CN106468041A - 一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置及变跨方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地铁铺轨工程机械技术领域，具体来说是一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置及变跨方法，通过各部件共同运作，实现行进过程的自动变跨。本发明同现有技术相比，其优点在于：预先铺设梯形连续过渡变跨区间轨道，隧道内变跨作业不需要使用吊装支撑用其它辅助设备，减少了辅助成本投入；辅助过渡轨的使用，方便了正线运行轨道快捷过渡至区间作业轨道，实现了轨道施工的连续性作业；实现了区间变跨作业零耗时，极大节省人工、大大地提高施工速度；铺设区间运行轨道及安装过渡轨均在隧道地面进行，且施工单元轻巧，避免了吊装安全隐患，实现本质安全铺轨变跨作业；隧道内进行的变跨作业均采用电力能源作业，不产生能源污染，达到了环保要求。

Description

一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置及变跨方法

[技术领域]

本发明涉及地铁铺轨工程机械技术领域，具体来说是一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置及变跨方法。

[背景技术]

目前国内地铁铺轨施工过程中铺轨机在盾构作业区间变跨采用的方法有：1)在盾构顶部吊挂起升铺轨机，或在上横梁底部采用平板车拖运支架顶升铺轨机，将铺轨机主要部件解体，再重新组装实现变跨。采用此方法变跨：由于铺轨机顶升、解体、安装作业均在盾构内进行，空间狭小，吊装顶升不便，拆装繁琐，作业困难，变跨费时费工，效率低下。2)铺轨机上横梁采用单箱梁翼缘设置滚轮吊挂支腿结构，盾构顶部吊挂起升铺轨机，不解体部件，人工或电动驱动支腿总成带动大车走行梁沿翼缘轨道伸缩移动到作业轨距，实现变跨作业。采用此方法变跨：铺轨机处于悬空状态，稳定性差，极易因两侧支腿框架不均匀移动造成整机失稳，产生摆动或倾覆现象，具有较大安全隐患。3)铺轨机上横梁采用单箱梁导套、导柱液压油缸驱动伸缩机构，在上横梁底部采用平板车拖运液压支撑架，液压油缸顶升铺轨机上横梁使整机悬空脱离走行轨，导套、导柱上横梁液压驱动伸张支腿实现变跨作业。采用此方法变跨：增加了液压动力机构，增加了铺轨机的制造成本，需要停机平板车配合完成变跨，虽然机械化程度有所提高减少了人工，但其性价比下降，无法彻底解决过站变跨工效底的问题，液压系统对操作人员技术要求较高，增加维修难度及技工成本，液压油的泄露风险会造成施工区间的油污染。4)铺轨机上横梁采用双箱梁导套、导柱伸缩结构配套丝杠丝母驱动装置，大车走行梁设置横移轮，采用底部低位短距离临时顶升整机降落于临时横移轨道方式。如我国专利申请号：CN201410065674.X公开的一种铺轨机低位顶升快速横移变跨装置及方法，铺轨机上部丝杠丝母驱动装置驱动导套沿上横梁的导柱滑移，带动支腿总成的走行梁底部横移轮沿临时横移轨道滚动运动实现变跨。采用此方法变跨：虽然加快了变跨作业时间，减少了变跨安全风险，但是在区间变跨时还是要停机、顶升、铺设临时横移轨道、人工或电动驱动变跨，费时费工，无法做到零耗时过站变跨作业。

综上所述，现有铺轨施工装置及方法在实际应用中都需要停机进行不同作业面跨度转换，占用有效铺轨作业时间，为满足铺轨施工效率的更高需求，铺轨装置实现作业面变跨零耗时，成为必然的趋势，因此开发一种不需要任何辅助设备，可行进过程自动变跨，实现作业面变跨零耗时，减少大量人工，节能环保的铺轨装置及方法成为必然的趋势。

[发明内容]

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置及变跨方法，在行进过程中通过梯形连续过渡变跨轨道、上部横移机构、感应器、横移机构和支腿总成的共同运作，实现上部电力驱动下部车轮随支腿沿轨道动态偏移的行进过程自动变跨，实现作业面变跨零耗时。

为了实现上述目的，设计一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置，包括：导柱型上横梁、上横梁导套、支腿、走行梁、感应器和横移机构，其特征在于铺轨机采用导柱型上横梁与上横梁导套滑移机构，支腿顶端与上横梁导套螺栓固定连接，支腿底端固定在走行梁上，走行梁前后两端下部在运行轨道侧面分别设置一处感应器，横移机构驱动电机固定在支腿纵梁上，丝杆一端与驱动电机连接，另一端旋入导柱型上横梁上的铰接丝母中。

所述的铺轨机下部设有辅助过渡轨，辅助过渡轨用于铺轨机由正线运行轨道变跨至区间运行轨道，辅助过渡轨两端分别与正线运行轨道、过渡梯形轨道临时固定连接，过渡梯形轨道渐变成区间运行轨距，梯形口大端连接区间运行轨道。

本发明还设计一种采用所述的有关铺轨机行进过程自动变跨装置的变跨方法，其特征在于方法如下：首先在作业区间铺设梯形连续过渡变跨轨道，然后铺轨机在行进过程中，上部横移机构根据安装于走行梁上的感应器传递区间轨距变化数据的反馈信息，同步驱动支腿总成随区间轨距动态伸缩变化，实现上部电力驱动下部车轮随支腿沿轨道动态偏移的行进过程自动变跨。

所述的方法具体如下：正线运行轨道与盾构区间运行轨道变跨；

a.通过轨道车牵引铺轨机进场，由正线运行轨道行驶至作业面，解除轨道车与铺轨机之间的连接，接通整机电源，拆除上横梁导套与导柱型上横梁间定位承力销轴，安装辅助过渡轨，完成变跨前准备；

b.放下感应器，铺轨机切换至自动变跨模式，操作铺轨机缓慢行驶通过辅助过渡轨，并运行到过渡梯形轨道上，铺轨机电气控制系统根据感应器所检测的轨距变化数据，即时发出指令，横移机构驱动电机驱动丝杆，带动支腿向跨外移动，做出行进过程变跨动作，直至整机行驶至盾构区间运行轨道上；

c.铺轨机整机完全行驶至盾构区间运行轨道上，停车制动，收起感应器，安装上横梁导套与导柱型上横梁间定位承力销轴，铺轨机切换至铺轨作业状态，完成行进过程变跨；

d.按照反程序操作铺轨机由盾构区间运行轨道变跨至正线运行轨道，进行整机沿正线运行轨道退场。

所述的方法具体如下：盾构区间运行轨道与站台区间运行轨道变跨：

a.铺轨机沿盾构区间运行轨道行驶至轨距变化起点处，停车制动，拆除上横梁导套与导柱型上横梁间的定位承力销轴；

b.放下感应器，铺轨机切换至自动变跨模式，操作铺轨机缓慢驶入过渡梯形轨道，铺轨机电气控制系统根据感应器所检测的轨距变化数据，即时发出指令，横移机构驱动电机驱动丝杆，带动支腿向跨内移动，做出行进过程变跨动作，直至整机行驶出过渡梯形轨道；

c.铺轨机整机完全驶至变跨后站台区间运行轨道上，停车制动，安装上横梁导套与上横梁间定位承力销轴，铺轨机切换至铺轨作业状态，完成行进过程变跨至站台区间轨距；

d.按照反程序操作铺轨机由站台区间运行轨道变跨至盾构区间运行轨道，进行盾构区间铺轨施工作业。

本发明同现有技术相比，组合结构新颖可行，其优点在于：

1、预先在施工区间铺设梯形连续过渡变跨区间轨道，实现隧道内变跨作业不需要使用吊装支撑用其它辅助设备，方便了区间变跨作业，减少了辅助成本投入。

2、辅助过渡轨的使用，方便了正线运行轨道快捷过渡至区间作业轨道，实现了进退场作业与铺轨作业的快速工序衔接，实现了轨道施工的连续性作业。

3、实现了区间变跨作业零耗时，极大节省人工、大大提高施工速度，节约变跨时间，降低工人劳动强度，提高了铺轨施工效率。

4、铺设区间运行轨道及安装过渡轨均在隧道地面进行，且施工单元轻巧，避免了吊装安全隐患，实现本质安全铺轨变跨作业。

5、隧道内进行的变跨作业均采用电力能源作业，不产生能源污染，达到了环保要求。

[附图说明]

图1是本发明装置的主视图；

图2是本发明装置的左视图；

图3是本发明装置的俯视图；

图4是铺轨机沿正线运行轨道运行示意图；

图5是铺轨机通过站台区间施工示意图；

图6是铺轨机正线运行轨道与盾构区间运行轨道变跨示意图；

图7是铺轨机盾构区间道与站台区间运行轨道变跨示意图；

图中：1.导柱型上横梁 2.支腿 3.横移机构 4.走行梁 5.传感器 6.上横梁导套7.辅助过渡轨 8.正线运行轨道 9.盾构区间运行轨道 10.梯形过渡轨道 11.站台区间运行轨道 12.站台板 13.站台楼梯板。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置及方法的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的主要技术方案是采用首先在作业区间铺设梯形连续过渡变跨轨道，然后铺轨机在行进过程中，上部横移机构根据安装于走行梁上的感应器传递区间轨距变化数据的反馈信息，同步驱动支腿总成随区间轨距动态伸缩变化，实现上部电力驱动下部车轮随支腿沿轨道动态偏移的行进过程自动变跨。上述技术方案的实现以下列实施例具体说明：

实施例1

铺轨机行进过程自动变跨装置如图1、图2、图3所示，本发明主要结构设计：铺轨机采用导柱型上横梁(1)与上横梁导套(6)滑移机构，支腿(2)顶端与上横梁导套(6)螺栓固定连接，支腿(2)底端固定在走行梁(4)上，走行梁(4)前后两端下部在运行轨道侧面分别设置一处感应器(5)。横移机构(3)驱动电机固定在支腿(2)纵梁上，丝杆一端与驱动电机连接，另一端旋入导柱型上横梁(1)上的铰接丝母中。

另设计辅助过渡轨(7)用于铺轨机由正线运行轨道(8)变跨至区间运行轨道，辅助过渡轨(7)两端分别与正线运行轨道(8)、过渡梯形轨道(10)临时固定连接，过渡梯形轨道(10)渐变成区间运行轨距，梯形口大端连接区间运行轨道(9)。

实施例2

本实施例的铺轨机正线运行轨道与盾构区间运行轨道行进过程自动变跨方法如图6所示，具体步骤为：

1)通过轨道车牵引铺轨机进场，由正线运行轨道(8)行驶至作业面，解除轨道车与铺轨机之间的连接，接通整机电源，拆除上横梁导套(6)与导柱型上横梁(1)间定位承力销轴，安装辅助过渡轨(7)，完成变跨前准备。如图4所示。

2)放下感应器(5)，铺轨机切换至自动变跨模式，操作铺轨机缓慢行驶通过辅助过渡轨(7)，并运行到过渡梯形轨道(10)上，铺轨机电气控制系统根据感应器(5)所检测的轨距变化数据，即时发出指令，横移机构(3)驱动电机驱动丝杆，带动支腿(2)向跨外移动，做出行进过程变跨动作，直至整机行驶至盾构区间运行轨道(9)上。如图5所示。

3)铺轨机整机完全行驶至盾构区间运行轨道(9)上，停车制动，收起感应器(5)，安装上横梁导套(6)与导柱型上横梁(1)间定位承力销轴，铺轨机切换至铺轨作业状态，完成行进过程变跨。如图5所示。

4)按照反程序操作铺轨机由盾构区间运行轨道(9)变跨至正线运行轨道(8)，进行整机沿正线运行轨道(8)退场。

实施例3

本实施例的盾构区间运行轨道与站台区间运行轨道行进过程自动变跨方法如图7所示，具体步骤为：

1)铺轨机沿盾构区间运行轨道(9)行驶至轨距变化起点处，停车制动，拆除上横梁导套(6)与导柱型上横梁(1)间的定位承力销轴。如图7所示。

2)放下感应器(5)，铺轨机切换至自动变跨模式，操作铺轨机缓慢驶入过渡梯形轨道(10)，铺轨机电气控制系统根据感应器(5)所检测的轨距变化数据，即时发出指令，横移机构(3)驱动电机驱动丝杆，带动支腿(2)向跨内移动，做出行进过程变跨动作，直至整机行驶出过渡梯形轨道(10)。

3)铺轨机整机完全驶至变跨后站台区间运行轨道(11)上，停车制动，安装上横梁导套(6)与上横梁(1)间定位承力销轴，铺轨机切换至铺轨作业状态，完成行进过程变跨至站台区间轨距。如图5所示。

4)按照反程序操作铺轨机由站台区间运行轨道(11)变跨至盾构区间运行轨道(9)，进行盾构区间铺轨施工作业。

Claims (5)

1.一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置，包括：导柱型上横梁、上横梁导套、支腿、走行梁、感应器和横移机构，其特征在于铺轨机采用导柱型上横梁与上横梁导套滑移机构，支腿顶端与上横梁导套螺栓固定连接，支腿底端固定在走行梁上，走行梁前后两端下部在运行轨道侧面分别设置一处感应器，横移机构驱动电机固定在支腿纵梁上，丝杆一端与驱动电机连接，另一端旋入导柱型上横梁上的铰接丝母中。

2.如权利要求1所述的一种有关铺轨机行进过程自动变跨装置，其特征在于铺轨机下部设有辅助过渡轨，辅助过渡轨用于铺轨机由正线运行轨道变跨至区间运行轨道，辅助过渡轨两端分别与正线运行轨道、过渡梯形轨道临时固定连接，过渡梯形轨道渐变成区间运行轨距，梯形口大端连接区间运行轨道。

3.一种采用如权利要求1所述的有关铺轨机行进过程自动变跨装置的变跨方法，其特征在于方法如下：首先在作业区间铺设梯形连续过渡变跨轨道，然后铺轨机在行进过程中，上部横移机构根据安装于走行梁上的感应器传递区间轨距变化数据的反馈信息，同步驱动支腿总成随区间轨距动态伸缩变化，实现上部电力驱动下部车轮随支腿沿轨道动态偏移的行进过程自动变跨。

4.如权利要求3所述的变跨方法，其特征在于所述的方法具体如下：正线运行轨道与盾构区间运行轨道变跨；

a.通过轨道车牵引铺轨机进场，由正线运行轨道行驶至作业面，解除轨道车与铺轨机之间的连接，接通整机电源，拆除上横梁导套与导柱型上横梁间定位承力销轴，安装辅助过渡轨，完成变跨前准备；

b.放下感应器，铺轨机切换至自动变跨模式，操作铺轨机缓慢行驶通过辅助过渡轨，并运行到过渡梯形轨道上，铺轨机电气控制系统根据感应器所检测的轨距变化数据，即时发出指令，横移机构驱动电机驱动丝杆，带动支腿向跨外移动，做出行进过程变跨动作，直至整机行驶至盾构区间运行轨道上；

c.铺轨机整机完全行驶至盾构区间运行轨道上，停车制动，收起感应器，安装上横梁导套与导柱型上横梁间定位承力销轴，铺轨机切换至铺轨作业状态，完成行进过程变跨；

d.按照反程序操作铺轨机由盾构区间运行轨道变跨至正线运行轨道，进行整机沿正线运行轨道退场。

5.如权利要求3所述的变跨方法，其特征在于所述的方法具体如下：盾构区间运行轨道与站台区间运行轨道变跨：

a.铺轨机沿盾构区间运行轨道行驶至轨距变化起点处，停车制动，拆除上横梁导套与导柱型上横梁间的定位承力销轴；

b.放下感应器，铺轨机切换至自动变跨模式，操作铺轨机缓慢驶入过渡梯形轨道，铺轨机电气控制系统根据感应器所检测的轨距变化数据，即时发出指令，横移机构驱动电机驱动丝杆，带动支腿向跨内移动，做出行进过程变跨动作，直至整机行驶出过渡梯形轨道；

c.铺轨机整机完全驶至变跨后站台区间运行轨道上，停车制动，安装上横梁导套与上横梁间定位承力销轴，铺轨机切换至铺轨作业状态，完成行进过程变跨至站台区间轨距；

d.按照反程序操作铺轨机由站台区间运行轨道变跨至盾构区间运行轨道，进行盾构区间铺轨施工作业。