CN108316174B - 声屏障检修设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁路桥梁维护作业技术领域。一种声屏障检修设备及方法，包括行走小车、支撑臂、作业臂和作业组件，所述支撑臂设置在所述行走小车上，且所述支撑臂能够在行走小车上回转动作；所述作业臂与支撑臂平行设置，在所述作业臂的顶部与所述支撑臂的顶部之间设置有俯仰动力组件，所述俯仰动力组件驱动作业臂绕支撑臂顶部摆动；所述作业组件设置在所述作业臂上；所述支撑臂和作业臂均为伸缩臂结构，所述作业组件完成对声屏障的检修作业。本发明具有操作简便、安全性高、重量轻、上下道方便、作业效率高的特点，其能够实现声屏障外侧结构检查、螺栓涂油、螺栓紧固、螺栓状态标示、声屏障外侧除锈、喷漆等功能，实用性强。

Description

声屏障检修设备及方法

技术领域

本发明属于铁路桥梁维护作业技术领域，具体涉及一种声屏障检修设备及方法。

背景技术

声屏障是高速铁路控制噪声影响的一个重要措施，在高速动车组列车脉动力的频繁作用下，可导致声屏障立柱底部螺栓的松动，进而导致声屏障变形甚至倾倒，给列车运行带来较大的安全隐患；声屏障长期受昼夜温差、紫外线、雨水等作用立柱等钢构件易发生漆面脱落、锈蚀等问题。因此，对其进行日常检查及维护、维修尤为重要，只有尽早发现问题并及时处理，才能杜绝隐患、预防事故的发生。同时目前高铁桥梁外侧未预留检修通道，给声屏障外侧检修带来了极大的困难。

目前声屏障的主要检修方法有三种，分别是方法一是：采用悬挂作业人员到声屏障外侧人工检查维修；方法二是：将声屏障单元板升起后人工检修，检修完成后将声屏障单元板复位；方三是：采用大型轨道作业车将吊臂伸到声屏障外部进行检修。方法1作业安全风险大、作业质量不高；方法2作业效率低，易损坏声屏障单元板；方法3作业影响大，需要工务、供电、电务等多部门协调配合，作业难度大，作业人员多，同时每隔50米有接触网立柱需要将轨道车吊臂收回通过接触网立柱后重新伸出作业，作业效率低。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理，操作简便，安全性高、上下道方便且作业效率高的声屏障检修设备及方法。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种声屏障检修设备，包括行走小车；支撑臂，所述支撑臂设置在所述行走小车上，且所述支撑臂能够在行走小车上回转动作；作业臂，所述作业臂与支撑臂平行设置，在所述作业臂的顶部与所述支撑臂的顶部之间设置有俯仰动力组件，所述俯仰动力组件驱动作业臂绕支撑臂顶部摆动；和作业组件，所述作业组件设置在所述作业臂上；所述支撑臂和作业臂均为伸缩臂结构，所述作业组件完成对声屏障的检修作业。

还包括控制模块，所述控制模块包括视频显示面板、PLC控制系统和摄像设备，通过摄像设备和视频显示面板观测作业组件的动作情况，并由PLC控制系统控制作业模块动作。

还包括定位组件，所述定位组件包括支撑臂或行走小车上的定位柱和电磁铁，所述行走小车行走到位后，所述电磁铁通电并与声屏障吸附定位。

所述支撑臂顶部设置有横跨梁，所述作业臂顶部枢接设置在横跨梁上，所述俯仰动力组件为驱动作业臂绕枢接轴摆动的俯仰动力推杆。

所述行走小车上设置有回转台、和驱动回转台旋转的回转电机，所述支撑臂固定设置在所述回转台上。

所述支撑臂和作业臂均包括多段匹配滑动套接的臂梁节段、和驱动臂梁节段动作的升降动力推杆。

所述作业组件为涂油组件，所述涂油组件包括安装架、设置在安装架上的涂油套管、滑动密封设置在涂油套管内的输油导柱和复位弹簧，所述输油导柱为中空结构，且输油导柱的底部密封，所述输油导柱下部与对应的所述涂油套管之间形成储油腔，所述复位弹簧设置在输油导柱中部与涂油套管的顶端之间，所述输油导柱的下端侧壁上开设有与储油腔连通的油孔；涂油工作时，螺栓顶推所述输油导柱并压缩所述复位弹簧，所述储油腔内的油液粘附在螺栓上；完成涂油后，复位弹簧复位，所述输油导柱底部与涂油套管底部贴合密封；

或所述作业组件为螺栓状态标识组件，所述螺栓状态标识组件包括设置在作业臂下端的标识喷枪；

或所述作业组件为螺栓紧固组件，所述螺栓紧固组件包括紧固扳手和驱动紧固扳手动作的紧固电机；

或所述作业组件为除锈组件，所述作业臂上设置有直线导轨，所述除锈组件设置在所述直线导轨上，并沿直线导轨上下往复动作，所述除锈组件包括打磨头和打磨电机、或所述除锈组件为喷涂除锈剂的喷枪；

或所述作业组件为喷漆组件，所述作业臂上设置有直线导轨，所述喷漆组件设置在所述直线导轨上，并沿直线导轨上下往复动作，所述喷漆组件包括油漆喷枪、输料管、料桶和输送泵。

一种声屏障检修方法，利用上述的声屏障检修设备进行声屏障的检修，具体包括以下步骤：

a、组装声屏障检修设备，安装作业组件，并布置控制线路，完成组装和调试；

b、操作支撑臂、作业臂和俯仰动力组件动作，使得支撑臂和作业臂跨设在声屏障的两侧，调整作业位置，完成定位；

c、控制作业组件检修作业，待该工位检修完成后，行进至下一作业工位，直至完成检修作业。

通过配置摄像设备、视频显示面板和PLC控制系统，实时观测和操控外部作业状态，并通过配置存储卡进行作业视频存储。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本发明整体结构设计合理，其通过支撑臂和作业臂的结构设计，能够实现对声屏障外侧的维护，具有操作简便、安全性高、重量轻、上下道方便、作业效率高的特点，其能够实现声屏障外侧结构检查、螺栓涂油、螺栓紧固、螺栓状态标示、声屏障外侧除锈、喷漆等功能，实用性强；此外本申请在作业过程中能够通过摄像设备实现维护作业质量的监控和控制，便于操作，大大提高了作业的效率和质量，设备投入小，能够实现多区段同时作业，具有很大的市场价值和推广应用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的左视结构示意图。

图3为涂油组件的工作状态的结构示意图。

图4为涂油组件的复位状态的结构示意图。

图中序号：100为行走小车、200为支撑臂、201为升降动力推杆、300为作业臂、301为直线导轨、401为俯仰动力推杆、402为横跨梁、501为视频显示面板、502为摄像设备、601为定位柱、602为电磁铁、701为安装架、702为涂油套管、703为输油导柱、704为复位弹簧、705为储油腔、800为声屏障。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

参见图1-图4，一种声屏障检修设备，包括行走小车100、支撑臂200、作业臂300和作业组件，行走小车100上设置有回转台、和驱动回转台旋转的回转电机，支撑臂200固定设置在回转台上；支撑臂200顶部设置有横跨梁402，作业臂300顶部枢接设置在横跨梁402上，在支撑臂200上设置有驱动作业臂300绕枢接轴摆动的俯仰动力推杆401，工作状态下，作业臂300与支撑臂200平行设置；作业组件设置在作业臂300上，支撑臂和作业臂均为伸缩臂结构，支撑臂和作业臂均包括多段匹配滑动套接的臂梁节段、和驱动臂梁节段动作的升降动力推杆201，从而能够进行高度调节，便于适应声屏障的高度，作业组件完成对声屏障的检修作业，本实施例中的升降动力推杆和俯仰动力推杆均采用电动推杆。

为了提高作业的质量，便于观测和操控，本实施例中还包括控制模块，控制模块包括视频显示面板501、PLC控制系统和摄像设备502，通过摄像设备502和视频显示面板501观测作业组件的动作情况，并由PLC控制系统控制作业模块动作。

在进行作业过程中，为了防止行走小车溜滑，提高整体的稳定性，本实施例还包括定位组件，定位组件包括支撑臂或行走小车上的定位柱601和电磁铁602，行走小车100行走到位后，电磁铁602通电并与声屏障800吸附定位。

对于作业组件其可以为涂油组件、螺栓状态标识组件、螺栓紧固组件、除锈组件、喷漆组件等维护作业设备中的任一种，根据不同时段不同的维护作业要求，进行安装选取即可。

其中涂油组件包括安装架701、设置在安装架上的涂油套管702、滑动密封设置在涂油套管内的输油导柱703和复位弹簧704，输油导柱703为中空结构，且输油导柱703的底部密封，输油导柱703下部与对应的涂油套管之间形成储油腔706，复位弹簧设置在输油导柱中部与涂油套管的顶端之间，输油导柱的下端侧壁上开设有与储油腔连通的油孔；涂油工作时，螺栓顶推输油导柱703并压缩复位弹簧704，储油腔706内的油液粘附在螺栓上；完成涂油后，复位弹簧704复位，输油导柱703底部与涂油套管702底部贴合密封。

螺栓状态标识组件包括设置在作业臂下端的标识喷枪。

螺栓紧固组件包括紧固扳手和驱动紧固扳手动作的紧固电机。

在作业臂上设置有直线导轨，除锈组件或喷漆组件设置在直线导轨上，并沿直线导轨上下往复动作，除锈组件包括打磨头和打磨电机，或者除锈组件为喷涂除锈剂的喷枪，喷漆组件包括油漆喷枪、输料管、料桶和输送泵。

此外，本申请还公开了一种声屏障检修方法，利用上述实施例中的声屏障检修设备进行声屏障的检修，具体包括以下步骤：

a、组装声屏障检修设备，安装作业组件，并布置控制线路，完成组装和调试；

b、操作支撑臂、作业臂和俯仰动力组件动作，使得支撑臂和作业臂跨设在声屏障的两侧，调整作业位置，完成定位；

c、控制作业组件检修作业，待该工位检修完成后，行进至下一作业工位，直至完成检修作业。

当进行涂油作业时，通过将涂油组件安装至作业臂上，操作油泵将涂油套筒内注满长效油脂。作业臂带动涂油组件下降至声屏障螺母处，声屏障螺栓进入注满长效油脂的涂油套筒内，螺栓将输油导柱向上顶升，油脂粘附到螺栓螺纹上。作业臂带动涂油套筒上升，输油导柱受复位弹簧的作用下降至初始位置，通过涂油套管底部设置的呈收口状的密封圈将螺纹周围多余油脂留存至涂油套筒内，并将油腔封闭，作业完成，移动至下一个作业位置。

当进行螺栓状态标识作业时，设备运至现场后，先将支撑臂、横跨臂、作业臂组装一体后，将支撑臂安装到行走小车上并旋转至平行于线路方向；安装好相应的作业模块，连接视频线、电源线、电气控制线、PLC、视频显示面板，开通电源；操作升降动力推杆上升至最高位置，操作俯仰动力推杆将作业臂推升至水平，支撑臂旋转90度，使作业臂与声屏障垂直后，微调行走小车位置使支撑臂定位块至相应位置，电磁铁通电，锁定行走小车位置。操作俯仰动力推杆使作业臂下降至初始位置，作业臂处于倾斜状态。操作俯仰动力推杆使作业臂处于竖直状态，下降作业臂至作业位置开始作业。在位置1标识喷枪标示完成后升起作业臂，并旋转作业臂至初始位置，通过与标识喷枪对应设置的水平定位电动推杆推动标识喷枪至位置2后进行标示喷涂，重复上述动作，直至该行走小车工位的标识完成。最后，作业完成后升起作业臂，并旋转作业臂至初始位置，电磁铁断电解除磁性，移动行走小车至下一个作业位置。

通过配置摄像设备、视频显示面板和PLC控制系统，实时观测和操控外部作业状态，并通过配置存储卡进行作业视频存储。通过两个微型高清夜视摄像头分别安装在外侧作业臂顶部和底部，实时显示外侧作业状态，可对作业视频存储，根据储存时间配置不同存储卡，充电一次可作业4小时，可在显示平板上进行视频切换、局部放大、缩小等操作。

本发明整体结构设计合理，其通过支撑臂和作业臂的结构设计，能够实现对声屏障外侧的维护，具有操作简便、安全性高、重量轻、上下道方便、作业效率高的特点，其能够实现声屏障外侧结构检查、螺栓涂油、螺栓紧固、螺栓状态标示、声屏障外侧除锈、喷漆等功能，实用性强。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种声屏障检修设备，其特征在于，包括：

行走小车；

支撑臂，所述支撑臂设置在所述行走小车上，且所述支撑臂能够在行走小车上回转动作；

作业臂，所述作业臂与支撑臂平行设置，在所述作业臂的顶部与所述支撑臂的顶部之间设置有俯仰动力组件，所述俯仰动力组件驱动作业臂绕支撑臂顶部摆动；

和作业组件，所述作业组件设置在所述作业臂上；

所述支撑臂和作业臂均为伸缩臂结构，所述作业组件完成对声屏障的检修作业；

还包括控制模块，所述控制模块包括视频显示面板、PLC控制系统和摄像设备，通过摄像设备和视频显示面板观测作业组件的动作情况，并由PLC控制系统控制作业模块动作；

所述作业组件为涂油组件，所述涂油组件包括安装架、设置在安装架上的涂油套管、滑动密封设置在涂油套管内的输油导柱和复位弹簧，所述输油导柱为中空结构，且输油导柱的底部密封，所述输油导柱下部与对应的所述涂油套管之间形成储油腔，所述复位弹簧设置在输油导柱中部与涂油套管的顶端之间，所述输油导柱的下端侧壁上开设有与储油腔连通的油孔；涂油工作时，螺栓顶推所述输油导柱并压缩所述复位弹簧，所述储油腔内的油液粘附在螺栓上；完成涂油后，复位弹簧复位，所述输油导柱底部与涂油套管底部贴合密封；

或所述作业组件为螺栓状态标识组件，所述螺栓状态标识组件包括设置在作业臂下端的标识喷枪；

或所述作业组件为螺栓紧固组件，所述螺栓紧固组件包括紧固扳手和驱动紧固扳手动作的紧固电机；

或所述作业组件为除锈组件，所述作业臂上设置有直线导轨，所述除锈组件设置在所述直线导轨上，并沿直线导轨上下往复动作，所述除锈组件包括打磨头和打磨电机、或所述除锈组件为喷涂除锈剂的喷枪；

或所述作业组件为喷漆组件，所述作业臂上设置有直线导轨，所述喷漆组件设置在所述直线导轨上，并沿直线导轨上下往复动作，所述喷漆组件包括油漆喷枪、输料管、料桶和输送泵。

2.根据权利要求1所述的声屏障检修设备，其特征在于，还包括定位组件，所述定位组件包括支撑臂或行走小车上的定位柱和电磁铁，所述行走小车行走到位后，所述电磁铁通电并与声屏障吸附定位。

3.根据权利要求1所述的声屏障检修设备，其特征在于，所述支撑臂顶部设置有横跨梁，所述作业臂顶部枢接设置在横跨梁上，所述俯仰动力组件为驱动作业臂绕枢接轴摆动的俯仰动力推杆。

4.根据权利要求1所述的声屏障检修设备，其特征在于，所述行走小车上设置有回转台、和驱动回转台旋转的回转电机，所述支撑臂固定设置在所述回转台上。

5.根据权利要求1所述的声屏障检修设备，其特征在于，所述支撑臂和作业臂均包括多段匹配滑动套接的臂梁节段、和驱动臂梁节段动作的升降动力推杆。

6.一种声屏障检修方法，其特征在于，利用权利要求1~5任一所述的声屏障检修设备进行声屏障的检修，具体包括以下步骤：

a、组装声屏障检修设备，安装作业组件，并布置控制线路，完成组装和调试；

b、操作支撑臂、作业臂和俯仰动力组件动作，使得支撑臂和作业臂跨设在声屏障的两侧，调整作业位置，完成定位；

c、控制作业组件检修作业，待该工位检修完成后，行进至下一作业工位，直至完成检修作业。

7.根据权利要求6所述的声屏障检修方法，其特征在于，通过配置摄像设备、视频显示面板和PLC控制系统，实时观测和操控外部作业状态，并通过配置存储卡进行作业视频存储。