CN110804910A - 隧道轨道拆除运输一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道轨道拆除运输一体装置，其包括位于钢轨上的收料车、沿收料车的长度方向固定在收料车上表面的起吊架，所述起吊架上滑移设有用于起吊钢轨的起吊组件，所述起吊架上设有用于驱动起吊组件沿收料车长度方向移动的纵向伺服机构，所述收料车上设有用于承接钢轨并且能够沿收料车的宽度方向移动横向伺服机构，所述横向伺服机构包括沿收料车的宽度方向设置的滑轨、滑移连接在滑轨上的滑座、用于托住钢轨的托板，所述托板沿钢轨的长度方向滑移连接在滑座上，所述收料车上位于滑轨的一侧还设有丝杆，所述滑座螺纹连接在丝杆上。本发明具有通过横向伺服机构自动承接钢轨并对钢轨横向搬运，代替人工排布来实现节省人工的效果。

Description

隧道轨道拆除运输一体装置

技术领域

本发明涉及轨道拆除装置的领域，更具体地说，它涉及一种隧道轨道拆除运输一体装置。

背景技术

盾构法施工过程中，需要向隧道内运输大量施工材料，同时也需要将隧道内的渣土运出，隧道内运输方式主要为有轨运输，有轨运输在盾构法隧道施工中应用广泛。隧道施工完成后，需要对轨道进行拆除。

目前，公开号为CN106758593B的中国专利公开了一种隧道拆轨装置，它包括渣斗底盘、设置在渣斗底盘上的支撑架，支撑架上固定有水平设置的悬臂梁，悬臂梁上沿其长度方向滑动连接有移动台，移动台上设有驱动其滑动的驱动机构，移动台下部设有钢轨夹持器，钢轨夹持器与移动台之间设有连接两者的升降机构，升降机构驱动钢轨夹持器升降。渣斗底盘设置在隧道内的轨道上，对轨道提前拆下来，然后通过钢轨夹持器和升降机构对钢轨进行起吊，最后通过移动台将钢轨运输到渣斗底盘上。

这种隧道拆轨装置，在将钢轨放置到渣斗底盘上时，需要将钢轨水平排布在渣斗底盘上，再累加起来。由于其只有一个悬臂梁并且对中设置在渣斗底盘上，因此在放置钢轨时，需要人工进行调整，这样导致人工劳动量大，并且由于渣斗底盘本身空间比较小，进一步增加工人工作的难度，稍有不慎，钢轨会砸到工作人员。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种隧道轨道拆除运输一体装置，其优点是，横向伺服机构能够自动承接钢轨，对钢轨横向排布，避免人工排布，更加的省力以及能够节省人工。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种隧道轨道拆除运输一体装置，包括位于钢轨上的收料车、沿收料车的长度方向固定在收料车上表面的起吊架，所述起吊架上滑移设有用于起吊钢轨的起吊组件，所述起吊架上设有用于驱动起吊组件沿收料车长度方向移动的纵向伺服机构，所述收料车上设有用于承接钢轨并且能够沿收料车的宽度方向移动横向伺服机构，所述横向伺服机构包括沿收料车的宽度方向设置的滑轨、滑移连接在滑轨上的滑座、用于托住钢轨的托板，所述托板沿钢轨的长度方向滑移连接在滑座上，所述收料车上位于滑轨的一侧还设有丝杆，所述滑座螺纹连接在丝杆上。

通过上述技术方案，收料车用于装载钢轨，对钢轨一边拆除一边装运。起吊组件用于将钢轨吊起，纵向伺服机构用于带动起吊组件和钢轨移动到收料车上，横向伺服机构用于将钢轨进行横向输送，使得钢轨沿收料车的宽度方向排列在收料车上。同时代替人工排列，进一步节约人工。当钢轨放置在托板上，转动丝杆，使得滑座在滑轨上沿收料车的宽度方向移动，滑座沿收料车的宽度方向移动到不同的位置，从而实现将钢轨移动到相应的位置，便于钢轨横向逐个逐个的排列。

本发明进一步设置为：所述滑轨共有两条，所述滑座的下表面转动连接有若干承重轮，所述承重轮滚动连接在滑轨上，所述丝杆位于两个滑轨之间，所述丝杆的一端设有用于驱动丝杆转动的伺服电机。

通过上述技术方案，承重轮的设置减小滑座与钢轨之间的摩擦力，使得钢轨和滑座的重力全部落在承重轮上，丝杆仅起到驱动滑座移动的作用，这样受力结构合理，能够有效保护丝杆。伺服电机用于自动驱动丝杆转动，提高横向伺服机构的自动化程度。

本发明进一步设置为：所述滑座包括U形的底座、滑移连接在底座中间位置的并且水平设置的横板，所述托架安装在横板上，所述承重轮转动连接在底座上，所述横板上沿垂直于横板的方向螺纹连接有调节杆，所述调节杆的一端设有用于驱动调节杆转动的减速电机。

通过上述技术方案，当钢轨横向铺设一层后，需要进行累加，从而增加收料车一次装载的量。当钢轨铺设第二层时，此时托板需要上升，减速电机驱动调节杆转动时，横板和托板沿竖直方向向上移动，进而便于叠加放置第二层钢轨。

本发明进一步设置为：所述托板和横板之间设有丝杠，所述丝杆螺纹连接在托板上并且转动连接在横板上，所述丝杠的一端设有用于驱动丝杠转动的第一电机。

通过上述技术方案，转动丝杆，托板沿收料车的长度方向移动，使得托板能够自动与钢轨脱离，进一步代替人工将钢轨从托板上拆卸下来，这样更加的省力。

本发明进一步设置为：所述纵向伺服机构包括沿收料车长度方向固定设在起吊架上的吊轨、滑移连接在吊轨上的滑块，所述吊轨上设有齿条，所述滑块上固定设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定设有与齿条配合的齿轮，所述起吊组件安装在滑块上。

通过上述技术方案，当驱动电机驱动齿轮转动时，此时齿轮在齿条上滚动，进一步带动滑块在吊轨上移动，从而能够自动将钢轨沿收料车的长度方向搬运。

本发明进一步设置为：所述吊轨具体为工字钢，所述吊轨的上端固定在横向伺服机构上，所述吊轨中间部位的凹槽内设有滚轮，所述滚轮转动连接在滑块上，所述齿条沿吊轨的长度方向固定在吊轨的下表面，所述驱动电机固定在滑块的侧面，所述滑块的截面成U形，所述齿轮和齿条位于滑块的中间凹槽内。

通过上述技术方案，滚轮用于减小滑块和吊轨之间的摩擦力，使得钢轨的重力全部落在滚轮上，这样便于滑块在吊轨上移动，使得齿轮只起到传动的作用，不承受竖直向的重力，同时通过驱动电机对齿轮的约束就能够确保齿轮与齿条始终啮合。

本发明进一步设置为：所述滑块和起吊组件有两个，两个所述滑块之间设有连接座，所述连接座和滑座通过连接杆固定连接，所述起吊组件包括转动连接在滑块下表面的定滑轮、用于卡接钢轨的卡爪、连接在卡爪上的钢丝，所述连接座上固定设有卷扬机，所述卷扬机上设有两个用于收纳钢丝的绞盘，所述钢丝绕过定滑轮并且分别固定在绞盘上。

通过上述技术方案，当卷扬机开始工作时，会带动绞盘转动，钢丝将会缠绕在绞盘上，从而使得连接在钢丝上的卡爪和钢轨上升，对钢轨实现起吊的作用。卷扬机反向转动时，对钢轨起到向下释放的作用。

本发明进一步设置为：所述收料车上转动连接有若干车轮，所述车轮包括轮毂、套设在轮毂上的轮胎，所述轮毂的圆柱面上设有两个卡接在钢轨两侧的卡环，所述轮胎套在两个卡环相互背离的一侧。

通过上述技术方案，现有的收料车只能够在钢轨上行走，无法在公路上行走，因此当收料车驶出隧道时，需要对收料车上的钢轨进行二次搬运到能够在公路上行驶的车辆上，增加人工劳动量。本发明中的车轮既能够在钢轨上行走，也能够在公路上行走。当在钢轨上行走时，两个卡环将钢轨夹持住，使得车轮不会从钢轨上脱离；当车轮落在公路上时，轮胎与公路接触，从而实现车轮两用的功能。

本发明进一步设置为：所述轮毂上同轴设有中心环，所述中心环和轮毂之间设有若干支撑杆，所述支撑杆穿过的两端分别焊接在中心环上和轮毂上，所述轮毂上位于两个卡环之间并且沿轮毂的径向方向开设有若干螺纹孔，所述螺纹孔与支撑杆一一对应并且延伸到支撑杆上。

通过上述技术方案，由于两个卡环之间形成环槽，这样使得车轮在公路上行驶时，卡环之间容易卡接石子。支撑杆和螺纹孔的设置，可以在两个卡环之间设置橡胶垫，橡胶垫通过螺杆固定在支撑杆上，这样能够有效防止卡环之间卡接石子。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、横向伺服机构的设置，能够自动搬运物料沿收料车的宽度方向排列，代替人工搬运排列，节约人工劳动量；

2、承重轮的设置，便于滑座在滑轨上移动，同时滚轮的设置，便于滑块在吊轨上移动；

3、车轮的特殊设计，使得车轮既能够在钢轨上行走，又能够在公路上行走。

附图说明

图1是本实施例的整体的结构示意图。

图2是本实施例的收料车、起吊架和纵向伺服机构的结构示意图。

图3是本实施例的纵向伺服机构的结构示意图。

图4是本实施例的起吊装置和纵向伺服机构的结构示意图。

图5是本实施例的横向伺服机构和收料车的结构示意图。

图6是本实施例的滑座的结构示意图。

图7是本实施例的车轮的整体结构示意图。

图8是本实施例的车轮内部的结构示意图。

附图标记：1、收料车；11、起吊架；111、立柱；112、横梁；2、横向伺服机构；21、滑轨；22、滑座；221、底座；222、横板；23、托板；231、丝杠；232、第一电机；24、丝杆；25、伺服电机；26、承重轮；27、调节杆；28、减速电机；29、导向柱；3、纵向伺服机构；31、吊轨；32、滑块；33、滚轮；34、齿条；35、齿轮；36、驱动电机；37、连接杆；4、起吊组件；41、定滑轮；42、钢丝；43、卡爪；44、卷扬机；45、绞盘；46、连接座；5、车轮；51、轮胎；52、轮毂；53、支撑杆；54、中心环；55、螺纹孔；56、橡胶垫；57、卡环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：参考图1，一种隧道轨道拆除运输一体装置，主要用于隧道内钢轨的拆除，它包括位于钢轨上的收料车1、安装在收料车1上表面的起吊架11，在起吊架11上设有纵向伺服机构3，纵向伺服机构3用于带动钢轨沿收料车1的长度方向滑移，纵向伺服机构3上设置起吊组件4。在收料车1的上表面设有横向伺服机构2，横向伺服机构2用于沿承接钢轨，并且带动钢轨沿收料车的宽度方向均匀的排布在收料车1上。

参考图1和图2，首先人工将收料车1后端的钢轨拆除，纵向伺服机构3驱动起吊组件4移出收料车1，然后起吊组件4将钢轨吊起，纵向伺服机构3再驱动起吊组件4和钢轨回到收料车1的正上方，接着起吊组件4将钢轨往下释放，使得钢轨落在横向伺服机构2上，横向伺服机构2带动钢轨沿收料车1的宽度方向移动，使得钢轨能够平铺在收料车1上，这样能够提高收料车1的装载量。

参考图2和图3，起吊架11包括四个竖直设置的立柱111、位于立柱111顶端的四个横梁112。纵向伺服机构3包括沿收料车1长度方向焊接在横梁112的下表面的吊轨31、滑移连接在吊轨31上的滑块32，起吊组件4位于滑块32上。滑块32有两个并且成U形，吊轨31具体为工字钢，在滑块32的两端沿垂直于吊轨31的方向焊接在转轴，在转轴上转动连接有滚轮33，滚轮33设置在吊轨31两侧的凹槽内，滑块32的两端与吊轨31的前后两侧面抵接。同一个滑块32内设置四个滚轮33，四个滚轮33分布在吊轨31的两侧。滑块32、起吊组件4以及起吊组件4上的钢轨的重量全部落在滚轮33上。在吊轨31的下表面沿吊轨31的长度方向焊接齿条34，滑块32的中间部位与齿条34之间设置齿轮35，齿轮35与齿条34啮合，在滑块32的侧壁上固定设置驱动电机36，驱动电机36的输出轴与齿轮35固定连接。

参考图3，当驱动电机36工作时，带动齿轮35转动，齿轮35在齿条34上行走，进而带动滑块32在吊轨31上滑动，这样设置使得齿轮35只起到传动的作用，防止齿轮35承重后与齿条34脱离，并且滚轮33极大程度上减小滑块32与吊轨31的摩擦力，减小驱动电机36的输出功率，有利于节约电量。两个滑块32之间的通过连接杆37连接，这样使得两个滑块32之间同步移动，并且只需要一个驱动电机36就能够驱动两个滑块32移动。

参考图2和图3，起吊组件4包括转动连接在滑块32下表面的定滑轮41、用于卡接钢轨的卡爪43、连接在卡爪43上的钢丝42以及用于收卷钢丝42的卷扬机44，在吊轨31上位于两个滑块32之间还设有的连接座46，连接座46与滑块32的结构相同，连接杆37同时与滑块32和连接座46焊接，这样使得连接座46和滑块32形成一个整体。卷扬机44固定在连接座46上并且卷扬机44上设置两个用于收纳钢丝42的绞盘45，钢丝42绕过定滑轮41并且分别固定在不同的绞盘45上。当卷扬机44正转时，拉动钢丝42，使得钢丝42收卷，进一步带动卡爪43和钢轨上升；当卷扬机44反转时，钢丝42从卷扬机44上释放下来，使得卡爪43能够下移，从而对钢轨起到起吊和下放的作用。

参考图4和图5，横向伺服机构2共有两组，并且之间的间隔大于分割下的钢轨的长度。横向伺服机构2包括沿收料车1的宽度方向设置的滑轨21、滑移连接在滑轨21上的滑座22、用于托住钢轨的托板23。滑轨21共有两个且均沿收料车1的宽度方向设置，滑座22的下表面转动连接有承重轮26，两个滑轨21之间还设有与滑轨21平行的丝杆24，滑座22螺纹连接在丝杆24上，丝杆24转动连接在收料车1上，在收料车1的上表面焊接固定块，丝杆24转动连接在固定块上，在收料车1的上表面还设置伺服电机25，伺服电机25用于驱动丝杆24转动。当钢轨落在托板23上时，伺服电机25驱动丝杆24转动，滑座22在丝杆24上移动，带动钢轨一起移动，从而实现自动调节钢轨位置的作用。

参考图5和图6，滑座22包括U形的底座221、沿竖直方向滑移连接在底座221上的横板222，横板222水平设置并且托板23设置在横板222上，在横板222上沿垂直于横板222的方向螺纹连接有调节杆27，调节杆27的下端转动连接在底座221上，所述调节杆27的顶端设有减速电机28，减速电机28固定在底座221顶端的侧壁上。调节杆27共有两个并且分布在横板222的对角处，在底座221上竖直设置导向柱29，横板222滑移连接在导向柱29上。当第一层的钢轨铺放好后，减速电机28驱动横板222向上移动，进而继续铺设第二层的钢轨，提高钢轨铺设的量。

参考图5和6，托板23位于横板222的上表面，在横板222和托板23之间设置丝杠231，丝杠231沿收料车1的长度方向设置，丝杠231转动连接在横板222上同时托板23螺纹连接在丝杠231上，在丝杆24远离钢轨的一端设置第一电机232，第一电机232用于驱动丝杠231自动转动。转动丝杠231，托板23在丝杠231上移动，当托板23需要承接钢轨时，托板23延伸出横板222，这样能够托住钢轨；当托板23托住钢轨并且将钢轨搬运到相应的位置后，托板23向远离钢轨的方向移动，与钢轨脱离后，移动到吊轨31的正下方，准备进行下一次的搬运钢轨。

参考图4和图5，起吊组件4将钢轨搬运到收料车1上并且落在两个横向伺服机构2之间时，托板23位于钢轨的正下方，钢轨下落后，落在托板23上。伺服电机25工作，带动滑座22移动，将钢轨搬运到指定的位置，接着减速电机28驱动调节杆27转动，使得横板222和托板23下降，最后托板23向远离钢轨的方向移动并且与钢轨脱离。不同层的钢轨之间设置垫条，使得不同层的钢轨之间留有一定的间隙，便于托板23与钢轨脱离。在横板222上设有与丝杠231平行的导轨，托板23滑移连接在导轨上，从而对导轨起到导向的作用。

参考图5和图7，收料车1上转动连接若干车轮5，车轮5滚动连接在钢轨上。现有的车轮5是钢材质，当收料车1驶出钢轨时，现有的车轮5无法在公路上行走，即使行驶在公路上，也会将公路压坏。本实施例中的车轮5包括轮毂52、套设在轮毂52上的轮胎51，轮毂52的圆柱面上焊接两个卡环57，卡环57位于钢轨的两侧，防止车轮5脱离钢轨，轮胎51的超出卡环57。当车轮5位于钢轨上时，轮毂52与钢轨接触，卡环57限制收料车1脱离钢轨；当收料车1驶出钢轨时，轮胎51与路面接触，这样不会将路面压坏。从而使得车轮5既能够在钢轨上行走又能够在公轮上行走。

参考图7和图8，在轮毂52内设有与轮毂52同轴的中心环54，在中心环54上沿中心环54的径向周向均布若干支撑杆53，支撑杆53的两端分别焊接在中心环54上以及轮毂52上。在轮毂52上沿轮毂52的径向周向开设有若干螺纹孔55，螺纹孔55与支撑杆53一一对应，并且螺纹孔55延伸到支撑杆53上。当收料车1驶出钢轨，在两个卡环57之间设置若干弧形的橡胶垫56，橡胶垫56上固定设置螺纹连接在螺纹孔55中的螺杆，这样通过橡胶垫56和螺杆将两个卡环57之间的空隙填满，便于车轮5更好的在公路上行驶。

动作过程：首先起吊组件4将拆下的钢轨吊起，纵向伺服机构3将起吊组件4和钢轨搬运到收料车1，接着起吊组件4将钢轨释放到横向伺服机构2上，横向伺服机构2对钢轨进行排列，使得钢轨整齐的排列好。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种隧道轨道拆除运输一体装置，包括位于钢轨上的收料车(1)、沿收料车(1)的长度方向固定在收料车(1)上表面的起吊架(11)，所述起吊架(11)上滑移设有用于起吊钢轨的起吊组件(4)，其特征在于：所述起吊架(11)上设有用于驱动起吊组件(4)沿收料车(1)长度方向移动的纵向伺服机构(3)，所述收料车(1)上设有用于承接钢轨并且能够沿收料车(1)的宽度方向移动横向伺服机构(2)，所述横向伺服机构(2)包括沿收料车(1)的宽度方向设置的滑轨(21)、滑移连接在滑轨(21)上的滑座(22)、用于托住钢轨的托板(23)，所述托板(23)沿钢轨的长度方向滑移连接在滑座(22)上，所述收料车(1)上位于滑轨(21)的一侧还设有丝杆(24)，所述滑座(22)螺纹连接在丝杆(24)上。

2.根据权利要求1所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述滑轨(21)共有两条，所述滑座(22)的下表面转动连接有若干承重轮(26)，所述承重轮(26)滚动连接在滑轨(21)上，所述丝杆(24)位于两个滑轨(21)之间，所述丝杆(24)的一端设有用于驱动丝杆(24)转动的伺服电机(25)。

3.根据权利要求2所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述滑座(22)包括U形的底座(221)、滑移连接在底座(221)中间位置的并且水平设置的横板(222)，所述托架安装在横板(222)上，所述承重轮(26)转动连接在底座(221)上，所述横板(222)上沿垂直于横板(222)的方向螺纹连接有调节杆(27)，所述调节杆(27)的一端设有用于驱动调节杆(27)转动的减速电机(28)。

4.根据权利要求3所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述托板(23)和横板(222)之间设有丝杠(231)，所述丝杆(24)螺纹连接在托板(23)上并且转动连接在横板(222)上，所述丝杠(231)的一端设有用于驱动丝杠(231)转动的第一电机(232)。

5.根据权利要求1或4所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述纵向伺服机构(3)包括沿收料车(1)长度方向固定设在起吊架(11)上的吊轨(31)、滑移连接在吊轨(31)上的滑块(32)，所述吊轨(31)上设有齿条(34)，所述滑块(32)上固定设有驱动电机(36)，所述驱动电机(36)的输出轴上固定设有与齿条(34)配合的齿轮(35)，所述起吊组件(4)安装在滑块(32)上。

6.根据权利要求5所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述吊轨(31)具体为工字钢，所述吊轨(31)的上端固定在横向伺服机构(2)上，所述吊轨(31)中间部位的凹槽内设有滚轮(33)，所述滚轮(33)转动连接在滑块(32)上，所述齿条(34)沿吊轨(31)的长度方向固定在吊轨(31)的下表面，所述驱动电机(36)固定在滑块(32)的侧面，所述滑块(32)的截面成U形，所述齿轮(35)和齿条(34)位于滑块(32)的中间凹槽内。

7.根据权利要求6所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述滑块(32)和起吊组件(4)有两个，两个所述滑块(32)之间设有连接座(46)，所述连接座(46)和滑块(32)通过连接杆(37)固定连接，所述起吊组件(4)包括转动连接在滑块(32)下表面的定滑轮(41)、用于卡接钢轨的卡爪(43)、连接在卡爪(43)上的钢丝(42)，所述连接座(46)上固定设有卷扬机(44)，所述卷扬机(44)上设有两个用于收纳钢丝(42)的绞盘(45)，所述钢丝(42)绕过定滑轮(41)并且分别固定在绞盘(45)上。

8.根据权利要求1所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述收料车(1)上转动连接有若干车轮(5)，所述车轮(5)包括轮毂(52)、套设在轮毂(52)上的轮胎(51)，所述轮毂(52)的圆柱面上设有两个卡接在钢轨两侧的卡环(57)，所述轮胎(51)套在两个卡环(57)相互背离的一侧。

9.根据权利要求8所述的隧道轨道拆除运输一体装置，其特征在于：所述轮毂(52)上同轴设有中心环(54)，所述中心环(54)和轮毂(52)之间设有若干支撑杆(53)，所述支撑杆(53)穿过的两端分别焊接在中心环(54)上和轮毂(52)上，所述轮毂(52)上位于两个卡环(57)之间并且沿轮毂(52)的径向方向开设有若干螺纹孔(55)，所述螺纹孔(55)与支撑杆(53)一一对应并且延伸到支撑杆(53)上。

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