CN106368088A - 一种更换轨枕自动化机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种更换轨枕自动化机械，是由提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成。轨道车设有多个脚轮和二个纵梁，提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机和液压系统及控制系统箱设置在轨道车的二个纵梁上，轨道车由工程车牵引，发电机为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统。本发明能够自动将工作装置快速对准工作位置；能够适应直线和曲线铁轨路段换枕的对应工作；转枕及推拉轨枕为集成装置，结构简单、自动控制、操作方便，换枕工作效率高。

Description

一种更换轨枕自动化机械

技术领域

本发明涉及一种铁路养护机械，特别涉及一种更换轨枕自动化机械。

背景技术

铁路轨枕在长时间的使用过程中，由于自然沉降和振动的原因，铁路局部轨枕下沉，需要进行养护，个别轨枕损坏，需要及时更换，在轨枕更换的过程中，采用人工作业，费时费力，工作效率低，不能在有效的列车通行间隙(俗称：天窗)内完成工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种更换轨枕自动化机械。

本发明是由提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成。轨道车设有多个脚轮和二个纵梁，提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机和液压系统及控制系统箱设置在轨道车的二个纵梁上，轨道车由工程车牵引，发电机为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统；

所述的提轨装置是由第一伸缩组件、第一伸缩驱动装置、二个第一摆动装置、八个摆杆、八个第一六角螺母、二个箱型连杆、八个第一螺栓和二个伸缩套式提轨油缸组成，摆杆设有六棱柱孔单耳环和单耳环，箱型连杆对称设有四个螺栓孔和半圆柱孔，伸缩套式提轨油缸缸体上设有加力板、活塞杆自由端设有撑板；

所述的第一伸缩组件是由第一方筒形固定臂、二个第一方筒形伸缩臂、第一激光位移传感器和第一测距参照板组成，第一方筒形伸缩臂设有封闭端、二个对称凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的第一伸缩驱动装置由第一方筒形固定臂、第一伸缩驱动双输出轴液压马达、二个弹性联轴器、二个单耳环支座、左旋螺杆、左旋方形螺母、右旋螺杆、右旋方形螺母、二个方形滑块、四个第二螺栓、二个第二六角螺母和二个第一方筒形伸缩臂组成，右旋螺杆设有第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，左旋螺杆和右旋螺杆结构形式一样，右旋方形螺母设有二个对称同轴螺纹盲孔，左旋方形螺母和右旋方形螺母结构形式一样，方形滑块设有轴孔；

单耳环支座套设于右旋螺杆的第二轴颈上，弹性联轴器将右旋螺杆的第一轴颈和第一伸缩驱动双输出轴液压马达的右端输出轴固连，右旋方形螺母旋上右旋螺杆适当位置，方形滑块套设于右旋螺杆第三轴颈上，第二六角螺母预紧，第一方筒形伸缩臂从右旋螺杆右端套设于其上，使第一方筒形伸缩臂凹槽螺栓孔与右旋方形螺母螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别旋入预紧，重复前述操作，将单耳环支撑、左旋螺杆、左旋方形螺母、方形滑块、第二六角螺母、弹性联轴器、第一伸缩驱动双输出轴液压马达和第一方筒形伸缩臂组装一体，将第一方筒形固定臂套设于二个第一方筒形伸缩臂上，使第一伸缩驱动双输出轴液压马达对称固连于第一方筒形固定臂内孔上表面，二个单耳环支座固连于第一方筒形固定臂内孔上表面，组成伸缩驱动装置，方形滑块与第一方筒形伸缩臂形成移动副，第一激光位移传感器对称固连于第一方筒形固定臂侧面，第一测距参照板固连于第一方筒形伸缩臂侧面；

所述的第一摆动装置是由第一箱体、第一螺旋摆动液压马达、不完全齿轮、二个扇形齿轮、二个阶梯轴和嵌入式盖板组成，第一箱体设有二个轴孔、第一限位凸台和第二限位凸台，阶梯轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第一六棱柱轴段和第二六棱柱轴段，嵌入式盖板设有二个轴孔、第一限位凸台和第二限位凸台；

将二个扇形齿轮分别套设于二个阶梯轴的第一轴径上固连，二个阶梯轴分别穿过箱体二个轴孔，使阶梯轴第二轴颈与箱体轴孔形成转动副，将不完全齿轮套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴上固连，并置入第一箱体内，使不完全齿轮的轮齿分别与二个扇形齿轮的轮齿沿齿宽接触，第一螺旋摆动液压马达固连于第一箱体底板上，嵌入式盖板的二个轴孔分别套设于二个阶梯轴第三轴颈上，使嵌入式盖板与第一箱体固连，组成第一摆动装置；

将二个摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段，二个第一六角螺母分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第二六棱柱轴段，另外二个第一六角螺母分别预紧，使四个摆杆的一端分别与二个阶梯轴的两端固连，四个摆杆单耳环分别与箱型连杆四个螺纹孔同轴，四个第一螺栓分别预紧，使四个摆杆的另一端与箱型连杆铰链连接，形成并联四杆机构，将二个摆动装置的第一箱体分别固连于二个第一方筒形伸缩臂的封闭端，使二个第一摆动装置对称设置，将二个伸缩套式提轨油缸缸体分别固连于二个箱型连杆半圆柱孔内，组成提轨装置，将第一方筒形固定臂对称固连于轨道车的二个纵梁上；

所述的转枕及推拉轨枕装置是由第二伸缩组件、第二伸缩驱动装置、第二摆动装置、四个第一摆杆、抓取及转枕装置、四个第一六角螺母和四个第一螺栓组成，第一摆杆设有六棱柱孔单耳环和单耳环；

所述的第二伸缩组件是由第二方筒形固定臂、第二方筒形伸缩臂、第二激光位移传感器和第二测距参照板组成，第二方筒形固定臂设有封闭端，第二方筒形伸缩臂设有封闭端和二个对称凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的第二伸缩驱动装置是由第二方筒固定臂、液压马达、弹性联轴器、螺杆、单耳环支座、方形螺母、方形滑块、第二六角螺母、二个第二螺栓和第二方筒形伸缩臂组成，螺杆设有第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，方形螺母设有二个同轴螺纹盲孔，方形滑块设有轴孔；

将单耳环支座套设于螺杆第二轴颈上，方形螺母旋上螺杆适当位置，方形滑块套设于螺杆第三轴颈上，第二六角螺母预紧，弹性联轴器使液压马达输出轴与螺杆第一轴颈同轴固连一体，第二方筒形伸缩臂从螺杆左端套设于其上，使第二方筒形伸缩臂凹槽螺栓孔与方形螺母螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别旋入预紧，第二方筒固定臂从螺杆右端套设于其上，使液压马达固连于第二方筒形固定臂内孔上表面，单耳环支座固连于第二方筒形固定臂内孔上表面，组成第二伸缩驱动装置，方形滑块与第二方筒形伸缩臂形成移动副，第二激光位移传感器对称固连于第二方筒形固定臂侧面，第二测距参照板固连于第二方筒形伸缩臂侧面；

所述的第二摆动装置和第一摆动装置组成及结构形式一样，进行与第一摆动装置相同的组装操作，组成第二摆动装置；

所述的抓取及转枕装置是由第二箱体、第二螺旋摆动液压马达、液压油缸、第一推力轴承、第二推力轴承、第三六角螺母、活塞、活塞杆、阶梯U形支架、第一连杆、第二连杆、二个第二摆杆、二个滚轮、端盖和二个机械爪装置组成，第二箱体设有对称的四个螺纹孔、第一圆孔段、扇形孔段、第二圆孔段、轴套段和第三圆孔段，第二螺旋摆动液压马达输出轴固连法兰盘，法兰盘设有限位扇形凸台，扇形孔段设有第一限位面和第二限位面，液压油缸设有法兰盘、第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，法兰盘设有限位扇形凸台，活塞设有轴孔，活塞杆设有轴颈和双耳环，阶梯U形支架设有凸缘、轴孔、二个槽孔、二个销孔、四个第一单耳环和八个第二单耳环，第一连杆设有双耳环和单耳环，第二连杆设有二个双耳环，第二摆杆设有单耳环、销孔和双耳环；

所述的机械爪是由阶梯U形支架、四个第三摆杆、二个圆柱形弹簧和压板组成，第三摆杆设有二个双耳环，压板设有二个第一单耳环和四个第二单耳环；

将第二螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台与液压油缸法兰盘限位扇形凸台对正固连，第一推力轴承套设于液压油缸第一轴颈上，将液压油缸穿入第二箱体阶梯孔内，使第二螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘和液压油缸法兰盘置入第二箱体第一圆孔段，限位扇形凸台左侧面与扇形孔段第一限位面接触，第一推力轴承置入第二箱体第二圆孔段，使第二螺旋摆动液压马达固连于第二箱体底板上，使端盖与第二箱体固连；

将第二推力轴承套设于油缸第三轴颈上，使其置入第二箱体第三圆孔段段，活塞杆穿过阶梯U形支架轴孔，活塞轴孔套设于活塞杆轴颈，第三六角螺母预紧，将活塞置入液压油缸缸筒内，将阶梯U形支架凸缘穿入液压油缸缸筒固连，使油缸第二轴颈与第二箱体轴套段铰链连接，将活塞杆双耳环、第二连杆双耳环和第一连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环与滚轮同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔与阶梯U形支架销孔同轴穿入销轴铰链连接，第一连杆双耳环和第二连杆双耳环分别与第一摆杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接；

将四个第三摆杆的双耳环分别与阶梯U形支架四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，四个第三摆杆的另一个双耳环分别与压板四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环固连，二个圆柱形弹簧另一端分别与压板二个第一单耳环固连，组成机械爪，二个圆柱形弹簧的拉力，使铰接于第二摆杆的滚轮始终与压板接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪，组成抓取及转枕装置；

将二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段，二个第一六角螺母分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第二六棱柱轴段，另外二个第一六角螺母分别预紧，使四个第一摆杆的一端分别与二个阶梯轴的两端固连，四个第一摆杆单耳环分别与第二箱体四个螺纹孔同轴，四个第二螺栓分别预紧，使四个第一摆杆分别与第二箱体铰链连接，形成并联平行四杆机构；

将第一箱体固连于第二方筒形伸缩臂封闭端，组成转枕及推拉轨枕装置，将第二方筒形固定臂对称固连于轨道车的二个纵梁上；

所述的轨枕吊运装置是由往复运动贮存轨枕装置、刚性吊架起重装置和CMOS图像传感器组成；

所述的往复运动贮存轨枕装置是由往复运动装置和贮存轨枕箱组成，贮存轨枕箱设有滚轮和数个轨枕仓，其中左侧一半轨枕仓用于贮存好轨枕，右侧一半轨枕仓用于贮存坏轨枕。

所述的往复运动装置是由底板、横梁组件、往复运动驱动装置、对称设置的二个平行四杆机构和第三激光位移传感器组成；

所述的横梁组件是由第三方筒形固定臂和二个第三方筒形伸缩臂组成，第三方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔，第三方筒形伸缩臂设有二个单耳环和对称的二个凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的往复运动驱动装置和第一伸缩驱动装置的组成一样，除前述第三方筒形固定臂和第一方筒形固定臂结构形式不一样、第二筒形伸缩臂和第一方筒形伸缩臂结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构是第三方筒形伸缩臂、二个摆杆和移动横梁组成，移动横梁设有二个滚轮；

进行与第一伸缩驱动装置相同的组装操作，组成往复运动驱动装置装置；

将二个摆杆一端分别与第三方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与移动横梁铰链连接，组成平行四杆机构，重复前述组装操作，对称于第三方筒形固定臂和移动横梁的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构，底板固连于第三方筒形固定臂下表面，使移动横梁的二个滚轮与底板上表面接触，第三激光位移传感器固连于第三方筒形固定臂侧面，组成往复运动装置；

将底板固定于轨道车横梁、第一方筒形固定臂和第一方筒形固定臂上，贮存轨枕箱固连于移动横梁上，使贮存轨枕箱的滚轮与底板上面接触，组成往复运动贮存轨枕装置；

所述的刚性吊架起重装置是由二个悬臂梁、伸缩横梁装置、起升装置、二个抓放轨枕装置和第四激光位移传感器组成；

所述的伸缩横梁装置是由阶梯方筒形固定臂、第一阶梯方筒形伸缩臂、第二阶梯方筒形伸缩臂、多级伸缩套式油缸、端盖和推板组成，阶梯方筒形固定臂设有法兰盘、筒肩和长槽孔，第一阶梯方筒形伸缩臂设有第一筒肩、第二筒肩和长方孔，第二阶梯方筒形伸缩臂设有筒肩和二个单耳环，多级伸缩套式油缸设有第一法兰盘、第一级伸缩套筒、第二级伸缩套筒和第二法兰盘；

端盖对称固连于多级伸缩套式油缸第一法兰盘，第二阶梯方筒形伸缩臂套设于多级伸缩套式油缸上，使多级伸缩套式油缸第二法兰盘与第二阶梯方筒形伸缩臂封闭端固连，第一阶梯方筒形伸缩臂套设于第二阶梯方筒形伸缩臂上，再将阶梯方筒形固定臂套设于第一阶梯方筒形伸缩臂上，使端盖与阶梯方筒形固定臂法兰盘固连，推板固连于第二阶梯方筒形伸缩臂封闭端，将第四激光位移传感器对称固连于阶梯方筒形固定臂侧面，组成伸缩横梁装置；

所述的起升装置是由上横梁组件、起升驱动装置、对称设置的二个平行四杆机构和第五激光位移传感器组成；

所述的上横梁组件由第四方筒形固定臂和二个第四方筒形伸缩臂组成，第四方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔和二个双耳环，第四方筒形伸缩臂设有二个单耳环和对称的两个凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的起升驱动装置和第一伸缩驱动装置的组成一样，除前述第四方筒形固定臂和第一方筒形固定臂结构形式不一样、第四方筒形伸缩臂和第一方筒形伸缩臂结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构是由第四方筒形伸缩臂、二个摆杆和下横梁组成，下横梁设有二个圆孔；

进行与第一伸缩驱动装置相同的组装操作，组成起升驱动装置，将二个摆杆的一端分别与第四方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与下横梁铰链连接，组成平行四杆机构，重复前述组装操作，对称于第四方筒形固定臂和下横梁的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构，将第五激光位移传感器对称固连于第四方筒形固定臂下面，组成起升装置；

所述的抓放轨枕装置是由第三螺旋摆动液压马达、弹性联轴器和内广口螺母组成,第三螺旋摆动液压马达设有法兰盘和输出轴，内广口螺母设有轴颈；

将第三螺旋摆动液压马达穿入下横梁圆孔内，第三螺旋摆动液压马达法兰盘固连于下横梁上表面，弹性联轴器使第三螺旋摆动液压马达输出轴与内广口螺母轴颈固连，组成抓放轨枕装置；

将二个悬臂梁对称固连于轨道车二个纵梁上，伸缩横梁装置阶梯方筒形固定臂固连于二个悬臂梁悬臂下面，第四方筒形固定臂的二个双耳环分别与第二阶梯方筒形伸缩臂的二个单耳环同轴螺栓连接，组成轨枕吊运装置。

本发明的有益效果是：

1.能够自动将工作装置快速对准工作位置；

2.能够适应直线和曲线铁轨路段换枕的对应工作；

3.转枕及推拉轨枕为集成装置，结构简单、自动控制、操作方便，换枕工作效率高。

附图说明

图1是本发明之非工作状态立体示意图。

图2是图1中的C处局部放大示意图。

图3是本发明之提轨装置工作状态立体示意图。

图4是本发明之第一伸缩驱动装置分解立体示意图。

图5是本发明之第一摆动装置分解立体示意图。

图6是本发明之第二伸缩驱动装置分解立体示意图。

图7是本发明之第二摆动装置分解立体示意图。

图8是本发明之抓取及转枕装置分解立体示意图。

图9是本发明之提轨装置和转枕及推拉轨枕装置工作状态立体示意图。

图10是本发明之提轨装置和轨枕吊运装置工作状态立体示意图。

图11是本发明之往复运动装置立体示意图。

图12是本发明之往复运动驱动装置立体示意图。

图13是本发明之贮存轨枕箱立体示意图。

图14是本发明之伸缩横梁装置分解立体示意图。

图15是本发明之起升驱动装置分解立体示意图。

图16是图1的左视图。

图17是图16中的D处局部放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明是由提轨装置8、转轨及推拉轨枕装置9、轨枕吊运装置16、发电机18、液压系统及控制系统箱19和轨道车20组成。轨道车设有多个脚轮201和二个纵梁202，提轨装置8、转轨及推拉轨枕装置9、轨枕吊运装置16、发电机18和液压系统及控制系统箱19设置在轨道车的二个纵梁202上，轨道车20由工程车牵引，发电机18为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱19内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统；

请参阅图2至图5所示，所述的提轨装置8是由第一伸缩组件81、第一伸缩驱动装置82、二个第一摆动装置83、八个摆杆84、八个第一六角螺母85、二个箱型连杆86、八个第一螺栓87和二个伸缩套式提轨油缸88组成，摆杆84设有六棱柱孔单耳环841和单耳环842，箱型连杆86对称设有四个螺栓孔861和半圆柱孔862，伸缩套式提轨油缸88缸体上设有加力板881、活塞杆自由端设有撑板882；

所述的第一伸缩组件81是由第一方筒形固定臂811、二个第一方筒形伸缩臂812、第一激光位移传感器813和第一测距参照板814组成，第一方筒形伸缩臂812设有封闭端8121、二个对称凹槽8122，凹槽8122设有螺栓孔81221；

所述的第一伸缩驱动装置82由第一方筒形固定臂811、第一伸缩驱动双输出轴液压马达821、二个弹性联轴器822、二个单耳环支座823、左旋螺杆824、左旋方形螺母825、右旋螺杆826、右旋方形螺母827、二个方形滑块828、四个第二螺栓829、二个第二六角螺母830和二个第一方筒形伸缩臂812组成，右旋螺杆826设有第一轴颈8261、第二轴颈8262和第三轴颈8263，左旋螺杆824和右旋螺杆826结构形式一样，右旋方形螺母827设有二个对称同轴螺纹盲孔8271，左旋方形螺母825和右旋方形螺母827结构形式一样，方形滑块828设有轴孔8281；

单耳环支座823套设于右旋螺杆的第二轴颈8262上，弹性联轴器822将右旋螺杆的第一轴颈8261和第一伸缩驱动双输出轴液压马达821的右端输出轴固连，右旋方形螺母827旋上右旋螺杆826适当位置，方形滑块828套设于右旋螺杆第三轴颈8263上，第二六角螺母830预紧，第一方筒形伸缩臂812从右旋螺杆826右端套设于其上，使第一方筒形伸缩臂凹槽螺栓孔81221与右旋方形螺母螺纹盲孔8271同轴，二个第二螺栓829分别旋入预紧，重复前述操作，将单耳环支撑823、左旋螺杆824、左旋方形螺母825、方形滑块828、第二六角螺母830、弹性联轴器822、第一伸缩驱动双输出轴液压马达821和第一方筒形伸缩臂812组装一体，将第一方筒形固定臂811套设于二个第一方筒形伸缩臂812上，使第一伸缩驱动双输出轴液压马达821对称固连于第一方筒形固定臂811内孔上表面，二个单耳环支座823固连于第一方筒形固定臂811内孔上表面，组成伸缩驱动装置82，方形滑块828与第一方筒形伸缩臂812形成移动副，第一激光位移传感器813对称固连于第一方筒形固定臂811侧面，第一测距参照板814固连于第一方筒形伸缩臂812侧面；

所述的第一摆动装置83是由第一箱体831、第一螺旋摆动液压马达832、不完全齿轮833、二个扇形齿轮834、二个阶梯轴835和嵌入式盖板836组成，第一箱体831设有二个轴孔8311、第一限位凸台8312和第二限位凸台8313，阶梯轴835设有第一轴颈8351、第二轴颈8352、第三轴颈8353、第一六棱柱轴段8354和第二六棱柱轴段8355，嵌入式盖板836设有二个轴孔8361、第一限位凸台8362和第二限位凸台8363；

将二个扇形齿轮834分别套设于二个阶梯轴的第一轴径8351上固连，二个阶梯轴835分别穿过箱体二个轴孔8311，使阶梯轴835第二轴颈8352与箱体轴孔8311形成转动副，将不完全齿轮833套设于第一螺旋摆动液压马达832输出轴上固连，并置入第一箱体831内，使不完全齿轮833的轮齿分别与二个扇形齿轮的轮齿沿齿宽接触，第一螺旋摆动液压马达832固连于第一箱体831底板上，嵌入式盖板837的二个轴孔8371分别套设于二个阶梯轴第三轴颈8353上，使嵌入式盖板837与第一箱体831固连，组成第一摆动装置83；

将二个摆杆六棱柱孔单耳环841分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段8354，二个第一六角螺母85分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环841分别套设于二个阶梯轴第二六棱柱轴段8355，另外二个第一六角螺母85分别预紧，使四个摆杆84的一端分别与二个阶梯轴835的两端固连，四个摆杆单耳环842分别与箱型连杆四个螺纹孔861同轴，四个第一螺栓87分别预紧，使四个摆杆84的另一端与箱型连杆86铰链连接，形成并联四杆机构，将二个摆动装置的第一箱体831分别固连于二个第一方筒形伸缩臂的封闭端8121，使二个第一摆动装置83对称设置，将二个伸缩套式提轨油缸88缸体分别固连于二个箱型连杆半圆柱孔862内，组成提轨装置8，将第一方筒形固定臂811对称固连于轨道车的二个纵梁202上；

请参阅图6至图8所示，所述的转枕及推拉轨枕装置9是由第二伸缩组件90、第二伸缩驱动装置91、第二摆动装置92、四个第一摆杆93、抓取及转枕装置94、四个第一六角螺母96和四个第一螺栓97组成，第一摆杆93设有六棱柱孔单耳环931和单耳环932；

所述的第二伸缩组件90是由第二方筒形固定臂901、第二方筒形伸缩臂902、第二激光位移传感器903和第二测距参照板904组成，第二方筒形固定臂901设有封闭端9011，第二方筒形伸缩臂902设有封闭端9021和二个对称凹槽9022，凹槽9022设有螺栓孔90221；

所述的第二伸缩驱动装置91是由第二方筒固定臂901、液压马达911、弹性联轴器912、螺杆913、单耳环支座914、方形螺母915、方形滑块916、第二六角螺母917、二个第二螺栓918和第二方筒形伸缩臂902组成，螺杆913设有第一轴颈9131、第二轴颈9132和第三轴颈9133，方形螺母915设有二个同轴螺纹盲孔9151，方形滑块916设有轴孔9161；

将单耳环支座914套设于螺杆第二轴颈9132上，方形螺母915旋上螺杆913适当位置，方形滑块916套设于螺杆第三轴颈9133上，第二六角螺母917预紧，弹性联轴器912使液压马达911输出轴与螺杆第一轴颈9131同轴固连一体，第二方筒形伸缩臂902从螺杆913左端套设于其上，使第二方筒形伸缩臂凹槽螺栓孔90221与方形螺母螺纹盲孔9151同轴，二个第二螺栓918分别旋入预紧，第二方筒固定臂901从螺杆913右端套设于其上，使液压马达911固连于第二方筒形固定臂901内孔上表面，单耳环支座914固连于第二方筒形固定臂901内孔上表面，组成第二伸缩驱动装置91，方形滑块916与第二方筒形伸缩臂902形成移动副，第二激光位移传感器903对称固连于第二方筒形固定臂901侧面，第二测距参照板904固连于第二方筒形伸缩臂902侧面；

所述的第二摆动装置92和第一摆动装置83组成及结构形式一样，进行与第一摆动装置83相同的组装操作，组成第二摆动装置92；

所述的抓取及转枕装置94是由第二箱体941、第二螺旋摆动液压马达942、液压油缸943、第一推力轴承944、第二推力轴承945、第三六角螺母946、活塞947、活塞杆948、阶梯U形支架949、第一连杆950、第二连杆951、二个第二摆杆952、二个滚轮953、端盖954和二个机械爪955装置组成，第二箱体941设有对称的四个螺纹孔9411、第一圆孔段9412、扇形孔段9413、第二圆孔段9414、轴套段9415和第三圆孔段9416，第二螺旋摆动液压马达942输出轴固连法兰盘9421，法兰盘9421设有限位扇形凸台94211，扇形孔段9413设有第一限位面94131和第二限位面94132，液压油缸943设有法兰盘9431、第一轴颈9432、第二轴颈9433和第三轴颈9434，法兰盘9431设有限位扇形凸台94311，活塞947设有轴孔9471，活塞杆948设有轴颈9481和双耳环9482，阶梯U形支架949设有凸缘9491、轴孔9492、二个槽孔9493、二个销孔9494、四个第一单耳环9495和八个第二单耳环9496，第一连杆950设有双耳环9501和单耳环9502，第二连杆951设有二个双耳环9511，第二摆杆952设有单耳环9521、销孔9522和双耳环9523；

所述的机械爪955是由阶梯U形支架949、四个第三摆杆9551、二个圆柱形弹簧9552和压板9553组成，第三摆杆9551设有二个双耳环95511，压板9553设有二个第一单耳环95531和四个第二单耳环95532；

将第二螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台94211与液压油缸法兰盘限位扇形凸台94311对正固连，第一推力轴承944套设于液压油缸第一轴颈9432上，将液压油缸穿入第二箱体941阶梯孔内，使第二螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘9421和液压油缸法兰盘9431置入第二箱体第一圆孔段9413，限位扇形凸台94211左侧面与扇形孔段第一限位面94131接触，第一推力轴承944置入第二箱体第二圆孔段9414，使第二螺旋摆动液压马达942固连于第二箱体941底板上，使端盖954与第二箱体941固连；

将第二推力轴承945套设于油缸第三轴颈9434上，使其置入第二箱体第三圆孔段9416段，活塞杆948穿过阶梯U形支架轴孔9492，活塞轴孔9471套设于活塞杆轴颈9481，第三六角螺母946预紧，将活塞947置入液压油缸943缸筒内，将阶梯U形支架凸缘9491穿入液压油缸943缸筒固连，使油缸第二轴颈9433与第二箱体轴套段9415铰链连接，将活塞杆双耳环9482、第二连杆双耳环9511和第一连杆单耳环9502同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环9523与滚轮953同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔9522与阶梯U形支架销孔9494同轴穿入销轴铰链连接，第一连杆双耳环9501和第二连杆双耳环9511分别与第一摆杆单耳环9521同轴穿入销轴铰链连接；

将四个第三摆杆9551的双耳环95511分别与阶梯U形支架四个第二单耳环9496同轴穿入销轴铰链连接，四个第三摆杆9551的另一个双耳环95511分别与压板四个第二单耳环95532同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧9552一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环9495固连，二个圆柱形弹簧9552另一端分别与压板二个第一单耳环95531固连，组成机械爪955，二个圆柱形弹簧9552的拉力，使铰接于第二摆杆9523的滚轮953始终与压板9553接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪955，组成抓取及转枕装置94；

将二个第一摆杆六棱柱孔单耳环931分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段9254，二个第一六角螺母96分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环931分别套设于二个阶梯轴第二六棱柱轴段9254，另外二个第一六角螺母96分别预紧，使四个第一摆杆93的一端分别与二个阶梯轴925的两端固连，四个第一摆杆单耳环932分别与第二箱体四个螺纹孔9411同轴，四个第二螺栓97分别预紧，使四个第一摆杆93分别与第二箱体941铰链连接，形成并联平行四杆机构；

将第一箱体831固连于第二方筒形伸缩臂封闭端9021，组成转枕及推拉轨枕装置9，将第二方筒形固定臂901对称固连于轨道车的二个纵梁202上；

请参阅图9至图17所示，所述的轨枕吊运装置16是由往复运动贮存轨枕装置160、刚性吊架起重装置168和CMOS图像传感器175组成；

所述的往复运动贮存轨枕装置160是由往复运动装置161和贮存轨枕箱167组成，贮存轨枕箱167设有滚轮1671和数个轨枕仓1672，其中左侧一半轨枕仓用于贮存好轨枕，右侧一半轨枕仓用于贮存坏轨枕。

所述的往复运动装置161是由底板162、横梁组件163、往复运动驱动装置164、对称设置的二个平行四杆机构165和第三激光位移传感器166组成；

所述的横梁组件163是由第三方筒形固定臂1631和二个第三方筒形伸缩臂1632组成，第三方筒形固定臂1631设有对称的二个长槽孔16311，第三方筒形伸缩臂1632设有二个单耳环16321和对称的二个凹槽16322，凹槽16322设有螺栓孔16323；

所述的往复运动驱动装置164和第一伸缩驱动装置82的组成一样，除前述第三方筒形固定臂1631和第一方筒形固定臂811结构形式不一样、第二筒形伸缩臂1632和第一方筒形伸缩臂812结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构165是第三方筒形伸缩臂1632、二个摆杆1651和移动横梁1652组成，移动横梁1652设有二个滚轮16521；

进行与第一伸缩驱动装置82相同的组装操作，组成往复运动驱动装置164装置；

将二个摆杆1651一端分别与第三方筒形伸缩臂1632铰链连接，二个摆杆1651的另一端分别与移动横梁1652铰链连接，组成平行四杆机构165，重复前述组装操作，对称于第三方筒形固定臂1631和移动横梁1652的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构165，底板162固连于第三方筒形固定臂1631下表面，使移动横梁的二个滚轮16522与底板162上表面接触，第三激光位移传感器166固连于第三方筒形固定臂1631侧面，组成往复运动装置161；

将底板162固定于轨道车20横梁、第一方筒形固定臂811和第一方筒形固定臂901上，贮存轨枕箱167固连于移动横梁1652上，使贮存轨枕箱的滚轮1671与底板162上面接触，组成往复运动贮存轨枕装置160；

所述的刚性吊架起重装置168是由二个悬臂梁169、伸缩横梁装置170、起升装置171、二个抓放轨枕装置172和第四激光位移传感器173组成；

所述的伸缩横梁装置170是由阶梯方筒形固定臂1701、第一阶梯方筒形伸缩臂1702、第二阶梯方筒形伸缩臂1703、多级伸缩套式油缸1704、端盖1705和推板1706组成，阶梯方筒形固定臂1701设有法兰盘17011、筒肩17012和长槽孔17013，第一阶梯方筒形伸缩臂1702设有第一筒肩17021、第二筒肩17022和长方孔17023，第二阶梯方筒形伸缩臂1703设有筒肩17031和二个单耳环17032，多级伸缩套式油缸1704设有第一法兰盘17041、第一级伸缩套筒17042、第二级伸缩套筒17043和第二法兰盘17044；

端盖1705对称固连于多级伸缩套式油缸第一法兰盘17041，第二阶梯方筒形伸缩臂1703套设于多级伸缩套式油缸1704上，使多级伸缩套式油缸第二法兰盘17044与第二阶梯方筒形伸缩臂1703封闭端固连，第一阶梯方筒形伸缩臂1702套设于第二阶梯方筒形伸缩臂1703上，再将阶梯方筒形固定臂1701套设于第一阶梯方筒形伸缩臂1702上，使端盖1705与阶梯方筒形固定臂法兰盘17011固连，推板1706固连于第二阶梯方筒形伸缩臂1703封闭端，将第四激光位移传感器173对称固连于阶梯方筒形固定臂1701侧面，组成伸缩横梁装置170；

所述的起升装置171是由上横梁组件1711、起升驱动装置1712、对称设置的二个平行四杆机构1713和第五激光位移传感器1714组成；

所述的上横梁组件1711由第四方筒形固定臂17111和二个第四方筒形伸缩臂17114组成，第四方筒形固定臂17111设有对称的二个长槽孔17112和二个双耳环17113，第四方筒形伸缩臂17114设有二个单耳环17115和对称的两个凹槽17116，凹槽17116设有螺栓孔17117；

所述的起升驱动装置1712和第一伸缩驱动装置82的组成一样，除前述第四方筒形固定臂17111和第一方筒形固定臂811结构形式不一样、第四方筒形伸缩臂17114和第一方筒形伸缩臂812结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构1713是由第四方筒形伸缩臂17114、二个摆杆17131和下横梁17132组成，下横梁17132设有二个圆孔17133；

进行与第一伸缩驱动装置82相同的组装操作，组成起升驱动装置1712，将二个摆杆17131的一端分别与第四方筒形伸缩臂17114铰链连接，二个摆杆17131的另一端分别与下横梁17132铰链连接，组成平行四杆机构1713，重复前述组装操作，对称于第四方筒形固定臂17111和下横梁17132的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构1713，将第五激光位移传感器1714对称固连于第四方筒形固定臂17111下面，组成起升装置171；

所述的抓放轨枕装置172是由第三螺旋摆动液压马达1721、弹性联轴器1722和内广口螺母1723组成,第三螺旋摆动液压马达1721设有法兰盘17211和输出轴17212，内广口螺母1723设有轴颈17231；

将第三螺旋摆动液压马达1721穿入下横梁圆孔17133内，第三螺旋摆动液压马达法兰盘17211固连于下横梁17132上表面，弹性联轴器1722使第三螺旋摆动液压马达输出轴17212与内广口螺母轴颈17231固连，组成抓放轨枕装置172；

将二个悬臂梁169对称固连于轨道车二个纵梁202上，伸缩横梁装置170阶梯方筒形固定臂1701固连于二个悬臂梁169悬臂下面，第四方筒形固定臂的二个双耳环17113分别与第二阶梯方筒形伸缩臂的二个单耳环17032同轴螺栓连接，组成轨枕吊运装置16。

本实施例的工作过程和原理如下：

1.拉出坏轨枕工作：采用人工或机械将坏轨枕两侧轨枕间石碴清理完，坏轨枕左侧第二个轨枕钢轨外侧螺栓用机油标记，工程车牵引轨道车运行至待换轨枕附近时，CMOS图像传感器采集的图像信息，通过图形识别系统自动识别，并使工程车停在CMOS图像传感器与机油标记螺栓同轴的位置，转枕及推拉轨枕装置位于坏轨枕正上方，提轨装置位于坏轨枕左侧轨枕间正上方，图1所示位置，油泵开始工作，高压油使液压马达开始正向转动，驱动螺杆正向转动，方形螺母推动第二方筒形伸缩臂伸出，推动第二方筒形伸缩臂伸出，第二方筒形伸缩臂托带第二摆动装置和抓取及转枕装置向外运动，通过第二激光位移传感器测量其与第二测距参照板的位移信号，来控制液压马达、第一螺旋摆动液压马达和第二螺旋摆动液压马达工作，第二摆动装置和抓取及转枕装置向外运动至合适位置，液压马达停止正向转动，其开始反向转动，驱动螺杆反向转动，拉动第二方筒形伸缩臂缩回，第二方筒形伸缩臂托带第二摆动装置和抓取及转枕装置向内运动，同时第一螺旋摆动液压马达开始正向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯轴驱动四个摆杆正向摆动，第二箱体托带抓取及转枕装置作平动，当二个摆杆与第一限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压，当机械爪的二个压板向内运动至坏轨枕两侧适当位置时，液压马达停止反向转动，高压油使液压油缸活塞杆开始伸出，第一连杆和第二连杆使对称设置的二个第一摆杆相向摆动，铰接于第一摆杆双耳环的滚轮压住压板，滚轮滚动使压板克服二个圆柱螺旋弹簧的拉力作平动，二个并联平行四杆机构正向摆动，当二个压板夹紧轨枕时，电磁换向阀的中位使液压油缸保压；

高压油使第一伸缩驱动双输出轴液压马达开始正向转动，驱动左旋螺杆和右旋螺杆正向同步转动，使方形左旋方形螺母和方形右旋方形螺母分别推动与其固连的二个第一方筒形伸缩臂同步伸出，通过第一激光位移传感器测量其与第一测距参照板的位移信号，来控制第一伸缩驱动双输出轴液压马达和第一螺旋摆动液压马达工作，二个第一方筒形伸缩臂分别托带二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向外运动至适当位置，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止正向转动，其开始反向转动，驱动左旋螺杆和右旋螺杆反向同步转动，使方形左旋方形螺母和方形右旋方形螺母分别拉动与其固连的二个第一方筒形伸缩臂同步缩回，二个第一方筒形伸缩臂分别托带二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向内运动，同时第一螺旋摆动液压马达开始正向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯轴驱动四个摆杆正向摆动，箱型连杆托带伸缩套式提轨油缸做平动，当二个摆杆与第一限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压，当伸缩套式提轨油缸缸体与钢轨下翼缘侧面接触时，其加力板上表面与钢轨下面接触，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止反向转动；

高压油使伸缩套式提轨油缸的第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒伸出，第一级伸缩套筒运动至最大行程，第二级伸缩套筒开始伸出，当固连于第二级伸缩套筒的撑板接触道床石碴并将其压实后，随着第二级伸缩套筒的不断伸出，伸缩套式提轨油缸的缸体托带加力板向上运动，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压；

高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，使第二油缸托带机械爪正向转动，机械爪使轨枕正向转动，当第二螺旋摆动液压马达法兰盘和液压油缸法兰盘限位扇形凸台与第二箱体扇形孔第二限位面接触时，机械爪使轨枕正向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使液压马达开始正向转动，机械爪拉动坏轨枕向外运动，当坏轨枕向外运动至其后端面与前面钢轨下翼缘后侧面共面时，液压马达停止正向转动，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，使液压油缸托带机械爪反向转动，机械爪使轨枕反向转动，当第二螺旋摆动液压马达法兰盘和油缸法兰盘限位扇形凸台与第二箱体扇形孔第一限位面接触时，机械爪使轨枕反向转动90°，图9所示位置，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，拉动第一连杆和第二连杆运动，使二个对称设置的第三摆杆背向摆动，在二个圆柱螺旋弹簧的拉力作用下，使二个压板作平动，二个并联平行四杆机构反向摆动，当二个压板与轨枕侧面脱开接触时，液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使第一螺旋摆动液压马达开始反向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯轴驱动四个第一摆杆反向摆动，第二箱体托带抓取及转枕装置做平动，当二个第一摆杆与第二限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压；

高压油使液压马达开始反向转动，第二方筒形伸缩臂托带第二摆动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，液压马达停止反向转动；

高压油使伸缩套式提轨油缸第二级伸缩套筒回缩，第二级伸缩套筒回缩至止点，第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒开始缩回，第二级伸缩套筒拉着撑板向上运动，钢轨下落至原位置，将待换坏轨枕压住，使其上表面与二个钢轨下表面平行，伸缩套式提轨油缸停止工作；

高压油使第一伸缩驱动双输出轴液压马达开始正向转动，二个第一方筒形伸缩臂托带伸缩套式提轨油缸向外运动，当其加力板与钢轨脱开接触时，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止正向转动；

高压油使第一螺旋摆动液压马达开始反向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯轴驱动四个摆杆反向摆动，箱型连杆托带伸缩套式提轨油缸做平动，当二个摆杆与第二限位凸台接触时，伸缩套式提轨油缸运动至图1所示位置，第一螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压，拉出坏轨枕工作结束；

2.吊运坏轨枕工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移一个轨枕间距，提轨装置位于坏轨枕右侧相邻轨枕间正上方，高压油使第一伸缩驱动双输出轴液压马达开始正向转动，使第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向外运动至适当位置，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止正向转动，其开始反向转动，同时第一螺旋摆动液压马达开始正向转动，当二个摆杆与第一限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压，当第一摆动装置向内运动至伸缩套式提轨油缸缸体与钢轨下翼缘外侧接触时，伸缩套式提轨油缸缸体加力板上表面与钢轨下面接触，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止反向转动；

高压油使往复运动驱动双输出轴液压马达开始正向转动，驱动左旋螺杆和右旋螺杆正向同步转动，左旋方形螺母和右旋方形螺母分别推动与其固连的二个第三方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对于移动横梁背向同步摆动，二对摆杆拉动移动横梁向左运动，移动横梁托带贮存轨枕箱向左运动，通过第三激光位移传感器测量其与移动横梁的位移信号，来控制往复运动驱动双输出轴液压马达工作，当贮存轨枕箱向左运动至贮存坏轨枕仓位于抓放轨枕装置正下方时，往复运动驱动双输出轴液压马达停止正向转动；

高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒开始伸出，推动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂托带升降装置向外运动，当第二阶梯方筒形伸缩臂伸出至其筒肩与第一阶梯方筒形伸缩臂第二筒肩接触时，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始伸出，推动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂拉动第一阶梯方筒形伸缩臂伸出，通过固连于阶梯方筒形固定臂侧面的第四激光位移传感器测量其与推板的位移信号，来控制多级伸缩套式油缸工作，当抓放轨枕装置二个内广口螺母与已拉出轨枕间的坏轨枕内侧二个螺栓同轴时，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒停止伸出；

高压油使起升驱动双输出轴液压马达开始反向转动，使左旋方形螺母和右旋方形螺母分别拉动与其固连的二个第四方筒形伸缩臂同步缩回，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对于下横梁相向同步摆动，起升装置托带抓放轨枕装置下降，通过第五激光位移传感器测量其与下横梁的位移信号，来控制起升驱动双输出轴液压马达和第三螺旋摆动液压马达工作，当二个内广口螺母与轨枕上面内侧二个螺栓接近时，高压油使二个第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，通过二个弹性联轴器分别使二个内广口螺母正向同步转动，当二个内广口螺母旋上轨枕上面内侧二个螺栓，二个第三螺旋摆动液压马达正向转动至最大转角，图10所示位置，二个第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，起升驱动双输出轴液压马达停止反向转动；

高压油使伸缩套式提轨油缸的第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒伸出，第一级伸缩套筒伸出至最大行程，第二级伸缩套筒开始伸出，当固连于第二级伸缩套筒的撑板接触道床石碴并将其压实后，随着第二级伸缩套筒的不断伸出，伸缩套式提轨油缸的缸体托带加力板向上运动，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压；

高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始伸出，推动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂拉动第一阶梯方筒形伸缩臂伸出，第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向外运动，当起升装置将坏轨枕从钢轨下抽出时，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒停止伸出；

高压油使起升驱动双输出轴液压马达开始正向转动，使左旋方形螺母和右旋方形螺母分别推动与其固连的二个第四方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对于下横梁背向同步摆动，起升装置托带坏轨枕上升至适当高度，起升驱动双输出轴液压马达停止正向转动，高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始缩回，拉动第二阶梯方筒形伸缩臂缩回，当推板与第一阶梯方筒形伸缩臂接触时，第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒缩回，第二阶梯方筒形伸缩臂拉推板缩回，推板推动第一阶梯方筒形伸缩臂缩回，第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向内运动，当起升装置托带坏轨枕向内运动至贮存坏轨枕仓正上方时，多级伸缩套式油缸第一级伸缩套筒停止缩回，高压油使起升驱动双输出轴液压马达开始反向转动，起升装置托带坏轨枕下降，当坏轨枕下降接近轨枕仓底或先前放入的坏轨枕时，高压油使二个第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，使二个内广口螺母反向同步转动，当坏轨枕释放到仓内时，二个第三螺旋摆动液压马达停止反向转动，起升驱动双输出轴液压马达停止反向转动，其开始正向转动，起升装置上升至图1所示位置，起升驱动双输出轴液压马达停止正向转动，吊运坏轨枕工作结束；

3.运摆放好轨枕工作：高压油使往复运动驱动双输出轴液压马达开始反向转动，驱动左旋螺杆和右旋螺杆反向同步转动，左旋方形螺母和右旋方形螺母分别拉动与其固连的二个第三方筒形伸缩臂同步缩回，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对于移动横梁相向同步摆动，二对摆杆推动移动横梁向右运动，移动横梁托带贮存轨枕箱向右运动，当贮存轨枕箱向右运动至贮存好轨枕仓位于抓放轨枕装置正下方时，往复运动驱动双输出轴液压马达停止反向转动；

高压油使起升驱动双输出轴液压马达开始反向转动，起升装置托带抓放轨枕装置下降，当二个内广口螺母与好轨枕上面内侧二个螺栓接近时，高压油使二个第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，当二个内广口螺母旋上好轨枕上面内侧二个螺栓，二个第三螺旋摆动液压马达正向转动至最大转角，二个第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，起升驱动双输出轴液压马达停止反向转动，其开始正向转动，起升装置托带好轨枕上升至适当高度，起升驱动双输出轴液压马达停止正向转动；

高压油使多级伸缩套式油缸的伸缩套筒逐级伸出，使第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向外运动，当起升装置托带好轨枕向外运动至适当位置，高压油使起升驱动双输出轴液压马达开始反向转动，起升降装置托带好轨枕下降至其与道床接触时，起升驱动双输出轴液压马达停止反向转动；

高压油使多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始缩回，第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向内运动，使好轨枕穿入钢轨下，使好轨枕后端面与前面钢轨下翼缘后侧面共面时，图10所示位置，多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒停止缩回；

高压油使伸缩套式提轨油缸第二级伸缩套筒缩回，第二级伸缩套筒缩回至止点，第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒开始缩回，第二级伸缩套筒拉着撑板缩回，钢轨下落至原位置，将好轨枕压住，使其上表面与二个钢轨下表面平行状态，伸缩套式提轨油缸第一级伸缩套筒停止缩回，高压油使第一伸缩驱动双输出轴液压马达开始正向转动，使二个第一方筒形伸缩臂分别托带二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向外运动，当其加力板与钢轨脱开接触时，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止正向转动，同时第一螺旋摆动液压马达开始反向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯轴驱动四个摆杆反向摆动，箱型连杆托带伸缩套式提轨油缸作平动，当二个摆杆与第二限位凸台接触时，二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸运动至图1所示位置，第一螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压；

高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，当第三螺旋摆动液压马达反向转动至最大转角时，释放好轨枕，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动，起升驱动双输出轴液压马达开始正向转动，起升装置托带抓放轨枕装置上升至适当高度，高压油使多级伸缩套式油缸的伸缩套筒逐级缩回，使第二阶梯方筒形伸缩臂托带起升装置向内运动至图1所示位置，起升驱动双输出轴液压马达停止正向转动，多级伸缩套式油缸的第一级伸缩套筒停止缩回，吊运摆放好轨枕工作完成；

4.推进好轨枕工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车左移一个轨枕间距，转枕及推拉轨枕装置位于好轨枕上方，提轨装置位于好轨枕右侧轨枕间正上方，高压油使液压马达开始正向转动，使第二摆动装置和抓取及转枕装置向外运动，当第二方筒形伸缩臂伸出至止点时，液压马达停止正向转动，

高压油使第一螺旋摆动液压马达正向转动，第二箱体托带抓取及转枕装置做平动，当二个第一摆杆与第一限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压；

高压油使液压马达开始反向转动，使第二摆动装置和抓取及转枕装置向内运动，当机械爪的二个压板运动至待换好轨枕两侧适当位置时，图9所示位置，液压马达停止反向转动，高压油使液压油缸活塞杆伸出，当二个压板夹紧轨枕时，电磁换向阀的中位使液压油缸保压；

高压油使第一伸缩驱动双输出轴液压马达开始正向转动，使第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向外运动至适当位置，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止正向转动，其开始反向转动，同时第一螺旋摆动液压马达开始正向转动，当二个摆杆与第一限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压，当第一摆动装置向内运动至伸缩套式提轨油缸缸体与钢轨下翼缘外侧接触时，伸缩套式提轨油缸缸体加力板上表面与钢轨下面接触，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止反向转动，高压油使伸缩套式提轨油缸的伸缩套筒逐级伸出，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压；

高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，机械爪使轨枕正向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使液压马达开始反向转动，机械爪推动好轨枕向内运动，使好轨枕向内运动至图1所示位置时，液压马达停止反向转动，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，机械爪使轨枕反向转动90°，第二螺旋摆动液压马达停止反向转动；

高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，当二个压板与轨枕脱开接触时，液压油缸活塞杆停止缩回；

高压油使第一螺旋摆动液压马达反向转动，当二个第一摆杆与第二限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压；

高压油使液压马达开始反向转动，第二摆动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，液压马达停止反向转动；，

高压油使第一伸缩驱动双输出轴液压马达开始正向转动，当其加力板与钢轨脱开接触时，第一伸缩驱动双输出轴液压马达停止正向转动，同时第一螺旋摆动液压马达开始反向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯轴驱动四个第一摆杆反向摆动，箱型连杆托带伸缩套式提轨油缸作平动，当二个摆杆与第二限位凸台接触时，第一螺旋摆动液压马达停止转动，二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸运动至图1所示位置，电磁换向阀的中位使第一螺旋摆动液压马达保压，油泵停止工作，推进好轨枕工作结束，油泵停止工作，牵引车牵引轨道车离开。

往复运动装置对称设置的二个平行四杆机构，使移动横梁往复移动过程中始终与固定横梁平行；弹性联轴器和内广口螺母能有效适应轨枕螺栓位置偏差，使内广口螺母容易旋上轨枕螺栓；起升装置对称设置的二个平行四杆机构，使第三方筒形伸缩臂与下横梁始终平行，以适应直线和曲线铁轨路段抓放轨枕工作；起升装置对称设置的二个平行四杆机构构成刚性吊架，避免吊运中轨枕的摆动，提高吊运轨枕速度。

Claims (1)

1.一种更换轨枕自动化机械，其特征在于：是由提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成；轨道车设有多个脚轮和二个纵梁，提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发电机和液压系统及控制系统箱设置在轨道车的二个纵梁上，轨道车由工程车牵引，发电机为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制系统；

所述的提轨装置是由第一伸缩组件、第一伸缩驱动装置、二个第一摆动装置、八个摆杆、八个第一六角螺母、二个箱型连杆、八个第一螺栓和二个伸缩套式提轨油缸组成，摆杆设有六棱柱孔单耳环和单耳环，箱型连杆对称设有四个螺栓孔和半圆柱孔，伸缩套式提轨油缸缸体上设有加力板、活塞杆自由端设有撑板；

所述的第一伸缩组件是由第一方筒形固定臂、二个第一方筒形伸缩臂、第一激光位移传感器和第一测距参照板组成，第一方筒形伸缩臂设有封闭端、二个对称凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的第一伸缩驱动装置由第一方筒形固定臂、第一伸缩驱动双输出轴液压马达、二个弹性联轴器、二个单耳环支座、左旋螺杆、左旋方形螺母、右旋螺杆、右旋方形螺母、二个方形滑块、四个第二螺栓、二个第二六角螺母和二个第一方筒形伸缩臂组成，右旋螺杆设有第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，左旋螺杆和右旋螺杆结构形式一样，右旋方形螺母设有二个对称同轴螺纹盲孔，左旋方形螺母和右旋方形螺母结构形式一样，方形滑块设有轴孔；

单耳环支座套设于右旋螺杆的第二轴颈上，弹性联轴器将右旋螺杆的第一轴颈和第一伸缩驱动双输出轴液压马达的右端输出轴固连，右旋方形螺母旋上右旋螺杆适当位置，方形滑块套设于右旋螺杆第三轴颈上，第二六角螺母预紧，第一方筒形伸缩臂从右旋螺杆右端套设于其上，使第一方筒形伸缩臂凹槽螺栓孔与右旋方形螺母螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别旋入预紧，重复前述操作，将单耳环支撑、左旋螺杆、左旋方形螺母、方形滑块、第二六角螺母、弹性联轴器、第一伸缩驱动双输出轴液压马达和第一方筒形伸缩臂组装一体，将第一方筒形固定臂套设于二个第一方筒形伸缩臂上，使第一伸缩驱动双输出轴液压马达对称固连于第一方筒形固定臂内孔上表面，二个单耳环支座固连于第一方筒形固定臂内孔上表面，组成伸缩驱动装置，方形滑块与第一方筒形伸缩臂形成移动副，第一激光位移传感器对称固连于第一方筒形固定臂侧面，第一测距参照板固连于第一方筒形伸缩臂侧面；

所述的第一摆动装置是由第一箱体、第一螺旋摆动液压马达、不完全齿轮、二个扇形齿轮、二个阶梯轴和嵌入式盖板组成，第一箱体设有二个轴孔、第一限位凸台和第二限位凸台，阶梯轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第一六棱柱轴段和第二六棱柱轴段，嵌入式盖板设有二个轴孔、第一限位凸台和第二限位凸台；

将二个扇形齿轮分别套设于二个阶梯轴的第一轴径上固连，二个阶梯轴分别穿过箱体二个轴孔，使阶梯轴第二轴颈与箱体轴孔形成转动副，将不完全齿轮套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴上固连，并置入第一箱体内，使不完全齿轮的轮齿分别与二个扇形齿轮的轮齿沿齿宽接触，第一螺旋摆动液压马达固连于第一箱体底板上，嵌入式盖板的二个轴孔分别套设于二个阶梯轴第三轴颈上，使嵌入式盖板与第一箱体固连，组成第一摆动装置；

将二个摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段，二个第一六角螺母分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第二六棱柱轴段，另外二个第一六角螺母分别预紧，使四个摆杆的一端分别与二个阶梯轴的两端固连，四个摆杆单耳环分别与箱型连杆四个螺纹孔同轴，四个第一螺栓分别预紧，使四个摆杆的另一端与箱型连杆铰链连接，形成并联四杆机构，将二个摆动装置的第一箱体分别固连于二个第一方筒形伸缩臂的封闭端，使二个第一摆动装置对称设置，将二个伸缩套式提轨油缸缸体分别固连于二个箱型连杆半圆柱孔内，组成提轨装置，将第一方筒形固定臂对称固连于轨道车的二个纵梁上；

所述的转枕及推拉轨枕装置是由第二伸缩组件、第二伸缩驱动装置、第二摆动装置、四个第一摆杆、抓取及转枕装置、四个第一六角螺母和四个第一螺栓组成，第一摆杆设有六棱柱孔单耳环和单耳环；

所述的第二伸缩组件是由第二方筒形固定臂、第二方筒形伸缩臂、第二激光位移传感器和第二测距参照板组成，第二方筒形固定臂设有封闭端，第二方筒形伸缩臂设有封闭端和二个对称凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的第二伸缩驱动装置是由第二方筒固定臂、液压马达、弹性联轴器、螺杆、单耳环支座、方形螺母、方形滑块、第二六角螺母、二个第二螺栓和第二方筒形伸缩臂组成，螺杆设有第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，方形螺母设有二个同轴螺纹盲孔，方形滑块设有轴孔；

将单耳环支座套设于螺杆第二轴颈上，方形螺母旋上螺杆适当位置，方形滑块套设于螺杆第三轴颈上，第二六角螺母预紧，弹性联轴器使液压马达输出轴与螺杆第一轴颈同轴固连一体，第二方筒形伸缩臂从螺杆左端套设于其上，使第二方筒形伸缩臂凹槽螺栓孔与方形螺母螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别旋入预紧，第二方筒固定臂从螺杆右端套设于其上，使液压马达固连于第二方筒形固定臂内孔上表面，单耳环支座固连于第二方筒形固定臂内孔上表面，组成第二伸缩驱动装置，方形滑块与第二方筒形伸缩臂形成移动副，第二激光位移传感器对称固连于第二方筒形固定臂侧面，第二测距参照板固连于第二方筒形伸缩臂侧面；

所述的第二摆动装置和第一摆动装置组成及结构形式一样，进行与第一摆动装置相同的组装操作，组成第二摆动装置；

所述的抓取及转枕装置是由第二箱体、第二螺旋摆动液压马达、液压油缸、第一推力轴承、第二推力轴承、第三六角螺母、活塞、活塞杆、阶梯U形支架、第一连杆、第二连杆、二个第二摆杆、二个滚轮、端盖和二个机械爪装置组成，第二箱体设有对称的四个螺纹孔、第一圆孔段、扇形孔段、第二圆孔段、轴套段和第三圆孔段，第二螺旋摆动液压马达输出轴固连法兰盘，法兰盘设有限位扇形凸台，扇形孔段设有第一限位面和第二限位面，液压油缸设有法兰盘、第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，法兰盘设有限位扇形凸台，活塞设有轴孔，活塞杆设有轴颈和双耳环，阶梯U形支架设有凸缘、轴孔、二个槽孔、二个销孔、四个第一单耳环和八个第二单耳环，第一连杆设有双耳环和单耳环，第二连杆设有二个双耳环，第二摆杆设有单耳环、销孔和双耳环；

所述的机械爪是由阶梯U形支架、四个第三摆杆、二个圆柱形弹簧和压板组成，第三摆杆设有二个双耳环，压板设有二个第一单耳环和四个第二单耳环；

将第二螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台与液压油缸法兰盘限位扇形凸台对正固连，第一推力轴承套设于液压油缸第一轴颈上，将液压油缸穿入第二箱体阶梯孔内，使第二螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘和液压油缸法兰盘置入第二箱体第一圆孔段，限位扇形凸台左侧面与扇形孔段第一限位面接触，第一推力轴承置入第二箱体第二圆孔段，使第二螺旋摆动液压马达固连于第二箱体底板上，使端盖与第二箱体固连；

将第二推力轴承套设于油缸第三轴颈上，使其置入第二箱体第三圆孔段段，活塞杆穿过阶梯U形支架轴孔，活塞轴孔套设于活塞杆轴颈，第三六角螺母预紧，将活塞置入液压油缸缸筒内，将阶梯U形支架凸缘穿入液压油缸缸筒固连，使油缸第二轴颈与第二箱体轴套段铰链连接，将活塞杆双耳环、第二连杆双耳环和第一连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环与滚轮同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔与阶梯U形支架销孔同轴穿入销轴铰链连接，第一连杆双耳环和第二连杆双耳环分别与第一摆杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接；

将四个第三摆杆的双耳环分别与阶梯U形支架四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，四个第三摆杆的另一个双耳环分别与压板四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环固连，二个圆柱形弹簧另一端分别与压板二个第一单耳环固连，组成机械爪，二个圆柱形弹簧的拉力，使铰接于第二摆杆的滚轮始终与压板接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪，组成抓取及转枕装置；

将二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段，二个第一六角螺母分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第二六棱柱轴段，另外二个第一六角螺母分别预紧，使四个第一摆杆的一端分别与二个阶梯轴的两端固连，四个第一摆杆单耳环分别与第二箱体四个螺纹孔同轴，四个第二螺栓分别预紧，使四个第一摆杆分别与第二箱体铰链连接，形成并联平行四杆机构；

将第一箱体固连于第二方筒形伸缩臂封闭端，组成转枕及推拉轨枕装置，将第二方筒形固定臂对称固连于轨道车的二个纵梁上；

所述的轨枕吊运装置是由往复运动贮存轨枕装置、刚性吊架起重装置和CMOS图像传感器组成；

所述的往复运动贮存轨枕装置是由往复运动装置和贮存轨枕箱组成，贮存轨枕箱设有滚轮和数个轨枕仓，其中左侧一半轨枕仓用于贮存好轨枕，右侧一半轨枕仓用于贮存坏轨枕；

所述的往复运动装置是由底板、横梁组件、往复运动驱动装置、对称设置的二个平行四杆机构和第三激光位移传感器组成；

所述的横梁组件是由第三方筒形固定臂和二个第三方筒形伸缩臂组成，第三方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔，第三方筒形伸缩臂设有二个单耳环和对称的二个凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的往复运动驱动装置和第一伸缩驱动装置的组成一样，除前述第三方筒形固定臂和第一方筒形固定臂结构形式不一样、第二筒形伸缩臂和第一方筒形伸缩臂结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构是第三方筒形伸缩臂、二个摆杆和移动横梁组成，移动横梁设有二个滚轮；

进行与第一伸缩驱动装置相同的组装操作，组成往复运动驱动装置装置；

将二个摆杆一端分别与第三方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与移动横梁铰链连接，组成平行四杆机构，重复前述组装操作，对称于第三方筒形固定臂和移动横梁的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构，底板固连于第三方筒形固定臂下表面，使移动横梁的二个滚轮与底板上表面接触，第三激光位移传感器固连于第三方筒形固定臂侧面，组成往复运动装置；

将底板固定于轨道车横梁、第一方筒形固定臂和第一方筒形固定臂上，贮存轨枕箱固连于移动横梁上，使贮存轨枕箱的滚轮与底板上面接触，组成往复运动贮存轨枕装置；

所述的刚性吊架起重装置是由二个悬臂梁、伸缩横梁装置、起升装置、二个抓放轨枕装置和第四激光位移传感器组成；

所述的伸缩横梁装置是由阶梯方筒形固定臂、第一阶梯方筒形伸缩臂、第二阶梯方筒形伸缩臂、多级伸缩套式油缸、端盖和推板组成，阶梯方筒形固定臂设有法兰盘、筒肩和长槽孔，第一阶梯方筒形伸缩臂设有第一筒肩、第二筒肩和长方孔，第二阶梯方筒形伸缩臂设有筒肩和二个单耳环，多级伸缩套式油缸设有第一法兰盘、第一级伸缩套筒、第二级伸缩套筒和第二法兰盘；

端盖对称固连于多级伸缩套式油缸第一法兰盘，第二阶梯方筒形伸缩臂套设于多级伸缩套式油缸上，使多级伸缩套式油缸第二法兰盘与第二阶梯方筒形伸缩臂封闭端固连，第一阶梯方筒形伸缩臂套设于第二阶梯方筒形伸缩臂上，再将阶梯方筒形固定臂套设于第一阶梯方筒形伸缩臂上，使端盖与阶梯方筒形固定臂法兰盘固连，推板固连于第二阶梯方筒形伸缩臂封闭端，将第四激光位移传感器对称固连于阶梯方筒形固定臂侧面，组成伸缩横梁装置；

所述的起升装置是由上横梁组件、起升驱动装置、对称设置的二个平行四杆机构和第五激光位移传感器组成；

所述的上横梁组件由第四方筒形固定臂和二个第四方筒形伸缩臂组成，第四方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔和二个双耳环，第四方筒形伸缩臂设有二个单耳环和对称的两个凹槽，凹槽设有螺栓孔；

所述的起升驱动装置和第一伸缩驱动装置的组成一样，除前述第四方筒形固定臂和第一方筒形固定臂结构形式不一样、第四方筒形伸缩臂和第一方筒形伸缩臂结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的平行四杆机构是由第四方筒形伸缩臂、二个摆杆和下横梁组成，下横梁设有二个圆孔；

进行与第一伸缩驱动装置相同的组装操作，组成起升驱动装置，将二个摆杆的一端分别与第四方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与下横梁铰链连接，组成平行四杆机构，重复前述组装操作，对称于第四方筒形固定臂和下横梁的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构，将第五激光位移传感器对称固连于第四方筒形固定臂下面，组成起升装置；

所述的抓放轨枕装置是由第三螺旋摆动液压马达、弹性联轴器和内广口螺母组成,第三螺旋摆动液压马达设有法兰盘和输出轴，内广口螺母设有轴颈；

将第三螺旋摆动液压马达穿入下横梁圆孔内，第三螺旋摆动液压马达法兰盘固连于下横梁上表面，弹性联轴器使第三螺旋摆动液压马达输出轴与内广口螺母轴颈固连，组成抓放轨枕装置；

将二个悬臂梁对称固连于轨道车二个纵梁上，伸缩横梁装置阶梯方筒形固定臂固连于二个悬臂梁悬臂下面，第四方筒形固定臂的二个双耳环分别与第二阶梯方筒形伸缩臂的二个单耳环同轴螺栓连接，组成轨枕吊运装置。