施例中，所述外钢套27包裹在所述内钢套28的外侧，所述外钢套27外侧装有外钢套加强筋26，所述内钢套28内侧装有内钢套加强筋30。

本实施例中，所述外钢套加强筋26在外钢套27的外表面均匀分布。

本实施例中，所述内钢套加强筋30在内钢套28内的空腔中均匀分布。

本实施例中，所述内钢套28两侧分别对称地安装至少三个固定板29。

本实施例中，所述内钢套28内腔中装有夹头25，所述夹头25与夹头油缸连接，该夹头油缸为所述夹头25提供动力。

图9-图11分别为图6所示优选实施例的剖面图和A-A向视图，本实施例中，旧轨枕夹具11包括夹具臂23，所述夹具臂23的外侧装有旋转油缸12。

本实施例中，所述旋转油缸12与所述旧轨枕夹具11连接，所述旋转油缸12为所述旧轨枕夹具11提供动力。

本实施例中，所述旧轨枕夹具11为侧翻式轨枕夹具。

本实施例中，所述侧翻式轨枕夹具包括内钢套28、外钢套27和夹头25。

本实施例中，所述外钢套27包裹在所述内钢套28的外侧，所述外钢套27外侧装有外钢套加强筋26，所述内钢套28内侧装有内钢套加强筋30。

本实施例中，所述外钢套加强筋26在外钢套27的外表面均匀分布。

本实施例中，所述内钢套加强筋30在内钢套28内的空腔中均匀分布。

本实施例中，所述内钢套28两侧分别对称地安装六个固定板29。

本实施例中，所述内钢套28内腔中装有夹头25，所述夹头25与夹头油缸31连接，该夹头油缸31为所述夹头25提供动力。

本实施例所述的旧轨枕夹具11可避免破坏道床和钢轨的定位尺寸，格相对现有的换枕夹具的价位低很多，也适用于零星损坏轨枕的更换，降低人工劳力，使用寿命长，维修方便，为铁路养护赢得更多宝贵时间，提高作业效率，能快速、高效的更换Ⅱ、Ⅲ型轨枕，也适合标准轨、宽轨和窄轨线路的各种水泥轨枕；本发明的侧翻式单枕抽换装置适用性强，价格便宜，也可以多台同时作业，满足铁路现场施工的需要；这种新型的单枕侧翻更换模式，为国内国外的换枕模式首创，填补了国内和国外的空白，为养路机械的自主创新和国内养路机械走出国际做出很大贡献。

本实施例所提供的旧轨枕夹具的技术方案包括上述各部分的任意组合。

图12为图1所示优选实施例的新轨枕夹具的示意图，本实施例中，新轨枕夹具包括夹头Ⅰ34和夹头Ⅱ35，所述夹头Ⅰ34与夹头Ⅱ35连接，所述夹头Ⅰ34末端还与夹头杆Ⅲ36活动连接，所述夹头杆Ⅲ36的直径小于新轨枕3的道钉孔的直径，所述夹头杆Ⅲ36插入新轨枕3的道钉孔中以便将新轨枕3顺利移动至需要的位置。卷扬机上的绳索通过滑轮机构与新轨枕夹具相连，所述卷扬机和所述滑轮机构配合新轨枕夹具完成新轨枕的吊装作业。

Claims (9)

1.一种侧翻式单枕抽换换枕方法，其包括以下步骤：

a．松开固定轨枕和铁轨的道钉；

b．将抽换装置放置到需要换轨枕的铁轨轨枕附近的铁轨轨道上；

c.在铁轨上移动抽换装置的位置逐步接近待更换的轨枕，通过道钉感应器确定抽换装置的工作位置；

d.将抽换装置固定在工作位置；

e.用抽换装置中的两个旧轨枕夹具把待更换轨枕夹紧；

f.两个旧轨枕夹具夹持待更换的轨枕并将其逆时针旋转90°；

g.将短吊臂一侧的旧轨枕夹具松持，使其松开旧轨枕；

h.将抽换装置的长吊臂伸长，在长吊臂带动旧轨枕夹具夹紧待更换的轨枕向外侧移动；

i.开启抽换装置内的卷扬机拖动新轨枕夹具将新轨枕拖动到待装配的位置；

j.人工配合将新轨枕装入更换位置；

k.用短吊臂一侧的旧轨枕夹具夹住新轨枕并将其顺时针翻转90°；

l.将新轨枕调整并放好，人工上扣件；

其特征在于：以上步骤依次进行，且在进行第e步之前先进行扒砟作业，该扒砟作业即把抽换装置下部的扒砟机构下放，并用扒砟机构扒开待更换轨枕附近的道砟，完成扒砟作业后收起扒砟机构。

2.如权利要求1所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：所用抽换装置为侧翻式单枕抽换装置。

3.如权利要求1所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：在换枕作业开始前先进行放枕作业，即作业车将新轨枕摆放至铁轨两侧待更换轨枕的附近。

4.如权利要求1所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：在换枕作业开始时首先封闭线路，然后将待更换轨枕与铁轨连接的道钉螺帽卸除。

5.如权利要求1所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：在h步中，长吊臂带动旧轨枕向外侧移动2500mm。

6.如权利要求5所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：所述扒砟作业采用的扒砟机构包括横向扒砟装置和纵向扒砟装置。

7.如权利要求6所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：所述横向扒砟装置和纵向扒砟装置在油缸Ⅱ的作用下，垂直向下插入石砟，当横向扒砟装置和纵向扒砟装置位于轨枕上表面235mm处时，横向扒砟装置向外扒砟，纵向扒砟装置向后扒砟。

8.如权利要求6或7所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：所述横向扒砟装置和纵向扒砟装置的工作方式是用横向扒砟装置先将石砟向钢轨外侧扒砟，然后再用纵向扒砟装置向后扒砟，所述的向后是指相对于小车的前进方向向后。

9.如权利要求1所述的侧翻式单枕抽换换枕方法，其特征在于：l步结束后，人工对轨枕进行微调，然后铺平、修整道砟。