CN104131501A - 一种移动加载车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动加载车，属于大型轨道转运设备技术领域；本发明包括夹轨装置、小车车体、小车底座，其中小车车体安装在两个小车底座上，小车底座下部装有4个行走轮，两个夹轨装置安装在小车底座两端；本发明装置可实现多工位、重复进行的铁道工程试验、检测工作需求，同时可满足其它多领域重、大型物料运输、装卸及转运的需求，具有稳定性强、精度高、作业效率高、运行成本低、适用性广等优点，本装置适用于铁铁道工程试验检测，经扩展可广泛应用于料场、工业生产场所等领域做重、大型物料转运设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动加载车，特别涉及一种适用于铁路散体道床试验检测、捣固作业评估等场合的小车，经扩展可广泛应用于料场、工业生产场所等领域做重、大型物料转运设备，属于大型轨道转运设备技术领域。
背景技术 试验研究是进行道床离散动力学特性研究的的重要手段，试验设备是研究成功的关键因素。铁科院曾树谷于上世纪80年代末开始，建立了低速有碴道床轨道结构的试验装置，通过静载、动载及重复荷载试验，研究新铺道床及稳定道床的荷载-变形特性，其试验设备结构功能相对简单，加载小车为固定装置，无法满足多工位的反复试验要求。国外McDowell 等建立箱体测试试验模型，其加载框架同样为固定装置。Brown， S.F.进行仿真轨道试验，存在同样的问题。另外，在一些重、大型物料的转运场合，如料场，缺乏机动性好、精度高且兼具移动性与固定作业相结合的设备。 随着铁路工程技术的不断革新，对于试验手段及设备的要求越来越高。本发明主体结构采用矩形箱梁式承载结构焊接而成，具有强度好、运行稳定的特征。同时采用双伺服驱动系统为车体提供动力，可实现小车同步、精确定位，满足有碴道床、无碴轨道结构、整体式轨道结构等实验检测需求。作业过程中，通过夹轨装置中的丝杠螺母传动结构实现设备相对固定轨道沿横向及纵向的固定连接，保证试验的精度。同时，经过适当的扩展，可解决传统重、大型物料转运设备存在的结构复杂、精度低、可靠性低的问题。
发明内容
本发明提供了一种移动加载车，以用于解决铁路轨道试验中执行机构安装与移动问题，同时解决传统重、大型物料转运设备存在的结构复杂、精度低、可靠性低的问题。
本发明移动加载车包括夹轨装置1、小车车体2、小车底座3，其中小车车体2安装在两个小车底座3上，小车底座下部装有4个行走轮24，两个夹轨装置1安装在小车底座3两端；所述夹轨装置1包括手柄5、垂向夹轨丝杠6、轴承7、燕尾槽座8、燕尾滑块9、垂向丝杠螺母10、夹轨块Ⅰ11、夹轨块Ⅱ12、横向丝杠螺母13、横向夹轨丝杠14、壳体15、夹轨块安装轴16、止动垫圈17、防松螺母18、导向铜套19，其中燕尾槽座8通过螺栓连接于小车底座3的底座焊接架体20端部，燕尾滑块9装于燕尾槽座8的燕尾槽中，壳体15与燕尾滑块9固定连接，夹轨块安装轴16通过止动垫圈17和防松螺母18固定安装在壳体15上的孔中，夹轨块安装轴16上套装有两个导向铜套19，导向铜套19上安装夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12，两个横向丝杠螺母13分别固定安装在夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12上，横向夹轨丝杠14穿装于横向丝杠螺母13中，垂向丝杠螺母10固定在燕尾滑块9上，轴承7装在燕尾槽座8上，垂向夹轨丝杠6穿装在垂向丝杠螺母10、燕尾槽座8及轴承7的内孔中，手柄5装于垂向夹轨丝杠6或横向夹轨丝杠14上。
当移动加载车通过外力驱动时，小车底座3包括底座焊接架体20、隔套Ⅲ33、减摩套Ⅲ34、隔套Ⅳ35，减摩套Ⅲ34装在被动轮轴29上，行走轮24通过减摩套Ⅲ34安装在被动轮轴29上，隔套Ⅲ33与隔套Ⅳ35装在被动轮轴29上并对行走轮24进行轴向定位，被动轮轴29装于底座焊接架体20两端部座孔中；
当移动加载车通过电机驱动时，小车底座3包括底座焊接架体20、隔套Ⅰ21、驱动轮轴22、减摩套Ⅰ23、行走轮24、隔套Ⅱ25、联轴器Ⅰ26、联轴器Ⅱ27、伺服驱动电机28、被动轮轴29、减摩套Ⅱ32、隔套Ⅲ33、减摩套Ⅲ34、隔套Ⅳ35，其中伺服驱动电机28通过联轴器Ⅰ26和联轴器Ⅱ27与驱动轮轴22连接，行走轮24安装在驱动轮轴22中部，减摩套ⅠI23装在驱动轮轴22右端，隔套Ⅰ21通过减摩套Ⅰ23安装在驱动轮轴22上，减摩套Ⅱ32装在驱动轮轴22左端，隔套II25通过减摩套Ⅱ32安装在驱动轮轴22上，隔套Ⅰ21与隔套Ⅱ25对行走轮24进行轴向定位，驱动轮轴22装于底座焊接架体20左端部座孔中；减摩套Ⅲ34装在被动轮轴29上，行走轮通过减摩套Ⅲ34安装在被动轮轴29上，隔套Ⅲ33与隔套Ⅳ35装在被动轮轴29上并对行走轮34进行轴向定位，被动轮轴29装于底座焊接架体20右端座孔中。
所述小车车体2为矩形箱梁式承载结构，采用焊接式结构，其宽度根据加载试验轨道宽度确定。小车车体2上设置有横向强化梁30，用于横向加固小车车体。
所述小车车体2上设置有捣固框架安装座31，用于外接安装捣固框架，为利用本发明进行捣固作业时使用。
所述移动加载车中两个小车底座3中伺服驱动电机28采用同步精确控制，确保两侧行走轮24同步动作。
本发明的工作原理：伺服驱动电机28驱动行走轮24带动小车底座3、小车车体2沿着钢轨4直线行走；手柄5带动垂向夹轨丝杠6转动，带动垂向丝杠螺母10沿着垂向夹轨丝杠6上下移动，从而带动与垂向丝杠螺母10固连的燕尾滑块9及连接在其上的各构件上下移动，实现夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12与钢轨4上下方向贴合夹紧或分离松弛，即实现抱轨或离轨；拔出手柄5装于横向夹轨丝杠14端部，转动手柄5带动横向夹轨丝杠14转动，带动横向丝杠螺母13以钢轨4为中心向钢轨4对称中心面靠拢或分开，实现夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12与钢轨4左右两侧方向贴合夹紧或分离松弛，即实现抱轨或离轨。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明主体结构采用矩形箱梁式承载结构焊接而成，具有强度好、运行稳定的特征，丝杠传动的纯机械夹轨结构保证结构运行稳定、可靠。
2、小车车体宽度可根据试验对象轨道结构宽度进行调整，或根据所转运物料的尺寸进行相应的调整。
3、本移动加载车操作简便、可减少人工辅助工作，提高测试工作效率及准确性，克服了现有设备及方法不能满足散体道床室内测试分析、试验需求的缺陷；采用双伺服驱动系统设计，可实现移动加载车行走精度±0.1mm，缩短试验或作业准备时间至原来的1 /4，作业精度提高50%。
4、本移动加载车具有适用范围广的优点，可广泛应用于有碴道床、无碴轨道结构、整体式轨道结构等铁路工程实验场所检测需求，同时经扩展更可应用于料场转运、工业现场运输等多个场合。
5、可变化为外力驱动的框架结构实现低成本运转。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
图2为本发明夹轨装置布置示意图；
图3为本发明夹轨装置布置示意图2的剖面G-G示意图；
图4为本发明夹轨装置布置示意图2的剖面E-E示意图；
图5为本发明夹轨装置布置示意图2的剖面H-H示意图；
图6为本发明夹轨装置布置示意图2的剖面J-J示意图；
图7为本发明小车车体轴测示意图；
图中：1为夹轨装置，2为小车车体，3为小车底座，4为钢轨，5为手柄，6为垂向夹轨丝杠，7为轴承，8为燕尾槽座，9为燕尾滑块，10为垂向丝杠螺母，11为夹轨块Ⅰ，12为夹轨块Ⅱ，13为横向丝杠螺母，14为横向夹轨丝杠，15为壳体，16为夹轨块安装轴，17为止动垫圈，18为防松螺母，19为导向铜套，20为底座焊接架体，21为隔套Ⅰ，22为驱动轮轴，23为减摩套Ⅰ，24为行走轮，25为隔套Ⅱ，26为联轴器Ⅰ，27为联轴器Ⅱ，28为伺服驱动电机，29为被动轮轴，30为横向强化梁，31为捣固框架安装座，32为减摩套Ⅱ，33为隔套Ⅲ，34为减摩套Ⅲ，35为隔套Ⅳ。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。
实施例1：如图1-7所示，本移动加载车包括夹轨装置1、小车车体2、小车底座3，其中小车车体2安装在两个小车底座3上，小车底座下部装有4个行走轮24，两个夹轨装置1安装在小车底座3两端；所述夹轨装置1包括手柄5、垂向夹轨丝杠6、轴承7、燕尾槽座8、燕尾滑块9、垂向丝杠螺母10、夹轨块Ⅰ11、夹轨块Ⅱ12、横向丝杠螺母13、横向夹轨丝杠14、壳体15、夹轨块安装轴16、止动垫圈17、防松螺母18、导向铜套19，其中燕尾槽座8通过螺栓连接于小车底座3的底座焊接架体20端部，燕尾滑块9装于燕尾槽座8的燕尾槽中，通过燕尾滑块9工作面与燕尾槽座8槽面配合实现燕尾滑块9上下滑动，壳体15与燕尾滑块9固定连接，夹轨块安装轴16通过止动垫圈17和防松螺母18固定安装在壳体15上的孔中，夹轨块安装轴16上套装有两个导向铜套19，导向铜套19上安装夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12，两个横向丝杠螺母13分别固定安装在夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12上，横向夹轨丝杠14穿装于横向丝杠螺母13中，垂向丝杠螺母10固定在燕尾滑块9上，轴承7装在燕尾槽座8上，垂向夹轨丝杠6穿装在垂向丝杠螺母10、燕尾槽座8及轴承7的内孔中，手柄5装于垂向夹轨丝杠6或横向夹轨丝杠14上；操作手柄5通过垂向夹轨丝杠6、垂向丝杠螺母10、横向夹轨丝杠14、横向丝杠螺母13实现夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12抱轨或离轨动作。
所述小车底座3包括底座焊接架体20、隔套Ⅰ21、驱动轮轴22、减摩套Ⅰ23、行走轮24、隔套Ⅱ25、联轴器Ⅰ26、联轴器Ⅱ27、伺服驱动电机28、被动轮轴29、减摩套Ⅱ32、隔套Ⅲ33、减摩套Ⅲ34、隔套Ⅳ35，其中伺服驱动电机28通过联轴器Ⅰ26和联轴器Ⅱ27与驱动轮轴22连接，行走轮24安装在驱动轮轴22中部，减摩套ⅠI23装在驱动轮轴22右端，隔套Ⅰ21通过减摩套Ⅰ23安装在驱动轮轴22上，减摩套Ⅱ32装在驱动轮轴22左端，隔套Ⅱ25通过减摩套Ⅱ32安装在驱动轮轴22上，隔套Ⅰ21与隔套Ⅱ25对行走轮24进行轴向定位，驱动轮轴22装于底座焊接架体20左端部座孔中；减摩套Ⅲ34装在被动轮轴29上，行走轮通过减摩套Ⅲ34安装在被动轮轴29上，隔套Ⅲ33与隔套Ⅳ35装在被动轮轴29上并对行走轮进行轴向定位，被动轮轴29装于底座焊接架体20右端座孔中；驱动轮轴22与行走轮24采用过盈连接固定，驱动轮轴22与减摩套Ⅰ23、减摩套Ⅱ32可相对转动；被动轮轴29与行走轮可相对转动。所述小车车体2为矩形箱梁式承载结构，采用焊接式结构，其宽度根据加载试验轨道宽度确定。小车车体2上设置有横向强化梁30，用于横向加固小车车体。
所述移动加载车中两个小车底座3中伺服驱动电机28采用同步精确控制，确保两侧行走轮24同步动作，小车底座3装在钢轨4上，伺服驱动电机28带动驱动轮轴22转动并带动行走轮24与钢轨4轨面接触并滚动前进。
本发明小车车体2上加装循环加载装置，通过移动加载车实现对有碴轨道系统、整体道床结构或其它无碴轨道结构进行模拟列车运行的循环加载作业试验。
通过移动加载车可实现小车行走精度±0.1mm，缩短试验或作业准备时间至原来的1/4，作业精度提高50%。
实施例2：本移动加载车包括夹轨装置1、小车车体2、小车底座3，其中小车车体2安装在两个小车底座3上，小车底座下部装有4个行走轮24，两个夹轨装置1安装在小车底座3两端；所述夹轨装置1包括手柄5、垂向夹轨丝杠6、轴承7、燕尾槽座8、燕尾滑块9、垂向丝杠螺母10、夹轨块Ⅰ11、夹轨块Ⅱ12、横向丝杠螺母13、横向夹轨丝杠14、壳体15、夹轨块安装轴16、止动垫圈17、防松螺母18、导向铜套19，其中燕尾槽座8通过螺栓连接于小车底座3的底座焊接架体20端部，燕尾滑块9装于燕尾槽座8的燕尾槽中，通过燕尾滑块9工作面与燕尾槽座8槽面配合实现燕尾滑块9上下滑动，壳体15与燕尾滑块9固定连接，夹轨块安装轴16通过止动垫圈17和防松螺母18固定安装在壳体15上的孔中，夹轨块安装轴16上套装有两个导向铜套19，导向铜套19上安装夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12，两个横向丝杠螺母13分别固定安装在夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12上，横向夹轨丝杠14穿装于横向丝杠螺母13中，垂向丝杠螺母10固定在燕尾滑块9上，轴承7装在燕尾槽座8上，垂向夹轨丝杠6穿装在垂向丝杠螺母10、燕尾槽座8及轴承7的内孔中，手柄5装于垂向夹轨丝杠6或横向夹轨丝杠14上；操作手柄5通过垂向夹轨丝杠6、垂向丝杠螺母10、横向夹轨丝杠14、横向丝杠螺母13实现夹轨块Ⅰ11和夹轨块Ⅱ12抱轨或离轨动作。
所述移动加载车通过外力进行驱动，小车底座3包括底座焊接架体20、被动轮轴29、隔套Ⅲ33、减摩套Ⅲ34、隔套Ⅳ35，减摩套Ⅲ34装在被动轮轴29上，行走轮24通过减摩套Ⅲ34安装在被动轮轴29上，隔套Ⅲ33与隔套Ⅳ35装在被动轮轴29上并对行走轮24进行轴向定位，被动轮轴29装于底座焊接架体20两端部座孔中；
所述小车车体2为矩形箱梁式承载结构，采用焊接式结构，小车车体2上设置有横向强化梁30，用于横向加固小车车体。
所述小车车体2上设置有捣固框架安装座31，用于外接安装捣固框架，为利用本发明进行捣固作业时使用。
所述移动加载车小车车体2上加装循环加载装置。
通过移动加载车同时实现对有碴轨道系统、整体道床结构或其它无碴轨道结构进行模拟列车运行的循环加载作业试验，同时可实现模拟捣固作业试验。
通过移动加载车可实现小车行走精度±1mm，缩短试验或作业准备时间至原来的1 /3，作业精度提高50%，运行成本低。通过本装置可对不同种类的有碴道床进行模拟捣固作业，可实现捣固频率变化范围为15HZ~60 HZ，可实现多工位的捣固试验。
实施例3：本实施例装置结构同实施例1，通过移动加载车同时实现对有碴轨道系统、整体道床结构或其它无碴轨道结构进行模拟列车运行的循环加载作业试验，同时可实现模拟捣固作业试验。
所述移动加载车中两个小车底座3中伺服驱动电机28采用同步精确控制，确保两侧行走轮24同步动作。
所述移动加载车小车车体2上加装循环加载装置。
通过移动加载车可实现小车行走精度±0.1mm，缩短试验或作业准备时间至原来的1/4，作业精度提高50%。通过本装置可对不同种类的有碴道床进行模拟捣固作业，可实现捣固频率变化范围为15HZ~60 HZ，可实现多工位的捣固试验。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种移动加载车，其特征在于：包括夹轨装置（1）、小车车体（2）、小车底座（3），其中小车车体（2）安装在两个小车底座（3）上，小车底座下部装有4个行走轮（24），两个夹轨装置（1）安装在小车底座（3）两端；
所述夹轨装置（1）包括手柄（5）、垂向夹轨丝杠（6）、轴承（7）、燕尾槽座（8）、燕尾滑块（9）、垂向丝杠螺母（10）、夹轨块Ⅰ（11）、夹轨块Ⅱ（12）、横向丝杠螺母（13）、横向夹轨丝杠（14）、壳体（15）、夹轨块安装轴（16）、止动垫圈（17）、防松螺母（18）、导向铜套（19），其中燕尾槽座（8）通过螺栓连接于小车底座（3）的底座焊接架体（20）端部，燕尾滑块（9）装于燕尾槽座（8）的燕尾槽中，壳体（15）与燕尾滑块（9）固定连接，夹轨块安装轴（16）通过止动垫圈（17）和防松螺母（18）固定安装在壳体（15）上的孔中，夹轨块安装轴（16）上套装有两个导向铜套（19），导向铜套（19）上安装夹轨块Ⅰ（11）和夹轨块Ⅱ（12），两个横向丝杠螺母（13）分别固定安装在夹轨块Ⅰ（11）和夹轨块Ⅱ（12）上，横向夹轨丝杠（14）穿装于横向丝杠螺母（13）中，垂向丝杠螺母（10）固定在燕尾滑块（9）上，轴承（7）装在燕尾槽座（8）上，垂向夹轨丝杠（6）穿装在垂向丝杠螺母（10）、燕尾槽座（8）及轴承（7）的内孔中，手柄（5）装于垂向夹轨丝杠（6）或横向夹轨丝杠（14）上。
2.根据权利要求1所述移动加载车，其特征在于：小车底座（3）包括底座焊接架体（20）、被动轮轴（29）、隔套Ⅲ（33）、减摩套Ⅲ（34）、隔套Ⅳ（35），减摩套Ⅲ（34）装在被动轮轴（29）上，行走轮（24）通过减摩套Ⅲ（34）安装在被动轮轴（29）上，隔套Ⅲ（33）与隔套Ⅳ（35）装在被动轮轴（29）上并对行走轮（24）进行轴向定位，被动轮轴（29）装于底座焊接架体（20）两端部的座孔中。
3.根据权利要求1所述移动加载车，其特征在于：小车底座（3）包括隔套Ⅰ（21）、驱动轮轴（22）、减摩套Ⅰ（23）、行走轮（24）、隔套Ⅱ（25）、联轴器Ⅰ（26）、联轴器Ⅱ（27）、伺服驱动电机（28）、减摩套Ⅱ（32）隔套Ⅲ（33）、减摩套Ⅲ（34）、隔套Ⅳ（35），其中伺服驱动电机（28）通过联轴器Ⅰ（26）和联轴器Ⅱ（27）与驱动轮轴（22）连接，行走轮安装在驱动轮轴（22）中部，减摩套Ⅰ（23）装在驱动轮轴（22）右端，隔套Ⅰ（21）通过减摩套Ⅰ（23）安装在驱动轮轴（22）上，减摩套Ⅱ（32）装在驱动轮轴（22）左端，隔套Ⅱ（25）通过减摩套Ⅱ（32）安装在驱动轮轴（22）上，隔套Ⅰ（21）与隔套Ⅱ（25）对行走轮（24）进行轴向定位，驱动轮轴（22）装于底座焊接架体（20）左端部座孔中；减摩套Ⅲ34装在被动轮轴（29）上，行走轮通过减摩套Ⅲ（34）安装在被动轮轴（29）上，隔套Ⅲ（33）与隔套Ⅳ（35）装在被动轮轴（29）上并对行走轮（34）进行轴向定位，被动轮轴（29）及其上构件装于底座焊接架体（20）右端座孔中。
4.根据权利要求1所述移动加载车，其特征在于：小车车体（2）为矩形箱梁式承载结构。
5.根据权利要求1所述移动加载车，其特征在于：小车车体（2）上设置有横向强化梁（30）。
6.根据权利要求1所述移动加载车，其特征在于：小车车体（2）上设置有捣固框架安装座（31）。
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