CN112208278A - 公铁两用高空检修作业车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公路、铁路两用高空检修作业车，其属于轨道工程车设备的技术领域，包括：车体、臂架、塔座、蓄电池组、导轨导向装置、走行及驱动系统、液压控制系统、工作平台；至少在车体左右两侧安装有蓄电池箱，每侧放置有一组蓄电池组，至少在车体前后端各安装有一套轨道导向装置，车体下部设置走行及驱动系统，车体上部安装有塔座，塔座上安装有液压控制系统，塔座上安装有臂架、臂架末端安装有工作平台，工作平台上装有安全护栏；采用两组蓄电池组作为驱动电源供电，能提供稳定的电源供给，并能为公路、铁路两用高空检修作业车提供较长的续航能力，采用蓄电池作为动力能源噪音小，可保持环境清洁、无污染，极大地满足了环境保护的要求。

Description

公铁两用高空检修作业车

技术领域

本发明涉及一种公路、铁路两用高空检修作业车，其属于轨道工程车设备的技术领域。

背景技术

目前常用的高空检修作业车，可以在公路上或硬质地面上，进行高空检修作业。只能满足于地面上的高空作业的使用需求。随着城市的建设和发展，轨道交通特别是地铁的建设发展，急需能在铁路轨道线上行驶的高空检修作业车辆。

发明内容

鉴于上述存在的技术缺陷，本发明提供的一种公路、铁路两用高空检修作业车，既能在公路上行驶又能在轨道上行驶，具有实现轨道、公路高空检修等多功能用途。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：公铁两用高空检修作业车，包括：车体、臂架、塔座、蓄电池组、导轨导向装置、走行及驱动系统、液压控制系统、工作平台；至少在车体左右两侧安装有蓄电池箱，每侧放置有一组蓄电池组，至少在车体前后端各安装有一套轨道导向装置，车体下部设置走行及驱动系统，车体上部安装有塔座，塔座上安装有液压控制系统，塔座上安装有臂架、臂架末端安装有工作平台，工作平台上装有安全护栏；

所述的走行及驱动系统包括：四个走行轮，直流电机；所述的四个走行轮的其中两个为由液压控制系统控制的转向轮组成，另外两个为两个直流电机驱动的驱动轮组成；可在铁轨线路踏面及公路路面上滚动行驶；

所述的四个走行轮轮胎为橡胶无痕实心胎，受力均匀，对铁轨无损害；

所述的塔座与车体之间采用旋转马达的齿轮直接啮合旋转塔座的大齿轮结构，塔座可通过液压控制系统的液压马达驱动经齿轮传动在车体上进行355度旋转；

所述的车体由优质钢板焊接而成，是主要承载部位，为一体式集成结构；

所述的塔座为车的主要配重体，连接车体与臂架，可带动臂架旋转，转角范围355度。

所述的臂架由两节折叠臂、两节伸缩臂和小臂组成，小臂末端连接工作平台；能悬伸作业，具有空中跨越一定障碍的能力，在一处升降可进行多点作业。

所述的在车体前后端安装的轨道导向装置包括；上臂架、摆臂、升降油缸、水平轴、导向轮；轨道导向装置的上臂架焊固于车体上，摆臂铰接于上臂架上，升降油缸铰接于上臂架和摆臂间，水平轴与两摆臂焊固，两端装有轨道轮，升降油缸的伸缩拉动摆臂带动轨道轮升降；轨道轮下行至工作点时，轨道轮沿钢轨上踏面滚动行驶且轨道轮轮缘沿钢轨轨头内侧导向限位滑移保证牵引车不侧翻。

进一步的，轨道导向装置的上下工作位安装有电气传感器，采集轨道轮的位置信号，轨道导向装置上下位置工作点由电气传感器控制，电气传感器控制油缸停止；

进一步的，位于轨道导向装置的摆臂和上臂架之间位置还设有手动限位装置；轨道轮下行至工作点时是轨道轮下工作点的机械限位。

车体前后端的轨道导向装置中四个钢制轨道轮上升至上工作点为公路行驶状态，下降至下工作点为轨道行驶状态。

进一步的，所述的转向轮组成的转向摆杆上安装有车轮对中装置，转向摆杆上还设有电气传感器，电气传感器上设置弯板并通过弯板的竖直板通过螺栓与转向摆杆连接，电气传感器下部对应的转动摆杆位置上安装有信号点；通过电气传感器采集转向轮的对中位置信号，从而确保两转向轮平行于铁轨，使车在铁轨上行驶不发生转向。

进一步的，所述的液压控制系统包括，液压旋转马达、油箱、油泵、油泵电机、手动泵、控制阀，液压控制系统安装于塔座内；

液压控制系统为各液压缸提供动力，所有涉及起升的油缸标配带有安全阀，使设备在使用过程中防止油管爆裂造成设备突然下降造成安全故障；设备配备安全阀后可以让设备即使在油管爆裂的情况下设备仍然能够保持在原来的高度位置，避免人员或设备的安全事故，极大的保证了人员设备的安全。

进一步的，车体底板上安装有控制驱动轮组成的电控装置，电控装置的动力电系统是由蓄电池组的直流电，通过控制器控制两个驱动电机为驱动轮提供走行动力。

进一步的，所述的轨道轮通过轴承安装在水平轴的端部，水平轴端部外壁设置阶梯台状结构，轨道轮内壁与水平轴外壁的阶梯台之间设有圆柱滚子轴承；所述圆柱滚子轴承为双列布设在水平轴外壁上，其中一列位于水平轴根部位置的阶梯台且与水平轴根部侧壁之间设置内骨架油封结构，型号为FB型，另一列位于水平轴端部位置的阶梯台且轴承外部通过圆螺母紧固在水平轴上，圆螺母型号为M33X1.5；所述圆螺母与轴承外部端面之间设有止动垫圈，所述止动垫圈型号为M33X1.5，为保证轴承稳固；在水平轴端部顶臂延伸至轨道轮外侧壁位置设有压注油杯，压注油杯内侧设置挡板，挡板外侧设置孔用弹性挡圈，孔用弹性挡圈为A型85X2.5。

进一步的，所述的工作平台底部安装有液压油缸，可使工作平台水平旋转140度，使工作人员工作时更方便，更快捷、更安全。

进一步的，所述的工作平台采用外凸式结构，将工具箱和控制手柄的位置设计在外部凸出位置，采用网状底盘，让操作人员可以在操作的时候看到下方的情况，提高安全性。

进一步的，所述蓄电池组的蓄电池电压48V,容量375Ah，在提供电源的同时也被用作配重，每组的重量为310Kg，是保证车稳定性的关键部件。

更进一步的，本发明的高空检修作业车的控制系统采用CAN总线控制，整车采用三种操作方式：高空中工作平台上线控控制面板的操作、下面塔座上线控控制面板的操作和无线遥控控制装置的遥控操作；通过手持遥控控制装置操控升降油缸带动轨道轮的升降，实现公路、铁路模式切换；控制模块分上、下两部分，并可实现互锁；上部控制为工作平台上的线控控制面板，下部控制为塔座上的线控控制面板和手持无线遥控控制装置；塔座上安装有一套线控控制装置，控制臂架的伸出、缩回等各种动作；工作平台上安装有一套线控控制面板，控制作业车的行走、转向和臂架的伸出、缩回等各种动作；手持无线遥控控制器控制车的行走、转向和两组轨道导向装置的升降。

当通过遥控控制装置将作业车进行轨面模式转换后，作业车的驱动轮必须处于中心限位位置，此时在作业车上端设置的中心限位指示灯（绿色），只有当该指示灯亮起，且导向轮触发下限位传感器在轨道就位后，作业车才具备轨道走行条件；当处于公路行驶模式：油缸上升到上限位点，电气传感器采集到上限位信号；当处于轨道行驶模式：油缸下降到下限位点，电气传感器采集到下限位信号；若传感器采集不到信号，作业车则被锁定，无法行走。

进一步的，在遥控发射手柄、线控控制手柄和车载操作控制面板分别设置一个紧急制动按钮，保证紧急情况下可实现紧急制动功能。

本发明公铁两用高空检修作业车设置有警示装置（声、光）等，保证车体在静止和运行时的安全。

本发明公铁两用高空检修作业车设置油缸止回缩装置（油路上设置止回阀）。

本发明公铁两用高空检修作业车配备有应急动力源，并配备有安全应急下降阀，当作业车失去电力或电气故障时，可通过手动液压泵给液压系统动力，进行举升臂的操作。将工作人员送回到地面。

本发明公铁两用高空检修作业车具备动作速度控制功能，即遥控和线控系统的操作手柄具备速度控制功能。

本发明公铁两用高空检修作业车具备倾斜报警功能，在车体内部设置有陀螺仪（角度传感器），当作业车在X轴或Y轴方向发生超3°的偏移时，立即发出声光警示，并立即自动降低速度直至停车，待所有举升臂归到零位且触发所有三个传感器后方可恢复走行。

本发明的有益效果是：本发明可以解决公路、铁路沿线高空检修作业；采用液压制动，电控调频调速方式，调速及制动更先进有效；本发明采用两组蓄电池组作为驱动电源供电，能提供稳定的电源供给，并能为公路、铁路两用高空检修作业车提供较长的续航能力，采用蓄电池作为动力能源噪音小，可保持环境清洁、无污染，极大地满足了环境保护的要求；本发明走行单元的车轮采用复合橡胶轮胎，对走行钢轨轨面无损害；导向装置的轨道轮轮缘保证该高空检修作业车的车轮在钢轨轨排上行走不偏置不侧翻，确保高空检修作业车行驶安全；本发明配置的手持遥控控制器操作方便灵活；本发明的公路、铁路两用高空检修作业车针对铁路沿线高空检修作业需求，配备有355度大回转的塔座，使公路、铁路两侧检修更加便利。

附图说明

图1为公路、铁路两用高空检修作业车的三维结构图。

图2为轨道导向装置的三维结构图。

图3为轨道轮结构图。

图4为对中装置三维结构图

图5为液压系统原理图

图中，1、车体， 2、蓄电池组，3、对中装置，3a、信号点，3b、弯板，3c、电气传感器，3d、螺钉， 4、转向轮组成， 6、 塔座， 7 、臂架，8、 控制面板，9、轨道导向装置，9a、 升降油缸，9b、上臂架，9c、机械限位装置，9d、 轨道轮，9d1、圆柱滚子轴承，9d3、止动垫圈，9d4、圆螺母，9d5、直通式压注油杯，9d6、挡板，9d7、孔用弹性挡圈，9d9 、骨架油封，9e 、摆臂，9f、 水平轴，9h、 电气传感器,10、铁轨，11、驱动轮组成，12、工作平台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

型号为RTT-7000G的公铁两用高空检修作业车搭载高空作业平台，适用于在轨道交通厂段内各有轨及无轨区域的高空检修作业。

如图1-3所示，公铁两用高空检修作业车，包括：车体1、臂架7、塔座6、蓄电池组2、轨道导向装置9、走行及驱动系统、液压控制系统、工作平台；至少在车体1左右两侧安装有蓄电池箱，每侧放置有一组蓄电池组2，至少在车体1前后端各安装有一套轨道导向装置9，车体1下部设置走行及驱动系统，车体1上部安装有塔座6，塔座6上安装有液压控制系统，塔座6上安装有臂架7、臂架7末端安装有工作平台12，工作平台12上装有安全护栏；

所述的走行及驱动系统包括：四个走行轮，直流电机；所述的四个走行轮的其中两个为由液压控制系统控制的转向轮组成4，另外两个为两个直流电机驱动的驱动轮组成11；可在铁轨10线路踏面及公路路面上滚动行驶；

所述的塔座6与车体1之间采用旋转马达的齿轮直接啮合旋转塔座6的大齿轮结构，塔座6可通过液压控制系统的液压马达驱动经齿轮传动在车体1上进行355度旋转；

所述的臂架7由两节折叠臂、两节伸缩臂和小臂组成，小臂末端连接工作平台12；能悬伸作业，具有空中跨越一定障碍的能力，在一处升降可进行多点作业。

所述的在车体1前后端安装的轨道导向装置9包括；上臂架9b、摆臂9e、升降油缸9a、水平轴9f、轨道轮9d；轨道导向装置9的上臂架9b焊固于车体1上，摆臂9e 铰接于上臂架9b上，升降油缸9a铰接于上臂架9b和摆臂9e间，水平轴9f与两摆臂9e焊固，两端装有轨道轮9d，升降油缸9a的伸缩拉动摆臂9e带动轨道轮9d升降；轨道轮9d下行至工作点时，轨道轮9d沿钢轨上踏面滚动行驶且轨道轮9d轮缘沿钢轨轨头内侧导向限位滑移保证牵引车不侧翻。

进一步的，轨道导向装置9的上下工作位安装有电气传感器9h，采集轨道轮9d的位置信号，轨道导向装置9上下位置工作点由电气传感器9h控制，电气传感器9h控制油缸9a停止；

进一步的，位于轨道导向装置9的摆臂9e和上臂架9b之间位置还设有机械限位装置9c；轨道轮9d下行至工作点时是轨道轮9d下工作点的机械限位。

进一步的，所述的转向轮组成4的转向摆杆上安装有车轮对中装置3，转向摆杆上还设有电气传感器3c，电气传感器3c上设置弯板3b并通过弯板3b的竖直板通过螺栓3d与转向摆杆连接，电气传感器3c下部对应的转动摆杆位置上安装有信号点3a；通过电气传感器3c采集转向轮的对中位置信号，从而确保两转向轮平行于铁轨10，使车在铁轨10上行驶不发生转向；

所述的螺栓3d型号为M6x12。

进一步的，所述的液压控制系统包括，液压旋转马达、油箱、油泵、油泵电机、手动泵、控制阀，液压控制系统安装于塔座6内；

进一步的，车体1底板上安装有控制驱动轮组成11的电控装置，电控装置的动力电系统是由蓄电池组2的直流电，通过控制器控制两个驱动电机为驱动轮提供走行动力。

进一步的，所述的轨道轮9d通过轴承9d1安装在水平轴9f的端部，水平轴9f端部外壁设置阶梯台状结构，轨道轮9d内壁与水平轴9f外壁的阶梯台之间设有圆柱滚子轴承9d1；所述圆柱滚子轴承9d1为双列布设在水平轴9f外壁上，其中一列位于水平轴9f根部位置的阶梯台且与水平轴9f根部侧壁之间设置内骨架油封结构9d9，另一列位于水平轴9f端部位置的阶梯台且轴承外部通过圆螺母9d4紧固在水平轴9f上，所述圆螺母9d4与轴承9d1外部端面之间设有止动垫圈9d3，保证轴承9d1稳固；在水平轴9f端部顶臂延伸至轨道轮9d外侧壁位置设有压注油杯9d5，压注油杯9d5内侧设置挡板9d6，挡板9d6外侧设置孔用弹性挡圈9d7。

本发明的高空检修作业车的控制系统采用CAN总线控制，整车采用三种操作方式：高空中工作平台上线控控制面板的操作、下面塔座上线控控制面板的操作和无线遥控控制装置的遥控操作；通过手持遥控控制装置操控升降油缸9a带动轨道轮9d的升降，实现公路、铁路模式切换；控制模块分上、下两部分，并可实现互锁；上部控制为工作平台12上的线控控制面板，下部控制为塔座6上的线控控制面板和手持无线遥控控制装置；塔座6上安装有一套线控控制装置，控制臂架7的伸出、缩回等各种动作；工作平台12上安装有一套线控控制面板，控制作业车的行走、转向和臂架7的伸出、缩回等各种动作；手持无线遥控控制器控制车的行走、转向和两组轨道导向装置9的升降。

本公路、铁路两用高空检修作业车：1）前后共有两组轨道导向装置9，四个钢制轨道轮9d上升至上工作点为公路行驶状态，下降至下工作点为轨道行驶状态； 2）通过塔座6的旋转、臂架7的伸展举送工作平台12完成高空检修作业要求； 3）通过电气控制装置及遥控操作精确控制行驶方向、调速、液压制动。

本发明的关键技术点在于：

1、轨道导向装置9的轨道轮的9d升降实现公路、轨道两种作业模式的转换，让该高空检修作业车为公路和铁路沿线高空检修作业提供安全、可靠、适用的车辆。

2、工作平台12可水平旋转355°实现一次驻车，检修范围大。

3、无线遥控控制器控制轨道轮升降油缸9a，可近距离观察、精准操作，顺利实现铁路上轨操作，保证牵引车在铁轨10上不偏行不侧翻的平稳安全行驶。

4、轨道导向装置9的上下工作位安装有电气传感器9h，采集轨道轮9d的位置信号。转向轮的转向摆杆上安装有电气传感器，采集转向轮的对中位置信号。这两个信号是在轨行走的必备条件。

5、该牵引车以蓄电池为动力源，为两台直流电动机提供走行动力。

Claims (10)

1.公铁两用高空检修作业车，其特征在于，包括：车体、臂架、塔座、蓄电池组、导轨导向装置、走行及驱动系统、液压控制系统、工作平台；至少在车体左右两侧安装有蓄电池箱，每侧放置有一组蓄电池组，至少在车体前后端各安装有一套轨道导向装置，车体下部设置走行及驱动系统，车体上部安装有塔座，塔座上安装有液压控制系统，塔座上安装有臂架、臂架末端安装有工作平台，工作平台上装有安全护栏。

2.根据权利要求1所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：所述的走行及驱动系统包括：四个走行轮，直流电机；所述的四个走行轮的其中两个为由液压控制系统控制的转向轮组成，另外两个为两个直流电机驱动的驱动轮组成；可在铁轨线路踏面及公路路面上滚动行驶。

3.根据权利要求1所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：所述的塔座与车体之间采用旋转马达的齿轮直接啮合旋转塔座的齿轮结构，塔座可通过液压控制系统的液压马达驱动经齿轮传动在车体上进行355度旋转。

4.根据权利要求1所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：所述的臂架由两节折叠臂、两节伸缩臂和小臂组成，小臂末端连接工作平台。

5.根据权利要求1所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：所述的在车体前后端安装的轨道导向装置包括；上臂架、摆臂、升降油缸、水平轴、导向轮；轨道导向装置的上臂架焊固于车体上，摆臂铰接于上臂架上，升降油缸铰接于上臂架和摆臂间，水平轴与两摆臂焊固，两端装有轨道轮，升降油缸的伸缩拉动摆臂带动轨道轮升降；轨道轮下行至工作点时，轨道轮沿钢轨上踏面滚动行驶且轨道轮轮缘沿钢轨轨头内侧导向限位滑移保证牵引车不侧翻。

6.根据权利要求5所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：轨道导向装置的上下工作位安装有电气传感器，采集轨道轮的位置信号，轨道导向装置上下位置工作点由电气传感器控制，电气传感器控制油缸停止。

7.根据权利要求5所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：位于轨道导向装置的摆臂和上臂架之间位置还设有手动限位装置；轨道轮下行至工作点时是轨道轮下工作点的机械限位。

8.根据权利要求2所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：所述的转向轮组成的转向摆杆上安装有车轮对中装置，转向摆杆上还设有电气传感器，电气传感器上设置弯板并通过弯板的竖直板通过螺栓与转向摆杆连接，电气传感器下部对应的转动摆杆位置上安装有信号点；通过电气传感器采集转向轮的对中位置信号，从而确保两转向轮平行于铁轨，使车在铁轨上行驶不发生转向。

9.根据权利要求5所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：所述的轨道轮通过轴承安装在水平轴的端部，水平轴端部外壁设置阶梯台状结构，轨道轮内壁与水平轴外壁的阶梯台之间设有圆柱滚子轴承；所述圆柱滚子轴承为双列布设在水平轴外壁上，其中一列位于水平轴根部位置的阶梯台且与水平轴根部侧壁之间设置内骨架油封结构，另一列位于水平轴端部位置的阶梯台且轴承外部通过圆螺母紧固在水平轴上，所述圆螺母与轴承外部端面之间设有止动垫圈，保证轴承稳固；在水平轴端部顶臂延伸至轨道轮外侧壁位置设有压注油杯，压注油杯内侧设置挡板，挡板外侧设置孔用弹性挡圈。

10.根据权利要求1所述的公铁两用高空检修作业车，其特征在于：所述的工作平台底部安装有液压油缸，可使工作平台水平旋转140度。

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