CN113897823A - 一种换轨系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种换轨系统及使用方法。换轨系统包括：抓轨机构，所述抓轨机构包括两个能够沿横向方向开合的抓轨臂；所述抓轨臂包括固定轴和滚轮，所述固定轴和所述滚轮的中心孔之间是轴孔连接且所述滚轮能够绕所述固定轴旋转；走行装置，所述抓轨机构与所述走行装置连接，所述走行装置沿纵向方向走行；其中，两个所述滚轮用于在两个所述抓轨臂闭合时夹在轨条轨头之下实现抓轨，还用于在所述走行装置持续走行时，绕所述固定轴旋转沿着所述轨条滚动，实现所述抓轨机构在所述走行机构持续走行时持续抓轨。使用方法是上述换轨系统的使用方法。本申请实施例解决了传统的换轨系统步进式换轨的方式，换轨慢，换轨效率低的技术问题。

Description

一种换轨系统及使用方法

技术领域

本申请涉及轨道换轨技术领域，具体地，涉及一种换轨系统及使用方法。

背景技术

传统的换轨系统的抓轨机构为吊钩，采用步进式换轨方式，需要先停下来， 再进行抓轨，提轨，拨轨，落轨作业；之后，传统的换轨系统再走行一端距离， 再停下来，进行抓轨，提轨，拨轨，落轨作业。

因此，传统的换轨系统步进式换轨的方式，换轨慢，换轨效率低，是本领 域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其 可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例提供了一种换轨系统及使用方法，以解决传统的换轨系统步 进式换轨的方式，换轨慢，换轨效率低的技术问题。

本申请实施例提供了一种换轨系统，包括：

抓轨机构，所述抓轨机构包括两个能够沿横向方向开合的抓轨臂；所述抓 轨臂包括固定轴和滚轮，所述固定轴和所述滚轮的中心孔之间是轴孔连接且所 述滚轮能够绕所述固定轴旋转；

走行装置，所述抓轨机构与所述走行装置连接，所述走行装置沿纵向方向 走行；

其中，两个所述滚轮用于在两个所述抓轨臂闭合时夹在轨条轨头之下实现 抓轨，还用于在所述走行装置持续走行时，绕所述固定轴旋转沿着所述轨条滚 动，实现所述抓轨机构在所述走行机构持续走行时持续抓轨。

本申请实施例还提供以下技术方案：

一种上述换轨系统的使用方法，包括如下步骤：

两个履带走行机构横跨轨道并分别置于道床的边缘；

抓轨机构沿横梁在横向方向移动，直至位于待移动的轨条之上；

抓轨机构的锁紧机构向下伸出，两个抓轨臂张开且位于带移动的轨条的两 侧；

抓轨机构的锁紧机构向上缩回，两个抓轨臂的滚轮夹住轨条轨头之下，实 现抓轨；

举升机构举升，带动抓轨臂及抓轨臂所抓取的轨条举升，实现提轨；

抓轨机构沿横梁在横向方向移动，直至到达轨条的目标位置，实现拨轨；

走行装置沿轨道的纵向方向持续走行，抓轨机构持续抓轨，提轨和拨轨。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

抓轨机构的两个抓轨臂能够实现沿横向方向开合，在打开后，两个抓轨臂 的两个滚轮能够分别位于轨条的两侧，在抓轨臂闭合时，两个滚轮夹在轨条轨 头之下实现抓轨，即两个滚轮夹住轨条轨头实现对轨条的抓取。抓轨机构是与 走行装置固定的，抓轨机构就能随着走行机构沿纵向方向的走行而移动，由于 两个滚轮能够绕固定轴旋转，在走行装置持续走行时，两个滚轮在抓轨的同时， 还能沿着轨条滚动以适应轨条的变形和移动，从而实现抓轨机构在走行机构持 续走行的过程中持续抓轨。本申请实施例的换轨系统能够在持续走行的过程中 持续抓轨，抓轨效率高，从而为持续换轨提供了基础。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分， 本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限 定。在附图中：

图1为本申请实施例的换轨系统的立体图；

图2为图1所示的换轨系统的抓轨机构的示意图；

图3为图2所示的抓轨机构的示意图；

图4为图2所示的抓轨机构的抓轨臂的示意图；

图5为图3所示的抓轨机构的抓轨臂张开的示意图；

图6为图4所示的抓轨臂的侧视图；

图7为图1所示的换轨系统的横移机构的示意图；

图8为图1所示的换轨系统的走行装置和举升机构连接的示意图；

图9为图8所示的举升机构的剖视图；

图10为图9所示的举升机构的B位置放大图；

图11为图9所示的举升机构的C位置放大图；

图12为图9所示的举升机构的D位置放大图；

图13为图1所示的换轨系统的操作台的示意图；

图14为图1所示的换轨系统更换旧轨条的示意图；

图15为图14的另一角度的示意图；

图16为图1所示的换轨系统将新轨条的移动到承轨槽的示意图；

图17为图16的另一角度的示意图。

附图标记说明：

1抓轨机构，

11抓轨臂，111固定轴，111-1定位轴肩，112滚轮，112-1环形台阶， 113转臂，113-1长圆孔，

12圆锥滚子轴承，13轴承之间隔圈，14上端盖，15轴承上端隔圈， 16下端盖，17黄油嘴，

181竖向安装梁，182锁紧机构，183驱动叉，183-1分叉， 191纵向安装梁，192滑台，

21横梁，211横向直线驱动装置安装座，212操作台安装座， 22横向直线驱动装置，

31履带走行机构，311驱动轮311，312支撑轮，313履带及链轨，

314支撑梁，315连接座，316张紧轮，

4举升支架，411举升支架的横向臂，412举升支架的横向臂的竖向臂，

42外滑套，43横梁安装座，44竖向直线驱动装置，

51锁紧销，52旋转销，53圆柱销，54密封圈，55润滑板，

6操作台，61支架，611座椅安装接口，62动力集成箱，63座椅,

71轨条，72道床。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对 本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本 申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的 情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本申请实施例的换轨系统的立体图；图2为图1所示的换轨系统的 抓轨机构的示意图；图3为图2所示的抓轨机构的A-A剖视图；图4为图2所 示的抓轨机构的抓轨臂的示意图。

如图1，图2，图3和图4所示，本申请实施例的换轨系统，包括：

抓轨机构1，所述抓轨机构1包括两个能够沿横向方向开合的抓轨臂11； 所述抓轨臂11包括固定轴111和滚轮，所述固定轴111和所述滚轮112的中 心孔之间是轴孔连接且所述滚轮112能够绕所述固定轴111旋转；

走行装置，所述抓轨机构1与所述走行装置连接，所述走行装置沿纵向方 向走行；

其中，两个所述滚轮112用于在两个所述抓轨臂11闭合时夹在轨条轨头 之下实现抓轨，还用于在所述走行装置持续走行时，绕所述固定轴111旋转沿 着所述轨条滚动，实现所述抓轨机构1在所述走行装置持续走行时持续抓轨。

本申请实施例的换轨系统，抓轨机构的两个抓轨臂能够实现沿横向方向开 合，在打开后，两个抓轨臂的两个滚轮能够分别位于轨条的两侧，在抓轨臂闭 合时，两个滚轮夹在轨条轨头之下实现抓轨，即两个滚轮夹住轨条轨头实现对 轨条的抓取。抓轨机构是与走行装置固定的，抓轨机构就能随着走行机构沿纵 向方向的走行而移动，由于两个滚轮能够绕固定轴旋转，在走行装置持续走行 时，两个滚轮在抓轨的同时，还能沿着轨条滚动以适应轨条的变形和移动，从 而实现抓轨机构在走行装置持续走行的过程中持续抓轨。本申请实施例的换轨 系统能够在持续走行的过程中持续抓轨，抓轨效率高，从而为持续换轨提供了 基础。

实施中，如图1和图7所示，换轨系统还包括：

横移机构，所述横移机构包括两个相对设置的横梁21和分别固定在两个 所述横梁处的两个横向直线驱动装置211；

所述抓轨机构1与两个所述横梁21连接，所述横向直线驱动装置211驱 动所述抓轨机构1沿横梁21移动，实现抓轨机构1在横向方向的拨轨。

实施中，如图1，图8和图9所示，所述走行装置包括两个相对设置的履 带走行机构31；

两个所述履带走行机构31用于走行在轨道的两侧沿纵向方向走行，所述 履带走行机构31能够适应高低起伏的道床线路状况；

换轨系统还包括：

两个举升机构4，两个所述举升机构4分别与所述履带走行机构31固定， 以实现所述举升机构4随着所述走行装置的走行而移动；

其中，所述举升机构4能够举升带动所述抓轨机构举升，实现所述抓轨机 构1在竖向方向的提轨。

履带走行机构在轨道的两侧沿轨道的方向走行，即沿纵向方向走行，履带 走行机构可适应高低起伏的道床线路状况，通过性好，走行平稳，不依赖轨道 的走行和导向，不会因为轨道的倒轨而无法走行。

关于在抓轨机构的结构，具有如下结构：

实施中，如图4所示，所述滚轮的中心孔的中部凸设有环形台阶112-1；

所述抓轨机构1还包括两个圆锥滚子轴承12，两个所述圆锥滚子轴承12 以小端背靠背的方式分别安装在所述环形台阶112-1的上方和下方，两个所述 圆锥滚子轴承12的外圈与所述滚轮112的中心孔孔壁固定，两个所述圆锥滚 子轴承12的内圈与所述固定轴111之间是轴孔连接且为过盈配合，以实现所 述滚轮112能够绕所述固定轴111旋转。

小端背靠背的方式成对配置的圆锥滚子轴承，一方面能够实现滚轮绕固定 轴旋转，又能承受较大的夹轨力，即径向力，还能承受较大的提轨力，即轴向 力。

实施中，如图4所示，所述抓轨机构还包括：

轴承之间隔圈13，所述轴承之间隔圈13位于两个所述圆锥滚子轴承12 之间，所述轴承之间隔圈13和所述固定轴111之间是轴孔连接且为过盈配合， 以保持两个所述圆锥滚子轴承12之间的轴向距离。

轴承之间隔圈在轴向方向设置在环形台阶的位置处，且与固定轴之间为过 盈配合，轴承之间隔圈保持两个圆锥滚子轴承之间的轴向距离。

实施中，如图4所示，所述抓轨机构还包括：

上端盖14，所述上端盖具有通孔，所述上端盖14固定在所述滚轮112的 上端；

轴承上端隔圈15，所述轴承上端隔圈15固定在所述上端盖14的通孔的孔 壁处，且所述固定轴111穿过所述轴承上端隔圈；

其中，所述轴承上端隔圈15和所述固定轴111之间是轴孔连接且所述轴 承上端隔圈能够绕所述固定轴旋转。

固定轴穿过轴承上端隔圈，上端盖和轴承上端隔圈共同遮盖住固定轴和滚 轮之间间隙。轴承上端隔圈的耐磨性是高于上端盖，与固定轴之间的配合更为 紧密。轴承上端隔圈和上端盖之间采用迷宫式设计，达到防尘防水的作用。

实施中，如图4所示，所述抓轨机构还包括：

下端盖16，固定在所述滚轮112的下端，封住所述滚轮的中心孔的下端遮 盖所述固定轴111和所述圆锥滚子轴承12；

黄油嘴17，所述黄油嘴17安装在所述下端盖16的中间位置连通外界以及 所述固定轴之下的空间，以实现定时加注轴承润滑脂。

下端盖固定在滚轮的下端，这样，封住了滚轮的中心孔的下端，避免固定 轴和圆锥滚子轴承暴露在外。黄油嘴连通外界和固定轴之下的空间，通过黄油 嘴将轴承润滑脂注入到滚轮的中心孔内，对圆锥滚子轴承进行润滑。

实施中，如图4所示，所述固定轴111的下端具有定位轴肩111-1，所述 定位轴肩111-1的外边缘位于所述圆锥滚子轴承12的内圈和外圈之间的间隙 之下；

所述黄油嘴17连通外界以及所述定位轴肩之下的空间，以实现定时加注 轴承润滑脂至所述圆锥滚子轴承的内圈和外圈之间。

定位轴肩的外边缘位于圆锥滚子轴承的内圈和外圈之间的间隙之下，轴承 润滑脂通过黄油嘴进入到定位轴肩之下，再经定位轴肩的外边缘进入到圆锥滚 子轴承的内圈和外圈之间的间隙，对圆锥滚子轴承进行润滑。

实施中，如图4所示，所述抓轨臂还包括夹角为钝角的L形转臂113，所 述转臂113的下臂与所述固定轴111固定，所述转臂113的上臂具有长圆孔 113-1；

如图2和图3所示，所述抓轨机构还包括竖向安装梁181，锁紧机构182 和驱动叉183；所述锁紧机构182的上端固定在所述竖向安装梁181的内腔的 内顶部，所述锁紧机构182的下端固定所述驱动叉183；

所述驱动叉的两个分叉183-1之间容纳所述转臂113的上臂，且通过锁紧 销51穿过两个所述分叉预留的通孔和所述转臂113上臂的长圆孔，将所述转 臂113的上端与所述驱动叉183安装，所述转臂的转角处通过旋转销52与所 述竖向安装梁181的下端安装。

这样，就实现了抓轨臂的安装，还能够实现两个抓轨臂的开合。

具体的，如图3所示，锁紧机构182的上端和竖向安装梁181的内腔的内 顶部通过圆柱销53固定连接，锁紧机构182的下端和驱动叉183通过螺纹固 定连接。

实施中，如图3所示，所述锁紧机构182收缩到位时，所述锁紧销51卡 在两个所述长圆孔113-1的上端，实现两个所述抓轨臂11的闭合；

图5为图3所示的抓轨机构的抓轨臂张开的示意图。如图5所示，所述锁 紧机构182伸出时，推动所述锁紧销51沿所述长圆孔113-1向下移动带动所 述转臂113绕所述旋转销52转动，直至所述锁紧销51移动至所述长圆孔113-1 的底端，实现两个所述抓轨臂11的打开。

这样，就实现了在锁紧机构收缩到位时，两个抓轨臂闭合；锁紧机构伸出 到位时，两个所述抓轨臂的打开。

图6为图4所示的抓轨臂的侧视图。实施中，如图6所示，两个所述转臂 113的上臂面对面安装，即呈剪刀型；且两个所述滚轮112的中心线位于同一 平面内。

两个抓轨臂的滚轮抓轨的过程中，两个滚轮夹住轨条轨头之间，作用力抵 消，不会产生附加扭矩使轨条偏转。

实施中，如图4所示，所述转臂113的下臂具有螺纹孔；

所述固定轴111具有外螺纹；所述固定轴111和所述转臂113的下臂通过 所述固定轴111的外螺纹和所述转臂113的下臂螺纹孔实现固定。

这样，通过简单的方式实现了转臂和固定轴的固定，而且，在抓轨臂发生 故障时，能够方便的拆卸。固定轴和转臂的下臂通过螺纹连接，将两个圆锥滚 子轴承预紧。

实施中，如图4所示，所述轴承上端隔圈15包括具有外螺纹的环形圈和 位于所述环形圈一端的翻边；所述上端盖14的通孔是螺纹孔；

所述轴承上端隔圈15和所述上端盖14通过所述环形圈的外螺纹和所述上 端盖14的螺纹孔实现固定，且所述翻边遮盖所述转臂的下臂的端部。

这样，就能方便的实现轴承上端隔圈和上端盖固定，同时，对转臂的下臂 的端部进行遮挡。

实施中，如图4所示，所述滚轮112的下端面和所述下端盖16之间螺钉 固定连接，所述滚轮112的上端面和所述上端盖14之间通过螺钉固定连接；

所述滚轮112的下端面和所述下端盖16之间，所述滚轮112的上端面和 所述上端盖14之间，所述轴承上端隔圈15的上端面和所述转臂113的下端面 之间，分别压接有O形密封圈54。

滚轮与下端盖和上端盖之间通过螺钉固定，方便拆卸，便于维护保养。O 形密封圈实现了静密封。

关于在抓轨机构和横移机构之间的连接，具有如下特点：

实施中，如图2所示，所述抓轨机构还包括两个纵向安装梁191和两个滑 台192；两个所述纵向安装梁191沿纵向方向分别固定在所述竖向安装梁181 的两侧，两个所述滑台192分别固定在两个所述纵向安装梁191之上；两个所 述滑台192在相对的一侧分别具有凹槽；

如图1和图7所示，两个所述滑台192的凹槽分别卡接在两个所述横梁21 处，所述横向直线驱动装置22的伸缩端与所述竖向安装梁181固定以驱动所 述抓轨机构沿横向方向移动，实现所述抓轨机构1在横向方向的拨轨。

这样，横向直线驱动装置的伸缩端与竖向安装梁固定，实现驱动抓轨机构 沿横梁在横向方向移动，当两个抓轨臂闭合夹在轨条轨头之下时，抓轨机构在 横向方向移动实现了轨条在横向方向的移动，即实现拨轨。

具体的，如图2和图3所示，所述滑台192的凹槽的槽底和两侧槽壁分别 固定有润滑板55，所述润滑板55通过沉头螺钉固定在所述凹槽的槽底和两侧 槽壁；即润滑板55，滑台192和横梁21形成闭式滑动导轨副，使得抓轨机构 仅有横向移动一个自由度；

所述滑台192和所述纵向安装梁191通过螺钉固定连接，通过螺钉固定， 方便拆卸，便于维护保养；

所述横向直线驱动装置22的伸缩端与所述竖向安装梁181通过锁紧螺母 固定，通过锁紧螺母固定，方便安装，便于维护保养。

具体的，如图7所示，所述横梁21是横截面为方形框的方形钢管。横梁 可以是采用方形钢管直接下料而成，也可采用钢板拼焊，横梁上焊接了横向直 线驱动装置安装座211；其中，横向直线驱动装置安装座211用于安装横向直 线驱动装置22，采用螺钉紧固，方便拆卸、便于维护保养；横向直线驱动装置 22用于驱动抓轨机构沿横梁21在横向方向左右移动，继而实现轨条的横向拨 动。横梁焊接后进行时效处理，保障横梁后续使用过程中不变形，水平导轨面 和竖直导轨面需要进行校直处理，保障导轨面的平面度和直线度，继而保障抓 轨机构能够顺畅地进行横向移动。所述横梁采用方形钢管，具有较强的抗弯性 能，润滑板具有较好的自润滑效果，能够保障抓轨机构顺畅地横向移动。

具体的，所述润滑版采用尼龙板。

关于走行装置，具有如下特点：

图8为图1所示的换轨系统的走行装置和举升机构连接的示意图；图9为 图8所示的举升机构的剖视图。

具体的，履带走行机构为整个换轨系统的走行装置，如图8所示，履带走 行机构主要由驱动轮311、支撑轮312、履带及链轨313、支撑梁314、连接座 315及张紧轮316组成。驱动轮集成了动力旋转机构及减速机构，动力旋转机 构可以是液压马达，也可以是电动机；驱动轮旋转带动履带及链轨转动，继而 实现换轨系统的走行，支撑梁前端与驱动轮固定连接，后端于张紧轮可调式连 接，已达到张紧链轨和履带的作用；支撑梁下方安装了多个支撑轮，提供履带 及链轨具有多个支撑点，保障履带足够的支撑刚性；支撑梁上方采用前后两个 支撑座与举升机构相连接，整个换轨系统采用两条履带走行机构，则换轨系统 与履带连接点为四个，保障了换轨系统走行的平稳性及抗倾覆能力。

关于在举升机构，横移机构和走行装置之间的连接，具有如下特点：

实施中，所述举升机构包括：

如图8所示，倒T形举升支架4，所述举升支架的横向臂411与所述履带 走行机构31固定；

外滑套42，所述外滑套42与所述举升支架的竖向臂412套接，且为间隙 配合，所述外滑套42具有相背设置的横梁安装座43；两个横梁21分别固定在 同一侧的所述横梁安装座43处；

竖向直线驱动装置44，所述竖向直线驱动装置44的伸缩端与所述外滑套 42固定，固定端与所述举升支架的横向臂固定；其中，所述竖向直线驱动装置 用于驱动所述外滑套举升和回落，带动所述横梁同步移动，进而带动抓轨机构 举升和回落。

举升机构，实现了抓轨机构的举升和回落，从而能够实现在抓轨机构抓取 轨条之后，实现轨条的提轨。

实施中，如图8所示，所述外滑套42是口字型方管；所述举升支架4是 口字型方管形成的倒T形举升支架；

如图10，图11和图12所示，所述举升支架的竖向臂412的外表面固定有 润滑板55，所述外滑套42和所述举升支架的竖向臂的润滑板55之间的间隙的 取值范围为大于等于2毫米小于等于5毫米。

外滑套与举升支架均为口字型方管形成的，具有较强的抗弯性能，保障了 外滑套和举升支架的竖向臂之间只有上下移动的自由度，防止其发生偏转；所 述外滑套和所述举升支架的竖向臂的润滑板之间的间隙，润滑板具有较好的自 润滑效果，障外滑套与举升支架的竖向臂上下相对运动顺畅无卡滞。

具体的，如图11所示，所述举升支架的竖向臂的润滑板55通过螺钉固定 在举升支架的竖向臂412的四个侧面。这样，使得外滑套与举升支架的竖向臂 上下相对运动顺畅无卡滞。

具体的，如图8所示，所述举升支架的横向臂411与所述履带走行机构的 连接座315通过螺钉固定连接。通过螺钉固定，方便安装，便于维护保养。

具体的，外滑套采用钢板折弯成C型后再与钢板拼焊成口字型方管，方管 两端采用加强筋焊接加强，保障外滑套的强度和刚性；横梁连接座焊接在外滑 套下端两侧，用于连接横梁，横梁和横梁连接座之间采用螺钉连接，方便拆卸 和维修。

具体的，竖向直线驱动装置的伸缩移动将带动外滑套实现伸缩，从而实现 举升与回落的功能。

具体的，所述竖向直线驱动装置的位于上端的伸缩端与所述外滑套通过销 轴固定，所述竖向直线驱动装置的位于下端的固定端与举升支架通过销轴固定。

实施中，如图1和图13所示，换轨系统还包括操作台6；所述操作台6 包括支架61，动力集成箱62和座椅；

所述支架61固定在所述横梁21的上方，所述动力集成箱62固定在所述 支架61之上；

所述支架61在沿纵向方向的两侧均有座椅安装接口611，所述座椅63能 够安装在任一所述座椅安装接口611处；

其中，所述动力集成箱用于为所述履带走行机构提供沿纵向方向双方向走 行的走行动力，为所述举升机构提供举升和回落动力，为所述抓轨机构提供横 向移动的动力和为所述抓轨臂提供开合的动力。

具体的，如图7所示，横梁21上焊接了操作台安装座212，支架61和操 作台安装座212通过螺钉固定。

具体的，动力集成箱可以是内燃机形式，也可以是蓄电池形式的动力源。

具体的，支架采用对称结构设计，座椅位置更换后相对装置中心旋转180 度。

具体的，座椅重量轻，安装接口为可拆式接口。

具体的，所述履带走行机构提供沿纵向方向双方向走行的走行动力，即履 带走行马达反转，换轨系统不需要转向便能原路返回，实现回程。

具体的，横向直线驱动装置，竖向直线驱动装置和锁紧机构可以是油缸传 动机构，丝杠传动机构，齿轮齿条转动机构以及链条传动机构中的任何一种。

本申请实施例的换轨系统，具有如下特点：

1、换轨系统的抓轨机构采用滚轮进行抓轨，既可以实现抓轨，提轨和横 拨轨条，又能适应持续走行过程中的轨条的变形和流动，因此，能够采用不间 断持续走行的同时持续换轨的作业方式进行轨条的更换，包括旧轨条的连续的 拨入道心和新轨条连续的拨入承轨槽；

2、换轨系统自带走行装置，一方面，不需要配置单独的牵引车牵引，另 一方面，长轨运输车可将轨条预先卸在线路上存放，待长轨运输车驶离作业区 域后再将轨条扣件拆卸，避免长轨运输车走在无扣件的轨条上，出现倒轨，掉 道的安全事故；

3、走行装置是履带走行机构，履带走行机构可适应高低起伏的道床线路 状况，通过性好，走行平稳，不依赖轨道的走行和导向，不会因为轨道的倒轨 而无法走行。

4、座椅可进行前后位置互换，履带反转便能回程，不需要整个装置掉头。

实施例二

图14为图1所示的换轨系统更换旧轨条的示意图；图15为图14的另一 角度的示意图；图16为图1所示的换轨系统将新轨条的移动到承轨槽的示意 图；图17为图16的另一角度的示意图。

如图14，图15，图16和图17所示，本申请实施例是实施例一的换轨系 统的使用方法，包括如下步骤：

两个履带走行机构横跨轨道并分别置于道床72的边缘；

抓轨机构沿横梁在横向方向移动，直至位于待移动的轨条71之上；

抓轨机构的锁紧机构向下伸出，两个抓轨臂张开且位于待移动的轨条的两 侧；

抓轨机构的锁紧机构向上缩回，两个抓轨臂的滚轮夹住轨条轨头之下，实 现抓轨；

举升机构举升，带动抓轨臂及抓轨臂所抓取的轨条举升，实现提轨；

抓轨机构沿横梁在横向方向移动，直至到达轨条的目标位置，实现拨轨；

走行装置沿轨道的纵向方向持续走行，抓轨机构持续抓轨，提轨和拨轨， 直至的轨条达到目标位置。

如图14和图15所示，实施中，待移动的轨条是旧轨条，待移动的轨条的 初始位置是承轨槽，轨条的目标位置是道心；

和/或，如图16和图17所示，待移动的轨条71是旧轨条，待移动的轨条 的初始位置是道床72的边缘且履带走行机构外侧的位置，轨条的目标位置是 承轨槽。

这样，本申请实施例的使用方法，通过使用一套换轨系统能够单独完成旧 轨条的拨动，或单独完成新轨条的拨动，实现新轨条移动到承轨槽。

在实际使用中，为了提高效率，使用方法还可以使用两套换轨系统同时进 行新轨条和旧轨条的拨动，实现旧轨条的更换和新轨条的移动到承轨槽。

具体的，待移动的轨条是旧轨条，即旧轨条是待换旧钢轨的情况下。待换 旧钢轨与既有轨从龙口处切断，松开待换钢轨扣件，第一台换轨系统从龙口处 往前移动到距离龙口处8至10米之间，驱动抓轨机构的锁紧机构使两个抓轨 臂开合夹住旧钢轨轨头，将旧钢轨提起并拨至道心，走行装置继续往前移动， 直至整条旧钢轨拨至道心，完成就旧钢轨从承轨槽拨出并放入道心的工作。

具体的，第一台换轨系统往前移动至距离龙口超过30m时，工人将龙口处 新轨条拨至承轨槽，拨入长度约10m即可，第二台换轨系统从龙口处往前移动， 使抓轨机构的锁紧机构使两个抓轨臂开合夹住新轨轨头，将新轨提起并拨至承 轨槽，走行装置继续往前移动，直至整条新轨拨至承轨槽内。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描 述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方 位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安 装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以 是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以 根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特 征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和 第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征 在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜 上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之 下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表 示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同机 构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然， 它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子 中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不 指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特 定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用 和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要 求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申 请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及 其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种换轨系统，其特征在于，包括：

抓轨机构，所述抓轨机构包括两个能够沿横向方向开合的抓轨臂；所述抓轨臂包括固定轴和滚轮，所述固定轴和所述滚轮的中心孔之间是轴孔连接且所述滚轮能够绕所述固定轴旋转；

走行装置，所述抓轨机构与所述走行装置连接，所述走行装置沿纵向方向走行；

其中，两个所述滚轮用于在两个所述抓轨臂闭合时夹在轨条轨头之下实现抓轨，还用于在所述走行装置持续走行时，绕所述固定轴旋转沿着所述轨条滚动，实现所述抓轨机构在所述走行装置持续走行时持续抓轨。

2.根据权利要求1所述的换轨系统，其特征在于，还包括：

横移机构，所述横移机构包括两个相对设置的横梁和分别固定在两个所述横梁处的两个横向直线驱动装置；

所述抓轨机构与两个所述横梁连接，所述横向直线驱动装置驱动所述抓轨机构沿横梁移动，实现抓轨机构在横向方向的拨轨。

3.根据权利要求2所述的换轨系统，其特征在于，所述走行装置包括两个相对设置的履带走行机构；

两个所述履带走行机构用于走行在轨道的两侧沿纵向方向走行，所述履带走行机构能够适应高低起伏的道床线路状况；

换轨系统还包括：

两个举升机构，两个所述举升机构分别与所述履带走行机构固定，以实现所述举升机构随着所述走行装置的走行而移动；

其中，所述举升机构能够举升带动所述抓轨机构举升，实现所述抓轨机构在竖向方向的提轨。

4.根据权利要求3所述的换轨系统，其特征在于，所述抓轨臂还包括夹角为钝角的L形转臂，所述转臂的下臂与所述固定轴固定，所述转臂的上臂具有长圆孔；

所述抓轨机构还包括竖向安装梁，锁紧机构和驱动叉；所述锁紧机构的上端固定在所述竖向安装梁的内腔的内顶部，所述锁紧机构的下端固定所述驱动叉；

所述驱动叉的两个分叉之间容纳所述转臂的上臂，且通过锁紧销穿过两个所述分叉预留的通孔和所述转臂的上臂的长圆孔，将所述转臂的上端与所述驱动叉安装，所述转臂的转角处通过旋转销与所述竖向安装梁的下端安装。

5.根据权利要求4所述的换轨系统，其特征在于，所述锁紧机构收缩到位时，所述锁紧销卡在两个所述长圆孔的上端，实现两个所述抓轨臂的闭合；

所述锁紧机构伸出时，推动所述锁紧销沿所述长圆孔向下移动带动所述转臂绕所述旋转销转动，直至所述锁紧销移动至所述长圆孔的底端，实现两个所述抓轨臂的打开。

6.根据权利要求4所述的换轨系统，其特征在于，两个所述转臂的上臂面对面安装，且两个所述滚轮的中心线位于同一平面内。

7.根据权利要求5所述的换轨系统，其特征在于，所述抓轨机构还包括两个纵向安装梁和两个滑台；两个所述纵向安装梁沿纵向方向分别固定在所述竖向安装梁的两侧，两个所述滑台分别固定在两个所述纵向安装梁之上；两个所述滑台在相对的一侧分别具有凹槽；

两个所述滑台的凹槽分别卡接在两个所述横梁处，所述横向直线驱动装置的伸缩端与所述竖向安装梁固定以驱动所述抓轨机构沿横向方向移动，实现所述抓轨机构在横向方向的拨轨。

8.根据权利要求7所述的换轨系统，其特征在于，所述滚轮的中心孔的中部凸设有环形台阶；

所述抓轨机构还包括两个圆锥滚子轴承，两个所述圆锥滚子轴承以小端背靠背的方式分别安装在所述环形台阶的上方和下方，两个所述圆锥滚子轴承的外圈与所述滚轮的中心孔孔壁固定，两个所述圆锥滚子轴承的内圈与所述固定轴之间是轴孔连接且为过盈配合，以实现所述滚轮能够绕所述固定轴旋转。

9.根据权利要求8所述的换轨系统，其特征在于，所述抓轨机构还包括：

轴承之间隔圈，所述轴承之间隔圈位于两个所述圆锥滚子轴承之间，所述轴承之间隔圈和所述固定轴之间是轴孔连接且为过盈配合，以保持两个所述圆锥滚子轴承之间的轴向距离。

10.根据权利要求9所述的换轨系统，其特征在于，所述抓轨机构还包括：

上端盖，所述上端盖具有通孔，所述上端盖固定在所述滚轮的上端；

轴承上端隔圈，所述轴承上端隔圈固定在所述上端盖的通孔的孔壁处，且所述固定轴穿过所述轴承上端隔圈；

其中，所述轴承上端隔圈和所述固定轴之间是轴孔连接且所述轴承上端隔圈能够绕所述固定轴旋转。

11.根据权利要求10所述的换轨系统，其特征在于，所述抓轨机构还包括：

下端盖，固定在所述滚轮的下端，封住所述滚轮的中心孔的下端遮盖所述固定轴和所述圆锥滚子轴承；

黄油嘴，所述黄油嘴安装在所述下端盖的中间位置连通外界以及所述固定轴之下的空间，以实现定时加注轴承润滑脂。

12.根据权利要求11所述的换轨系统，其特征在于，所述滚轮的下端面和所述下端盖之间螺钉固定连接，所述滚轮的上端面和所述上端盖之间通过螺钉固定连接；

所述滚轮的下端面和所述下端盖之间，所述滚轮的上端面和所述上端盖之间，所述轴承上端隔圈的上端面和所述转臂的下端面之间，分别压接有O形密封圈。

13.根据权利要求12所述的换轨系统，其特征在于，所述滑台的凹槽的槽底和两侧槽壁分别固定有润滑板，所述润滑板通过沉头螺钉固定在所述凹槽的槽底和两侧槽壁；

所述滑台和所述纵向安装梁通过螺钉固定连接；

所述横向直线驱动装置的伸缩端与所述竖向安装梁通过锁紧螺母固定；

所述横梁是横截面为方形框的方形钢管。

14.根据权利要求13所述的换轨系统，其特征在于，所述举升机构包括：

倒T形举升支架，所述举升支架的横向臂与所述履带走行机构固定；

外滑套，所述外滑套与所述举升支架的竖向臂套接，且为间隙配合，所述外滑套具有相背设置的横梁安装座；两个横梁分别固定在同一侧的所述横梁安装座处；

竖向直线驱动装置，所述竖向直线驱动装置的伸缩端与所述外滑套固定，固定端与所述举升支架固定；其中，所述竖向直线驱动装置用于驱动所述外滑套举升和回落，带动所述横梁同步移动，进而带动抓轨机构举升和回落。

15.根据权利要求14所述的换轨系统，其特征在于，所述外滑套是口字型方管；所述举升支架是口字型方管形成的倒T形举升支架；

所述举升支架的竖向臂的外表面固定有润滑板，所述外滑套和所述举升支架的竖向臂的润滑板之间的间隙的取值范围为大于等于1毫米小于等于5毫米。

16.根据权利要求15所述的换轨系统，其特征在于，还包括操作台；所述操作台包括支架，动力集成箱和座椅；

所述支架固定在所述横梁的上方，所述动力集成箱固定在所述支架之上；

所述支架在沿纵向方向的两侧均有座椅安装接口，所述座椅能够安装在任一所述座椅安装接口处；

其中，所述动力集成箱用于为所述履带走行机构提供沿纵向方向双方向走行的走行动力，为所述举升机构提供举升和回落动力，为所述抓轨机构提供横向移动的动力和为所述抓轨臂提供开合的动力。

17.一种权利要求1至16任一所述换轨系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

两个履带走行机构横跨轨道并分别置于道床的边缘；

抓轨机构沿横梁在横向方向移动，直至位于待移动的轨条之上；

抓轨机构的锁紧机构向下伸出，两个抓轨臂张开且位于带移动的轨条的两侧；

抓轨机构的锁紧机构向上缩回，两个抓轨臂的滚轮夹住轨条轨头之下，实现抓轨；

举升机构举升，带动抓轨臂及抓轨臂所抓取的轨条举升，实现提轨；

抓轨机构沿横梁在横向方向移动，直至到达轨条的目标位置，实现拨轨；

走行装置沿轨道的纵向方向持续走行，抓轨机构持续抓轨，提轨和拨轨。

18.根据权利要求17所述的使用方法，其特征在于，待移动的轨条是旧轨条，待移动的轨条的初始位置是承轨槽，轨条的目标位置是道心；

和/或待移动的轨条是新轨条，待移动的轨条的初始位置是轨道道床的边缘且履带走行机构外侧的位置，轨条的目标位置是承轨槽。

19.根据权利要求18所述的使用方法，其特征在于，使用方法使用一套换轨系统单独完成新轨条或旧轨条的拨动；

或使用方法使用两套换轨系统同时进行新轨条和旧轨条的拨动，实现换轨作业。

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