CN107856686A - 一种具有定点停车功能的隧道维修车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有定点停车功能的隧道维修车，基于铁路隧道维修列车实现，包括定位装置、工作台、行走驱动装置、钻机行走架、支护台、钻机、行走小车、工控计算机、升降机、测距编码器、千斤顶、夹紧装置和固定支架；定位装置设于铁路隧道维修列车车体上，液压千斤顶的底端固定在铁路隧道维修列车车厢内底面，夹紧装置设于千斤顶的顶端与工作台之间，工作台固定在铁路隧道维修列车的两节车厢之上，行走驱动装置安装在升降机底部，升降机通过行走驱动装置活动固定在工作台上；钻机行走架固定在升降机上；支护台安装在钻机行走架上；行走小车搭载钻机在钻机行走架上进行移动检修，工控计算机根据预存的隧道病害位置图结合定位信息，实现在铁路隧道维修列车到达隧道病害点时自动停车。

Description

一种具有定点停车功能的隧道维修车

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，更具体地，涉及一种具有定点停车功能的隧道维修车。

背景技术

当下，国内高速铁路的建设十分迅速，隧道在高铁线路中占据很高的比例，隧道专用工程机械制造市场也日趋活跃。随着进入运营期的铁路隧道日益增多，隧道病害问题日益显现，隧道病害维修需求十分迫切。但是目前市场上还没有一种专门用于隧道维修的机械，现在的隧道维修大多采用人工脚手架平台作业，维修效率低、劳动强度大、安全性差、作业周期长，远远不能满足市场需求。在公路隧道方面，已经有部分机构做出了相关的自动维修车设计，但均未做出成品；而且，由于铁路隧道检修天窗时间短，照明条件不充分，尤其是由于铁轨存在造成的普通车辆通行不便，因此适用于公路隧道的自动维修车并不适用于铁路隧道。铁路隧道方面，尚无相关的自动维修车设计。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具有定点停车功能的隧道维修车，其目的在于提高铁路隧道维修效率，缩短维修时间。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种具有定点停车功能的隧道维修车，基于铁路隧道维修列车，包括定位装置、工作台、行走驱动装置、钻机行走架、支护台、钻机、行走小车、工控计算机、升降机、测距编码器、动力机构、夹紧装置和固定支架；

其中，定位装置设置于铁路隧道维修列车车体上，用于将铁路隧道维修列车的位置信息发送给工控计算机；动力机构的底端固定在铁路隧道维修列车车厢内底面，夹紧装置设于动力机构的顶端与工作台之间，工作台固定安装在铁路隧道维修列车的车厢顶部，行走驱动装置安装在升降机底部，升降机通过行走驱动装置活动固定在工作台上；钻机行走架固定在升降机上；支护台安装在钻机行走架上；行走小车搭载钻机在钻机行走架上进行移动检修，工控计算机与设于铁路隧道维修列车轮盘上的测距编码器连接；工控计算机内存有隧道病害位置图，用于根据定位装置和测距编码器发送的信息对铁路隧道维修列车的停车位置进行定位，控制铁路隧道维修列车在到达隧道病害点时自动停车。

优选的，上述具有定点停车功能的隧道维修车，其夹紧装置包括以工作台底中部为界对称分布的横向固定机构和纵向固定机构；横向固定机构固定在纵向固定机构的上部；横向固定机构包括水平移动滑块、水平丝杆、螺母和丝杆固定件；水平丝杆旋合在水平移动滑块内，螺母旋合在水平丝杆上，丝杆固定件安装在水平丝杆的顶端。纵向固定机构包括上下夹紧滑块、纵向丝杆、螺母和丝杆固定件；上下夹紧滑块底部向靠近车辆底盘的一侧设有挡块；纵向丝杆旋合在上下夹紧滑块内，螺母旋合在纵向丝杆上；丝杆固定件安装在纵向丝杆的顶端。

优选的，上述具有定点停车功能的隧道维修车，所述固定支架包括左支架、右支架和销轴；左支架、右支架的端部均开设有通孔，销轴穿过左、右支架的通孔来连接左、右支架。

优选的，上述具有定点停车功能的隧道维修车，其工作台上设置有轨道，行走驱动装置设有滚轮；滚轮安装在工作台的轨道上，行走驱动装置与轨道之间锁紧。

优选的，上述具有定点停车功能的隧道维修车，其支护台包括驱动装置和可调支架；该驱动装置和可调支架均安装固定在钻机行走架上；可调支架包括对称安装在钻机行走架端部的外斜撑、内斜撑、立柱、外走台、中间走台和内走台；中间走台通过铰轴与立柱和外斜撑的一端连接；外斜撑的另一端与立柱铰接，形成直角三角形。

优选的，上述具有定点停车功能的隧道维修车，其行走小车包括主轨道、横向小车和纵向小车；主轨道所包括的两平行轨道的端部均设有限位块；纵向小车通过安装在纵向小车上的滚轮活动安装在主轨道上；横向小车通过安装在横向小车上的滚轮活动安装在纵向小车上；横向小车和纵向小车上均设置有定位锁紧机构，用于在横向小车、纵向小车到达指定位置后固定横向小车、纵向小车。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的具有定点停车功能的隧道维修车，根据现有的隧道自动检测车取得的隧道病害位置图，根据GPS定位仪和测距编码器发送的信息对铁路隧道维修列车的停车位置进行定位，并在铁路隧道维修列车到达隧道病害点时自动停车，无需人工对准，可极大提高隧道维修效率；

(2)本发明提供的具有定点停车功能的隧道维修车，通过工控计算机与在先取得的自动病害检测结果联机校对将病害位置与维修车实时位置进行比对，实现了隧道维修车的快速定点转移，可以快速到达作业地点，并载有隧道维修作业必需的人员、设备、机具和材料，可极大提高隧道维修效率，最大限度地缩短维修时间，充分利用隧道短暂的空窗时间，有利于隧道的安全运营；

(3)本发明提供的具有定点停车功能的隧道维修车，将钻机安装在设于升降机顶部的行走小车上，可使钻机在隧道三维空间内的任意位置调整，可使得隧道衬砌病害得到更快速、方便的检修，为在天窗时间内完成整条隧道的检修任务提供可能。

附图说明

图1是实施例提供的具有定点停车功能的隧道维修车的结构示意图；

图2是实施例提供的具有定点停车功能的隧道维修车的行走小车的结构示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-GPS定位仪、2-GPS天线、3-工作台、4-行走驱动装置、5-钻机行走架、6-支护台、7-钻机、8-行走小车、9-工控计算机、10-升降机、11-测距编码器、12-液压千斤顶、13-夹紧装置、14-固定支架、15-主轨道、16-纵向小车、17-滚轮、18-滚轮、19-横向小车、20-锁紧机构、21-限位块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例提供的具有定点停车功能的隧道维修车，其结构如图1所示，基于铁路隧道维修列车，包括GPS定位仪1、GPS天线2、工作台3、行走驱动装置4、钻机行走架5、支护台6、钻机7、行走小车8、工控计算机9、升降机10、测距编码器11、液压千斤顶12、夹紧装置13、固定支架14；

其中，GPS定位仪1、GPS天线2构成定位装置，GPS定位仪1设置于铁路隧道维修列车的驾驶室、GPS天线2设于铁路隧道维修列车车顶，工作台3固定在铁路隧道维修列车的相邻两节车厢的顶部，行走驱动装置4安装在升降机10底部，升降机10通过行走驱动装置4可活动地固定在工作台3上；钻机行走架5固定在升降机10上；支护台6安装在钻机行走架5上；工控计算机9与设于铁路隧道维修列车轮盘上的测距编码器11连接，还与GPS定位仪连接，当铁路隧道维修列车驶至由自动检测车预先测定的隧道病害点时自动停车，由工作台3上的工作人员操作设备进行维修。

液压千斤顶12作为动力结构，用于固定工作台的位置，保持工作台与隧道维修车的相对稳定；其底端固定在铁路隧道维修列车车厢内底面，夹紧装置13设于液压千斤顶12的顶端与工作台3之间，包括以工作台底中部为界对称分布的横向固定机构和纵向固定机构；横向固定机构固定在纵向固定机构的上部；横向固定机构包括水平移动滑块、水平丝杆、螺母和丝杆固定件；水平丝杆旋合在水平移动滑块内，螺母旋合在水平丝杆上，丝杆固定件安装在水平丝杆的顶端。纵向固定机构包括上下夹紧滑块、纵向丝杆、螺母和丝杆固定件；上下夹紧滑块底部向靠近车辆底盘的一侧设有挡块；纵向丝杆旋合在上下夹紧滑块内，螺母旋合在纵向丝杆上；丝杆固定件安装在纵向丝杆的顶端。

固定支架设于液压千斤顶12两侧，固定支架14包括左支架、右支架和销轴；左、右支架的中部均开设有通孔，销轴穿过左、右支架的通孔来连接左、右支架。

工作台3上设置有轨道，行走驱动装置4上安装有滚轮；滚轮安装在工作台3的轨道上，行走驱动装置与轨道之间锁紧。

支护台6包括驱动装置和可调支架；该驱动装置和可调支架均安装固定在钻机行走架5上。可调支架包括对称安装在钻机行走架5两端部的外斜撑、内斜撑、立柱、外走台、中间走台和内走台；中间走台通过铰轴与立柱和外斜撑的一端连接；外斜撑的另一端与立柱铰接，形成一个直角三角形。

行走小车8设于钻机行走架5上，包括主轨道15、横向小车19和纵向小车16；主轨道两轨道的端部均设有限位块21；纵向小车通过安装在纵向小车上的滚轮17活动安装在主轨道上；横向小车19通过安装在横向小车上19的滚轮18活动安装在纵向小车上；横向小车和纵向小车上均设置有定位锁紧机构20，用于在横向小车、纵向小车到达维修点后固定横向小车、纵向小车。

工控计算机9设置在支护台6上，工控计算机9中预存有自动检测车探测到的隧道病害位置图，用于根据GPS定位仪1和测距编码器11发送的信息对铁路隧道维修列车的停车位置进行定位，当铁路隧道维修列车到达隧道病害点时报警并自动停车，便于开展维修工作。

采用实施例提供的具有定点停车功能的隧道维修车进行铁路隧道维护的过程具体如下：

(1)具有定点停车功能的隧道维修车驶入待维修段；

(2)该隧道维修车上的GPS定位仪和测距编码器持续定位铁路隧道维修列车的里程和位置，并将结果实时反馈在工作人员操纵的工控计算机上；工控计算机将接收到的结果与由自动探测小车预先探测到的隧道病害位置自动进行比对，当到达隧道病害位置，则由工控计算机发出报警提示，并控制铁路隧道维修列车定点停车；

(3)根据隧道病害位置调整升降机10和行走驱动装置4的位置，使钻机工作范围在纵向距离、高度上满足维修条件，然后锁紧行走驱动装置4，即可进行维修作业；

(4)升降机10在工作台3上可以自由移动，其调整到工作区后锁紧固定，升降机10升起，将支护台6调整到钻孔工作位置进行钻孔作业；钻孔作业完成后，收起钻机7，调整支护台6状态使支护台6处于支护状态，便于检修作业人员上去进行支护维修作业；一段隧道维修完成后，将支护台6收起，一个作业周期完成。

当具有定点停车功能的隧道维修车开动，移动至下一处隧道维修段，进入下一个作业周期。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有定点停车功能的隧道维修车，基于铁路隧道维修列车，其特征在于，包括定位装置、工作台、行走驱动装置、钻机行走架、支护台、钻机、行走小车、工控计算机、升降机、测距编码器、动力机构、夹紧装置和固定支架；

所述定位装置设置于铁路隧道维修列车车体上，用于将铁路隧道维修列车的位置信息发送给所述工控计算机；所述动力机构的底端固定在铁路隧道维修列车车厢底面；所述夹紧装置设在动力机构的顶端与工作台之间；所述工作台固定安装在铁路隧道维修列车的车厢顶部；所述行走驱动装置安装在升降机底部，所述升降机通过行走驱动装置可活动地固定在工作台上；所述钻机行走架固定在升降机上；所述支护台安装在钻机行走架上；所述行走小车搭载钻机在钻机行走架上进行移动检修，所述工控计算机与设于铁路隧道维修列车轮盘上的测距编码器连接；工控计算机存储有隧道病害位置图，用于根据定位装置和测距编码器发送的信息对铁路隧道维修列车的停车位置进行定位，控制铁路隧道维修列车在到达隧道病害点时自动停车。

2.如权利要求1所述的隧道维修车，其特征在于，所述夹紧装置包括以所述工作台底面中部为轴对称分布的横向固定机构和纵向固定机构；

所述横向固定机构固定在纵向固定机构的上部，包括水平移动滑块、水平丝杆、第一螺母和第一丝杆固定件；水平丝杆旋合在水平移动滑块内，第一螺母旋合在水平丝杆上，第一丝杆固定件安装在水平丝杆的顶端；

所述纵向固定机构包括上下夹紧滑块、纵向丝杆、第二螺母和第二丝杆固定件；所述上下夹紧滑块底部向靠近车辆底盘的一侧设有挡块；所述纵向丝杆旋合在上下夹紧滑块内；所述第二螺母旋合在纵向丝杆上；所述第二丝杆固定件安装在纵向丝杆的顶端。

3.如权利要求1或2所述的隧道维修车，其特征在于，所述固定支架包括左支架、右支架和销轴；所述左支架、右支架的端部均开设有通孔，销轴穿过左、右支架的通孔来连接左、右支架。

4.如权利要求1或2所述的隧道维修车，其特征在于，所述工作台上设置有轨道，行走驱动装置设有滚轮；滚轮安装在工作台的轨道上，行走驱动装置与轨道之间锁紧。

5.如权利要求1或2所述的隧道维修车，其特征在于，所述支护台包括驱动装置和可调支架；所述驱动装置和可调支架均固定安装在钻机行走架上；

所述可调支架包括对称安装在钻机行走架端部的外斜撑、内斜撑、立柱、外走台、中间走台和内走台；中间走台通过铰轴与立柱和外斜撑的一端连接；外斜撑的另一端与立柱铰接，形成直角三角形。

6.如权利要求1或2所述的隧道维修车，其特征在于，所述行走小车包括主轨道、横向小车和纵向小车；主轨道所包括的两平行轨道的端部均设有限位块；纵向小车通过安装在纵向小车上的滚轮活动安装在主轨道上；横向小车通过安装在横向小车上的滚轮活动安装在纵向小车上；横向小车和纵向小车上均设置有定位锁紧机构，用于在横向小车、纵向小车到达指定位置后固定横向小车、纵向小车。