CN105401494A - 道砟挖掘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路轨道清筛装备中的道砟挖掘装置，包括车架、道砟挖掘机构和道砟输送装置，所述挖掘机构包括升降油缸、驱动马达、挖掘链总成，所述升降油缸与车架装连，升降油缸连接驱动马达，驱动马达传动连接挖掘链总成，挖掘链总成具有挖掘链轮、环状除砟链条和耙齿，挖掘链轮与环状除砟链条啮合，环形除砟链条上装连耙齿，所述道砟输送装置包括吸砟管、道砟储存器、道砟过滤器、真空抽吸泵和输送带，所述道砟挖掘机构在车架两侧各有一个，所述道砟挖掘机构的升降油缸通过可沿车架宽度方向移动的滑动机构与车架装连，本发明能够调节挖掘宽度和深度，能在铁路隧道等狭窄作业面内作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路轨道清筛装备，特别是一种道砟挖掘装置。
背景技术
铁路有砟轨道的清筛作业需要将板结的道床道砟破碎挖掘，露天铁路道砟清筛作业已经实现机械化作业，然而在铁路隧道内空间狭窄、道床侧面与轨枕端面距离小，道砟挖掘区域限制大，造成铁路隧道内机械化维护作业受到了很大的限制。目前隧道内道砟清筛挖掘都是人工完成，劳动强度大、工作效率低，铁路隧道内的道砟处理成为我国线路机械化维护作业中的空白点，制约了我国铁路机械化发展。
德国专利文献DE2223312公开了一种机械，它通过底部掏挖装置将位于轨道下方的碎石道砟转移到侧面边坡区域，在碎石道床的区域内，实用了循环清除链，用于道床底部掏挖装置侧向转移的碎石道砟并且将其输送到筛选设备。但是由于结构限制，该设备很难用于铁路隧道内狭窄的空间内作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够调节挖掘宽度和深度，能在铁路隧道等狭窄作业面内作业的道砟挖掘的装置。
实现本发明目的的技术方案是：一种道砟挖掘装置，包括车架、道砟挖掘机构和道砟输送装置，所述挖掘机构包括升降油缸、驱动马达、挖掘链总成，所述升降油缸与车架装连，升降油缸连接驱动马达，驱动马达传动连接挖掘链总成，挖掘链总成具有挖掘链轮、环状除砟链条和耙齿，挖掘链轮与环状除砟链条啮合，环形除砟链条上装连耙齿，所述道砟输送装置包括吸砟管、道砟储存器、道砟过滤器、真空抽吸泵和输送带，所述吸砟管的吸入口位于挖掘链总成旁的靠近车架头部方向，吸砟管的吐出口通往道砟储存器，所述道砟储存器下部具有放砟口，道砟过滤器的进口连通道砟储存器，道砟过滤器下部具有放渣口，所述真空抽吸泵连通道砟过滤器，所述道砟挖掘机构在车架两侧各有一个，两个道砟挖掘机构相对布置，沿车架纵向前后相隔一定距离，所述道砟挖掘机构的升降油缸通过可沿车架宽度方向移动的滑动机构与车架装连，所述车架上装有两个输送带，所述两个输送带的集料段分别位于相应的道砟储存器的放砟口和道砟过滤装置的放渣口下方。
优选的是，所述滑动机构包括横移油缸和滑柱，所述滑柱的一端装连在车架上，另一端与升降油缸固连，所述横移油缸一端装连在滑柱上，另一端与升降油缸固连。通过横移油缸伸缩来调整挖掘宽度,保证挖掘宽度符合现场挖掘需要。
优选的是，所述滑柱有两个，两个滑柱的一端分别装连在车架的上面和下面上，所述横移油缸一端装连在车架上面的一个滑柱上。
优选的是，所述环形除砟链条旁的靠近车架尾部方向设有拢砟板，拢砟板与挖掘链总成固连，拢砟板上有吸砟口，吸砟口通过分支吸砟管连接吸砟管。挖掘时，如果有道砟没有被及时吸送出去，道床上会有部分道砟散落，通过环形除砟链条后方的拢砟板可以及时的将散落的道砟进行进一步清理，输送到道砟储存器，确保工作效果。
优选的是，所述两个道砟挖掘机构的挖掘链总成之间通过连接板连接。提升挖掘链总成的刚度。
优选的是，所述连接板的两端分别通过连接螺栓与两个挖掘链总成的相应挖掘链轮连接。
优选的是，两个道砟挖掘机构前后相隔的距离为50~150mm。
优选的是，所述挖掘链总成与连接板的总高度为150~330mm。
优选的是，所述的升降油缸伸缩长度为650~1000mm。该伸缩长度能够保证非工作时能将挖掘链总成提升至轨道平面上方，在非工作状态不与下方轨枕、轨道干涉，能够实现快速转移。
优选的是，所述环状除砟链条内贴靠有张紧轮。环状除砟链条工作时容易磨损，链结变长，通过张紧轮进行张紧，能有效防止环状除砟链条的松脱。
优选的是，所述道砟储存器的放砟口带有扇形旋转机构，该放砟口由放砟壳体和放砟叶轮片分割为多个放砟腔体，其中放砟壳体的下方有一个下开口，放砟壳体的上方有上开口。这样，在道砟落入道砟储存器后进入扇形旋转机构的放砟叶轮片之间，道砟转到下方时落下，同时扇形旋转机构能将道砟储存器与外面空气隔开，防止因气体互通而无法进行真空吸砟。
优选的是，所述的道砟过滤器的放渣口带有扇形旋转机构，该放渣口由放渣壳体和放渣叶轮片分割为多个放渣腔体，其中放渣壳体的下方有一个下开口，放渣壳体的上方有上开口。这样，道砟过滤后的石渣落入道砟过滤器后进入扇形旋转机构的放渣叶轮片之间，石渣转到下方时落下，同时扇形旋转机构能将道砟过滤器与外面空气隔开，防止因气体互通而无法进行真空吸砟。
优选的是，所述两个输送带均具有向上倾斜的中段和输出段。两个输送带集料端过来的道砟、石渣经向上倾斜的中段和输出段进行分别处理。
采用上述结构后，道砟挖掘机构可通过滑动机构的径向移动以调节挖掘宽度，让道砟挖掘装置能够满足不同挖掘宽度的需要；挖掘链总成可通过升降油缸调节挖掘深度；
由于道砟挖掘机构在车架两侧各有一个，两个道砟挖掘机构相对布置，沿车架纵向前后相隔一定距离，因此，能够保证道砟能从中间通过且两个道砟挖掘机构互不干涉，工作时两个环状除砟链条旋转方向相反，在车体前进方向左侧的环状除砟链条逆时针旋转，车体前进方向右侧的环状除砟链条顺时针旋转；
由于所述吸砟管的吸入口位于挖掘链总成旁的靠近车架头部方向，因此，工作时吸砟管能够位于在轨枕端面与道床端面之间，能够有效的降低道砟挖掘输送的空间需求，克服轨枕端面与道床端面之间空间不足的问题；
道砟经吸砟管进入道砟储存器，粒径较大道砟由于重力作用落入道砟储存器底部的放砟口，粒径较小的石渣由真空吸力作用进入道砟过滤器，经道砟过滤器过滤后从放渣口排出，采用真空吸砟的方式取代机械传送，减小了工作空间需求尺寸，很好的完成道砟的输送；
道砟储存装置和道砟过滤装置采用带有扇形旋转机构的放砟口、放渣口，将放砟口、放渣口分割为多个空间，从而保证在落料的同时不至使道砟储存装置和道砟过滤装置与外界空气相通，不影响真空吸力；
本发明能够很好的替代人工作业，解决困扰我国多年的铁路隧道维护工作需要人工作业的技术难题，改善了工人的工作状况和工作效率。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的道砟挖掘装置的结构示意图，即在工作时的挖掘链总成所在位置示意图；
图2是图1中的挖掘链总成的俯视图；
图3是图1中的升降油缸、驱动马达、滑动机构及挖掘链总成的连接结构示意图；
图4是图1中的道砟储存器的放砟口的结构示意图；
图5是图1中的道砟过滤器的放渣口的结构示意图；
图6是本发明中的挖掘链总成在施工前的需清砟位置示意图；
图7是本发明在不工作时的挖掘链总成摆放位置示意图。
具体实施方式
如图1-5所示，本发明的一种道砟挖掘装置，包括车架10、道砟挖掘机构和道砟输送装置，所述挖掘机构包括升降油缸2、驱动马达4、挖掘链总成3，所述升降油缸2与车架10装连，升降油缸2连接驱动马达4，驱动马达4传动连接挖掘链总成3，挖掘链总成3具有挖掘链轮3-5、环状除砟链条3-1和耙齿3-4，挖掘链轮3-5与环状除砟链条3-1啮合，环形除砟链条3-1上装连耙齿3-4，所述道砟输送装置包括吸砟管8、道砟储存器7、道砟过滤器6、真空抽吸泵5和输送带11，所述吸砟管8的吸入口8-2位于挖掘链总成3旁的靠近车架10头部10-1方向，吸砟管8的吐出口8-1通往道砟储存器7，所述道砟储存器7下部具有放砟口7-1，道砟过滤器6的进口6-2连通道砟储存器7，道砟过滤器6下部具有放渣口6-1，所述真空抽吸泵5连通道砟过滤器6，所述道砟挖掘机构在车架10两侧各有一个，两个道砟挖掘机构相对布置，沿车架10纵向前后相隔一定距离，保证道砟能从中间通过且两个道砟挖掘机构互不干涉，工作时两个道砟挖掘机构旋转方向相反，在前进方向左侧的环状除砟链条3-1逆时针旋转，前进方向右侧的环状除砟链条3-1顺时针旋转。
所述道砟挖掘机构的升降油缸2通过可沿车架10宽度方向移动的滑动机构1与车架10装连，所述车架10上装有两个输送带11，所述两个输送带11的集料段11-1分别位于相应的道砟储存器7的放砟口7-1和道砟过滤装置6的放渣口6-1下方。
如图3所示，所述滑动机构1包括横移油缸1-1和滑柱1-2，所述滑柱1-2的一端装连在车架10上，另一端与升降油缸2固连，所述横移油缸1-1一端装连在滑柱1-2上，另一端与升降油缸2固连。通过横移油缸伸缩来调整挖掘宽度,保证挖掘宽度符合现场挖掘需要。
如图3所示，所述滑柱1-2有两个，两个滑柱1-2的一端分别装连在车架10的上面和下面上，所述横移油缸1-1一端装连在车架10上面的一个滑柱1-2上。
如图2、1所示，所述环形除砟链条3-1旁的靠近车架10尾部方向设有拢砟板12，拢砟板12与挖掘链总成3固连，拢砟板12上有吸砟口12-1，吸砟口12-1通过分支吸砟管12-2连接吸砟管8。挖掘时，如果有道砟没有被及时吸送出去，道床上会有部分道砟散落，通过环形除砟链条3-1后方的拢砟板12可以及时的将散落的道砟进行进一步清理，输送到道砟储存器7，确保工作效果。
如图2、3所示，所述两个道砟挖掘机构的挖掘链总成3之间通过连接板9连接。提升挖掘链总成3的刚度。
如图2、3所示，所述连接板9的两端分别通过连接螺栓9-1与两个挖掘链总成3的相应挖掘链轮3-5连接。
如图2所示，两个道砟挖掘机构前后相隔的距离为50~150mm。
如图3所示，所述挖掘链总成3与连接板9的总高度为150~330mm。这样，能够保证挖掘链总成3与连接板9的总高度小于需挖掘道砟的高度。
如图3所示，所述的升降油缸2伸缩长度为650~1000mm。该伸缩长度能够保证非工作时能将挖掘链总成3提升至轨道15的顶面15-1上方，在非工作状态不与下方轨枕、轨道干涉，能够实现快速转移。
如图2所示，所述环状除砟链条3-1内贴靠有张紧轮3-2。环状除砟链条3-1工作时容易磨损，链结变长，通过张紧轮3-2进行张紧，能有效防止环状除砟链条3-1的松脱。
如图4所示，所述道砟储存器7的放砟口7-1带有扇形旋转机构，该放砟口7-1由放砟壳体7-3和放砟叶轮片7-4分割为多个放砟腔体7-5，其中放砟壳体7-3的下方有一个下开口7-6，放砟壳体7-3的上方有上开口7-7。这样，在道砟落入道砟储存器7后并且落入上面的放砟腔体7-5，当放砟轴7-2带动放砟叶轮片7-4旋转半圈，从上开口7-7旋转至下开口7-6时，在上开口7-7落入的道砟随之被带到下开口7-6由重力作用落下。在此工程中由于放砟叶轮片7-4始终与放砟壳体7-3保持密封，从而保证不影响真空吸力的持续作用，形成连续的作业方式。
如图5所示，所述的道砟过滤器6的放渣口6-1带有扇形旋转机构，该放渣口6-1由放渣壳体6-3和放渣叶轮片6-4分割为多个放渣腔体6-5，其中放渣壳体6-3的下方有一个下开口6-6，放渣壳体6-3的上方有上开口6-7。这样，道砟过滤后的石渣落入道砟过滤器6并且落入上面的放渣腔体6-5，当放渣轴6-2带动放渣叶轮片6-4旋转半圈，从上开口6-7旋转至下开口6-6时，在上开口6-7落入的石渣随之被带到下开口6-6由重力作用落下。在此工程中由于放渣叶轮片6-4始终与放渣壳体6-3保持密封，从而保证不影响真空吸力的持续作用，形成连续的作业方式。
如图1所示，所述两个输送带11均具有向上倾斜的中段11-2和输出段11-3。两个输送带11的集料段11-1过来的道砟、石渣经向上倾斜的中段11-2和输出段11-3进行分别处理。
如图6、7、1、2所示，本发明的道砟挖掘装置在进入施工现场前，移开轨枕13空出一段长于挖掘链总成3长度的距离，清理两侧道砟，面积大于挖掘链总成3投影面积，位置及大小以能放下挖掘链总成3为宜。挖掘出放置挖掘链总成3的起始施工位置区16，即轨枕13与道床14的端面14-1包围的封闭空间，起始施工位置区16的深度与道砟挖掘深度要求相同。将一个道砟挖掘机构移动至清理完道砟的道床14正上方，启动升降油缸2放下该道砟挖掘机构，挖掘链总成3到达挖掘深度时启动挖掘方向上靠前一侧的另一个道砟输送装置，顺序启动相应侧的驱动马达4，以挖掘链轮3-5为中心转动挖掘链总成3至与轨道15垂直，相同方法启动另一侧挖掘链总成3，然后道砟挖掘装置向前移动，通过旋转的环状除砟链条3-1带动耙齿3-4对道床14进行挖掘作业，道砟经吸砟管8进入道砟储存器7，粒径较大道砟由于重力作用落入道砟储存器7底部的出放砟口7-1，粒径较小的石渣由真空吸力作用进入道砟过滤器6，经道砟过滤器6过滤后从放渣口6-1排出，两个输送带11分别输送道砟、石渣到指定位置进行处理。施工结束后，通过升降油缸2将挖掘链总成3提升至轨道15的顶面15-1上方位置，实现快速转移。
Claims (13)
1.一种道砟挖掘装置，包括车架（10）、道砟挖掘机构和道砟输送装置，所述挖掘机构包括升降油缸（2）、驱动马达（4）、挖掘链总成（3），所述升降油缸（2）与车架（10）装连，升降油缸（2）连接驱动马达（4），驱动马达（4）传动连接挖掘链总成（3），挖掘链总成（3）具有挖掘链轮（3-5）、环状除砟链条（3-1）和耙齿（3-4），挖掘链轮（3-5）与环状除砟链条（3-1）啮合，环形除砟链条（3-1）上装连耙齿（3-4），所述道砟输送装置包括吸砟管（8）、道砟储存器（7）、道砟过滤器（6）、真空抽吸泵（5）和输送带（11），所述吸砟管（8）的吸入口（8-2）位于挖掘链总成（3）旁的靠近车架（10）头部（10-1）方向，吸砟管（8）的吐出口（8-1）通往道砟储存器（7），所述道砟储存器（7）下部具有放砟口（7-1），道砟过滤器（6）的进口（6-2）连通道砟储存器（7），道砟过滤器（6）下部具有放渣口（6-1），所述真空抽吸泵（5）连通道砟过滤器（6），其特征在于：
所述道砟挖掘机构在车架（10）两侧各有一个，两个道砟挖掘机构相对布置，沿车架（10）纵向前后相隔一定距离，
所述道砟挖掘机构的升降油缸（2）通过可沿车架（10）宽度方向移动的滑动机构（1）与车架（10）装连，
所述车架（10）上装有两个输送带（11），所述两个输送带（11）的集料段（11-1）分别位于相应的道砟储存器（7）的放砟口（7-1）和道砟过滤装置（6）的放渣口（6-1）下方。
2.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述滑动机构（1）包括横移油缸（1-1）和滑柱（1-2），所述滑柱（1-2）的一端装连在车架（10）上，另一端与升降油缸（2）固连，所述横移油缸（1-1）一端装连在滑柱（1-2）上，另一端与升降油缸（2）固连。
3.根据权利要求2所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述滑柱（1-2）有两个，两个滑柱（1-2）的一端分别装连在车架（10）的上面和下面上，所述横移油缸（1-1）一端装连在车架（10）上面的一个滑柱（1-2）上。
4.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述环形除砟链条（3-1）旁的靠近车架（10）尾部方向设有拢砟板（12），拢砟板（12）与挖掘链总成（3）固连，拢砟板（12）上有吸砟口（12-1），吸砟口（12-1）通过分支吸砟管（12-2）连接吸砟管（8）。
5.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述两个道砟挖掘机构的挖掘链总成（3）之间通过连接板（9）连接。
6.根据权利要求5所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述连接板（9）的两端分别通过连接螺栓（9-1）与两个挖掘链总成（3）的相应挖掘链轮（3-5）连接。
7.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：两个道砟挖掘机构前后相隔的距离为50~150mm。
8.根据权利要求5所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述挖掘链总成（3）与连接板（9）的总高度为150~330mm。
9.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述的升降油缸（2）伸缩长度为650~1000mm。
10.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述环状除砟链条（3-1）内贴靠有张紧轮（3-2）。
11.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述道砟储存器（7）的放砟口（7-1）带有扇形旋转机构，该放砟口（7-1）由放砟壳体（7-3）和放砟叶轮片（7-4）分割为多个放砟腔体（7-5），其中放砟壳体（7-3）的下方有一个下开口（7-6），放砟壳体（7-3）的上方有上开口（7-7）。
12.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述的道砟过滤器（6）的放渣口（6-1）带有扇形旋转机构，该放渣口（6-1）由放渣壳体（6-3）和放渣叶轮片（6-4）分割为多个放渣腔体（6-5），其中放渣壳体（6-3）的下方有一个下开口（6-6），放渣壳体（6-3）的上方有上开口（6-7）。
13.根据权利要求1所述的道砟挖掘装置，其特征在于：所述两个输送带（11）均具有向上倾斜的中段（11-2）和输出段（11-3）。
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