CN109629354A - 一种铺轨用滚筒收放装置及牵引车及铺轨作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铺轨用滚筒收放装置及牵引车及铺轨作业方法，其中铺轨用滚筒收放装置包括设置在牵引车后端储存仓上方位置的纵向驱动机构、设置在纵向驱动机构上的横向驱动机构和设置在横向驱动机构上的垂向驱动机构，在垂向驱动机构上设置有机械夹手，多个滚筒存放在牵引车后端储存仓中；通过纵向驱动机构能带动横向驱动机构、垂向驱动机构和机械夹手一起沿牵引车长度方向来、回移动，通过横向驱动机构能带动垂向驱动机构和机械夹手一起沿牵引车宽度方向来、回移动，通过垂向驱动机构能带动机械夹手上、下移动，从而利用机械夹手将多个滚筒从储存仓中取出放置在路基上或从路基上收起重新放置在储存仓中。本发明能提高铺轨作业效率。

Description

一种铺轨用滚筒收放装置及牵引车及铺轨作业方法

技术领域

本发明涉及一种铺轨用滚筒收放装置及牵引车及铺轨作业方法，属于铺轨作业技术领域。

背景技术

从国内第一条铁路建设至今，我国铁路建设已有一百五十余年历史。尤其近年来，国内铁路技术突飞猛进，高速铁路也已顺利开通运营。针对不同轨道形式及工况，铁路轨道的铺设类型方式呈现多元性。

铺轨作业是指路基整修好以后，将钢轨、轨枕、道岔等轨料，采取一定方式，按照施工技术标准铺设在线路规定位置上的施工过程。铺轨方式有人工和机械两种，人工铺轨是先将轨料运至铺轨现场，再由人力进行铺设。机械铺轨是先将在轨排基地钉联好的轨排运到铺轨前方，再用铺轨机将轨排铺设在路基上，并予以逐节连接。机械铺轨作业也包括长钢轨的铺设，既将厂制的250～500m的长钢轨铺设到已经整修好的线路上，再进行现场焊接和锁定，构成无缝线路。

在铺放钢轨前，需要先沿轨道长度方向将多个滚筒依次放置在路基上，再拖住一根钢轨的一端将钢轨沿多个滚筒拖动，当将这根钢轨拖动到位后，先将这根钢轨抬起，再将多个滚筒收走，然后放下钢轨使得钢轨铺设在路基上。

在现有技术中，放置多个滚筒和收取多个滚筒一般是采用人工的方式，这样在整个钢轨铺设过程中，耗时耗力。

申请公布号为CN 108797235 A，申请公布日为2018年11月13日的中国发明专利申请公开了.一种25米标准轨的连续拖拽式铺轨施工工艺，该施工工艺通过以下步骤实现：步骤1：卸轨料，轨道车通过工程线将钢轨运输至铺轨起点，将钢轨卸至铺轨起点倒数第二节钢轨两侧，两侧各20根钢轨；步骤2：布设滚轮，将滚轮均匀布设至承轨槽；步骤3：横向滑轨支架安装及拖轨准备，先将两对钢轨扣件及倒数第二对钢轨与第三对钢轨连接鱼尾板拆除，然后通过起道机将倒数第一、二对钢轨顶起20cm，并做好支护措施，之后，在其底部横向穿入2 .5m的滑轨支架，在第一对钢轨底部放置滚轮，最后将第一对钢轨与牵引设备上安装的拖轨架链接；步骤4：拖轨施工，将已链接好钢轨的牵引设备前进25m，再在横向滑轨支架上补入一对钢轨，并且与前面的钢轨采用鱼尾板连接后，牵引设备继续前进25m，重复上述作业，依次补入19对钢轨完成500米钢轨拖拽作业；步骤5：扣件安装，拆除滚轮及滑轨支架后，散布安装扣件，按轨节表注明的扣件类型及号码配置，散布扣配件并进行安装；步骤6：按照步骤1-5完成第一组500米钢轨铺设后，轨道按铺轨工序将第一组500米进行整道达到放行条件后，卸轨、连轨地点前移500米，准备下一组500米钢轨拖拽作业；步骤7：第二组500米钢轨铺设，重复步骤1-6，依次进行下一组500米钢轨铺设直至铺至桥头。

上述专利文献中的多个滚轮就是通过人工的方式放置和收取的，费时费力。

综上，如何设计一种铺轨用滚筒收放装置及牵引车及铺轨作业方法，能够实现铺轨时滚筒的自动收放，减轻工人的劳动强度，提高铺轨作业效率是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种铺轨用滚筒收放装置及牵引车及铺轨作业方法，其能够实现铺轨时滚筒的自动收放，减轻了工人的劳动强度，提高了铺轨作业效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种铺轨用滚筒收放装置，其包括设置在牵引车后端储存仓上方位置的纵向驱动机构、设置在纵向驱动机构上的横向驱动机构和设置在横向驱动机构上的垂向驱动机构，在垂向驱动机构上设置有机械夹手，多个滚筒存放在牵引车后端储存仓中；通过纵向驱动机构能带动横向驱动机构、垂向驱动机构和机械夹手一起沿牵引车长度方向来、回移动，通过横向驱动机构能带动垂向驱动机构和机械夹手一起沿牵引车宽度方向来、回移动，通过垂向驱动机构能带动机械夹手上、下移动，从而利用机械夹手将多个滚筒从储存仓中取出放置在路基上或从路基上收起重新放置在储存仓中。

优选的，所述纵向驱动机构、横向驱动机构和垂向驱动机构均采用丝杆螺母机构，纵向驱动机构包括设置在牵引车上的纵向驱动电机、滑动连接在牵引车上的纵向滑动板和通过轴承座转动连接在牵引车上的纵向丝杆，纵向驱动电机与纵向丝杆连接，在纵向滑动板的底部还设置有与所述纵向丝杆相配合的纵向螺母，通过所述纵向螺母与纵向丝杆相配合，使得纵向滑动板能沿纵向丝杆来、回移动；

横向驱动机构包括固接在纵向滑动板上的横向丝杆和滑动连接在纵向滑动板上的横向滑动板，横向驱动电机设置在横向滑动板上，在横向丝杆上套接有旋转式螺母一，旋转式螺母一的外套与横向滑动板固接，旋转式螺母一的内套与横向丝杆相配合接触，在旋转式螺母一的内套端面上还设置有同步带轮一，在横向驱动电机输出轴上还设置有同步带轮二，同步带轮一和同步带轮二之间通过同步带一配合传动，从而使得在横向驱动电机的带动下，横向滑动板能沿横向丝杆来、回移动；

垂向驱动机构包括固接在横向滑动板上的垂向驱动电机，在横向滑动板上还设置有旋转式螺母二，旋转式螺母二的外套固接在横向滑动板上，在旋转式螺母二的内套端面上固接有同步带轮三，在垂向驱动电机的输出轴上固接有同步带轮四，同步带轮三和同步带轮四之间通过同步带二配合传动，旋转式螺母二套接在垂向丝杆上，旋转式螺母二的内套与垂向丝杆配合接触，从而在垂向驱动电机能带动垂向丝杆上、下移动；机械夹手设置在垂向丝杆上。

优选的，所述机械夹手包括夹手框架、设置在夹手框架内上部的带有伸缩杆的动力伸缩装置和设置在夹手框架底部的夹子；动力伸缩装置中的伸缩杆与夹子连接，通过动力伸缩装置带动伸缩杆上、下移动，从而带动夹子处于打开或夹紧的状态。

优选的，所述夹子包括夹块一、夹块二、连接块一、连接块二和垂向连杆；夹块一和夹块二的中部分别铰接在夹手框架底部的两侧处，连接块一的一端与夹块一的一端铰接，连接块二的一端与夹块二的一端铰接，垂向连杆的一端与伸缩杆连接，垂向连杆的另外一端与连接块一的另外一端和连接块二的另外一端铰接在一起。

优选的，夹块一和连接块一之间处于相互垂直的状态，夹块二和连接块二之间处于相互垂直的状态，当夹子处于夹紧状态时，连接块一和连接块二处于同一条水平直线上。

本发明还公开一种牵引车，所述牵引车的后端设置有用于存放多个滚筒的储存仓，在所述牵引车上且位于储存仓上方位置设置有根据如上所述的铺轨用滚筒收放装置，在牵引车后端还设置有拖、抬轨机构。

本发明还公开一种使用根据如上所述的牵引车进行的铺轨作业方法，其是先利用铺轨用滚筒收放装置将多个滚筒依次放置在路基上，再利用拖、抬轨机构拖动钢轨沿多个滚筒移动，当移动到位后，再利用拖、抬轨机构将移动到位的钢轨抬起，利用铺轨用滚筒收放装置将放置在路基上的多个滚筒重新放回储存仓中。

优选的，所述拖、抬轨机构包括设置在牵引车后端的举臂装置，在举臂装置上设置倒U型夹轨器，在倒U型夹轨器底部设置能拆装的滚轴；

当进行拖轨时，是将钢轨的一端卡人到倒U型夹轨器中，再将滚轴连接到倒U型夹轨器的底部上，在倒U型夹轨器的内顶部和钢轨的顶部之间塞入楔块，利用楔块、倒U型夹轨器和滚轴将钢轨的一端固定住，再控制牵引车移动从而拖动钢轨移动的；

当进行抬轨时，是将钢轨的一端卡入到倒U型夹轨器中，再将滚轴连接到倒U型夹轨器的底部上，然后控制举臂装置上升，将钢轨的一端抬起，再控制牵引车移动，利用滚轴沿钢轨的底部滚动，从而将钢轨从一端到另外一端逐渐抬起。

优选的，所述倒U型夹轨器包括倒U型夹体，在倒U型夹体的开口处两内侧边上分别设置有轴承一和轴承二，滚轴包括轴体和设置在轴体一端上且外凸于轴体的轴头，在轴体的另外一端上设置有销孔；

当需要将滚轴连接到倒U型夹轨器上时，先将滚轴依次穿过轴承一、轴承二和挡圈，使得滚轴的轴头与轴承一相接触，滚轴的轴体外漏于挡圈，再通过开口销穿过轴体上的销孔，从而将滚轴连接到倒U型夹轨器上；

当需要将滚轴从倒U型夹轨器上取下时，只要先将开口销取出，再将滚轴从轴承一和轴承二中抽出即可。

优选的，拖轨时的具体步骤为：

1）、控制举臂装置下降，带动倒U型夹轨器下移，使得钢轨的一端卡人到倒U型夹体的开口中；

2）、再将滚轴依次穿过轴承一和轴承二，插上开口销，使得滚轴连接到倒U型夹轨器上；

3）、控制举臂装置上升，使得滚轴与钢轨底面相接触，再控制举臂装置停止上升移动；

4）、在倒U型夹体的内顶部和钢轨顶部之间塞入楔块，从而利用楔块、倒U型夹轨器和滚轴将钢轨的一端固定住，再控制牵引车移动从而拖动钢轨移动；

抬轨时的具体步骤为：

a、控制举臂装置下降，带动倒U型夹轨器下移，使得钢轨的一端卡人到倒U型夹体的开口中；

b、再将滚轴依次穿过轴承一和轴承二，插上开口销，使得滚轴连接到倒U型夹轨器上；

c、控制举臂装置上升，使得滚轴与钢轨底面相接触，再控制举臂装置停止上升移动；

d、控制牵引车移动，利用滚轴沿钢轨的底部滚动，从而将钢轨从一端到另外一端逐渐抬起。

本发明的有效效果在于：本发明中的铺轨用滚筒收放装置，在工作时，随着牵引车沿路基移动，通过纵向驱动机构、横向驱动机构和垂向驱动机构调整机械夹的三维空间位置，从而能利用机械夹手将多个滚筒从储存仓中取出放置在路基上或从路基上收起重新放置在储存仓中，实现了铺轨时滚筒的自动收放，减轻了工人的劳动强度，提高了铺轨作业效率。通过结构设计，使得在纵向驱动机构中纵向丝杆只转动不移动，纵向螺母只移动不转动；在横向驱动机构中，横向丝杆既不转动也不移动，旋转式螺母一的内套转动，同时整个旋转式螺母一移动；在垂向驱动机构中，在垂向驱动机构中，旋转式螺母二中只内套转动不整体移动，垂向丝杆只上、下移动不转动，从而实现了机械夹手三维位置的灵活调整。通过设计机械夹手，实现了多个滚筒的放置和收取，省时省力，减小了工人的劳动强度，提高了铺轨效率。通过设计，当夹子处于夹紧滚筒的状态时，能形成自锁，避免了在作业过程中夹子受外力影响自动打开从而造成滚筒掉落问题的发生。本发明中的铺轨作业方法通过铺轨用滚筒收放装置和拖、抬轨机构相互配合，减小了工人的劳动强度，提高了铺轨工作的效率。

附图说明

图1为本发明实施例中牵引车的结构示意图；

图2为本发明实施例中铺轨用滚筒收放装置的俯视结构示意图；

图3为图2中位于一个纵向驱动机构处的结构示意图；

图4为本发明实施例中位于一个横向滑动板处的结构示意图；

图5为本发明实施例中机械夹手的主视结构示意图；

图6为本发明实施例中机械夹手的内部结构示意图；

图7为图6中E部的放大结构示意图；

图8为本发明实施例中的拖、抬轨机构进行拖轨时的结构示意图；

图9为图8中位于倒U型夹轨器处的局部结构示意图；

图10为图9中沿F向的结构示意图；

图11为本发明实施例中的拖、抬轨机构进行抬轨时位于倒U型夹轨器处的局部结构示意图；

图12为本发明实施例中滚轴的结构示意图；

图13为本发明实施例中的拖、抬轨机构进行抬轨的原理示意图一；

图14为本发明实施例中的拖、抬轨机构进行抬轨的原理示意图二；

图15为本发明实施例中的拖、抬轨机构进行抬轨的原理示意图三；

图中：1. 牵引车，2. 储存仓，3. 纵向驱动机构，311. 驱动电机，312. 纵向滑动板，313. 纵向丝杆，314. 纵向螺母，4. 横向驱动机构，411. 横向丝杆，412. 横向滑动板，413. 横向驱动电机，414. 旋转式螺母一，5. 垂向驱动机构，511. 垂向驱动电机，512. 旋转式螺母二，513. 垂向丝杆，6. 机械夹手，7. 滚筒，8. 同步带轮一，9. 同步带轮二，10.同步带轮三，11. 同步带轮四，12. 夹手框架，13. 伸缩杆，14. 动力伸缩装置，15. 夹子，151. 夹块一，152. 夹块二，153. 连接块一，154. 连接块二，155. 垂向连杆，16. 滚筒，17. V型夹持块一，18. V型夹持块二，19. 耐磨垫，20. 减重孔，21. 拖、抬轨机构，22. 举臂装置，221. 上举臂，222. 下举臂，223. 连接块，224. 油缸，23. 倒U型夹轨器，231. 倒U型夹体，232. 斜向导槽，24. 滚轴，241. 轴体，242. 轴头，25. 钢轨，26. 楔块，27. 轴承一，28. 轴承二，29. 销孔，30. 挡圈，31. 限位块一，32. 限位块二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行进一步详细的阐述。

实施例：如图1和图2所示，一种铺轨用滚筒收放装置，其包括设置在牵引车1后端储存仓2上方位置的纵向驱动机构3、设置在纵向驱动机构3上的横向驱动机构4和设置在横向驱动机构4上的垂向驱动机构5，在垂向驱动机构5上设置有机械夹手6，多个滚筒7存放在牵引车后端储存仓2中；通过纵向驱动机构3能带动横向驱动机构4、垂向驱动机构5和机械夹手6一起沿牵引车1长度方向来、回移动，通过横向驱动机构4能带动垂向驱动机构5和机械夹手6一起沿牵引车1宽度方向来、回移动，通过垂向驱动机构5能带动机械夹手6上、下移动，从而利用机械夹手6将多个滚筒7从储存仓2中取出放置在路基上或从路基上收起重新放置在储存仓2中。在储存仓2的内底部开有开口，供机械夹手能够自由进出。本实施例在工作时，随着牵引车沿路基移动，通过纵向驱动机构、横向驱动机构和垂向驱动机构调整机械夹的三维空间位置，从而能利用机械夹手将多个滚筒从储存仓中取出放置在路基上或从路基上收起重新放置在储存仓中，实现了铺轨时滚筒的自动收放，减轻了工人的劳动强度，提高了铺轨作业效率。

如图2至图4所示，所述纵向驱动机构3、横向驱动机构4和垂向驱动机构5均采用丝杆螺母机构，纵向驱动机构3包括设置在牵引车上的纵向驱动电机311、滑动连接在牵引车上的纵向滑动板312和通过轴承座转动连接在牵引车上的纵向丝杆313，纵向驱动电机311与纵向丝杆313连接，在纵向滑动板312的底部还设置有与所述纵向丝杆相配合的纵向螺母314，通过所述纵向螺母314与纵向丝杆313相配合，使得纵向滑动板312能沿纵向丝杆313来、回移动；在这里，纵向丝杆313只转动不移动，纵向螺母314只移动不转动，纵向螺母314可采用一般的螺母。

横向驱动机构4包括固接在纵向滑动板312上的横向丝杆411和滑动连接在纵向滑动板312上的横向滑动板412，横向驱动电机413设置在横向滑动板412上，横向丝杆411采用螺母旋转式滚珠螺杆，在横向丝杆411上套接有旋转式螺母一414，旋转式螺母包括内套和外套，内套和外套之间可相对转动，旋转式螺母一414的外套与横向滑动板固接，旋转式螺母一414的内套与横向丝杆411相配合接触，在旋转式螺母一414的内套端面上还设置有同步带轮一8，在横向驱动电机413输出轴上还设置有同步带轮二9，同步带轮一8和同步带轮二9之间通过同步带一（图中未示出）配合传动，从而使得在横向驱动电机413的带动下，横向滑动板412能沿横向丝杆411来、回移动；在这里，横向丝杆411是固定不动的，既不转动也不移动，在横向丝杆411的带动下，旋转式螺母一414的内套转动，同时由于与横向丝杆相配合，整个旋转式螺母一414会移动，从而带动横向滑动板412移动。在通常状态下，越长的丝杆转动时，弹性变形越大，从而会导致运动的不稳定性，减小使用寿命，而本实施例将横向丝杆设置成固定状态，就解决了上述问题，可以在一定的范围内将横向丝杆尽可能的延长，既保证了横向滑动板移动范围较大，又保证了横向滑动板的移动稳定性。

垂向驱动机构5包括固接在横向滑动板412上的垂向驱动电机511，在横向滑动板412上还设置有旋转式螺母二512，旋转式螺母二512的外套固接在横向滑动板412上，在旋转式螺母512的内套端面上固接有同步带轮三10，在垂向驱动电机511的输出轴上固接有同步带轮四11，同步带轮三10和同步带轮四11之间通过同步带二（图中未示出）配合传动，旋转式螺母二512套接在垂向丝杆513上，旋转式螺母二512的内套与垂向丝杆513配合接触，垂向丝杆也采用螺母旋转式滚珠螺杆，从而在垂向驱动电机511能带动垂向丝杆513上、下移动，机械夹手设置在垂向丝杆513上。在这里，旋转式螺母二512中只内套转动不整体移动，垂向丝杆513只上、下移动不转动。本实施例通过上述结构设计，使得在纵向驱动机构中纵向丝杆只转动不移动，纵向螺母只移动不转动；在横向驱动机构中，横向丝杆既不转动也不移动，旋转式螺母一的内套转动，同时整个旋转式螺母一移动；在垂向驱动机构中，在垂向驱动机构中，旋转式螺母二中只内套转动不整体移动，垂向丝杆只上、下移动不转动，从而实现了机械夹手三维位置的灵活调整。如图2所示，在本实施例中，纵向驱动机构3设置有两个，纵向滑动板312设置有两个，左、右两个纵向驱动机构3分别驱动两个纵向滑动板312移动，在这里，也可以将两个纵向滑动板312连接成一体，利用左、右两个纵向驱动机构3共同驱动一体的纵向滑动板312移动；横向驱动机构4也设置有两个，两个横向驱动机构4均设置在纵向滑动板312上，在两个向驱动机构4的驱动下，其中一个横向滑动板412能在A位置和B位置之间相互来回移动，另外一个横向滑动板412能在C位置和D位置之间相互来回移动。垂向驱动机构5也设置有两个，其分别设置在两个横向滑动板412上，从而能带动两个机械夹手6上、下移动。

如图5所示，所述机械夹手6，其包括夹手框架12、设置在夹手框架12内上部的带有伸缩杆13的动力伸缩装置14和设置在夹手框架12底部的夹子15；动力伸缩装置14中的伸缩杆13与夹子15连接，通过动力伸缩装置14带动伸缩杆13上、下移动，从而带动夹子15处于打开或夹紧的状态。本实施例通过控制动力伸缩装置，从而控制夹子15处于打开或夹紧的状态，来对滚筒16进行夹取或放置，不用采用人工的方式来收取滚筒，从而能够在铺设钢轨时，实现多个滚筒的放置和收取，省时省力，减小了工人的劳动强度，提高了铺轨效率。

在本实施例中，所述带有活塞杆的动力伸缩装置14采用电磁铁，通过控制电磁铁的得失电状态，来带动伸缩杆上、下移动。在这里，动力伸缩装置还可采用气缸或油缸。动力伸缩装置14安装到夹手框架12后，伸缩杆13处于垂直状态。

如图6所示，所述夹子15包括夹块一151、夹块二152、连接块一153、连接块二154和垂向连杆155；夹块一151和夹块二152的中部分别铰接在夹手框架12底部的两侧处，连接块一153的一端与夹块一151的一端铰接，连接块二154的一端与夹块二152的一端铰接，垂向连杆155的一端与伸缩杆13连接，垂向连杆155的另外一端与连接块一153的另外一端和连接块二154的另外一端铰接在一起。这样设置，通过控制伸缩杆上、下移动就能方便的控制夹子处于打开或夹紧的状态。

夹块一151和连接块一153之间处于相互垂直的状态，夹块二152和连接块二154之间处于相互垂直的状态，当夹子15处于夹紧状态时，连接块一153和连接块二154处于同一条水平直线上。这样设置，当夹子处于夹紧滚筒的状态时，能形成自锁，避免了在作业过程中夹子受外力影响自动打开从而造成滚筒掉落问题的发生。

如图7所示，在夹块一151的另外一端上设置有V型夹持块一17，在夹块二152的另外一端上设置有V型夹持块二18。通过设置V型夹持块一和V型夹持块二来对滚筒进行夹持，这样更加便于夹持时的稳定性。

在V型夹持块一17和V型夹持块二18的内侧面上均设置有耐磨垫19。通过设置耐磨垫，能延长整个机械夹手的使用寿命。

耐磨垫19以能拆装的结构连接在V型夹持块一17和V型夹持块二18的内侧面上。这样当耐磨垫磨损后，只要更换耐磨垫就可以继续使用，减小了使用成本。在本实施例中，是通过螺丝锁紧在V型夹持块一17和V型夹持块二18的内侧面上的。

如图5所示，在夹手框架12上还设置有减重孔20。这样能减轻整个机械夹手的重量，达到轻量化的要求。

如图1所示，本实施例还公开一种牵引车，所述牵引车1的后端设置有用于存放多个滚筒的储存仓2，在所述牵引车1上且位于储存仓2上方位置设置有根据如上所述的铺轨用滚筒收放装置，在牵引车1后端还设置有拖、抬轨机构21。

另外，本实施例还公开一种使用根据如上所述的牵引车进行的铺轨作业方法，其是先利用铺轨用滚筒收放装置将多个滚筒依次放置在路基上，再利用拖、抬轨机构21拖动钢轨沿多个滚筒移动，当移动到位后，再利用拖、抬轨机构21将移动到位的钢轨抬起，利用铺轨用滚筒收放装置将放置在路基上的多个滚筒重新放回储存仓中。

如图8至图11所示，所述拖、抬轨机构21包括设置在牵引车后端的举臂装置22，在举臂装置22上设置倒U型夹轨器23，在倒U型夹轨器23底部设置能拆装的滚轴24；

当进行拖轨时，是将钢轨25的一端卡人到倒U型夹轨器23中，再将滚轴24连接到倒U型夹轨器23的底部上，在倒U型夹轨器23的内顶部和钢轨25的顶部之间塞入楔块26，利用楔块26、倒U型夹轨器23和滚轴24将钢轨25的一端固定住，再控制牵引车1移动从而拖动钢轨沿多个放置在路基上的滚筒（图中未示出）移动的；

当进行抬轨时，是将钢轨25的一端卡入到倒U型夹轨器23中，再将滚轴24连接到倒U型夹轨器23的底部上，然后控制举臂装置22上升一定距离，将钢轨25的一端抬起，此时，将放置在钢轨一端下方位置的滚筒移至钢轨一侧处，再利用铺轨用滚筒收放装置将滚筒收走，再控制牵引车1移动，利用滚轴24沿钢轨25的底部滚动，从而将钢轨25从一端到另外一端逐渐抬起，同时将放置在钢轨下方位置的多个滚筒逐渐收走。本实施例进行拖轨时，利用楔块、倒U型夹轨器和滚轴将钢轨的一端与牵引车固定在一起，从而实现了钢轨在滚筒上的拖动；在抬轨时，利用倒U型夹轨器和滚筒配合将将钢轨从一端到另外一端逐渐抬起，从而实现了多个滚筒的收取工作，因此，本实施例能够实现铺轨时钢轨的拖动且能实现取出滚筒时钢轨的抬起动作，减小了工人的劳动强度，提高了铺轨工作的效率。

如图9、图10和图12所示，所述倒U型夹轨器23包括倒U型夹体231，在倒U型夹体231的开口处两内侧边上分别设置有轴承一27和轴承二28，滚轴24包括轴体241和设置在轴体241一端上且外凸于轴体241的轴头242，在轴体241的另外一端上设置有销孔29；

当需要将滚轴24连接到倒U型夹轨器23上时，先将滚轴24依次穿过轴承一27、轴承二28和挡圈30，使得滚轴的轴头242与轴承一27相接触，滚轴的轴体241外漏于挡圈30，再通过开口销（图中未示出）穿过轴体上的销孔29，从而将滚轴24转动连接到倒U型夹轨器23上；

当需要将滚轴24从倒U型夹轨器23上取下时，只要先将开口销取出，再将滚轴24从轴承一27和轴承二28中抽出即可。通过上述设置，使得滚轴能以可拆装的方式连接到倒U型夹轨器上，便于根据实际工况，灵活的进行拆装。

如图9和图10所示，拖轨时的具体步骤为：

1）、控制举臂装置22下降，带动倒U型夹轨器23下移，使得钢轨25的一端卡人到倒U型夹体231的开口中；

2）、再将滚轴24依次穿过轴承一27和轴承二28，插上开口销，使得滚轴24连接到倒U型夹轨器23上；

3）、控制举臂装置22上升，使得滚轴24与钢轨25底面相接触，再控制举臂装置22停止上升移动；

4）、在倒U型夹体231的内顶部和钢轨25顶部之间塞入楔块26，从而利用楔块26、倒U型夹轨器23和滚轴24将钢轨25的一端固定住，再控制牵引车1移动从而拖动钢轨25移动。

如图11和图13至图15所示，抬轨时的具体步骤为：

a、控制举臂装置22下降，带动倒U型夹轨器23下移，使得钢轨25的一端卡人到倒U型夹体231的开口中；

b、再将滚轴24依次穿过轴承一27和轴承二28，插上开口销，使得滚轴24连接到倒U型夹轨器23上；

c、控制举臂装置22上升，使得滚轴24与钢轨25底面相接触，再控制举臂装置停止上升移动，此时钢轨25处于倾斜状态；

d、控制牵引车1移动，利用滚轴24沿钢轨25的底部滚动，从而将钢轨25从一端到另外一端逐渐抬起。

如图10所示，在位于轴承一27和轴承二28上方位置处的倒U型夹体231两内侧面上分别设置有限位块一31和限位块二32，限位块一31和钢轨25的侧部之间以及限位块二32和钢轨的侧部之间均留有间隙。通过设置限位块一和限位块二，能限制工作时钢轨的左右偏摆位置，进一步保证拖、抬轨工作的正常进行。在本实施例中，限位块一和限位块二是通过螺丝连接在倒U型夹体231两内侧面上的。

如图2至图4所示，在倒U型夹体231的一侧上还设置有斜向导槽232，当进行抬轨时，倾斜的钢轨25顶部与斜向导槽232相接触。这样当抬轨时能对钢轨进行导向，进一步保证抬轨工作的顺利进行。

如图8所示，所述举臂装置22包括上举臂221、下举臂222、连接块223以及设置在上举臂221和下举臂222之间的油缸224，油缸224的两端分别铰接在上举臂221和下举臂222上，上举臂221和下举臂222的一端均铰接在牵引车上1，上举臂221和下举臂222的另外一端均铰接连接块223上，倒U型夹轨器23设置在连接块223上。这样设置使得牵引车、上举臂、下举臂和连接块之间构成平行四边形结构，能进一步保证举臂机构动作时的稳定性。

综上，本发明中的铺轨用滚筒收放装置，在工作时，随着牵引车沿路基移动，通过纵向驱动机构、横向驱动机构和垂向驱动机构调整机械夹的三维空间位置，从而能利用机械夹手将多个滚筒从储存仓中取出放置在路基上或从路基上收起重新放置在储存仓中，实现了铺轨时滚筒的自动收放，减轻了工人的劳动强度，提高了铺轨作业效率。通过结构设计，使得在纵向驱动机构中纵向丝杆只转动不移动，纵向螺母只移动不转动；在横向驱动机构中，横向丝杆既不转动也不移动，旋转式螺母一的内套转动，同时整个旋转式螺母一移动；在垂向驱动机构中，在垂向驱动机构中，旋转式螺母二中只内套转动不整体移动，垂向丝杆只上、下移动不转动，从而实现了机械夹手三维位置的灵活调整。通过设计机械夹手，实现了多个滚筒的放置和收取，省时省力，减小了工人的劳动强度，提高了铺轨效率。通过设计，当夹子处于夹紧滚筒的状态时，能形成自锁，避免了在作业过程中夹子受外力影响自动打开从而造成滚筒掉落问题的发生。本发明中的铺轨作业方法通过铺轨用滚筒收放装置和拖、抬轨机构相互配合，减小了工人的劳动强度，提高了铺轨工作的效率。

以上实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种铺轨用滚筒收放装置，其特征在于：包括设置在牵引车后端储存仓上方位置的纵向驱动机构、设置在纵向驱动机构上的横向驱动机构和设置在横向驱动机构上的垂向驱动机构，在垂向驱动机构上设置有机械夹手，多个滚筒存放在牵引车后端储存仓中；通过纵向驱动机构能带动横向驱动机构、垂向驱动机构和机械夹手一起沿牵引车长度方向来、回移动，通过横向驱动机构能带动垂向驱动机构和机械夹手一起沿牵引车宽度方向来、回移动，通过垂向驱动机构能带动机械夹手上、下移动，从而利用机械夹手将多个滚筒从储存仓中取出放置在路基上或从路基上收起重新放置在储存仓中。

2.根据权利要求1所述的铺轨用滚筒收放装置，其特征在于：所述纵向驱动机构、横向驱动机构和垂向驱动机构均采用丝杆螺母机构，纵向驱动机构包括设置在牵引车上的纵向驱动电机、滑动连接在牵引车上的纵向滑动板和通过轴承座转动连接在牵引车上的纵向丝杆，纵向驱动电机与纵向丝杆连接，在纵向滑动板的底部还设置有与所述纵向丝杆相配合的纵向螺母，通过所述纵向螺母与纵向丝杆相配合，使得纵向滑动板能沿纵向丝杆来、回移动；

横向驱动机构包括固接在纵向滑动板上的横向丝杆和滑动连接在纵向滑动板上的横向滑动板，横向驱动电机设置在横向滑动板上，在横向丝杆上套接有旋转式螺母一，旋转式螺母一的外套与横向滑动板固接，旋转式螺母一的内套与横向丝杆相配合接触，在旋转式螺母一的内套端面上还设置有同步带轮一，在横向驱动电机输出轴上还设置有同步带轮二，同步带轮一和同步带轮二之间通过同步带一配合传动，从而使得在横向驱动电机的带动下，横向滑动板能沿横向丝杆来、回移动；

垂向驱动机构包括固接在横向滑动板上的垂向驱动电机，在横向滑动板上还设置有旋转式螺母二，旋转式螺母二的外套固接在横向滑动板上，在旋转式螺母二的内套端面上固接有同步带轮三，在垂向驱动电机的输出轴上固接有同步带轮四，同步带轮三和同步带轮四之间通过同步带二配合传动，旋转式螺母二套接在垂向丝杆上，旋转式螺母二的内套与垂向丝杆配合接触，从而在垂向驱动电机能带动垂向丝杆上、下移动；机械夹手设置在垂向丝杆上。

3.根据权利要求1或2所述的铺轨用滚筒收放装置，其特征在于：所述机械夹手包括夹手框架、设置在夹手框架内上部的带有伸缩杆的动力伸缩装置和设置在夹手框架底部的夹子；动力伸缩装置中的伸缩杆与夹子连接，通过动力伸缩装置带动伸缩杆上、下移动，从而带动夹子处于打开或夹紧的状态。

4.根据权利要求3所述的铺轨用滚筒收放装置，其特征在于：所述夹子包括夹块一、夹块二、连接块一、连接块二和垂向连杆；夹块一和夹块二的中部分别铰接在夹手框架底部的两侧处，连接块一的一端与夹块一的一端铰接，连接块二的一端与夹块二的一端铰接，垂向连杆的一端与伸缩杆连接，垂向连杆的另外一端与连接块一的另外一端和连接块二的另外一端铰接在一起。

5.根据权利要求4所述的铺轨用滚筒收放装置，其特征在于：夹块一和连接块一之间处于相互垂直的状态，夹块二和连接块二之间处于相互垂直的状态，当夹子处于夹紧状态时，连接块一和连接块二处于同一条水平直线上。

6.一种牵引车，所述牵引车的后端设置有用于存放多个滚筒的储存仓，其特征在于：在所述牵引车上且位于储存仓上方位置设置有根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的铺轨用滚筒收放装置，在牵引车后端还设置有拖、抬轨机构。

7.一种使用根据权利要求6所述的牵引车进行的铺轨作业方法，其特征在于：其是先利用铺轨用滚筒收放装置将多个滚筒依次放置在路基上，再利用拖、抬轨机构拖动钢轨沿多个滚筒移动，当移动到位后，再利用拖、抬轨机构将移动到位的钢轨抬起，利用铺轨用滚筒收放装置将放置在路基上的多个滚筒重新放回储存仓中。

8.根据权利要求7所述的铺轨作业方法，其特征在于：所述拖、抬轨机构包括设置在牵引车后端的举臂装置，在举臂装置上设置倒U型夹轨器，在倒U型夹轨器底部设置能拆装的滚轴；

当进行拖轨时，是将钢轨的一端卡人到倒U型夹轨器中，再将滚轴连接到倒U型夹轨器的底部上，在倒U型夹轨器的内顶部和钢轨的顶部之间塞入楔块，利用楔块、倒U型夹轨器和滚轴将钢轨的一端固定住，再控制牵引车移动从而拖动钢轨移动的；

当进行抬轨时，是将钢轨的一端卡入到倒U型夹轨器中，再将滚轴连接到倒U型夹轨器的底部上，然后控制举臂装置上升，将钢轨的一端抬起，再控制牵引车移动，利用滚轴沿钢轨的底部滚动，从而将钢轨从一端到另外一端逐渐抬起。

9.根据权利要求8所述的铺轨作业方法，其特征在于：所述倒U型夹轨器包括倒U型夹体，在倒U型夹体的开口处两内侧边上分别设置有轴承一和轴承二，滚轴包括轴体和设置在轴体一端上且外凸于轴体的轴头，在轴体的另外一端上设置有销孔；

当需要将滚轴连接到倒U型夹轨器上时，先将滚轴依次穿过轴承一、轴承二和挡圈，使得滚轴的轴头与轴承一相接触，滚轴的轴体外漏于挡圈，再通过开口销穿过轴体上的销孔，从而将滚轴连接到倒U型夹轨器上；

当需要将滚轴从倒U型夹轨器上取下时，只要先将开口销取出，再将滚轴从轴承一和轴承二中抽出即可。

10.根据权利要求9所述的铺轨作业方法，其特征在于：拖轨时的具体步骤为：

1）、控制举臂装置下降，带动倒U型夹轨器下移，使得钢轨的一端卡人到倒U型夹体的开口中；

2）、再将滚轴依次穿过轴承一和轴承二，插上开口销，使得滚轴连接到倒U型夹轨器上；

3）、控制举臂装置上升，使得滚轴与钢轨底面相接触，再控制举臂装置停止上升移动；

4）、在倒U型夹体的内顶部和钢轨顶部之间塞入楔块，从而利用楔块、倒U型夹轨器和滚轴将钢轨的一端固定住，再控制牵引车移动从而拖动钢轨移动；

抬轨时的具体步骤为：

a、控制举臂装置下降，带动倒U型夹轨器下移，使得钢轨的一端卡人到倒U型夹体的开口中；

b、再将滚轴依次穿过轴承一和轴承二，插上开口销，使得滚轴连接到倒U型夹轨器上；

c、控制举臂装置上升，使得滚轴与钢轨底面相接触，再控制举臂装置停止上升移动；

d、控制牵引车移动，利用滚轴沿钢轨的底部滚动，从而将钢轨从一端到另外一端逐渐抬起。