CN110258210B - 一种线路加固用穿工字钢引导装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线路加固用穿工字钢引导装置及其操作方法，包括第一引导装置、绕过第一引导装置的牵引装置和用于拉动牵引装置移动的动力装置。第一引导装置包括操作台、开在操作台中心处的通孔、固定安装在操作台底面上的电缸和至少一个开在操作台上的挂孔，还包括引导钢丝绳、分别固定在引导钢丝绳两端的第一挂钩、套在引导钢丝绳上的第一导向轮和与电缸连接的电控模块。牵引装置包括一端与动力装置固定连接的牵引钢丝绳和固定在牵引钢丝绳另一端的第二牵引挂钩，牵引钢丝绳绕过第一导向轮。本发明用于线路加固施工过程中的工字钢引导，具有操作简单，使用方便和工作效率高的技术效果。

Description

一种线路加固用穿工字钢引导装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及铁道线路加固的技术领域，尤其是涉及一种线路加固用穿工字钢引导装置及其操作方法。

背景技术

线路加固是下穿铁路框构桥常用的一种加固体系，该体系中，以工字钢数量最多，也是主要受力结构。

由于铁路营业线施工不允许大型机械进入安全限界，目前常用的穿工字钢方式有两种，第一种是使用麻绳或封绳拉住工字钢一端，然后采用人工拖拽的方法，移动到指定位置，第二种是使用卷扬机固定在就位处，用钢丝绳或封绳拉住工字钢一端，然后开启卷扬机拖拽到指定位置。这两种传统操作方法存在以下缺点：

1、人工拖拽工字钢，浪费大量人力，且每个人劳动强度、力度大小不同，在操作时出现操作误差，易导致红光带事件，或因操作不当造成物体打击导致轨道发生变形和位移等。

2、固定卷扬机拖拽，虽节省了人力资源，但由于每一道工字钢位置不同，加固范围在80米以上，需频繁移动设备才能完成作业，且受场地因素影响较大，需要平整的场地才能实现，搬动卷扬机也需要花费大量的时间。

3、穿工字钢作业需要在铁路施工计划要求的时间内进行，如因窝工或危险事件发生，无法在指定时间完成的，需要等待下一次施工计划，影响施工进度。

发明内容

本发明的目的是提供一种线路加固用穿工字钢引导装置及其操作方法，该线路加固用穿工字钢引导装置及其操作方法具有操作简单，工作效率高，能够有效缩短工字钢的铺设时间。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种线路加固用穿工字钢引导装置，包括第一引导装置、绕过第一引导装置的牵引装置和用于拉动牵引装置移动的动力装置；

所述第一引导装置包括操作台、开在操作台中心处的通孔、固定安装在操作台底面上的电缸和至少一个开在操作台上的挂孔；

还包括引导钢丝绳、分别固定在引导钢丝绳两端的第一挂钩、套在引导钢丝绳上的第一导向轮和与电缸连接的电控模块；

所述电缸的数量至少为两个，至少两个所述电缸在操作台上均匀设置；

所述第一引导装置的数量为两个，两个所述第一挂钩分别挂在两个所述操作台上的挂孔内；

所述牵引装置包括一端与动力装置固定连接的牵引钢丝绳和固定在牵引钢丝绳另一端的第二牵引挂钩，所述牵引钢丝绳绕过第一导向轮。

通过采用上述技术方案，使用时将两个第一引导装置分别套在轨道一侧的抗移桩上，然后将牵引钢丝绳上的第二牵引挂钩挂到工字钢上，就能够通过动力装置迅速将工字钢拉到指定位置，这种方式的机械化程度高，并且能够通过调整第一导向轮的位置将两个第一引导装置之间的工字钢全部安装到指定位置。工字钢在移动过程中，运动轨迹稳定，不会发生大幅度的晃动和移动，既能够保证工字钢的完整性，又能够避免其与轨道发生碰撞，使轨道发生变形和位移，影响行车安全。和以往的人工搬运相比，能够有效降低工人数量，缩短铺设时间；和采用单纯的拉动方式相比，动力装置不需要频繁调整位置，生产节拍更加紧凑，施工速度更快。

本发明进一步设置为：所述引导钢丝绳上设有限位机构；

所述限位机构包括两个套在引导钢丝绳上且相邻端铰接在一起的滑套，所述滑套上还设有用于调整两个所述滑套之间夹角的张紧装置；

所述第一导向轮位于两个所述滑套之间。

通过采用上述技术方案，限位结构能够在引导钢丝绳上自由滑动，并且通过张紧装置能够调整两个滑套之间的夹角，使两个滑套内的引导钢丝绳发生局部变形，这样能够进一步降低两个滑套在引导钢丝绳上发生滑动的概率，从而使第一导向轮能够在工字钢移动的过程中保持不动，使工字钢能够平稳移动，不与导轨发生碰撞。

本发明进一步设置为：所述张紧装置包括设在滑套上的拉绳、固定在其中一个滑套上的拉杆、与拉杆转动连接的转轴、两个与转轴固定连接的线槽轮、设在转轴上的棘轮、设在拉杆上的棘爪和设在转轴上的用于使转轴转动的手柄；

两根所述拉绳的自由端分别固定在两个所述线槽轮上，所述棘爪抵接在棘轮的其中一个齿上。

通过采用上述技术方案，本发明给出了张紧装置的一种具体结构，使用时通过手柄带动转轴转动，进而带动转轴上的两个线槽轮和一个棘轮转动，线槽轮在转动的过程中，分别将两条拉绳拉紧，使两个滑套之间的夹角缩小，同时棘爪能够将棘轮锁住，使其只能向一个方向转动。这种张紧装置的操作简单，工作可靠，并且具有自锁功能。能够有效缩短滑套的调整时间，提高工作效率

本发明进一步设置为：所述电控模块包括空气断路器和与空气断路器连接的开关，所述电缸的控制端均与开关连接。

通过采用上述技术方案，本发明给出了电动模块的具体结构，空气断路器能够起到有效的保护作用，在发生短路、过载和欠压时能顾迅速断开，起到保护电缸的作用。

本发明进一步设置为：所述开关为双向开关，所述电缸的控制端均与开关的其中一个输出端连接；

所述开关的第二个输出端上连接有旋钮开关，同一操作台上的电缸的控制端顺序与旋钮开关的输出端连接。

通过采用上述技术方案，进行高低调节时，闭合开关的其中一路，此时同一操作台上的电缸同时动作。进行局部调节时，将开关转换到另一路后将旋钮开关转动到对应的电缸电路上，此时只有一个电缸动作，这样能够对操作台进行局部调整，使其能够水平。

本发明进一步设置为：还包括用于调整牵引钢丝绳与动力装置夹角的第二引导装置；

所述第二引导装置包括U型架、设在U型架上的第二导向轮、设在U型架上的第三挂钩和两端分别套在第三挂钩上的套绳；

所述牵引钢丝绳绕过第二导向轮，所述第二导向轮位于所述动力装置与所述第一导向轮之间。

通过采用上述技术方案，本发明使用第二引导装置调整牵引钢丝绳与动力装置之间的夹角，使牵引钢丝绳能够尽可能的平行于动力装置的工作方向，这样可以使动力装置的转轴和转动装置上只有扭矩而没有倾覆力矩，这样能够起到保护转轴和转动装置连接处轴承的作用，可以延长轴承的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述动力装置为卷扬机，所述引导钢丝绳缠绕在卷扬机的滚筒上。

通过采用上述技术方案，本发明使用卷扬机打动引导钢丝绳转动，卷扬机的结构简单，技术成熟，能够在市场上直接购买，并且在动力一定的情况下，可以直接购买满足使用要求的其他品牌或者替换件，能够有效避免损坏导致的停工问题。

一种线路加固用穿工字钢引导装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤一：将动力装置放置到水平地面上并接通电源；

步骤二：将第二引导装置中的套绳套到扣轨上；

步骤三：将两个第一引导装置中的操作台套到抗移桩上并给电控模块接通电源；

步骤四：闭合开关中的一路电路，电缸将操作台举升到合适高度后停止，闭合开关中的另一路电路，使单个电缸动作，将操作台调平；

步骤五：将引导钢丝绳两端的第一挂钩分别挂到两个操作台上的挂孔内；

步骤六：将第一导向轮和张紧装置推动到合适位置后转动手柄，使两个滑套的夹角缩小；

步骤七：将牵引钢丝绳上的第二牵引挂钩挂到工字钢上并启动动力装置，将该工字钢拉到指定位置后停止；

步骤八：将第二牵引挂钩从该工字钢上取下并松开张紧装置，移动张紧装置和第一导向轮到下一个位置后再次将转动手柄，将两个滑套的夹角缩小，重复步骤七，该段内全部工字钢安装完成后停止；

步骤九：将其中一个第一引导装置安装到下一个抗移桩上并调平重复步骤七和步骤八至全部的工字钢安装完成后停止。

通过采用上述技术方案，本发明给出了线路加固用穿工字钢引导装置的操作方法，这种操作方法的安装过程需要两到三个人，操作时需要一个人控制动力装置，另一个人负责将第二牵引挂钩挂到工字钢上和调整限位机构的位置，现场的工作人员数量下降明显，一方面管理起来更加方便，另一方面不可控因素的数量下降，施工现场也更加安全。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.本发明操作简单，使用方便，使用时将第一引导装置分别套在轨道一侧的抗移桩上，然后将牵引钢丝绳上的第二牵引挂钩挂到工字钢上，就能够通过动力装置迅速将工字钢拉到指定位置，这种方式的机械化程度高，并且能够通过调整第一导向轮的位置将两个第一引导装置之间的工字钢全部安装到指定位置。工字钢在移动过程中，运动轨迹稳定，不会发生大幅度的晃动和移动，既能够保证工字钢的完整性，又能够避免其与轨道发生碰撞，使轨道发生变形，影响行车安全。和以往的人工搬运相比，能够有效降低工人数量，缩短铺设时间；和采用单纯的拉动方式相比，动力装置不需要频繁调整位置，使用更加方便。

2. 本发明中的限位结构能够在引导钢丝绳上自由滑动，并且通过张紧装置能够调整两个滑套之间的夹角，使两个滑套内的引导钢丝绳发生局部变形，这样能够进一步降低两个滑套在引导钢丝绳上发生滑动的概率，从而使第一导向轮能够在工字钢移动的过程中保持不动，使工字钢能够平稳移动，不与导轨发生碰撞。限位结构中的张紧装置具有自锁功能，调整完成后棘齿自动将棘轮顶住，使用过程中不会发生松动。

3. 本发明中的第二引导装置能够调整牵引钢丝绳与动力装置之间的夹角，使牵引钢丝绳能够尽可能的平行于动力装置的工作方向，这样可以使动力装置的转轴和转动装置上只有扭矩而没有倾覆力矩，这样能够起到保护转轴和转动装置连接处轴承的作用，可以延长轴承的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的使用示意图。

图2是本发明的第一引导装置的立体结构示意图。

图3是本发明的限位机构的结构示意图。

图4是本发明的张紧装置的结构示意图。

图5是本发明的第二引导装置的结构示意图。

图6是本发明中第二挂钩与工字钢的连接示意图。

图7是本发明中电控模块的连接框图。

图8是本发明中换向开关的工作原理示意图。

图9是本发明中开关的工作原理示意图。

图10是本发明中旋钮开关的工作原理示意图。

图中，11、操作台；13、电缸；14、挂孔；15、引导钢丝绳；16、第一挂钩；17、第一导向轮；21、牵引钢丝绳；22、第二挂钩；31、滑套；32、拉绳；33、拉杆；34、转轴；35、线槽轮；36、棘轮；37、棘爪；38、手柄；41、U型架；42、第二导向轮；43、第三挂钩；44、套绳；51、空气断路器；52、开关；53、旋钮开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种线路加固用穿工字钢引导装置，包括第一引导装置、第二引导装置、牵引装置、张紧装置和动力装置等。

参考图1和图2，第一引导装置由操作台11、电缸13、引导钢丝绳15、第一挂钩16和第一导向轮17等组成。操作台11为圆形，其中心处开有一个通孔，电缸13的数量为2-3个，均匀的安装在操作台11的底面上。电缸13的数量为两个时对称安装，电缸13的数量为三个时，则围绕操作台11的轴线在其底面上圆形阵列， 相邻电缸13之间的夹角相等，均为120度。操作台11上还开有至少一个挂孔14，挂孔14的直径远小于通孔的直径。

引导钢丝绳15的两端分别安装有一个第一挂钩16，这两个第一挂钩16分别挂在两个操作台11上的一个挂孔14内。引导钢丝绳15上还套有一个第一导向轮17，第一导向轮17由支架、安装在支架上的导向轮和焊接在支架上的套环组成，套环套在引导钢丝绳15上，能够自由滑动。

参考图1和图5，第二引导装置由U型架41、第二导向轮42、第三挂钩43和套绳44等组成，其中第二导向轮42安装在U型架41上，能够自由转动，第三挂钩43螺栓连接或者焊接在U型架41上，套绳44的两端分别有两个环，套绳44通过这两个环套在第三挂钩43上。

参考图1和图6，动力装置是一台卷扬机，卷扬机由电机、减速机和滚筒组成，电机的输出端与减速机的输入端连接，负责将高转速、低扭矩的动力输入减速机，减速机负责将动力的扭矩提升，转速下降，减速机的输出端与滚筒连接，负责带动滚筒转动。

牵引装置由牵引钢丝绳21和第二挂钩22等组成，牵引钢丝绳21的一端固定在滚筒上，第二挂钩22绑在牵引钢丝绳21的另外一端。

引导钢丝绳15上安装有一套限位机构，限位机构由两个滑套31和一个张紧装置组成，两个滑套31铰接在一起并且都套在引导钢丝绳15上，能够在引导钢丝绳15上自由滑动。第一导向轮17位于两个滑套31之间，能够在滑套31的推动下在引导钢丝绳15上自由滑动。

参考图3和图4，张紧装置由拉绳32、拉杆33、转轴34、线槽轮35、棘轮36、棘爪37和手柄38等组成，其中拉杆33焊接在其中一个滑套31上，拉杆33上还安装有一根转轴34，转轴34能够自由转动。转轴34上安装有一个棘轮36和两个线槽轮35，棘轮36和线槽轮35分别位于拉杆33的两侧。拉杆33上还安装有一个棘爪37，棘爪37与棘轮36位于棘轮36的同一侧，能够将棘轮36顶住，使其仅能够沿一个方向转动。

拉绳32的数量为两根，这两根拉绳32分别绑在焊接在滑套31上的套环上，另一端固定在线槽轮35上。手柄38铰接在拉杆33上，能够带动拉杆33转动。

参考1和图7，驱动电缸13的电控模块由空气断路器51、开关52和旋钮开关53组成，电控模块的数量为两个，每一个操作台11上安装有一个电控模块。电控模块中的开关52为双向开关，具有一个输入端和两个输出端，两个输出端不能同时工作。

参考图7、图9和图10，旋钮开关53具有一个输入端和多个输出端，各输出端同样不能同时工作，每次只有一个输出端能够工作。开关52的输入端与空气断路器51连接，其中一个输出端与同一个操作台11上的电缸13的控制端连接，另外一个输出端与旋钮开关53的输入端连接，旋钮开关53的多个输出端分别与同一个操作台11上不同的电缸13的控制端连接。

参考图7和图8，空气断路器51前面还连接有一个换向器，该换向器负责调整电流的流向，进而实现电缸13的正反转。

本发明需要借助轨道附近的卧轨和抗移桩使用，具体的安装过程为：

1.将动力装置放置在轨道一侧水平的地面上；

2.将套绳44的一端从第三挂钩43上取下来，绕过卧轨后在重新套回到第三挂钩43上；

3.将两个操作台11分别放置到两个抗移桩上；

4.将牵引钢丝绳21从动力装置上拉出来，顺序绕过第二导向轮42和第一导向轮17。

本发明的操作方法如下：

步骤一：将动力装置放置到水平地面上并接通电源，动力装置使用的电源就是导轨附近操作箱内的电源，使用时直接将动力装置上的三向线接到操作箱内的空开上即可；

步骤二：将第二引导装置中的套绳44套到扣轨上，套好后，要适当调整第二导向轮42与动力装置之间的相对位置，在垂直于导轨的方向上，二者与导轨之间的距离应该相差无几，如果距离差距很大，就需要搬动动力装置或者更换合适长度的套绳44；

步骤三：将两个第一引导装置中的操作台11套到抗移桩上并给电控模块接通电源；该步骤中需要将电缸13下面垫平，避免其在举升的过程中出现打滑；

步骤四：闭合开关52中的一路电路，电缸13将操作台11举升到合适高度后停止，闭合开关52中的另一路电路，使单个电缸13动作，将操作台11调平；

步骤五：将引导钢丝绳15两端的第一挂钩16分别挂到两个操作台11上的挂孔14内；

步骤六：将第一导向轮17和张紧装置推动到合适位置后转动手柄38，使两个滑套31的夹角缩小；该处为初步调整，调整至滑套31无法自由滑动即可，不需要锁死；

步骤七：将牵引钢丝绳21上的第二牵引挂钩22挂到工字钢上并启动动力装置，将该工字钢拉到指定位置后停止；该步骤中启动动力装置时采用点动的启动方式，牵引钢丝绳21初步拉紧后工作人员再次转动手柄38，将两个滑套31之间的夹角进一步缩小。然后在将工字钢拉到指定位置。

步骤八：将第二牵引挂钩22从该工字钢上取下并松开张紧装置，移动张紧装置和第一导向轮17到下一个位置后再次将转动手柄38，将两个滑套31的夹角缩小，重复步骤七，该段内全部工字钢安装完成后停止；

步骤九：将其中一个第一引导装置安装到下一个抗移桩上并调平重复步骤七和步骤八至全部的工字钢安装完成后停止。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种线路加固用穿工字钢引导装置，其特征在于：包括第一引导装置、绕过第一引导装置的牵引装置和用于拉动牵引装置移动的动力装置；

所述第一引导装置包括操作台（11）、开在操作台（11）中心处的通孔、固定安装在操作台（11）底面上的电缸（13）和至少一个开在操作台（11）上的挂孔（14）；

还包括引导钢丝绳（15）、分别固定在引导钢丝绳（15）两端的第一挂钩（16）、套在引导钢丝绳（15）上的第一导向轮（17）和与电缸（13）连接的电控模块；

所述电缸（13）的数量至少为两个，至少两个所述电缸（13）在操作台（11）上均匀设置；

所述第一引导装置的数量为两个，两个所述第一挂钩（16）分别挂在两个所述操作台（11）上的挂孔（14）内；

所述牵引装置包括一端与动力装置固定连接的牵引钢丝绳（21）和固定在牵引钢丝绳（21）另一端的第二牵引挂钩（22），所述牵引钢丝绳（21）绕过第一导向轮（17）；

所述引导钢丝绳（15）上设有限位机构；

所述限位机构包括两个套在引导钢丝绳（15）上且相邻端铰接在一起的滑套（31），所述滑套（31）上还设有用于调整两个所述滑套（31）之间夹角的张紧装置；

所述第一导向轮（17）位于两个所述滑套（31）之间；

所述张紧装置包括设在滑套（31）上的拉绳（32）、固定在其中一个滑套（31）上的拉杆（33）、与拉杆（33）转动连接的转轴（34）、两个与转轴（34）固定连接的线槽轮（35）、设在转轴（34）上的棘轮（36）、设在拉杆（33）上的棘爪（37）和设在转轴（34）上的用于使转轴（34）转动的手柄（38）；

两根所述拉绳（32）的自由端分别固定在两个所述线槽轮（35）上，所述棘爪（37）抵接在棘轮（36）的其中一个齿上；

第一导向轮（17）由支架、安装在支架上的导向轮和焊接在支架上的套环组成，套环套在引导钢丝绳（15）上，能够自由滑动；

牵引钢丝绳（21）上的第二牵引挂钩（22）挂在工字钢上。

2.根据权利要求1所述的一种线路加固用穿工字钢引导装置，其特征在于：所述电控模块包括空气断路器（51）和与空气断路器（51）连接的开关（52），所述电缸（13）的控制端均与开关（52）连接。

3.根据权利要求2所述的一种线路加固用穿工字钢引导装置，其特征在于：所述开关（52）为双向开关，所述电缸（13）的控制端均与开关（52）的其中一个输出端连接；

所述开关（52）的第二个输出端上连接有旋钮开关（53），同一操作台（11）上的电缸（13）的控制端顺序与旋钮开关（53）的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种线路加固用穿工字钢引导装置，其特征在于：还包括用于调整牵引钢丝绳（21）与动力装置夹角的第二引导装置；

所述第二引导装置包括U型架（41）、设在U型架（41）上的第二导向轮（42）、设在U型架（41）上的第三挂钩（43）和两端分别套在第三挂钩（43）上的套绳（44）；

所述牵引钢丝绳（21）绕过第二导向轮（42），所述第二导向轮（42）位于所述动力装置与所述第一导向轮（17）之间。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种线路加固用穿工字钢引导装置，其特征在于：所述动力装置为卷扬机，所述引导钢丝绳（15）缠绕在卷扬机的滚筒上。

6.根据权利要求5所述的一种线路加固用穿工字钢引导装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤一：将动力装置放置到水平地面上并接通电源；

步骤二：将第二引导装置中的套绳（44）套到扣轨上；

步骤三：将两个第一引导装置中的操作台（11）套到抗移桩上并给电控模块接通电源；

步骤四：闭合开关（52）中的一路电路，电缸（13）将操作台（11）举升到合适高度后停止，闭合开关（52）中的另一路电路，使单个电缸（13）动作，将操作台（11）调平；

步骤五：将引导钢丝绳（15）两端的第一挂钩（16）分别挂到两个操作台（11）上的挂孔（14）内；

步骤六：将第一导向轮（17）和张紧装置推动到合适位置后转动手柄（38），使两个滑套（31）的夹角缩小；

步骤七：将牵引钢丝绳（21）上的第二牵引挂钩（22）挂到工字钢上并启动动力装置，将该工字钢拉到指定位置后停止；

步骤八：将第二牵引挂钩（22）从该工字钢上取下并松开张紧装置，移动张紧装置和第一导向轮（17）到下一个位置后再次将转动手柄（38），将两个滑套（31）的夹角缩小，重复步骤七，该段内全部工字钢安装完成后停止；

步骤九：将其中一个第一引导装置安装到下一个抗移桩上并调平重复步骤七和步骤八至全部的工字钢安装完成后停止。