CN106114535B - 一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车及使用方法，涉及钢轨运输技术领域，该货车包括底架、转向架、钢轨固定机构、钢轨装卸机构，所述转向架为两个且分别设于底架的两端，所述底架的上表面设有钢地板，所述钢轨固定机构和钢轨装卸机构均设于所述钢地板上，所述钢轨装卸机构为油缸驱动式机构，快速便捷地实现了钢轨的有效装轨、运输和卸轨工作。
Description
技术领域
本发明涉及钢轨运输技术领域。
背景技术
近年来随着国内外地铁线路的大规模建设，所需钢轨的装载、运输及卸载工作量便随之提升。目前关于钢轨从物料存放地至修建线路之间的钢轨运输工作，主要采用龙门吊或者汽车吊进行装载或者卸载，采用普通的铁路平车进行运输，这样便出现了钢轨的装载地点需要起吊装载工具、钢轨的卸载地点需要卸载工具，导致基础成本直线上升；而普通的铁路平车仅负责运输工作，并且车辆上均无钢轨固定装备，装载凌乱，单车运量少，在具体运输过程中也存在诸多的安全隐患。
所以现在需要一种运输装置，能够解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车及使用方法，快速便捷地实现了钢轨的有效吊装和运输工作。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案是一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，该货车包括底架、转向架、钢轨固定机构、钢轨装卸机构，所述转向架为两个且分别设于底架的前部和后部，所述底架的上表面设有钢地板，所述钢轨固定机构和钢轨装卸机构均设于所述钢地板上，所述钢轨装卸机构为油缸驱动式机构。
优选的，所述钢轨固定机构包括限位柱、连接杆和底座，在所述底架上沿着底架的长度方向均匀间隔设有三排限位柱，每排限位柱的数量为四个，每排限位柱上处于同一对应位置的三个限位柱在底架的长度方向上对齐，同排的四个限位柱均设于同一个底座上，所述底座与底架之间为可拆卸式连接，所述连接杆用于连接相邻两排限位柱处于同一对应位置上的两个限位柱。
优选的，所述钢轨装卸机构为两组，每组钢轨装卸机构的结构相同且对称设于所述底架上，所述钢轨装卸机构包括油缸式立柱、T形支撑梁，所述T形支撑梁横向设置，所述油缸式立柱的顶部与T形支撑梁竖向段的下端连接，所述T形支撑梁的竖向段沿着竖向段的长度方向设有通透的第一长槽孔，所述T形支撑梁的横向段为中空的筒状结构，在横向段的端部设有推顶方向朝向第一长槽孔一侧的第一油缸，所述第一油缸与T形支撑梁竖向段的顶端之间通过第二油缸相连，所述横向段的两侧还设有当第一油缸摆动时用于容纳第一油缸的活塞杆的第二长槽孔，当第一油缸推顶和摆动时第一长槽孔用于容纳第一油缸的活塞杆，所述钢轨装卸机构还包括吊装支座，所述吊装支座带有第三油缸，所述第三油缸的推顶端连接呈“X”形的夹具，通过第三油缸的推顶和收缩使夹具做夹合和分开动作，所述吊装支座的一侧上下并排设有两个铰接座，所述第一油缸的活塞杆端部与下侧的铰接座转动连接，上侧的铰接座与第一油缸的活塞杆之间连接有第四油缸，所述的第一油缸、第二油缸、第三油缸和第四油缸均受控于控制器。
优选的，在所述底架上还设有制动装置，所述制动装置包括可分开单独使用的手制动装置和风动制动装置，所述风动制动装置采用120型空气控制系统，所述手制动装置采用NSW型手制动机。
优选的，所述钢地板为防滑耐候花纹钢板，在底架上还设有车钩缓冲装置，所述车钩缓冲装置采用Schaku35型车钩，所述转向架为铸钢三大件式转向架。优选的，所述底架上还设有电气装置，所述电气装置包括连接器、导管、电缆、插头及插头座。
优选的，所述控制器分为两种控制方式：有线控制和遥控控制。单辆车设置两组钢轨装卸机构、两组有线控制、两组遥控控制，且其中任何一组有线控制可控制一组钢轨装卸机构，也能控制两组钢轨装卸机构；任何一组遥控控制能控制一组钢轨装卸机构，也能控制两组钢轨装卸机构；对于多辆车涉及的有线控制和遥控控制，任何一组有线控制可控制一组钢轨装卸机构，也能控制多组钢轨装卸机构；任何一组遥控控制能控制一组钢轨装卸机构，也能控制多组钢轨装卸机构。
优选的，所述钢轨固定机构、钢轨装卸机构均与车体底架间采用可拆卸的联接方式联接；将钢轨固定机构与钢轨装卸机构拆卸后，所述货车能做普通铁路平车使用。
使用过程包括如下步骤：1)所述货车牵引至需要装载的钢轨旁，当所吊装的钢轨长度小于20m时，通过控制器将油缸式立柱6升起，并旋转T形支撑梁11，使其T形支撑梁11横向段位于车体同侧；2)通过控制器使第一油缸15活塞杆伸长至车体一侧待起吊的钢轨上方，并在第三油缸17的作用下，夹具13打开至待装卡位置；3)根据钢轨的具体位置高度和摆放角度，在第二油缸16和第四油缸18的作用下，调整夹具13的高度和角度，使其与待装卡的钢轨位置和角度吻合；4)在第三油缸17的作用下，夹具13将其钢轨夹紧，并在4个油缸工作作用下，将钢轨吊装至两个限位柱的空间处，并将夹具13与钢轨分离；5)钢轨装卸机构归位。
当钢轨的长度大于20m且小于72m时，可通过多台单车上的多组钢轨装卸机构完成同时同步吊装任务。
该发明所具有的效果是，能有效满足客户的使用要求，降低钢轨修建过程中基础成本的投入金额，减少施工人员数量，降低人工成本，充分利用现有车辆的承载能力，提高钢轨的运输效率和施工效率，提高车辆在运输过程中的安全性，实现一车多用的功能，实现车辆使用功能的多样化，降低施工单位铁路运输装备采购的金额，钢轨固定装置、钢轨装卸装备均是采用可拆卸性方式与车体联接，可实现一车多用的功能，克服了传统的钢轨起吊过程需人工控制起吊工具同步工作的缺点，完全实现自动化控制起吊工具的同步性，安全性高，避免了诸多安全隐患。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的局部结构示意图。
其中，1、底架，2、转向架，3、限位柱，4、连接杆，5、底座，6、油缸式立柱，8、制动装置，9、车钩缓冲装置，10、电气装置，11、T形支撑梁，12、吊装支座，13、夹具，14、铰接座，15、第一油缸，16、第二油缸，17、第三油缸，18、第四油缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：如图1、图2和图3所示的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，该货车包括底架1、转向架2、钢轨固定机构、钢轨装卸机构，所述转向架2为两个且分别设于底架1的前部和后部，所述底架1的上表面设有钢地板，所述钢轨固定机构和钢轨装卸机构均设于所述钢地板上，所述钢轨装卸机构为油缸驱动式机构。
钢轨固定机构包括限位柱3、连接杆4和底座5，在所述底架1上沿着底架1的长度方向均匀间隔设有三排限位柱3，每排限位柱3的数量为四个，每排限位柱3上处于同一对应位置的三个限位柱3在底架1的长度方向上对齐，同排的四个限位柱3均设于同一个底座5上，所述底座5与底架1之间为可拆卸式连接，所述连接杆4用于连接相邻两排限位柱3处于同一对应位置上的两个限位柱3，同排相邻的两个限位柱3之间的距离等于钢轨的宽度。
钢轨装卸机构为两组，每组钢轨装卸机构的结构相同且对称设于所述底架1上，所述钢轨装卸机构包括油缸式立柱6、T形支撑梁11，所述T形支撑梁11横向设置，所述油缸式立柱6的顶部与T形支撑梁11竖向段的下端连接，所述T形支撑梁11的竖向段沿着竖向段的长度方向设有通透的第一长槽孔，所述T形支撑梁11的横向段为中空的筒状结构，在横向段的端部设有推顶方向朝向第一长槽孔一侧的第一油缸15，所述第一油缸15与T形支撑梁11竖向段的顶端之间通过第二油缸16相连，所述横向段的两侧还设有当第一油缸15摆动时用于容纳第一油缸15的活塞杆的第二长槽孔，当第一油缸15推顶和摆动时第一长槽孔用于容纳第一油缸15的活塞杆，所述钢轨装卸机构还包括吊装支座12，所述吊装支座12带有第三油缸17，所述第三油缸17的推顶端连接呈“X”形的夹具13，通过第三油缸17的推顶和收缩使夹具13做夹合和分开动作，所述吊装支座12的一侧上下并排设有两个铰接座14，所述第一油缸15的活塞杆端部与下侧的铰接座14转动连接，上侧的铰接座14与第一油缸15的活塞杆之间连接有第四油缸18。
在所述底架1上还设有制动装置8，所述制动装置8包括可分开单独使用的手制动装置和风动制动装置，所述风动制动装置采用120型空气控制系统，所述手制动装置采用NSW型手制动机。
钢地板为防滑耐候花纹钢板，在底架1上还设有车钩缓冲装置9，所述车钩缓冲装置9采用Schaku35型车钩，所述转向架2为铸钢三大件式转向架。底架1上还设有电气装置10，所述电气装置10包括连接器、导管、电缆、插头及插头座。
该货车的底架1为全钢焊接结构，由中梁、枕梁、端梁、侧梁、中央大横梁、大横梁、小横梁、顺梁、钢地板等组焊而成，材质为09CuPCrNi-A。中梁采用鱼腹型结构，枕梁、中横梁以及端横梁采用钢板焊制成型。钢地板采用防滑耐候花纹钢板；底架1侧梁上安装吊点，方便车辆的吊运。
风动制动装置采用120型空气控制系统，手制动装置采用NSW型手制动机。其中风动制动装置中采用DRV双向闸瓦间隙调整器和材质为316不锈钢制动管系。
电气装置10主要由连接器、导管、电缆、插头及插头座组成，其中插头座采用德国SCHALBAU(Munchen)，型号为B DL Pg29，插座的内部型号为EF100-5，配有29针。
钢轨固定机构用于限位装载至车辆上的钢轨，采用型钢、槽钢组焊而成、适用于装载、限位待装载至车辆上的钢轨而设置。钢轨固定机构中底座采用冷弯型钢，其与车体之间通过螺栓、螺母连接，限位柱3采用槽钢，其与底座5之间采用焊接的方式连接，与底架1平行的连接杆4也采用槽钢，其与限位柱3之间通过螺栓、螺母联接，限位柱3之间的距离与钢轨横截面规格大小配合设置，以实现限制定位、正位钢轨的有效装载。
两组钢轨装卸机构安装至距底架中心线5000mm处，沿底架1中心线对称，立柱6与底架1间采用螺栓、螺母刚性连接，车辆需装载运输钢轨时，首先油缸式立柱6伸长高度至夹具最低面高于钢轨固定装置的最高点，然后油缸式立柱6逆时针旋转90°，其次第一油缸15的活塞杆伸长至钢轨放置位置的正上方，根据实际情况，第二油缸16缩短，实现夹具13接近钢轨，同时根据钢轨的实际放置状态，通过第四油缸18的调整使第三油缸17保持到竖直状态，在第三油缸17的推动下，打开夹具13，夹住钢轨后在第三油缸17的收缩下，钢轨夹紧，在第二油缸16的作用下，重新使第一油缸15水平，同时通过调整第四油缸18，使第三油缸17再次水平，通过第一油缸15收缩使吊装支座12回收，然后降低油缸式立柱6的高度，将钢轨落车至车体靠近中心线最近的钢轨固定机构中的一格中，完成吊装，在卸载的时候原理同上，所有油缸的伸缩调节可受控于控制器来实现，所述控制器包括无线控制器和有线控制器。
该自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车可装载、运输、卸载长度小于20m的钢轨，两辆或两辆以上车辆联合装载、运输、卸载长度大于20m且小于72m的钢轨。
使用过程包括如下步骤：1)所述货车牵引至需要装载的钢轨旁，当所吊装的钢轨长度小于20m时，通过控制器将油缸式立柱6升起，并旋转T形支撑梁11，使其T形支撑梁11横向段位于车体同侧；2)通过控制器使第一油缸15活塞杆伸长至车体一侧待起吊的钢轨上方，并在第三油缸17的作用下，夹具13打开至待装卡位置；3)根据钢轨的具体位置高度和摆放角度，在第二油缸16和第四油缸18的作用下，调整夹具13的高度和角度，使其与待装卡的钢轨位置和角度吻合；4)在第三油缸17的作用下，夹具13将其钢轨夹紧，并在4个油缸工作作用下，将钢轨吊装至两个限位柱的空间处，并将夹具13与钢轨分离；5)钢轨装卸机构归位。
当钢轨的长度大于20m且小于72m时，可通过多台单车上的多组钢轨装卸机构完成同时同步吊装任务。
所述控制器分为两种控制方式：有线控制和遥控控制。单辆车设置两组钢轨装卸机构、两组有线控制、两组遥控控制，且其中任何一组有线控制可控制一组钢轨装卸机构，也能控制两组钢轨装卸机构；任何一组遥控控制能控制一组钢轨装卸机构，也能控制两组钢轨装卸机构；对于多辆车涉及的有线控制和遥控控制，任何一组有线控制可控制一组钢轨装卸机构，也能控制多组钢轨装卸机构；任何一组遥控控制能控制一组钢轨装卸机构，也能控制多组钢轨装卸机构。
所述钢轨固定机构、钢轨装卸机构均与车体底架间采用可拆卸的联接方式联接；将钢轨固定机构与钢轨装卸机构拆卸后，所述货车能做普通铁路平车使用。
采用该自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车可实现钢轨的装载、运输及卸载的全部工作，克服了传统钢轨装载、运输及卸载过程中所需专门的装载、运输及卸载等多台设备，节省了多台设备的采购成本、人力资源及施工成本，提高了工作效率，具有较高的经济性；同时该车辆的车体与钢轨固定装置、钢轨装卸装备均是采用螺栓联接，如果涉及到运输其他物料时，可将原车体上的钢轨固定装置、钢轨装卸装备拆卸掉(放置于固定地点，以备下次使用时再联接至车体上)，实现运输其他物料的功能，达到了一车多用的功能。
当需要单台钢轨装卸装备工作时，接通控制器中的单台键进行单台钢轨装卸装备工作；当需要两台钢轨装卸装备(同一辆车体)同步工作时，接通控制器中的单车键进行单车钢轨装卸装备工作；当需要多台车辆中钢轨装卸装备同步工作时，接通多台车辆中所有控制器的多车键，使用其中一台钢轨装卸装备的控制器进行操控，即可实现多车中钢轨装卸装备的同步工作。
该发明所具有的效果是，能有效满足客户的使用要求，降低钢轨修建过程中基础成本的投入金额，减少施工人员数量，降低人工成本，充分利用现有车辆的承载能力，提高钢轨的运输效率和施工效率，提高车辆在运输过程中的安全性，实现一车多用的功能，实现车辆使用功能的多样化，降低施工单位铁路运输装备采购的金额，钢轨固定装置、钢轨装卸装备均是采用可拆卸性方式与车体联接，可实现一车多用的功能，克服了传统的钢轨起吊过程需人工控制起吊工具同步工作的缺点，完全实现自动化控制起吊工具的同步性，安全性高，避免了诸多安全隐患。
Claims (8)
1.一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，其特征是：该货车包括底架(1)、转向架(2)、钢轨固定机构、钢轨装卸机构，所述转向架(2)为两个且分别设于底架(1)的两端，所述底架(1)的上表面设有钢地板，所述钢轨固定机构和钢轨装卸机构均设于所述钢地板上，所述钢轨装卸机构为油缸驱动式机构，所述钢轨装卸机构为两组，每组钢轨装卸机构的结构相同且对称设于所述底架(1)上，所述钢轨装卸机构包括油缸式立柱(6)、T形支撑梁(11)，所述T形支撑梁(11)横向设置，所述油缸式立柱(6)的顶部与T形支撑梁(11)竖向段的下端连接，所述T形支撑梁(11)的竖向段沿着竖向段的长度方向设有通透的第一长槽孔，所述T形支撑梁(11)的横向段为中空的筒状结构，在横向段的端部设有推顶方向朝向第一长槽孔一侧的第一油缸(15)，所述第一油缸(15)与T形支撑梁(11)竖向段的顶端之间通过第二油缸(16)相连，所述横向段的两侧还设有当第一油缸(15)摆动时用于容纳第一油缸(15)的活塞杆的第二长槽孔，当第一油缸(15)推顶和摆动时第一长槽孔用于容纳第一油缸(15)的活塞杆，所述钢轨装卸机构还包括吊装支座(12)，所述吊装支座(12)带有第三油缸(17)，所述第三油缸(17)的推顶端连接呈“X”形的夹具(13)，通过第三油缸(17)的推顶和收缩使夹具(13)做夹合和分开动作，所述吊装支座(12)的一侧上下并排设有两个铰接座(14)，所述第一油缸(15)的活塞杆端部与下侧的铰接座(14)转动连接，上侧的铰接座(14)与第一油缸(15)的活塞杆之间连接有第四油缸(18)，所述的第一油缸、第二油缸、第三油缸和第四油缸均受控于控制器。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，其特征是：所述钢轨固定机构包括限位柱(3)、连接杆(4)和底座(5)，在所述底架(1)上沿着底架(1)的长度方向均匀间隔设有三排限位柱(3)，每排限位柱(3)的数量为四个，每排限位柱(3)上处于同一对应位置的三个限位柱(3)在底架(1)的长度方向上对齐，同排的四个限位柱(3)均设于同一个底座(5)上，所述底座(5)与底架(1)之间为可拆卸式连接，所述连接杆(4)用于连接相邻两排限位柱(3)处于同一对应位置上的两个限位柱(3)。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，其特征是：在所述底架(1)上还设有制动装置(8)，所述制动装置(8)包括可分开单独使用的手制动装置和风动制动装置，所述风动制动装置采用120型空气控制系统，所述手制动装置采用NSW型手制动机。
4.根据权利要求1所述的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，其特征是：所述钢地板为防滑耐候花纹钢板，在底架(1)上还设有车钩缓冲装置(9)，所述车钩缓冲装置(9)采用Schaku35型车钩，所述转向架(2)为铸钢三大件式转向架。
5.根据权利要求1所述的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，其特征是：所述底架(1)上还设有电气装置(10)，所述电气装置(10)包括连接器、导管、电缆、插头及插头座。
6.根据权利要求1所述的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，其特征是：所述控制器分为两种控制方式：有线控制和遥控控制，单辆车设置两组钢轨装卸机构、两组有线控制、两组遥控控制，且其中任何一组有线控制可控制一组钢轨装卸机构，也能控制两组钢轨装卸机构；任何一组遥控控制能控制一组钢轨装卸机构，也能控制两组钢轨装卸机构；对于多辆车涉及的有线控制和遥控控制，任何一组有线控制可控制一组钢轨装卸机构，也能控制多组钢轨装卸机构；任何一组遥控控制能控制一组钢轨装卸机构，也能控制多组钢轨装卸机构。
7.根据权利要求1所述的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车，其特征是：钢轨固定机构、钢轨装卸机构均与车体底架间采用可拆卸的联接方式联接；将钢轨固定机构与钢轨装卸机构拆卸后，所述货车能做普通铁路平车使用。
8.根据权利要求1所述的一种具有自动装卸钢轨功能的多功能铁路货车的使用方法，其特征是包括以下步骤：1)所述货车牵引至需要装载的钢轨旁，当所吊装的钢轨长度小于20m时，通过控制器将油缸式立柱6升起，并旋转T形支撑梁11，使其T形支撑梁11横向段位于车体同侧；2)通过控制器使第一油缸15活塞杆伸长至车体一侧待起吊的钢轨上方，并在第三油缸17的作用下，夹具13打开至待装卡位置；3)根据钢轨的具体位置高度和摆放角度，在第二油缸16和第四油缸18的作用下，调整夹具13的高度和角度，使其与待装卡的钢轨位置和角度吻合；4)在第三油缸17的作用下，夹具13将其钢轨夹紧，并在4个油缸工作作用下，将钢轨吊装至两个限位柱的空间处，并将夹具13与钢轨分离；5)钢轨装卸机构归位。
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| CN204737703U (zh) * | 2015-07-06 | 2015-11-04 | 中铁西南科学研究院有限公司 | 铁路隧道多功能作业吊篮 |
-
2016
- 2016-08-30 CN CN201610760003.4A patent/CN106114535B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
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