CN110924275A - 一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置及其使用方法 - Google Patents

一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及城市轨道交通混凝土浇筑工程技术领域，具体来说是一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置及其使用方法，前轮组轮轴两侧通过滚子轴承和前轮毂套合，后轮组包括后轮组轮轴，所述的前轮组轮轴和后轮组轮轴能通过螺栓连接实心轮胎、空心轮胎和轨行钢轮。本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，易于安装与拆卸，其优点在于：采用三种行走轮和通用轮毂更换配合，可实现城市公路、地铁隧道管壁、地铁标准正线轨道、地铁正线轨排上正常行驶，适应多种工况路面行进作业；采用轮组结构更换，避免使用多轮组系统设计，减少整机体积，降低设备自重，同样节约造价成本，电气控制系统简化，操作简单。

Description

一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及城市轨道交通混凝土浇筑工程技术领域，具体来说是一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置及其使用方法。
背景技术
目前国内应用于城市轨道交通工程中的设备走行轮多采用固定结构轮组，配合其他结构的轮组来适应多种工况路面，轮轴与车轮采用固定组合，单种轮组结构只适合在一种路面工况上行进，但是在现场实际中，设备常常需要在不同的场地路面上转场运行，此时多采用多种轮组结构配合使用，也因此常常造成设备重量超标、体积庞大、电气控制结构复杂，不易检修更换，造价成本很高，在限界尺寸范围内设备结构较为冗余。
并且，目前国内城市轨道道床混凝土施工中多采用斗装混凝土或混凝土地泵进行道床混凝土浇筑作业。其中斗装浇筑是先从下料口的混凝土搅拌车将混凝土用泵车或送料管导入平板车上的混凝土搅拌罐，利用轨道车拖动平板车，将平板车上的混凝土搅拌罐运送至作业面，再将混凝土倒运至灰斗中，通过铺轨机将灰斗运送至作业面，且斗装混凝土容量小，需要运输多次，耗时较多，混凝土长距离运送容易离析；混凝土泵送先从下料口的混凝土搅拌车将混凝土用泵车或送料管导入平板车上的混凝土搅拌罐，通过轨道车拖动带有混凝土搅拌罐的平板车，将混凝土运送至作业面端部，再采用地泵进行泵送，且混凝土泵送操作繁杂，作业时需要对泵管进行拆、装、润滑等工作，易发生堵管现象，对作业人员劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置及其使用方法，具有适应多种工况路面的功能，能够在地铁隧道管壁上、地铁标准正线轨道上、未浇筑混凝土的正线轨排上正常运行，并进行混凝土输运，不影响轨道浇筑前后质量变化。
为了实现上述目的，设计一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置，包括车架、前轮组、后轮组，前轮组包括前轮组轮轴，前轮组轮轴两侧通过滚子轴承和前轮毂套合，且前轮组轮轴与转向架相连，转向架通过弹簧钢板悬架固定于车架下侧；后轮组包括后轮组轮轴，后轮组轮轴与发动机传动相连，且发动机产生的动力在经变速箱和万向节转化后施加于后轮组轮轴并驱动整车前进，后轮组轮轴两端通过滚子轴承和后轮毂套合，后轮组轮轴通过双层弹簧钢板悬架与车架下侧的固定支架进行连接；所述的前轮组轮轴和后轮组轮轴能通过螺栓连接实心轮胎、空心轮胎和轨行钢轮。
所述的车架上还设有混凝土搅拌结构，包括供水装置、液压系统、搅拌罐、进料装置、扶梯、出料装置，所述的搅拌罐采用钢板进行焊接制成，内部设有螺旋叶片。
所述的滚子轴承两端通过轴承盖进行密封，且轴承盖上设有注油孔。
本发明还涉及一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置的使用方法，根据不同的工况路面将行走轮更换为空心轮胎、实心轮胎、轨行钢轮，以满足城市公路、隧道管壁、正线轨道上的行走要求。
在城市公路路面上行进时，将前轮组和后轮组原有的实心轮胎或轨行钢轮更换为空心轮胎后再在公路上运行；在隧道管壁上行走时，将前轮组、后轮组原有的空心轮胎或轨行钢轮更换为实心轮胎，以减少在隧道管壁上行走时产生的磨损；在正线轨道上行走时，将原有的空心轮胎或实心轮胎更换为轨行钢轮，并拆除转向架，所述的轨行钢轮符合正线轨道的轨距和轨面尺寸。
在隧道管壁上行驶时，前轮组、后轮组采用实心轮胎，设备从下料口的送料导管接料，将混凝土从进料装置装入搅拌罐，控制搅拌罐不断转动，防止内部混凝土离析、凝固，从下料口位置行驶至混凝土浇筑作业面，并利用出料装置进行放料浇筑，直到浇筑完成，设备退车回到下料口重新进行接料，不断依次循环。
在城市公路路面上行进时，前轮组、后轮组采用空心轮胎，设备从下料口的送料导管接料，将混凝土从进料装置装入搅拌罐，控制搅拌罐不断转动，防止内部混凝土离析、凝固，从下料口位置行驶至混凝土浇筑作业面，并利用出料装置进行放料浇筑，直到浇筑完成，设备退车回到下料口重新进行接料，不断依次循环。
在正线轨道上行进时，前轮组、后轮组采用轨行钢轮，设备从下料口的送料导管接料，将混凝土从进料装置装入搅拌罐，控制搅拌罐不断转动，防止内部混凝土离析、凝固，从下料口位置行驶至混凝土浇筑作业面，并利用出料装置进行放料浇筑，直到浇筑完成，设备退车回到下料口重新进行接料，不断依次循环。
本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，易于安装与拆卸，其优点在于：
1、采用三种行走轮和通用轮毂更换配合，可实现城市公路、地铁隧道管壁、地铁标准正线轨道、地铁正线轨排上正常行驶，适应多种工况路面行进作业。
2、采用轮组结构更换，避免使用多轮组系统设计，减少整机体积，降低设备自重，同样节约造价成本，电气控制系统简化，操作简单。
3、通过罐车直接将特定方量的混凝土从下料口运送至混凝土浇筑作业面直接浇筑，免去传统斗装浇筑工艺和混凝土泵送中诸多繁杂工序。
4、相比斗装浇筑和混凝土泵送，大量节省施工中所需的人员，降低劳动强度，减少项目施工成本。
附图说明
图1a是前后轮组在城市公路上的行进示意图；
图1b是图1a的左视图；
图1c是图1a的右视图；
图2a是前后轮组在隧道管壁上的行进示意图；
图2b是图2a的左视图；
图2c是图2a的右视图；
图3 a是前后轮组在正线轨道上的行进示意图；
图3b是图3a的左视图；
图3c是图3a的右视图；
图4a是实施例2中本设备的整体示意图；
图4b是图4a的右视图；
图5是实施例3中本设备在隧道管片行走的正视图；
图6a是实施例3中本设备在正线轨道行走的正视图；
图6b是实施例3中本设备在正线轨道行走的右视图；
图6c是实施例3中本设备在正线轨道行走时前轮组的局部视图；
图中：1-1.车架；1-2.前轮组（空心轮胎）；1-3.弹簧钢板悬架；1-4.固定支架；1-5.后轮组（空心轮胎）；1-6.双层弹簧钢板悬架； 1-7.空心轮胎；1-8.转向架；1-9.前轮组轮轴；1-10.后轮组轮轴；1-11.城市公路路面；1-12.通用轮毂；2-1.前轮组（实心轮胎）；2-2.后轮组（实心轮胎）；2-3.实心轮胎；2-4.隧道管壁；3-1.前轮组（轨行钢轮）；3-2.后轮组（轨行钢轮）；3-3.正线轨道；3-4.轨行钢轮（前轮）；3-5 .轨行钢轮（后轮）；4-1.车身； 4-2.扶梯；4-3.出料装置；4-4供水装置；4-5.液压系统；4-6.搅拌罐；4-7.进料装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1a-图1c所示，本实施方式中，所述的装置包括车架、前轮组、后轮组，其中车架作为固定前后轮组的载体，车架以槽钢、角钢、钢板通过组合焊接、螺栓连接、铆接而成，后轮组为设备运提供行走动力，前轮组行走时调整行走方向，前轮组由固定支架、弹簧钢板悬架、转向架、前轮组轮轴、通用轮毂、走行轮组成，后轮组由固定支架、双层弹簧钢板悬架、后轮组轮轴、通用轮毂、走行轮组成。前轮组主要由前轮组轮轴两侧通过滚子轴承和通用轮毂套合，在轮毂上用螺栓与螺母固定走行轮，与前轮组轮轴配合的转向架通过U型结构和弹簧钢板悬架连接固定，弹簧钢板悬架通过车架两侧的固定支架同车架进行固定约束，当前轮组在公路、隧道管壁上行走时，可通过转向架可调整行走轮的转向，当前轮组在轨道上行进时，需要拆除转向架，单独保留轮轴。后轮组与前轮组采用基本的同样结构组成，后轮组轮轴能配合万向节传递驱动力，使整机设备前进或后退，后轮组由发动机产生的动力，经变速箱和万向节转化后驱动整车前进，后轮组结构通过后轮组轮轴连接通用轮毂，通用轮毂上固定有两套行走轮，后轮组轮轴通过双层弹簧钢板悬架与固定支架结合螺栓螺母、铆钉等连接方式固定在车架上，通用轮毂上能根据不同的工况路面通过螺栓连接的方式将行走轮更换为空心轮胎、实心轮胎、轨行钢轮，以满足城市公路、隧道管壁、正线轨道上的行走要求。
在优选的实施方式中，滚子轴承两端结合轴承盖进行密封，同时保留注油孔，增加内部轴承的润滑能力，延长其使用寿命，通过通用轮毂与空心轮胎上的螺栓、螺母结合，前后轮组的轮距皆以地铁标准正线轨道轨距1.435米进行设计，使轮距约为1.35米，前后轮距根据整机设备工作特点、重心位置、承重受力等问题设计为3.8米。
实施例1
如图1a-图1c所示，整机设备在城市公路路面上行进时，前后轮组使用空心轮胎直接在公路上运行。
当整机设备在隧道管壁上行走时，需要将前轮组、后轮组原有的空心轮胎或其他轮胎更换为实心轮胎，以减少隧道管壁行走时产生的磨损，防止隧道内存放的钢筋等物料将轮胎扎破，造成整机设备倾倒，避免安全隐患。如图2a-图2c所示。
当整机设备在正线轨道上行走时，需要将轮胎换为轨行钢轮，轨行钢轮符合正线轨道轨距、轨面的尺寸，可以在正线轨道上正常行进或倒退，如图3a-图3c所示。
实施例2
参见图4a-图4b，除了前述的结构外，在所述的车架上还设有搅拌系统，搅拌系统主要采用的是现有技术的一般结构，搅拌系统包含搅拌罐、取力装置、液压装置、减速装置、供水装置、进出料装置、电控装置、前后支架、扶梯等。搅拌系统中搅拌罐根据城市轨道交通运行环境等限界条件，采用特制耐磨耐腐蚀的薄钢板焊接而成，内壁焊有两组螺旋叶片，通过前后支架支撑固定在底盘系统上，其容量根据现有地铁道床混凝土浇筑工艺设计为6方，通过从车身下的发动机获取动力，驱动液压泵和液压马达，带动搅拌罐进行转动，通过电控装置对内部的混凝土进行混合搅拌、倾倒出料。从而使得整车设备可以运送特定混凝土量，并保证运输过程中不发生离析现象，运送过程中搅拌罐通过取力装置从底盘系统中的发动机将动力导出，带动液压装置中的液压泵和马达先把机械能转化为液压能，再转化为机械能，经减速装置调节搅拌罐转动转速和力矩，对混凝土进行混合搅拌。
作业时，通过底盘系统在特定工况路面上行走将混凝土运送至施工作业面内，通过搅拌系统将混凝土倾倒在作业面上，经过12小时混凝土凝固过后，可继续下一步工序。
实施例3
对于实施例2所示的增设了搅拌系统的整车设备，本实施例提供一种使用方法如下。
参见图5，当整车设备在隧道管壁上行驶时，前轮组、后轮组采用实心轮胎，设备从下料口的送料导管接料，将混凝土从进料装置装入搅拌罐，控制搅拌罐不断转动，防止内部混凝土离析、凝固，通过倒行进车的方式从下料口位置行驶至混凝土浇筑作业面，行进过程需要不断微调行驶方向，以保持整车平衡状态，利用出料装置进行放料浇筑，直到浇筑完成，设备退车回到下料口重新进行接料，不断依次循环。
当整车设备在公路上行驶时，前轮组、后轮组采用空心轮胎，在设备进入工作场地时，利用自带动力和公路行走用的空心轮胎，可以直接进场作业、转场运输，而搅拌系统的工作如在隧道管壁上行驶时一样。
参见图6a-图6c，当整车设备在地铁正线轨道或由调轨支架支撑的轨排上行驶时，拆除前轮转向架，前轮组、后轮组采用轨行钢轮，作业顺序同设备在隧道管壁上行走相同，正常作业时设备直接沿钢轨铺设方向前进，不需要考虑转向调整等问题，且行进速度更快，搅拌系统的工作如在隧道管壁上行驶时一样。

Claims (8)

1.一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置，包括车架、前轮组、后轮组，其特征在于：
前轮组包括前轮组轮轴，前轮组轮轴两侧通过滚子轴承和前轮毂套合，且前轮组轮轴与转向架相连，转向架通过弹簧钢板悬架固定于车架下侧；
后轮组包括后轮组轮轴，后轮组轮轴与发动机传动相连，且发动机产生的动力在经变速箱和万向节转化后施加于后轮组轮轴并驱动整车前进，后轮组轮轴两端通过滚子轴承和后轮毂套合，后轮组轮轴通过双层弹簧钢板悬架与车架下侧的固定支架进行连接；
所述的前轮组轮轴和后轮组轮轴能通过螺栓连接实心轮胎、空心轮胎和轨行钢轮。
2.如权利要求1所述的一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置，其特征在于所述的车架上还设有混凝土搅拌结构，包括供水装置、液压系统、搅拌罐、进料装置、扶梯、出料装置，所述的搅拌罐采用钢板进行焊接制成，内部设有螺旋叶片。
3.如权利要求1所述的一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置，其特征在于所述的滚子轴承两端通过轴承盖进行密封，且轴承盖上设有注油孔。
4.一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置的使用方法，其特征在于根据不同的工况路面将行走轮更换为空心轮胎、实心轮胎、轨行钢轮，以满足城市公路、隧道管壁、正线轨道上的行走要求。
5.如权利要求4所述的一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置的使用方法，其特征在于在城市公路路面上行进时，将前轮组和后轮组原有的实心轮胎或轨行钢轮更换为空心轮胎后再在公路上运行；
在隧道管壁上行走时，将前轮组、后轮组原有的空心轮胎或轨行钢轮更换为实心轮胎，以减少在隧道管壁上行走时产生的磨损；
在正线轨道上行走时，将原有的空心轮胎或实心轮胎更换为轨行钢轮，并拆除转向架，所述的轨行钢轮符合正线轨道的轨距和轨面尺寸。
6.如权利要求4所述的一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置的使用方法，其特征在于在隧道管壁上行驶时，前轮组、后轮组采用实心轮胎，设备从下料口的送料导管接料，将混凝土从进料装置装入搅拌罐，控制搅拌罐不断转动，防止内部混凝土离析、凝固，从下料口位置行驶至混凝土浇筑作业面，并利用出料装置进行放料浇筑，直到浇筑完成，设备退车回到下料口重新进行接料，不断依次循环。
7.如权利要求4所述的一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置的使用方法，其特征在于在城市公路路面上行进时，前轮组、后轮组采用空心轮胎，设备从下料口的送料导管接料，将混凝土从进料装置装入搅拌罐，控制搅拌罐不断转动，防止内部混凝土离析、凝固，从下料口位置行驶至混凝土浇筑作业面，并利用出料装置进行放料浇筑，直到浇筑完成，设备退车回到下料口重新进行接料，不断依次循环。
8.如权利要求4所述的一种适应多种工况路面的新型轮组走行装置的使用方法，其特征在于在正线轨道上行进时，前轮组、后轮组采用轨行钢轮，设备从下料口的送料导管接料，将混凝土从进料装置装入搅拌罐，控制搅拌罐不断转动，防止内部混凝土离析、凝固，从下料口位置行驶至混凝土浇筑作业面，并利用出料装置进行放料浇筑，直到浇筑完成，设备退车回到下料口重新进行接料，不断依次循环。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200327

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