CN106381781A - 一种自动化轨枕更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化轨枕更换装置，是由轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成，轨道车设有四个脚轮和二个纵梁，轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、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。本发明能够将工作装置自动对准工作位置；能够实现四个螺母同步装拆，使四个螺母预紧力一致，提高螺栓的疲劳寿命，确保轨枕与钢轨连接的可靠性；能够适应直线和曲线铁轨路段换枕的相关工作；转枕及推拉轨枕为集成装置，结构简单紧凑、自动控制、操作方便，换枕工作效率高。

Description

一种自动化轨枕更换装置

技术领域

本发明涉及一种铁路养护机械，特别涉及一种自动化轨枕更换装置。

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，铁路道床局部沉降，需要进行养护，个别轨枕损坏，需要及时更换，在进行道床维护或轨枕更换的过程中，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，只有采用小型高效自动化机械，才能利用列车通行间隙进行不封路作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化轨枕更换装置。

本发明是由轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成，轨道车设有四个脚轮和二个纵梁，轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、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；

所述的轨枕四螺母同步装拆装置是由上横梁、升降装置和二个螺母装拆装置组成；

所述的升降装置是由第一串联平行四杆机构、第二串联平行四杆机构、升降驱动装置、随动平衡支撑装置和第一激光位移传感器组成；

所述的第一串联平行四杆机构由下横梁、第一摆杆、第二摆杆、二个第三摆杆、第一连杆、四个第一螺栓和上横梁组成，下横梁设有五个双耳环和对称的二个长槽孔，第一摆杆设有阶梯槽孔，第一连杆设有二对同轴的螺纹盲孔和左旋螺纹孔；

所述的第二串联平行四杆机构与第一串联平行四杆机构组成一样，第二连杆设有二对同轴的螺纹盲孔和右旋螺纹孔，除前述的第二连杆和第一连杆结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的升降驱动装置是由双输出轴液压马达、二个弹性联轴器、左旋螺杆、第一连杆、右旋螺杆、第二连杆和二个单耳环支座组成，右旋螺杆设有第一轴颈和第二轴颈，左旋螺杆和右旋螺杆结构形式一样；

所述的随动平衡支撑装置是由板形上横梁、第三串联平行四杆机构、第一撑杆、第二撑杆、滑杆、二个滑块、二个塔形刚度非线性弹簧、二个第一六角螺母、二个第二螺栓和二个第三螺栓组成，滑杆上设有固定圆盘、对称设有二个光杆段和二个螺纹段；滑块设有圆孔和一对同轴螺纹盲孔；

所述的第三串联平行四杆机构是由板形上横梁、下横梁、第四摆杆、第五摆杆、第六摆杆、第七摆杆、二个第三连杆和二个销轴组成；

将第一摆杆与下横梁铰链连接，第二摆杆、第四摆杆和下横梁三个构件间铰链连接，第一摆杆双耳环和第三摆杆双耳环与第一连杆左边一对螺纹盲孔同轴，二个第一螺栓预紧，使第一摆杆、第三摆杆和第一连杆三个构件间铰链连接，第二摆杆双耳环和另一个第三摆杆双耳环与第一连杆右边一对螺纹盲孔同轴，二个第一螺栓预紧，使第二摆杆、另一个第三摆杆和第一连杆三个构件间铰链连接，二个第三摆杆分别与上横梁铰链连接，组成第一串联平行四杆机构，重复前述组装操作，在对称于下横梁和上横梁铅垂对称面组装第二串联平行四杆机构；

将单耳环支座套设于右旋螺杆的第二轴颈上，双输出轴液压马达对称固连于板形上横梁上，弹性联轴器将右旋螺杆的第一轴颈和双输出轴液压马达的右端输出轴固连一体，再将单耳环支座套设于左旋螺杆的第二轴颈上，另一个弹性联轴器将左旋螺杆的第一轴颈和双输出轴液压马达的左端输出轴固连，将二个弹性联轴器固连于板形上横梁上，使左旋螺杆与第一连杆左旋螺纹孔同轴接触，使右旋螺杆与第二连杆右旋螺纹孔同轴接触，转动双输出轴液压马达的输出轴，使左旋螺杆旋入第一连杆左旋螺纹孔中，同时右旋螺杆旋入第二连杆右旋螺纹孔中，组成升降驱动装置；

将二个塔形刚度非线性弹簧对称套设于滑杆的二个光杆段，再将二个滑块分别套设于滑杆的二个光杆段，二个第一六角螺母分别预紧，使二个滑块分别使二个塔形刚度非线性弹簧适当压缩，将第五摆杆与下横梁铰链连接，使二个第三连杆的左边单耳环分别与第四摆杆的双耳环、第六摆杆双耳环和滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别预紧，使第四摆杆、第六摆杆和滑块三个构件间铰链连接，将二个第三连杆的右边单耳环分别与第五摆杆的双耳环、第七摆杆双耳环同轴，二个销轴分别穿入，使第三连杆、第五摆杆和第七摆杆三个构件间铰链连接，组成第三串联平行四杆机构；

将第一撑杆双耳环、第二撑杆双耳环和另一个滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第三螺栓分别预紧，使第一撑杆、第二撑杆和滑块三个构件间铰链连接，第六摆杆、第七摆杆和第二撑杆分别与板形上横梁铰链连接，组成随动平衡支撑装置；

将第一激光位移传感器对称固连于上横梁下面，组成升降装置；

所述的螺母装拆装置是由二个吊杆、第一螺旋摆动液压马达、上盖、圆形连接板、第二六角螺母、内齿轮、二个传动轴、二个齿轮、壳体、二个第一推力轴承、二个第二推力轴承、第三六角螺母、二个弹性联轴器和二个内广口磁性梅花套筒组成，第一螺旋摆动液压马达设有法兰盘、其输出轴设有圆轴段和六棱柱轴段，上盖设有轴孔，圆形连接板设有六棱柱孔，传动轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和螺纹段，壳体设有法兰盘和二个轴孔，内广口磁性梅花套筒设有轴颈；

将上盖套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段，使上盖与第一螺旋摆动液压马达法兰盘接触固连，再将圆形连接板套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，第二六角螺母预紧，内齿轮与圆形连接板同轴固连一体，齿轮套设于传动轴第一轴颈固连，第一推力轴承套设于传动轴第二轴颈上，传动轴穿过壳体轴孔使第一推力轴承与壳体接触，第二推力轴承套设于传动轴第三轴颈上，第三六角螺母旋上传动轴螺纹段预紧，弹性联轴器使传动轴第四轴颈与内广口磁性梅花套筒轴颈同轴固连一体，内齿轮置入壳体内，二个齿轮的轮齿齿面分别与内齿轮的轮齿齿面接触，上盖与壳体法兰盘固连一体，二个吊杆的一端对称固连于壳体两侧，组成螺母装拆装置，二个吊杆的另一端对称固连于方筒形固定臂二个侧面，下横梁固连于轨道车二个纵梁内侧面上，组成轨枕四螺母同步装拆装置；

所述的提轨装置是由CMOS图像传感器、第一伸缩组件、第一伸缩驱动装置、二个摆动装置、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纹孔和半圆柱孔，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、第二激光位移传感器和第二测距参照板组成，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、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、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，第二激光位移传感器对称固连于第一方筒形固定臂上表面，第二测距参照板固连于第一方筒形伸缩臂上面；

所述的摆动装置是由第一箱体、第二螺旋摆动液压马达、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二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，第二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，CMOS图像传感器固连于轨道车纵梁外侧，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、转动装置、二个连接板和抓取及转枕装置组成；

所述的第二伸缩组件是由第二方筒形固定臂、第二方筒形伸缩臂和第三激光位移传感器组成，第二方筒形固定臂设有法兰盘，第二方筒形伸缩臂设有隔板和二个对称凹槽，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、第一六角螺母、二个第一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，第一六角螺母预紧，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，二个第一螺栓分别旋入预紧，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，第三激光位移传感器对称固连于第二方筒形固定臂上面；

所述的转动装置是由第二方筒形伸缩臂、第三螺旋摆动液压马达、悬臂空心阶梯轴、第一推力轴承、第一箱体、第二推力轴承、第二六角螺母、圆形连接板、第三六角螺母、端盖和等强度悬臂梁组成，第三螺旋摆动液压马达输出轴设有螺纹段和六棱柱轴段，悬臂空心阶梯轴设有螺纹段、第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈和连接板，连接板设有限位圆弧槽，第一箱体设有限位销和悬臂阶梯轴套，悬臂阶梯轴套设有第一轴套、第二轴套和第三轴套，端盖设有销轴，圆形连接板设有六棱柱轴孔，等强度悬臂梁设有销轴孔和法兰盘；

将第三螺旋摆动液压马达固连于第二方筒形伸缩臂隔板前端底板上，空心悬臂阶梯轴套设于第三螺旋摆动液压马达上，使悬臂空心阶梯轴连接板固连于第二方筒形伸缩臂端面，第一推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第三轴颈上，第一箱体悬臂阶梯轴套套设于空心悬臂阶梯轴上，使第一推力轴承置入第一箱体悬臂阶梯轴套第三轴套段，悬臂阶梯轴套第二轴套段套设于空心阶梯轴第二轴颈上，第二推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第一轴颈上，置入悬臂阶梯轴套第一轴套段，第二六角螺母旋入悬臂空心阶梯轴螺纹段预紧，使第一箱体与悬臂空心阶梯轴铰链连接，圆形连接板套设于第三螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，使圆形连接板固连于箱体悬臂阶梯轴套自由端，第三六角螺母旋入第二螺旋摆动液压马达输出轴螺纹段预紧，使第三螺旋摆动液压马达输出轴与第一箱体固连，端盖固连于第一箱体上，等强度悬臂梁销孔套设于端盖销轴上，等强度悬臂梁法兰盘固连于第二方筒形伸缩臂上面，组成转动装置；

所述的抓取及转枕装置是由第二箱体、第四螺旋摆动液压马达、液压油缸、第一推力轴承、第二推力轴承、第四六角螺母、活塞、活塞杆、阶梯U形支架、第一连杆、第二连杆、二个第一摆杆、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，第四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，第一摆杆设有单耳环、销孔和双耳环；

所述的机械爪是由阶梯U形支架、四个第二摆杆、二个圆柱形弹簧和压板组成，第二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；

将第四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，使第四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，使第四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液压油缸第三轴颈上，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，第四六角螺母预紧，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一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二个第一摆杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接；

四个第二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，四个第二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，使铰接于第一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；

二个连接板将第一箱体与第二箱体固连一体，组成转枕及推拉轨枕装置。

本发明的有益效果是：

1.能够将工作装置自动快速对准工作位置；

2.能够实现四个螺母同步装拆，使四个螺母预紧力一致，提高螺栓的疲劳寿命，确保轨枕与钢轨连接的可靠性；

3.能适应直线和曲线铁轨路段换枕的相关工作；

4.转枕及推拉轨枕为集成装置，结构简单紧凑、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A处局部放大示意图。

图3是本发明之轨枕四螺母同步装拆装置工作状态立体示意图。

图4是本发明之升降驱动装置分解立体示意图。

图5是本发明之随动平衡支撑装置分解立体示意图。

图6是本发明之螺母装拆装置分解立体示意图。

图7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8是本发明之第一伸缩驱动装置分解立体示意图。

图9是本发明之摆动装置分解立体示意图。

图10是本发明之转枕及推拉轨枕装置侧壁剖开工作状态立体示意图。

图11是本发明之第二伸缩驱动装置分解立体示意图。

图12是本发明之转动装置分解立体示意图。

图13是本发明之抓取及转枕装置分解立体示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明是由轨枕四螺母同步装拆装置7、提轨装置8、转枕及推拉轨枕装置9、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20设有四个脚轮201和二个纵梁202，轨枕四螺母同步装拆装置7、提轨装置8、转枕及推拉轨枕装置9、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3至5所示，所述的轨枕四螺母同步装拆装置7是由上横梁71、升降装置72和二个螺母装拆装置73组成；

所述的升降装置72是由第一串联平行四杆机构721、第二串联平行四杆机构722、升降驱动装置723、随动平衡支撑装置724和第一激光位移传感器725组成；

所述的第一串联平行四杆机构721由下横梁7211、第一摆杆7212、第二摆杆7213、二个第三摆杆7214、第一连杆7215、四个第一螺栓7216和上横梁71组成，下横梁7221设有五个双耳环72211和对称的二个长槽孔72212，第一摆杆7212设有阶梯槽孔72121，第一连杆7215设有二对同轴的螺纹盲孔72151和左旋螺纹孔72152；

所述的第二串联平行四杆机构722与第一串联平行四杆机构721组成一样，第二连杆7225设有二对同轴的螺纹盲孔72251和右旋螺纹孔72252，除前述的第二连杆7225和第一连杆7215结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的升降驱动装置723是由双输出轴液压马达7231、二个弹性联轴器7232、左旋螺杆7233、第一连杆7215、右旋螺杆7234、第二连杆7225和二个单耳环支座7235组成，右旋螺杆7234设有第一轴颈72341和第二轴颈72342，左旋螺杆7233和右旋螺杆7234结构形式一样；

所述的随动平衡支撑装置724是由板形上横梁7240、第三串联平行四杆机构7241、第一撑杆7242、第二撑杆7243、滑杆7244、二个滑块7245、二个塔形刚度非线性弹簧7246、二个第一六角螺母7247、二个第二螺栓7248和二个第三螺栓7249组成，滑杆7244上设有固定圆盘72441、对称设有二个光杆段72442和二个螺纹段72443；滑块7245设有圆孔72451和一对同轴螺纹盲孔72452；

所述的第三串联平行四杆机构7241是由板形上横梁7240、下横梁7211、第四摆杆72412、第五摆杆72413、第六摆杆72414、第七摆杆72415、二个第三连杆72416和二个销轴72417组成；

将第一摆杆7212与下横梁7211铰链连接，第二摆杆7213、第四摆杆72412和下横梁7211三个构件间铰链连接，第一摆杆7212双耳环和第三摆杆7214双耳环与第一连杆7215左边一对螺纹盲孔72151同轴，二个第一螺栓7216预紧，使第一摆杆7212、第三摆杆7214和第一连杆7215三个构件间铰链连接，第二摆杆7213双耳环和另一个第三摆杆7214双耳环与第一连杆7215右边一对螺纹盲孔72151同轴，二个第一螺栓7216预紧，使第二摆杆7213、另一个第三摆杆7214和第一连杆7215三个构件间铰链连接，二个第三摆杆7214分别与上横梁71铰链连接，组成第一串联平行四杆机构721，重复前述组装操作，在对称于下横梁7211和上横梁71铅垂对称面组装第二串联平行四杆机构722；

将单耳环支座7235套设于右旋螺杆的第二轴颈72342上，双输出轴液压马达7231对称固连于板形上横梁7240上，弹性联轴器7232将右旋螺杆的第一轴颈72341和双输出轴液压马达7231的右端输出轴固连一体，再将单耳环支座7235套设于左旋螺杆7233的第二轴颈上，另一个弹性联轴器7232将左旋螺杆7233的第一轴颈和双输出轴液压马达7231的左端输出轴固连，将二个弹性联轴器7232固连于板形上横梁7240上，使左旋螺杆7233与第一连杆左旋螺纹孔72152同轴接触，使右旋螺杆7234与第二连杆右旋螺纹孔72252同轴接触，转动双输出轴液压马达7231的输出轴，使左旋螺杆7233旋入第一连杆左旋螺纹孔72152中，同时右旋螺杆7234旋入第二连杆右旋螺纹孔72252中，组成升降驱动装置723；

将二个塔形刚度非线性弹簧7246对称套设于滑杆的二个光杆段72442，再将二个滑块7245分别套设于滑杆的二个光杆段72442，二个第一六角螺母7247分别预紧，使二个滑块7245分别使二个塔形刚度非线性弹簧7246适当压缩，将第五摆杆72413与下横梁7211铰链连接，使二个第三连杆72416的左边单耳环分别与第四摆杆72412的双耳环、第六摆杆72414双耳环和滑块的一对螺纹盲孔72452同轴，二个第二螺栓7248分别预紧，使第四摆杆72412、第六摆杆72414和滑块7245三个构件间铰链连接，将二个第三连杆72416的右边单耳环分别与第五摆杆72413的双耳环、第七摆杆72415双耳环同轴，二个销轴72417分别穿入，使第三连杆72416、第五摆杆72413和第七摆杆72415三个构件间铰链连接，组成第三串联平行四杆机构7241；

将第一撑杆7242双耳环、第二撑杆7243双耳环和另一个滑块7245的一对螺纹盲孔72452同轴，二个第三螺栓7249分别预紧，使第一撑杆7242、第二撑杆7243和滑块7245三个构件间铰链连接，第六摆杆72414、第七摆杆72415和第二撑杆7243分别与板形上横梁7240铰链连接，组成随动平衡支撑装置724；

将第一激光位移传感器725对称固连于上横梁71下面，组成升降装置72；

请参阅图6所示，所述的螺母装拆装置73是由二个吊杆731、第一螺旋摆动液压马达732、上盖733、圆形连接板734、第二六角螺母735、内齿轮736、二个传动轴737、二个齿轮738、壳体739、二个第一推力轴承740、二个第二推力轴承741、第三六角螺母742、二个弹性联轴器743和二个内广口磁性梅花套筒744组成，第一螺旋摆动液压马达732设有法兰盘7321、其输出轴设有圆轴段7321和六棱柱轴段7322，上盖733设有轴孔7331，圆形连接板734设有六棱柱孔7341，传动轴737设有第一轴颈7371、第二轴颈7372、第三轴颈7373、第四轴颈7374和螺纹段7375，壳体739设有法兰盘7391和二个轴孔7392，内广口磁性梅花套筒744设有轴颈7441；

将上盖733套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段7321，使上盖733与第一螺旋摆动液压马达法兰盘7321接触固连，再将圆形连接板734套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段7322，第二六角螺母735预紧，内齿轮736与圆形连接板734同轴固连一体，齿轮738套设于传动轴第一轴颈7371固连，第一推力轴承740套设于传动轴第二轴颈7372上，传动轴737穿过壳体轴孔7392使第一推力轴承740与壳体739接触，第二推力轴承741套设于传动轴第三轴颈7373上，第三六角螺母742旋上传动轴螺纹段7375预紧，弹性联轴器743使传动轴第四轴颈7374与内广口磁性梅花套筒轴颈7441同轴固连一体，内齿轮736置入壳体739内，二个齿轮738的轮齿齿面分别与内齿轮736的轮齿齿面接触，上盖733与壳体法兰盘7391固连一体，二个吊杆731的一端对称固连于壳体739两侧，组成螺母装拆装置73，二个吊杆731的另一端对称固连于方筒形固定臂711二个侧面，下横梁7221固连于轨道车二个纵梁202内侧面上，组成轨枕四螺母同步装拆装置7；

所述的提轨装置8是由CMOS图像传感器80、第一伸缩组件81、第一伸缩驱动装置82、二个摆动装置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对称设有四个螺纹孔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；

请参阅图7至9所示，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、第二激光位移传感器813和第二测距参照板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、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、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，第二激光位移传感器813对称固连于第一方筒形固定臂811上表面，第二测距参照板814固连于第一方筒形伸缩臂812上面；

所述的摆动装置83是由第一箱体831、第二螺旋摆动液压马达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套设于第二螺旋摆动液压马达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，第二螺旋摆动液压马达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，CMOS图像传感器80固连于轨道车纵梁202外侧，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2、图11至13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、转动装置92、二个连接板93和抓取及转枕装置94组成；

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和第三激光位移传感器903组成，第二方筒形固定臂901设有法兰盘9011，第二方筒形伸缩臂902设有隔板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、第一六角螺母917、二个第一螺栓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，第一六角螺母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，二个第一螺栓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，第三激光位移传感器903对称固连于第二方筒形固定臂901上面；

所述的转动装置92是由第二方筒形伸缩臂902、第三螺旋摆动液压马达921、悬臂空心阶梯轴922、第一推力轴承923、第一箱体924、第二推力轴承925、第二六角螺母926、圆形连接板927、第三六角螺母928、端盖929和等强度悬臂梁930组成，第三螺旋摆动液压马达921输出轴设有螺纹段9211和六棱柱轴段9212，悬臂空心阶梯轴922设有螺纹段9221、第一轴颈9222、第二轴颈9223、第三轴颈9224和连接板9225，连接板9225设有限位圆弧槽92251，第一箱体924设有限位销9241和悬臂阶梯轴套9242，悬臂阶梯轴套9242设有第一轴套92421、第二轴套92422和第三轴套92423，端盖929设有销轴9291，圆形连接板927设有六棱柱轴孔9271，等强度悬臂梁930设有销轴孔9301和法兰盘9302；

将第三螺旋摆动液压马达921固连于第二方筒形伸缩臂隔板9021前端底板上，空心悬臂阶梯轴922套设于第三螺旋摆动液压马达921上，使悬臂空心阶梯轴连接板9225固连于第二方筒形伸缩臂902端面，第一推力轴承923套设于悬臂空心阶梯轴第三轴颈9224上，第一箱体悬臂阶梯轴套9242套设于空心悬臂阶梯轴922上，使第一推力轴承923置入第一箱体悬臂阶梯轴套第三轴套段92423，悬臂阶梯轴套第二轴套段92422套设于空心阶梯轴第二轴颈9223上，第二推力轴承925套设于悬臂空心阶梯轴第一轴颈9222上，置入悬臂阶梯轴套第一轴套段92421，第二六角螺母926旋入悬臂空心阶梯轴螺纹段9221预紧，使第一箱体924与悬臂空心阶梯轴922铰链连接，圆形连接板927套设于第三螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段9212，使圆形连接板927固连于箱体悬臂阶梯轴套9242自由端，第三六角螺母928旋入第二螺旋摆动液压马达输出轴螺纹段9211预紧，使第三螺旋摆动液压马达921输出轴与第一箱体924固连，端盖929固连于第一箱体924上，等强度悬臂梁销孔9301套设于端盖销轴9291上，等强度悬臂梁法兰盘9302固连于第二方筒形伸缩臂902上面，组成转动装置92；

所述的抓取及转枕装置94是由第二箱体941、第四螺旋摆动液压马达942、液压油缸943、第一推力轴承944、第二推力轴承945、第四六角螺母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、二个第一摆杆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，第四螺旋摆动液压马达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，第一摆杆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、四个第二摆杆9551、二个圆柱形弹簧9552和压板9553组成，第二摆杆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；

将第四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，使第四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，使第四螺旋摆动液压马达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套设于液压油缸第三轴颈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，第四六角螺母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与第一箱体轴套段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分别与二个第一摆杆单耳环9521同轴穿入销轴铰链连接；

四个第二摆杆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，四个第二摆杆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，使铰接于第一摆杆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；

二个连接板93将第一箱体924与第二箱体941固连一体，组成转枕及推拉轨枕装置9。

本发明的工作过程和原理如下：

1.拆卸螺母工作：采用人工或机械将坏轨枕两侧轨枕间石碴清理完，坏轨枕右侧第二轨枕外侧螺栓用机油标记，工程车牵引轨道车运行至坏轨枕附近时，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，使工程车停在CMOS图像传感器与机油标记螺栓同轴的位置，四个内广口磁性梅花套筒分别与固连于轨枕上的四个螺栓同轴，图1所示位置，油泵开始工作，高压油使第一升降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同步转动，分别推动第一连杆和第二连杆平动，使对称设置的第一串联平行四杆机构和第二串联平行四杆机构的上下各二对摆杆同步背向摆动，第一升降装置托带二个螺母装拆装置下降，通过第一激光位移传感器测量其与第一升降驱动双输出轴液压马达的位移信号，来控制第一升降驱动双输出轴液压马达和第一螺旋摆动液压马达工作，当内广口磁性梅花套筒套设于螺母上，图3所示位置，第一升降驱动双输出轴液压马达停止正向转动，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达开始反向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托带二个内齿轮转动，每个内齿轮同时与二个齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内广口磁性梅花套筒反向同步转动，四个内广口磁性梅花套筒同步旋下四个螺母，内广口磁性梅花套筒的磁性使旋下的螺母留在内广口磁性梅花套筒内，二个第一螺旋摆动液压马达停止反向转动，高压油使第一升降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同步转动，分别拉动第一连杆和第二连杆平动，使对称设置的第一串联平行四杆机构和第二串联平行四杆机构的上下各二对摆杆相向同步摆动，第一升降装置托带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，完成拆卸螺母工作；

2.拉出坏轨枕工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕钢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坏轨枕正上方，高压油使液压马达开始正向转动，驱动螺杆正向转动，使方形螺母推动第二方筒伸缩臂伸出，第二方筒伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向外运动，通过第三激光位移传感器测量其与等强度悬臂梁的位移信号，来控制液压马达、第三螺旋摆动液压马达和第四螺旋摆动液压马达工作，转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，使方形螺母拉动第二方筒伸缩臂缩回，第二方筒伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向内运动，同时高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，驱动第一箱体正向转动，第一箱体托带与其固连的第二箱体正向转动，第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动，当第一箱体正向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽一端接触时，第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第三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伸出，推动第一连杆和第二连杆运动，使二个对称设置的第三摆杆相向摆动，铰接于第三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同步正向转动，使左旋方形螺母和右旋方形螺母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，来控制第一伸缩驱动双输出轴液压马达和第二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同步反向转动，使左旋方形螺母和右旋方形螺母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，同时第二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，第二螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第二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；

高压油使第四螺旋摆动液压马达开始正向转动，使液压油缸托带机械爪正向转动，机械爪使轨枕正向转动，当第四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°，第四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，高压油使第四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，当第四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一限位面接触时，机械爪使轨枕反向转动90°，图7所示位置，第四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；

高压油使液压马达开始正向转动，第二方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向外运动至适当位置，液压马达停止正向转动；高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，驱动第一箱体反向转动，第一箱体托带与其固连的第二箱体反向转动，第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动，当第一箱体反向转动至其限位销与悬臂空心阶梯轴连接板限位圆弧槽另一端接触时，第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第三螺旋摆动液压马达保压，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；

高压油使第二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，第二螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，油泵停止工作，拉出坏轨枕工作结束，牵引车牵引轨道车左移，采用人工或机械将坏轨枕移开；

3.推进好轨枕工作：采用人工或机械将好轨枕摆好后，工程车牵引轨道车运行待换轨枕附近时，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，使工程车停在CMOS图像传感器与用机油标记螺栓同轴的位置，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，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，转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；

高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，使第二箱体托带抓取及转枕装置正向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第三螺旋摆动液压马达保压，高压油使液压马达开始反向转动，使转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好轨枕两侧适当位置时，图7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，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，使第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向内运动，同时第二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，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，当伸缩套式提轨油缸向内运动至其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伸缩套筒开始逐级伸出，缩套式提轨油缸的缸体加力板将钢轨顶起，电磁换向阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压；

高压油使第四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°时，第四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，使机械爪推动好轨枕向内运动，当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，高压油使第四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°时，第四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；

高压油使液压马达开始正向转动，第二方筒形伸缩臂托带转动装置和抓取及转枕装置向外运动至适当位置，液压马达停止正向转动；高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，使第二箱体托带抓取及转枕装置反向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动，电磁换向阀的中位使第三螺旋摆动液压马达保压，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的伸缩套筒开始逐级缩回，钢轨下落至原位置，伸缩套式提轨油缸停止工作，电磁换向阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压；

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；

高压油使第二螺旋摆动液压马达反向转动，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，第二螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，推进好轨枕工作结束；

4.安装螺母工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨枕钢轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移一个轨枕间距，四个留有螺母内广口磁性梅花套筒分别与固连于轨枕上的四个螺栓同轴，高压油使第一升降驱动双输出轴液压马达开始正向转动，第一升降装置托带二个螺母装拆装置下降，当其下降至内广口磁性梅花套筒中的螺母与已换轨枕螺栓接触，图3所示位置，第一升降驱动双输出轴液压马达停止正向转动，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达正向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托带二个内齿轮正向转动，每个内齿轮同时与二个齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内广口磁性梅花套筒正向同步转动，四个内广口磁性梅花套筒内的螺母同步旋入轨枕四个螺栓并预紧，高压油使第一升降驱动双输出轴液压马达开始反向转动，第一升降装置托带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，油泵停止工作，安装螺母工作完成，工程车牵引轨道车运行离开。

升降装置中对称设置的第一串联平行四杆机构和第二串联平行四杆机构，使上横梁与下横梁始终平行，第三串联平行四杆机构使板形上横梁始终与下横梁平行，以适应直线和曲线铁轨路段换枕的对应工作；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；

在图1所示位置，二个刚度非线性塔簧适量压缩，此时对称设置的第六摆杆和第二撑杆与第二上横梁夹角最大，二个塔簧通过二个滑块分别作用于第六摆杆和第二撑杆上的力大于其较小弹性力，塔簧作用于第六摆杆和第二撑杆上的力铅垂分力大，使随动平衡支撑装置承受双输出轴液压马达自重、二个第一弹性联轴器自重、二个单耳环支座自重和左右旋二个螺杆的部分自重的总和而平衡，随动平衡支撑装置随升降装置升降而升降，在图3所示位置，二个刚度非线性塔簧压缩量最大，此时对称设置的第六摆杆和第二撑杆与第二上横梁夹角最小，二个塔簧通过二个滑块分别作用于第六摆杆和第二摆杆上的力小于最大弹性力，塔簧作用于第六摆杆和第二撑杆上的力铅垂分力小，使随动平衡支撑装置承受双输出轴液压马达自重、二个第一弹性联轴器自重、二个单耳环支座自重和左右旋二个螺杆的部分自重的总和而平衡，避免左右旋二个螺杆承受弯矩。

Claims (1)

1.一种自动化轨枕更换装置，其特征在于：是由轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成，轨道车设有四个脚轮和二个纵梁，轨枕四螺母同步装拆装置、提轨装置、转枕及推拉轨枕装置、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；

所述的轨枕四螺母同步装拆装置是由上横梁、升降装置和二个螺母装拆装置组成；

所述的升降装置是由第一串联平行四杆机构、第二串联平行四杆机构、升降驱动装置、随动平衡支撑装置和第一激光位移传感器组成；

所述的第一串联平行四杆机构由下横梁、第一摆杆、第二摆杆、二个第三摆杆、第一连杆、四个第一螺栓和上横梁组成，下横梁设有五个双耳环和对称的二个长槽孔，第一摆杆设有阶梯槽孔，第一连杆设有二对同轴的螺纹盲孔和左旋螺纹孔；

所述的第二串联平行四杆机构与第一串联平行四杆机构组成一样，第二连杆设有二对同轴的螺纹盲孔和右旋螺纹孔，除前述的第二连杆和第一连杆结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；

所述的升降驱动装置是由双输出轴液压马达、二个弹性联轴器、左旋螺杆、第一连杆、右旋螺杆、第二连杆和二个单耳环支座组成，右旋螺杆设有第一轴颈和第二轴颈，左旋螺杆和右旋螺杆结构形式一样；

所述的随动平衡支撑装置是由板形上横梁、第三串联平行四杆机构、第一撑杆、第二撑杆、滑杆、二个滑块、二个塔形刚度非线性弹簧、二个第一六角螺母、二个第二螺栓和二个第三螺栓组成，滑杆上设有固定圆盘、对称设有二个光杆段和二个螺纹段；滑块设有圆孔和一对同轴螺纹盲孔；

所述的第三串联平行四杆机构是由板形上横梁、下横梁、第四摆杆、第五摆杆、第六摆杆、第七摆杆、二个第三连杆和二个销轴组成；

将第一摆杆与下横梁铰链连接，第二摆杆、第四摆杆和下横梁三个构件间铰链连接，第一摆杆双耳环和第三摆杆双耳环与第一连杆左边一对螺纹盲孔同轴，二个第一螺栓预紧，使第一摆杆、第三摆杆和第一连杆三个构件间铰链连接，第二摆杆双耳环和另一个第三摆杆双耳环与第一连杆右边一对螺纹盲孔同轴，二个第一螺栓预紧，使第二摆杆、另一个第三摆杆和第一连杆三个构件间铰链连接，二个第三摆杆分别与上横梁铰链连接，组成第一串联平行四杆机构，重复前述组装操作，在对称于下横梁和上横梁铅垂对称面组装第二串联平行四杆机构；

将单耳环支座套设于右旋螺杆的第二轴颈上，双输出轴液压马达对称固连于板形上横梁上，弹性联轴器将右旋螺杆的第一轴颈和双输出轴液压马达的右端输出轴固连一体，再将单耳环支座套设于左旋螺杆的第二轴颈上，另一个弹性联轴器将左旋螺杆的第一轴颈和双输出轴液压马达的左端输出轴固连，将二个弹性联轴器固连于板形上横梁上，使左旋螺杆与第一连杆左旋螺纹孔同轴接触，使右旋螺杆与第二连杆右旋螺纹孔同轴接触，转动双输出轴液压马达的输出轴，使左旋螺杆旋入第一连杆左旋螺纹孔中，同时右旋螺杆旋入第二连杆右旋螺纹孔中，组成升降驱动装置；

将二个塔形刚度非线性弹簧对称套设于滑杆的二个光杆段，再将二个滑块分别套设于滑杆的二个光杆段，二个第一六角螺母分别预紧，使二个滑块分别使二个塔形刚度非线性弹簧适当压缩，将第五摆杆与下横梁铰链连接，使二个第三连杆的左边单耳环分别与第四摆杆的双耳环、第六摆杆双耳环和滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓分别预紧，使第四摆杆、第六摆杆和滑块三个构件间铰链连接，将二个第三连杆的右边单耳环分别与第五摆杆的双耳环、第七摆杆双耳环同轴，二个销轴分别穿入，使第三连杆、第五摆杆和第七摆杆三个构件间铰链连接，组成第三串联平行四杆机构；

将第一撑杆双耳环、第二撑杆双耳环和另一个滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第三螺栓分别预紧，使第一撑杆、第二撑杆和滑块三个构件间铰链连接，第六摆杆、第七摆杆和第二撑杆分别与板形上横梁铰链连接，组成随动平衡支撑装置；

将第一激光位移传感器对称固连于上横梁下面，组成升降装置；

所述的螺母装拆装置是由二个吊杆、第一螺旋摆动液压马达、上盖、圆形连接板、第二六角螺母、内齿轮、二个传动轴、二个齿轮、壳体、二个第一推力轴承、二个第二推力轴承、第三六角螺母、二个弹性联轴器和二个内广口磁性梅花套筒组成，第一螺旋摆动液压马达设有法兰盘、其输出轴设有圆轴段和六棱柱轴段，上盖设有轴孔，圆形连接板设有六棱柱孔，传动轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和螺纹段，壳体设有法兰盘和二个轴孔，内广口磁性梅花套筒设有轴颈；

将上盖套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段，使上盖与第一螺旋摆动液压马达法兰盘接触固连，再将圆形连接板套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，第二六角螺母预紧，内齿轮与圆形连接板同轴固连一体，齿轮套设于传动轴第一轴颈固连，第一推力轴承套设于传动轴第二轴颈上，传动轴穿过壳体轴孔使第一推力轴承与壳体接触，第二推力轴承套设于传动轴第三轴颈上，第三六角螺母旋上传动轴螺纹段预紧，弹性联轴器使传动轴第四轴颈与内广口磁性梅花套筒轴颈同轴固连一体，内齿轮置入壳体内，二个齿轮的轮齿齿面分别与内齿轮的轮齿齿面接触，上盖与壳体法兰盘固连一体，二个吊杆的一端对称固连于壳体两侧，组成螺母装拆装置，二个吊杆的另一端对称固连于方筒形固定臂二个侧面，下横梁固连于轨道车二个纵梁内侧面上，组成轨枕四螺母同步装拆装置；

所述的提轨装置是由CMOS图像传感器、第一伸缩组件、第一伸缩驱动装置、二个摆动装置、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纹孔和半圆柱孔，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、第二激光位移传感器和第二测距参照板组成，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、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、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，第二激光位移传感器对称固连于第一方筒形固定臂上表面，第二测距参照板固连于第一方筒形伸缩臂上面；

所述的摆动装置是由第一箱体、第二螺旋摆动液压马达、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二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，第二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，CMOS图像传感器固连于轨道车纵梁外侧，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、转动装置、二个连接板和抓取及转枕装置组成；

所述的第二伸缩组件是由第二方筒形固定臂、第二方筒形伸缩臂和第三激光位移传感器组成，第二方筒形固定臂设有法兰盘，第二方筒形伸缩臂设有隔板和二个对称凹槽，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、第一六角螺母、二个第一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，第一六角螺母预紧，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，二个第一螺栓分别旋入预紧，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，第三激光位移传感器对称固连于第二方筒形固定臂上面；

所述的转动装置是由第二方筒形伸缩臂、第三螺旋摆动液压马达、悬臂空心阶梯轴、第一推力轴承、第一箱体、第二推力轴承、第二六角螺母、圆形连接板、第三六角螺母、端盖和等强度悬臂梁组成，第三螺旋摆动液压马达输出轴设有螺纹段和六棱柱轴段，悬臂空心阶梯轴设有螺纹段、第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈和连接板，连接板设有限位圆弧槽，第一箱体设有限位销和悬臂阶梯轴套，悬臂阶梯轴套设有第一轴套、第二轴套和第三轴套，端盖设有销轴，圆形连接板设有六棱柱轴孔，等强度悬臂梁设有销轴孔和法兰盘；

将第三螺旋摆动液压马达固连于第二方筒形伸缩臂隔板前端底板上，空心悬臂阶梯轴套设于第三螺旋摆动液压马达上，使悬臂空心阶梯轴连接板固连于第二方筒形伸缩臂端面，第一推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第三轴颈上，第一箱体悬臂阶梯轴套套设于空心悬臂阶梯轴上，使第一推力轴承置入第一箱体悬臂阶梯轴套第三轴套段，悬臂阶梯轴套第二轴套段套设于空心阶梯轴第二轴颈上，第二推力轴承套设于悬臂空心阶梯轴第一轴颈上，置入悬臂阶梯轴套第一轴套段，第二六角螺母旋入悬臂空心阶梯轴螺纹段预紧，使第一箱体与悬臂空心阶梯轴铰链连接，圆形连接板套设于第三螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，使圆形连接板固连于箱体悬臂阶梯轴套自由端，第三六角螺母旋入第二螺旋摆动液压马达输出轴螺纹段预紧，使第三螺旋摆动液压马达输出轴与第一箱体固连，端盖固连于第一箱体上，等强度悬臂梁销孔套设于端盖销轴上，等强度悬臂梁法兰盘固连于第二方筒形伸缩臂上面，组成转动装置；

所述的抓取及转枕装置是由第二箱体、第四螺旋摆动液压马达、液压油缸、第一推力轴承、第二推力轴承、第四六角螺母、活塞、活塞杆、阶梯U形支架、第一连杆、第二连杆、二个第一摆杆、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，第四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，第一摆杆设有单耳环、销孔和双耳环；

所述的机械爪是由阶梯U形支架、四个第二摆杆、二个圆柱形弹簧和压板组成，第二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；

将第四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，使第四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，使第四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液压油缸第三轴颈上，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，第四六角螺母预紧，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一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二个第一摆杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接；

四个第二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，四个第二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，使铰接于第一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；

二个连接板将第一箱体与第二箱体固连一体，组成转枕及推拉轨枕装置。