CN109403167A - 一种钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，本发明所提供的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，包括：车架；至少四个可伸缩支腿，设置在所述车架上且分别位于并行设置的两钢轨的外侧，可带动所述车架竖向往复运动；夹轨机构，设置在所述车架上，用于垂向夹持待拨弯钢轨进行提升；钢轨导向机构，设置于所述车架上，用于限制操作过程中待拨弯钢轨的左右移动；走行机构，设置在所述车架下方用于带动其沿钢轨长度方向移动；动力系统，用于对四个所述可伸缩支腿、所述夹轨机构、所述走行机构提供动力驱动。上述钢轨拨弯小车采用机械化垂直提升钢轨的方法，使钢轨的拨弯过程中不与道钉形成干涉，实现了现有起道机无法完成的钢轨拨弯作业。
Description
技术领域
本发明涉及钢轨焊复工程技术领域，尤其涉及一种钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车。
背景技术
随着我国铁路的高速发展，无缝线路的铺设越来越广泛。据调研发现，无缝线路中的焊接接头存在约10％的重伤接头，这已成为铁路线最薄弱的环节；此外，曲线段是钢轨磨耗最为严重的地段,该地段的钢轨存在更换需求。钢轨焊复工程项目即为在此背景下产生。
钢轨焊复工程即为在一个“天窗”内将伤损钢轨的切除和新钢轨的联入，从而将钢轨重伤接头和磨耗曲线段钢轨进行成段更换。
在钢轨焊复工程中为了实现线路锁定焊，需预留钢轨焊接时所需要的顶锻量。实现所需的顶锻量，需将钢轨进行拨弯使钢轨缩短，从而使新轨与保留轨能对齐焊接。
现有技术中，施工时拨弯区段通常设置在距2号头焊口70—100m范围内，采用人工向外向上对钢轨进行斜向拨弯的方法。该方法为了在拨弯过程中让开道钉，必须在钢轨底部垫入枕木；且完全由人力采用撬棍将钢轨拨弯的做法，工作强度大，随意性强，容易造成无法精确控制拨弯量、钢轨应力超标的问题。若改用起道机来协助,则存在着起道量太小、操作过程中机械稳定性差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可机械化独立操作的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车。
为实现上述目的，本发明提供了一种钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，包括：
车架；
至少四个可伸缩支腿，设置在所述车架上且分别位于并行设置的两钢轨的外侧，可带动所述车架竖向往复运动；
夹轨机构，设置在所述车架上，用于垂向夹持待拨弯钢轨进行提升；
钢轨导向机构，设置于所述车架上，用于限制操作过程中待拨弯钢轨的横向移动；
走行机构，设置在所述车架下方用于带动其沿钢轨长度方向移动；
动力系统，用于对四个所述可伸缩支腿、所述夹轨机构、所述走行机构提供动力驱动。
优选地，所述夹轨机构包括伸缩臂、固定臂和两活动臂，所述固定臂与所述车架固定相接，所述伸缩臂位于所述固定臂的上方，所述伸缩臂的两端分别与两所述活动臂的上端转动连接，所述固定臂的两端分别与两所述活动臂的中间转动连接，两所述活动臂的自由端设置有勾轨部件用于对待拨弯钢轨进行夹持。
优选地，所述勾轨部件为轮装置，所述轮装置包括基体、夹持轮和提升轮，所述夹持轮用于对待拨弯钢轨的轨腰进行夹持，所述提升轮用于对待拨弯钢轨的轨头下部斜面进行夹持。
优选地，包括两所述夹轨机构，用于对并行设置的两钢轨进行夹持。
优选地，所述可伸缩支腿包括伸缩杆和支座，两者球铰。优选地，所述伸缩杆为多级油缸。
优选地，所述伸缩杆为多级丝杆。
优选地，所述钢轨导向机构包括设置于所述待拨弯钢轨两侧的两导向杆，两所述导向杆外侧设置有导向套并可在其内垂向滑动，两所述导向套与所述车架固定连接。
优选地，包括两所述钢轨导向机构，分别位于并行设置的两钢轨的外侧。
优选地，所述走行机构包括两与所述车架固定相接的轴承座，两所述轴承座中间穿设有滚动轴，所述滚动轴两端设置有与所述钢轨相匹配的走行轮。本发明所提供的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，包括：车架；至少四个可伸缩支腿，设置在所述车架上且分别位于并行设置的两钢轨的外侧，可带动所述车架竖向往复运动；夹轨机构，设置在所述车架上，用于垂向夹持待拨弯钢轨进行提升；钢轨导向机构，设置于所述车架上，用于限制操作过程中待拨弯钢轨的左右移动；走行机构，设置在所述车架下方用于带动其沿钢轨长度方向移动；动力系统，用于对四个所述可伸缩支腿、所述夹轨机构、所述走行机构提供动力驱动。
上述钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车的操作步骤如下：
步骤1：根据所需的钢轨焊口纵向移动量计算所需的钢轨起升位置、钢轨起升高度及所需松开扣件长度；然后将钢轨切断，松开设定长度扣件。
步骤2：将钢轨拨弯小车运行至预定的钢轨起升位置处，将至少四个可伸缩支腿设置在两钢轨外侧的枕轨上。
步骤3：开启夹轨机构对待拨弯钢轨进行夹持，再操作可伸缩支腿对待拨弯钢轨进行垂直提升，提升至所需的起升高度后即可停止，此时，钢轨焊口纵向移动量达到目标值。
步骤4：待新钢轨与保留钢轨的焊接完成后，操作钢轨拨弯小车的夹轨机构和可伸缩支腿从而释放待拨弯钢轨，其在焊机顶锻力作用下落回承轨槽。
上述钢轨拨弯小车采用垂直提升钢轨的方法，使钢轨的拨弯过程中不与道钉形成干涉，且该钢轨拨弯小车设置有动力系统，避免了人工操作的高强度和随意性，整个拨弯过程可控，使用方便且拨弯效果好，实现了现有起道机无法完成的钢轨拨弯作业。待拨弯钢轨的释放过程中，所述钢轨导向机构可对待拨弯钢轨进行垂向导向，使钢轨能垂直落回承轨槽，避免碰到道钉，即使上述过程是在钢轨的曲线段进行的，所述钢轨导向机构仍可以避免待拨弯钢轨在下落过程中横向运动的可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式中钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车的立体结构示意图；
图2为图1中夹轨机构的立体结构示意图；
图3为图2的侧视图；
图4为图2中勾轨部件的立体结构示意图；
图5为图1中钢轨的横截面示意图；
图6为图1中可伸缩支腿的正视图；
图7为图6的剖视图。
图1至图7中的附图标记如下：
1-枕轨；2-可伸缩支腿；3-钢轨导向机构；4-动力系统；5-车架；6-夹轨机构；7-走行机构；8-待拨弯钢轨；9-与待弯钢轨并行设置的钢轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明核心是提供一种钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，采用机械化手段完成钢轨的拨弯作业，节省了人力且拨弯效果有保障。
请参考图1-图7，图1为本发明一种具体实施方式中钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车的立体结构示意图；图2为图1中夹轨机构的立体结构示意图；图3为图2的侧视图；图4为图2中勾轨部件的立体结构示意图；图5为图1中钢轨的横截面示意图；图6为图1中可伸缩支腿的正视图；图7为图6的剖视图。
在一种具体实施方式中，本发明提供的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，包括车架5，用于承载钢轨拨弯小车的相关部件，其横向设置，宽度略大于并行设置的两钢轨的横向间距，车架5由至少四个可伸缩支腿2来支撑，可伸缩支腿2的底部通常设置于钢轨所在的枕轨1上。与通常仅设置两个支腿的现有起道机相比，至少四个支腿的设置可增强钢轨拨弯小车的机械稳定性，在操作过程中不易发生倾覆。
可伸缩支腿2通常包括底部的支座22和上方的可伸缩杆21，可伸缩杆21可以为油缸，也可以为丝杆。进一步地，为缩小钢轨拨弯小车的整体尺寸，增强其可集成性，可伸缩杆21可选用多级油缸或多级丝杆，比如三级油缸，具体包括缸体211，第一级活塞212，第二级活塞213和第三级活塞214。
支座22和上方的可伸缩杆21之间可以为固定相接，但为了避免支座22所接触的枕轨1所在地面不够平整，可将两者之间设置为球铰，这样车架1的机械稳定性会进一步增强。
上述钢轨拨弯小车还包括夹轨机构6，其设置在车架1上用于垂向夹持待拨弯钢轨8进行提升。通常上述钢轨拨弯小车可仅在其车架1的一侧设置夹轨机构6，使用时，将具有夹轨机构6的车架一侧与待拨弯钢轨8同侧即可，但也可以在车架1的两侧同时设置夹轨机构6，这样可避免对不同侧的待拨弯钢轨进行操作时频繁调整车架1的方向。
夹轨机构6与车架1之间为固定相接，待夹轨机构6对待拨弯钢轨8形成夹持之后，操作可伸缩支腿2将车架1提升，则形成对待拨弯钢轨8的垂直提升，相比现有技术中的钢轨向外向上斜向拨弯的方法而言，上述垂直提升可避免待拨弯钢轨8在拨弯过程中碰到道钉，由此省略了在待拨弯钢轨8的底部垫入枕木或其他支撑物的操作，更加简单方便。
具体地，夹轨机构6可以如下设置：伸缩臂61、固定臂65和两活动臂62和64，其中固定臂65与车架1之间固定相接，伸缩臂61位于固定臂65的上方，通常两者平行设置使得对称性更好，伸缩臂61的两端分别与活动臂62和活动臂64的上端转动连接，固定臂65的两端分别与活动臂62和活动臂64的中间转动连接，上述转动连接可选择销轴相接；另外活动臂62和活动臂64的自由端(也即下端)设置有勾轨部件方便对待拨弯钢轨8进行夹持。
非工作状态时，夹轨机构6中的伸缩臂61处于收缩状态，工作状态时，操作伸缩臂61进行伸长，随之活动臂62和活动臂64的上端向外扩展，但固定臂65维持两者中间距离不变，因此两者自由端向内对待拨弯钢轨8形成夹持，需要释放待拨弯钢轨8回归到承轨槽上时，操作伸缩臂61收缩即可。其中伸缩臂61可选用油缸，操作方便且精确度高，但是也不排除使用其他可伸缩部件的情况。
具体地，上述勾轨部件可为轮装置63，包括基体631、夹持轮633和提升轮632，夹持轮633设置在基体631的中间位置，用于对待拨弯钢轨8的轨腰82进行夹持，提升轮632位于基体631的一端用于对待拨弯钢轨8的轨头下部斜面81进行夹持。夹持状态下，可使提升轮632与轨头下部斜面81垂直，夹持轮633与轨腰82垂直，从而使两者的受力状态更好，提高使用寿命。待拨弯钢轨8处于夹持状态时，夹持轮633和提升轮632均可以绕自身轴线转动，从而在摩擦力的作用下，待拨弯钢轨8在轮装置63中沿钢轨长度方向移动。
为了防止拨弯过程中待拨弯钢轨在横向上运动，上述钢轨拨弯小车还设置有钢轨导向机构3，具体设置于车架1上，钢轨导向机构3可限制操作过程中待拨弯钢轨8的横向移动。具体地，钢轨导向机构3可以是两根设置于待拨弯钢轨8两侧并与其接触的导向杆，两所述导向杆外侧设置有导向套，其可在导向套内垂向滑动，两所述导向套与车架1固定连接，可以为焊接或法兰相接。
上述两导向杆和配套的导向套可以仅设置在车架1上的一侧，位于待拨弯钢轨8的两侧，两导向杆的底部通常与枕轨1相接，为增强其垂向导向的稳定性，可在导向杆底部进一步设置连接部件增强与枕轨之间连接的牢固性。
另外，还可以同时设置两套钢轨导向机构3，分别位于待拨弯钢轨8和与之对应的另一不拨弯钢轨9的外侧。当待拨弯钢轨8被提升离开承轨槽时，其中一套钢轨导向机构3被不拨弯钢轨9所限制，另一套限制被拨弯钢轨8的左右移动；在待拨弯钢轨8向下运动过程中，其中一套钢轨导向机构3的导向杆限制待拨弯钢轨8的横向位移，并将横向力传递至车架1再通过另一套钢轨导向机构3传递至不拨弯钢轨9，对待拨弯钢轨8的横向位移形成牵制。因此，两套钢轨导向机构3的设置对待拨弯钢轨8的垂向导向效果更好。
本发明所提供的钢轨拨弯小车还设置有走行机构7，其设置在车架1的下方可带动小车沿钢轨长度方向移动，由此提高了该钢轨拨弯小车的独立操作能力，当然，即便如此，该钢轨拨弯小车还是可以集成到钢轨焊复车上一起使用。
另外，上述钢轨拨弯小车还设置有动力系统4，由此实现小车的机械化操控，动力系统4可以对相关部件提供动力驱动，包括至少四个可伸缩支腿2、夹轨机构6、走行机构7，其可以为蓄电池动力源和机电传动控制系统，也可以为液压动力源和液压控制系统。动力系统4的设置，避免了人工操作进行钢轨拨弯的高强度和随意性，使得整个拨弯过程简单可控。上述钢轨拨弯小车进行钢轨拨弯的具体操作步骤如下：
步骤1：根据所需的钢轨焊口纵向移动量计算所需的钢轨起升位置、钢轨起升高度及所需松开扣件长度；然后将钢轨切断，松开设定长度扣件。
步骤2：将钢轨拨弯小车运行至预定的钢轨起升位置处，将至少四个可伸缩支腿2设置在两钢轨外侧的枕轨1上。
步骤3：开启夹轨机构6对待拨弯钢轨8进行夹持，再同步操作四个可伸缩支腿2对待拨弯钢轨8进行垂直提升，提升至所需的起升高度后即可停止，此时，钢轨焊口纵向移动量达到目标。
步骤4：待新钢轨与保留钢轨的焊接完成后，操作钢轨拨弯小车的夹轨机构6和可伸缩支腿2从而释放待拨弯钢轨8，其在焊机顶锻力作用下落回承轨槽。
上述钢轨拨弯小车采用垂直提升钢轨的方法，使钢轨的拨弯过程中不与道钉形成干涉，且该钢轨拨弯小车设置有动力系统，避免了人工操作的高强度和随意性，整个拨弯过程可控，使用方便且拨弯效果好，实现了现有起道机无法完成的钢轨拨弯作业。待拨弯钢轨8的释放过程中，钢轨导向机构3可对待拨弯钢轨8进行垂向导向，使其能垂直落回承轨槽，避免碰到道钉，即使上述过程是在钢轨的曲线段进行的，钢轨导向机构3仍可以避免待拨弯钢轨8在下落过程中横向运动的可能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，包括：
车架；
至少四个可伸缩支腿，设置在所述车架上且分别位于并行设置的两钢轨的外侧，可带动所述车架竖向往复运动；
夹轨机构，设置在所述车架上，用于垂向夹持待拨弯钢轨进行提升；
钢轨导向机构，设置于所述车架上，用于限制操作过程中待拨弯钢轨的左右移动；
走行机构，设置在所述车架下方用于带动其沿钢轨长度方向移动；
动力系统，用于对四个所述可伸缩支腿、所述夹轨机构、所述走行机构提供动力驱动。
2.如权利要求1所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，
所述夹轨机构包括伸缩臂、固定臂和两活动臂，所述固定臂与所述车架固定相接，所述伸缩臂位于所述固定臂的上方，所述伸缩臂的两端分别与两所述活动臂的上端转动连接，所述固定臂的两端分别与两所述活动臂的中间转动连接，两所述活动臂的自由端设置有勾轨部件用于对待拨弯钢轨进行夹持。
3.如权利要求2所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，所述勾轨部件为轮装置，所述轮装置包括基体、夹持轮和提升轮，所述夹持轮用于对待拨弯钢轨的轨腰进行夹持，所述提升轮用于对待拨弯钢轨的轨头下部斜面进行夹持。
4.如权利要求3所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，包括两所述夹轨机构，用于对并行设置的两钢轨进行夹持。
5.如权利要求1所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，所述可伸缩支腿包括伸缩杆和支座，两者球铰。
6.如权利要求5所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，所述伸缩杆为多级油缸。
7.如权利要求5所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，所述伸缩杆为多级丝杆。
8.如权利要求1所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，所述钢轨导向机构包括设置于所述待拨弯钢轨两侧的两导向杆，两所述导向杆外侧设置有导向套并可在其内垂向滑动，两所述导向套与所述车架固定连接。
9.如权利要求8所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，包括两所述钢轨导向机构，分别位于并行设置的两钢轨的外侧。
10.如权利要求1-9任一所述的钢轨焊复工程用钢轨拨弯小车，其特征在于，所述走行机构包括两与所述车架固定相接的轴承座，两所述轴承座中间穿设有滚动轴，所述滚动轴两端设置有与所述钢轨相匹配的走行轮。
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