CN114701954A - 一种道岔更换装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道岔更换装置及系统，装置包括龙门吊，龙门吊进一步包括：横梁；分别可活动地设置于横梁左右两端的滑移框，滑移框能沿横梁进行横向移动，以调整龙门吊的横向跨距；设置于横梁上，并位于两个滑移框之间，能沿横梁进行横向移动的起吊机构，以调整道岔的吊装位置；分别设置于两个滑移框下方，能沿垂向进行伸缩的支腿，以调整横梁距离路基的高度。在作业状态下，若干个龙门吊沿铁路线路方向间隔布置，并跨设于钢轨两侧的路基上。本发明能解决现有道岔更换设备作业安全性低，无法起吊大尺寸道岔部件的技术问题。

Description

一种道岔更换装置及系统

技术领域

本发明涉及铁路工程机械技术领域，尤其涉及一种用于高铁无砟轨道的道岔更换装置及系统。

背景技术

高铁无砟轨道道岔是客运专线的重要部件，是线路重点维护的对象，也是易损件之一，需要经常维护检修或者定期更换。道岔主要由尖轨、曲线过渡段、岔心及护轨组成。其中，岔心、尖轨等是道岔的主要部件，它们的主要特点是尺寸较长，重量较重，人工更换困难。我国客运专线的道岔主要有18号和42号道岔两种类型，42号道岔长度接近为18号道岔长度的两倍。目前，我国应用的道岔更换设备主要采用以下两种方式：

第一种方式是将平车作为运输工具，采用25T起重轨道车从邻线吊装，并以人工拨轨和拉轨的方式加以更换。这种方式存在较多弊端：如存在起重机吊臂易刮碰接触网、易对新轨件造成隐性伤害、占用邻线空间、施工效率低、占用天窗时间长，以及大尺寸道岔部件起吊困难等技术问题。

第二种方式是采用道岔部件专用更换设备，即将两台平车改装并分别配备可移动式悬臂吊。然而，两台悬臂吊分别独立起吊新旧道岔部件，由于道岔部件外形尺寸大，因此该方式的主要缺点是：成本高、安全性低，无法起吊大尺寸道岔部件。

在现有技术中，主要有以下技术方案与本发明相关：

现有技术1为宝鸡中车时代工程机械有限公司于2018年02月01日申请，并于2019年03月01日公开，公开号为CN109403161A的中国发明申请《大吨位起重轨道车更换道岔施工工艺》。该发明公开了一种大吨位起重轨道车更换道岔施工工艺，具体步骤如下：一、新道岔被安装到道床上之前，先采用预铺移设法对其进行分段整体组装；二、安装新道岔之前，采用起重轨道车作为道岔主要拆解设备对旧道岔拆除及道床清理；三、新道岔组装完成之后，采用起重轨道车作为道岔主要转运设备将新道岔转运至待安装位置附近；四、新道岔转运至安装位置附近之后，采用起重轨道车作为道岔主要安装设备准确安装至道床相应位置。可见该发明是针对成组道岔进行整体更换的方法，由于成组道岔重量和尺寸都很大，采用起重轨道车作业存在较大的安全风险，容易触碰接触网，并且吊装过程中，道岔不稳定，轨道车有倾覆可能性。同时，这种方法需求的人员也较多，劳动强度大，效率低下。

现有技术2为中国铁建高新装备股份有限公司于2016年08月15日申请，并于2017年06月06日公告，公告号为CN206219916U的中国实用新型专利《一种铁路道岔大部件快速更换设备》。该实用新型公开了一种铁路道岔大部件快速更换设备，其包括至少一组承载平台，该承载平台下方装有走行机构，该承载平台上方装有承载框架，该承载框架连接伸缩机梁，该伸缩机梁连接滑动吊装机构，伸缩机梁还装有驱动机构，伸缩机梁的一端连接框架铰梁，并能基于该框架铰梁旋转或横向移动，所述承载平台还连接至少一套稳定支撑装置，伸缩机梁前端连接至少一套前端支撑装置。然而，该设备结构庞大而且复杂，成本高，只能更换尺寸不大的小号道岔部件，对于几十米长的大号道岔部件由于尺寸限制，无法实现更换。

现有技术3为中铁重工有限公司、中铁科工集团有限公司于2013年01月05日申请，并于2013年05月01日公开，公开号为CN103074829A的中国发明申请《一种铁路道岔换铺工法及其铁路道岔铺轨机组》。该发明公开了一种铁路铺轨机组，包含主机、辅机以及液压换装架三大部分，该主机包含有主机平车、机臂、前立柱龙门结构、后立柱龙门结构、起重小车、卷扬机构以及走行机构，该辅机至少包含有辅机平车；该液压换装架包含第一换装架、第二换装架和换装吊具。然而，该机组结构庞大而且复杂，成本较高；整套设备的运输困难，需要的设备较多，施工管理困难；只能更换尺寸不大的小号道岔部件，对于较长的大号道岔部件由于尺寸限制，无法更换。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种道岔更换装置及系统，以解决现有道岔更换设备作业安全性低，无法起吊大尺寸道岔部件的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种道岔更换装置的技术实现方案，道岔更换装置，包括龙门吊，所述龙门吊进一步包括：

横梁；

分别可活动地设置于所述横梁左右两端的滑移框，所述滑移框能沿横梁进行横向移动，以调整龙门吊的横向跨距；

设置于所述横梁上，并位于两个滑移框之间，能沿横梁进行横向移动的起吊机构，以调整道岔的吊装位置；

分别设置于两个滑移框下方，能沿垂向进行伸缩的支腿，以调整横梁距离路基的高度；

所述龙门吊的总高度≥第一运输平车的底板距离钢轨的轨面高度+钢轨的轨面距离路基的高度+起吊机构的净空。

进一步地，所述支腿的下部设置有可调支脚，通过所述可调支脚能实现对所述支腿及龙门吊的调平功能。

进一步地，所述龙门吊还包括滑移驱动机构，所述滑移框套设于横梁上，所述滑移驱动机构的一端设置于横梁上，另一端与滑移框相连。

进一步地，所述滑移框上设置有带内螺纹的横移支座，所述横梁上设置有安装座。所述滑移驱动机构采用动力驱动丝杠机构，滑移驱动机构的动力驱动端固定于安装座上，丝杠端连接至所述横移支座，通过动力驱动丝杠旋转带动所述滑移框实现横移。

进一步地，所述滑移框内设置有楔形锁紧机构，所述楔形锁紧机构位于横梁与滑移框之间，并包括两块相互接触的楔形滑块。通过锁定机构穿过滑移框后对两块楔形滑块进行压紧以实现对所述滑移框位置的锁定。当两条支腿的横向跨距调节到位后，通过所述楔形锁紧机构实现滑移框的位置锁定。

进一步地，所述支腿包括螺纹筒、螺杆、支座及支腿套筒。所述螺纹筒连接于滑移框的下方，所述支腿套筒套设于螺纹筒的下部，所述支座设置于支腿套筒的下方。所述螺杆设置于支腿套筒内，所述螺杆的上端通过螺纹与螺纹筒相连，下端与升降驱动机构相连。所述支座内设置有升降驱动机构，通过所述升降驱动机构带动螺杆旋转使所述螺纹筒上下移动，实现支腿的伸缩功能。

进一步地，所述螺杆与支座之间设置有轴承。

进一步地，所述装置还包括吊运工装，所述吊运工装包括承载梁、安装架、吊环及吊爪。所述起吊机构包括能沿垂向进行升降移动的吊钩，所述吊环设置于承载梁的上部，所述吊钩与吊环相连。所述安装架设置于承载梁的下部，所述吊爪沿线路方向设置于安装架的左右两侧。在所述龙门吊进行吊运作业时，通过所述吊爪起吊道岔。当所述道岔吊起后，再通过所述安装架在承载梁上沿线路方向前后移动，从而将所述道岔吊运至指定的纵向位置。

进一步地，所述安装架与承载梁可活动地连接，所述承载梁沿线路方向的两端均设置有链轮，两个链轮之间通过链条连接。所述链条与安装架连接，通过纵移机构驱动其中一个链轮转动，所述链轮转动带动链条沿线路方向移动，从而实现安装架的纵向移动。

本发明还另外具体提供了一种道岔更换系统的技术实现方案，道岔更换系统，包括：

轨道车、第一运输平车及第二运输平车；

如上所述在运输状态下设置于第一运输平车上的龙门吊；

在运输状态下设置于所述第一运输平车上，用于对所述龙门吊进行固定的旋转安装座；

在运输状态下设置于所述第二运输平车上的吊运工装及道岔。

进一步地，在作业状态下，若干个龙门吊沿线路方向间隔布置，并跨设于钢轨两侧的路基上。所述吊运工装的上部通过吊环与多个龙门吊的吊钩相连，所述吊运工装的下部通过多个吊爪与道岔相连。

进一步地，当所述龙门吊从第一运输平车部署至铁路线路时，所述龙门吊的总高度≥第一运输平车的底板距离钢轨的轨面高度+钢轨的轨面距离路基的高度+起吊机构的净空。

进一步地，在道岔起吊后，通过纵移机构驱动安装架相对于承载梁沿线路方向进行前后移动，以实现道岔在纵向的准确定位。

通过实施上述本发明提供的道岔更换装置及系统的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本发明道岔更换装置及系统，龙门吊支腿跨设于铁路线路的两侧，无需占用邻线作业，不存在作业超限界的安全风险，同时装置结构简单、可靠性高、便于维护检修、作业效率高，能够实现大尺寸道岔部件起吊；

(2)本发明道岔更换装置及系统，既适用于整组道岔更换也适应于单根尖轨、岔心等的更换，且通过多个龙门吊组合能够实现对各种不同长度线路部件的搬运、放置、位置调整及更换，尤其是能够实现大尺寸道岔部件起吊；

(3)本发明道岔更换装置及系统，龙门吊具备支腿横移、升降、调平功能，支腿横向跨度间距、距离地面高度均可调，能够满足不同线路地面工况需求的功能，且门吊装置高度可调，起吊过程中无碰触接触网的风险；

(4)本发明道岔更换装置及系统，龙门吊制造成本低、操作人员少、更换快捷、效率高，龙门吊运输时纵向安装在平车上不超车辆限界，吊运工装挂点可实现纵向移动使得道岔的定位更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例。

图1是本发明道岔更换装置一种具体实施例中龙门吊的立体结构示意图；

图2是本发明道岔更换装置一种具体实施例中龙门吊的正面结构示意图；

图3是本发明道岔更换装置一种具体实施例中龙门吊的侧面结构示意图；

图4是本发明道岔更换装置一种具体实施例中龙门吊的侧面结构透视图；

图5是本发明道岔更换装置一种具体实施例中龙门吊的结构示意俯视图；

图6是本发明道岔更换装置一种具体实施例中吊运工装的原理示意图；

图7是本发明道岔更换装置一种具体实施例中吊运工装的侧面结构示意图；

图8是本发明道岔更换装置另一种具体实施例中吊运工装的立体结构示意图；

图9是本发明道岔更换系统一种具体实施例中龙门吊的安装结构示意图；

图10是本发明道岔更换系统一种具体实施例中旋转安装座的结构示意简图；

图11是本发明道岔更换系统一种具体实施例中旋转安装座的立体结构示意图；

图12是本发明道岔更换系统一种具体实施例中旋转安装座的结构示意仰视图；

图13是本发明道岔更换系统一种具体实施例中旋转安装座的侧面结构示意图；

图14是本发明道岔更换系统一种具体实施例中旋转安装座在另一视角下的侧面结构示意图；

图15是本发明道岔更换系统一种具体实施例在侧视视角下的结构示意图；

图16是本发明道岔更换系统一种具体实施例在俯视视角下的结构示意图；

图17是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊运输步骤在侧视视角下的示意图；

图18是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊运输步骤在俯视视角下的示意图；

图19是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊旋转至横向步骤在侧视视角下的示意图；

图20是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊旋转至横向步骤在俯视视角下的示意图；

图21是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊伸缩下车步骤在侧视视角下的示意图；

图22是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊伸缩下车步骤在俯视视角下的示意图；

图23是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中新道岔起吊步骤在侧视视角下的示意图；

图24是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中新道岔起吊步骤在俯视视角下的示意图；

图25是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中新道岔放置步骤在侧视视角下的示意图；

图26是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中新道岔放置步骤在俯视视角下的示意图；

图27是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中旧道岔拆除步骤在俯视视角下的示意图；

图28是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中旧道岔起吊放置步骤在俯视视角下的示意图；

图29是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中新道岔安装步骤在俯视视角下的示意图；

图30是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中旧道岔起吊步骤在侧视视角下的示意图；

图31是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中旧道岔起吊步骤在俯视视角下的示意图；

图32是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中旧道岔放置至平车步骤在俯视视角下的示意图；

图33是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中平车开行至龙门吊回收位置步骤在侧视视角下的示意图；

图34是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中平车开行至龙门吊回收位置步骤在俯视视角下的示意图；

图35是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊回收至平车步骤在侧视视角下的示意图；

图36是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊回收至平车步骤在俯视视角下的示意图；

图37是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊旋转至纵向固定步骤在侧视视角下的示意图；

图38是本发明道岔更换系统作业方法一种具体实施例中龙门吊旋转至纵向固定步骤在俯视视角下的示意图；

图中：1-横梁，2-滑移框，3-滑移驱动机构，4-起吊机构，5-支腿，6-螺纹筒，7-升降驱动机构，8-可调支脚，9-螺杆，10-支座，11-支腿套筒，12-电源柜，13-轴承，14-第一距离传感器，15-第二距离传感器，16-力传感器，17-倾斜传感器，18-楔形锁紧机构，19-升降座，20-回转轴承，21-固定安装座，22-锁紧座，23-导柱座，24-升降机构，25-导柱，26-锁紧机构，27-滑移机构，28-凹槽，29-止挡部，30-导向突起，31-导向槽，32-旋转驱动机构，33-吊运工装，34-道岔，35-轨道板，36-承载梁，37-安装架，38-吊环，39-吊爪，40-轨道车，41-第一运输平车，42-第二运输平车，43-动力装置，44-新道岔，45-钢轨，46-底座，47-路基，48-纵移机构，49-固定座，50-链轮，51-链条，52-锁定机构，53-安装座，54-横移支座，55-吊钩，56-旧道岔，57-底板，100-龙门吊，200-旋转安装座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图38所示，给出了本发明道岔更换装置及系统的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

为解决现有轨道线路用起吊设备存在的技术问题，实施例1给出一种结构简单、成本低、操作方便快捷的基于龙门吊100起吊的道岔更换装置。该道岔更换装置可利用天窗时间，采用运输平车将龙门吊100、吊运工装33，以及需要作业的对象等运输至作业现场进行吊运作业。

如附图1至附图9所示，一种本发明道岔更换装置的实施例，具体包括龙门吊100，龙门吊100进一步包括：

横梁1；

分别可活动地设置于横梁1左右两端的滑移框2，滑移框2能沿横梁1进行横向(如附图1中W所示方向)移动，以调整龙门吊100的横向跨距；

设置于横梁1上，并位于两个滑移框2之间，能沿横梁1进行横向移动的起吊机构4，以调整道岔34的吊装位置；

分别设置于两个滑移框2下方，能沿垂向(如附图1中H所示方向)进行伸缩的支腿5，以调整横梁1距离路基47的高度。

如附图9所示，当龙门吊100从第一运输平车41部署至铁路线路时，龙门吊100通过支腿5支撑于铁路线路两旁的路基47上，路基47上设置有底座46，底座46上设置有轨道板35，钢轨45设置于轨道板35上。龙门吊100的总高度H≥第一运输平车41的底板57距离钢轨45的轨面高度H1+钢轨45的轨面距离路基47的高度H2+起吊机构4的净空H3。其中，起吊机构4的净空H3为龙门吊100的吊钩55在最高位置时距离横梁1的距离。

如附图2所示，支腿5的下部进一步设置有可调支脚8，通过可调支脚8能实现对支腿5及龙门吊100的调平功能。横梁1上设置有倾斜传感器17，通过倾斜传感器17获取龙门吊100的倾斜状态数据，并通过对可调支脚8进行微调实现横梁1的调平。

起吊机构4上进一步设置有第一距离传感器14，第一距离传感器14用于获取起吊机构4与支腿5之间的距离，以实现多个龙门吊100对道岔34进行起吊时横向位置的对齐。在龙门吊100进行吊运作业时，第一距离传感器14获取起吊机构4与支腿5之间的距离，通过控制每个龙门吊100同侧的支腿5与起吊机构4之间的距离差值满足设定要求，以实现多个龙门吊100对道岔34进行同步起吊时的横向位置对齐。

龙门吊100的两个滑移框2或支腿5上均进一步设置有第二距离传感器15，第二距离传感器15，用于获取与相邻布置的龙门吊100之间的距离，以满足两个龙门吊100的横梁1之间的平行度要求。在第一个龙门吊100部署到位后，之后部署的龙门吊100通过设置于两个滑移框2或支腿5上的第二距离传感器15获取与相邻布置的龙门吊100之间的距离，并通过调整旋转安装座200的旋转角度以满足两个龙门吊100的横梁1之间的平行度要求。

起吊机构4上进一步设置有力传感器16，以实现多个龙门吊100对道岔34进行起吊时的平稳性控制。当龙门吊100对新道岔44或旧道岔56开始起吊时，每个龙门吊100的起吊机构4将此时力传感器16的采集值作为基准值。若后续起吊过程中变化值超过标准值，则通过调节起吊机构4的电机转速，使起吊过程中起吊机构4的力传感器16采集值维持与基准值基本相当，以实现多个龙门吊100对道岔34进行同步起吊时垂向的平稳性控制。

龙门吊100还包括滑移驱动机构3，滑移框2套设于横梁1上，滑移驱动机构3的一端设置于横梁1上，另一端与滑移框2相连。滑移框2上设置有带内螺纹的横移支座54，横梁1上设置有安装座53。滑移驱动机构3采用动力驱动丝杠机构，滑移驱动机构3的动力驱动端固定于安装座53上，丝杠端连接至横移支座54，通过动力驱动丝杠旋转带动滑移框2实现横移。

如附图3和附图4所示，滑移框2内进一步设置有楔形锁紧机构18，楔形锁紧机构18位于横梁1与滑移框2之间，并包括两块相互接触的楔形滑块。通过锁定机构52穿过滑移框2后对两块楔形滑块进行压紧以实现对滑移框2位置的锁定。当两条支腿5的横向跨距调节到位后，通过楔形锁紧机构18实现滑移框2的位置锁定。

支腿5进一步包括螺纹筒6、螺杆9、支座10及支腿套筒11。螺纹筒6连接于滑移框2的下方，支腿套筒11套设于螺纹筒6的下部，支座10设置于支腿套筒11的下方。螺杆9设置于支腿套筒11内，螺杆9的上端通过螺纹与螺纹筒6相连，下端与升降驱动机构7相连。支座10内设置有升降驱动机构7，通过升降驱动机构7带动螺杆9旋转使螺纹筒6上下移动，实现支腿5的伸缩功能。

如附图7和附图8所示，道岔更换装置还包括吊运工装33，吊运工装33进一步包括承载梁36、安装架37、吊环38及吊爪39。起吊机构4包括能沿垂向进行升降移动的吊钩55，吊环38设置于承载梁36的上部，吊钩55与吊环38相连。安装架37设置于承载梁36的下部，吊爪39沿线路方向(如附图7和附图8中L所示方向)设置于安装架37的左右两侧。吊运工装33上端吊环38的可以通过吊带或挂钩与多个龙门吊100的吊钩55相连，下端通过多个吊点与道岔34相连，如附图6所示。其中，安装架37具有纵向可移动功能，可以在道岔34起吊后沿线路方向相对于承载梁36前后移动，以解决道岔34准确定位的问题。

在龙门吊100进行吊运作业时，通过吊爪39起吊道岔34。当道岔34吊起后，再通过安装架37在承载梁36上沿线路方向前后移动，从而将道岔34吊运至指定的纵向位置。安装架37与承载梁36可活动地连接，承载梁36沿线路方向的两端均设置有链轮50，两个链轮50之间通过链条51连接。链条51与安装架37连接，通过纵移机构48驱动其中一个链轮50转动，链轮50转动带动链条51沿线路方向前后移动，从而实现安装架37的纵向(如附图7和附图8中L所示方向)移动，以解决道岔34准确定位的问题。

实施例1描述的道岔更换装置，其支腿5在垂向可伸缩，并可在横梁1上滑移，以调节龙门吊100的跨度及高度，以适应不同的现场条件和不同尺寸道岔34的更换。支腿5采用可旋转和调平机构，并采用油缸或电动丝杠等方式实现。起吊机构4可以采用葫芦吊或者其它吊具。

实施例2

为了解决现有铁路线路，尤其是高铁无砟轨道道岔部件更换的诸多问题，实施例2给出了一种基于实施例1的结构简单、成本低、操作方便快捷的多龙门吊起吊道岔更换系统。该道岔更换系统利用天窗时间，采用运输平车将龙门吊100、吊运工装33及新道岔44运输至作业现场，并放置于适当位置后进行新旧道岔的起吊和更换，再将旧道岔56运离作业现场。

如附图15和附图16所示，一种本发明道岔更换系统的实施例，具体包括：

轨道车40、第一运输平车41及第二运输平车42；

如实施例1所述在运输状态下设置于第一运输平车41上的龙门吊100；

在运输状态下设置于第一运输平车41上，用于对龙门吊100进行固定的旋转安装座200；

在运输状态下设置于第二运输平车42上的吊运工装33及道岔34。

运输采用轨道车40临时拖运，一台改装平车(即第一运输平车41)运输多个龙门吊100，两台普通平车(即第二运输平车42)运输新旧道岔，如附图15和附图16所示。轨道车40、第一运输平车41或第二运输平车42上进一步设置有动力装置43，用于为旋转安装座200提供动力。动力装置43可采用不同类型：电池驱动或发电机驱动，执行机构可采用电驱动或液压驱动等。可采用每个旋转安装座200单独驱动或集中统一动力驱动模式。

在作业状态下，若干个龙门吊100沿铁路线路方向(如附图15和附图16中L所示方向)间隔布置，并跨设于钢轨45两侧的路基47上。吊运工装33的上部通过吊环38与多个龙门吊100的吊钩55相连，吊运工装33的下部通过多个吊爪39与道岔34相连。在道岔34起吊后，通过纵移机构48驱动安装架37相对于承载梁36沿线路方向进行前后移动，以实现道岔34在纵向的准确定位。

实施例2描述的道岔更换系统采用多个(一般3至5个)龙门吊100的群吊方式，将3-5个龙门吊100、吊运工装33及新道岔44通过轨道平车(包括轨道车40、第一运输平车41及第二运输平车42)运输至作业现场，多个龙门吊100按位置和顺序依次下车至指定位置。然后，通过群吊和专用的吊运工装33将新道岔44卸车并放置于龙门吊100的下方。再拆卸旧道岔56，并通过龙门吊100进行新旧道岔的更换。待线路恢复后，旧道岔56被吊运至第二运输平车42上，多个龙门吊100再分别依次上车并固定驶离。

实施例3

如附图10至附图14所示，一种应用于实施例2所述道岔更换系统的旋转安装座200，用于将多组龙门吊100固定在第一运输平车41上，并依次部署于线路的指定位置，其具体包括：

固定于第一运输平车41上的固定安装座21，固定安装座21的底座固定于第一运输平车41的底板57上；

用于固定安装龙门吊100的升降座19，升降座19能相对于固定安装座21进行升降运动，以实现龙门吊100上下第一运输平车41；

设置于固定安装座21与升降座19之间的回转轴承20，通过回转轴承20使得升降座19能相对于固定安装座21进行水平旋转运动，以调整龙门吊100的安装方向。

当处于运输状态时，龙门吊100呈纵向固定于升降座19上。当处于部署状态时，通过回转轴承20进行旋转使龙门吊100调整至横向布置。旋转安装座200还包括旋转驱动机构32，旋转驱动机构32的一端固定安装于固定安装座21上，另一端通过齿轮旋转驱动外圈带有齿轮的回转轴承20实现旋转功能。

旋转安装座200还包括设置于升降座19之上的锁紧座22，锁紧座22上设置有若干用于固定龙门吊100的凹槽28，通过凹槽28将龙门吊工字型的横梁1卡住固定。在锁紧座22的侧面并靠近每一对凹槽28的位置均设置有锁紧机构26，当龙门吊100的横梁1固定在凹槽28中后，通过锁紧机构26对横梁1的压紧将龙门吊100锁定安装在凹槽28中。

旋转安装座200还包括设置于回转轴承20之上的导柱座23，回转轴承20的内圈与导柱座23通过螺栓连接固定安装，回转轴承20的外圈与固定安装座21通过螺栓连接固定安装。导柱座23上安装有导柱25，导柱25穿过开设于升降座19上的通孔，当升降机构24进行伸缩运动时，由导柱25实现升降座19的升降导向。

旋转安装座200还包括升降机构24，升降机构24的一端固定安装于导柱座23上，另一端连接至升降座19，通过升降机构24的伸缩运动实现龙门吊100的升降功能。在锁紧座22上彼此相对地设置有两个滑移机构27，在升降座19上与滑移机构27相对的位置设置有止挡部29，滑移机构27的活动端与止挡部29相接触。当其中一个滑移机构27的活动端拉伸，另一个滑移机构27的活动端收缩，从而带动锁紧座22相对于升降座19沿滑移机构27运动方向进行滑移。在升降座19上沿滑移机构27运动方向彼此相对地开设有两个导向突起30，在锁紧座22上设置有两个与导向突起30分别对应的导向槽31。导向槽31滑套在导向突起30上，对锁紧座22与升降座19之间的相对滑移进行导向。

在龙门吊100运输前，将固定安装座21固定于第一运输平车41的底板57上，将回转轴承20设置于固定安装座21与升降座19之间，将锁紧座22设置于升降座19之上。通过升降座19相对于固定安装座21升降运动，以实现龙门吊100上下第一运输平车41。通过回转轴承20使得升降座19能相对于固定安装座21进行水平旋转运动，以调整龙门吊100的安装方向。

当处于运输状态时，龙门吊100被纵向锁定安装于固定安装座21的凹槽28中，再通过锁紧机构26对龙门吊100的横梁1进行压紧锁定。当到达作业现场后，先通过升降机构24带动龙门吊100上升至最高点后，再通过旋转驱动机构32带动龙门吊100旋转至横向，升降机构24再带动龙门吊100下降至作业面。当龙门吊100的支腿5下降至指定位置时，锁紧机构26释放，龙门吊100从凹槽28中脱出，以实现龙门吊100的作业部署。

龙门吊100运输前，锁紧座22的凹槽28开口方向与第一运输平车41的长度方向一致，启动动力装置43，调节升降座19的高度，将龙门吊100固定于凹槽28中。龙门吊100运输到作业现场并到达指定位置后，通过旋转回转轴承20将龙门吊100整体旋转90°至与线路方向垂直。龙门吊100的支腿5下降至路基46，升降座19下降使龙门吊100从凹槽28中脱出，完成一个龙门吊100的部署。所有龙门吊100依次部署至指定的作业位置，第一运输平车41驶离，龙门吊100进行吊运作业。

龙门吊100完成起吊作业后，第一运输平车41驶入。第一运输平车41行驶至指定位置，使龙门吊100对准凹槽28，升降座19上升使凹槽28接近龙门吊100，锁紧座22相对于升降座19前后滑移，使凹槽28完全对准龙门吊100的横梁1，升降座19继续上升使横梁1固定至凹槽28中，再启动锁紧机构26对横梁1进行压紧。龙门吊100的支腿5收缩至第一运输平车41的底板57。依次回收其余的龙门吊100，然后旋转回转轴承20将龙门吊100整体旋转90°至与第一运输平车41的长度方向一致，升降座19再下降使龙门吊100的支腿5接触第一运输平车41的底板57。第一运输平车41驶离作业现场。

实施例4

在本实施例中，省去其它例如龙门吊支撑点确认、支撑点整平、钢轨扣件拆卸及钢轨切割焊接打磨调平等辅助工序流程，以下具体以岔心更换流程为例对本发明道岔更换作业方法进行详细说明。

附图17至附图38所示，一种基于实施例2所述系统的道岔更换作业方法的实施例，具体包括以下步骤：

S101)若干个龙门吊100通过旋转安装座200呈纵向(如附图17和附图18中L所示方向)固定于第一运输平车41上(以适应车辆限界)，新道岔44及吊运工装33放置于第二运输平车42上，通过轨道车40牵引运输至作业现场的指定位置，如附图17和附图18所示；

S102)轨道车40牵引第一运输平车41移动至第一个龙门吊100的放置位置，旋转安装座200旋转90°至龙门吊100与线路方向垂直，此时龙门吊100通过旋转安装座200呈横向(如附图20中W所示方向)固定于第一运输平车41上，如附图19和附图20所示；

S103)龙门吊100的支腿5沿横梁1移动至指定位置，旋转安装座200带动龙门吊100下降；支腿5向下伸长至接近地面，旋转安装座200对龙门吊100的锁定释放，支腿5继续伸长并进行调平，完成一个龙门吊100的部署；

S104)轨道车40牵引第一运输平车41顺序移动，重复执行步骤S103)，直到所有的龙门吊100部署至指定位置，如附图21和附图22所示；

S105)轨道车40牵引第二运输平车42移动至指定位置，将吊运工装33与龙门吊100及新道岔44进行挂连，并起吊新道岔44，如附图23和附图24所示；

S106)轨道车40牵引第一运输平车41、第二运输平车42驶离道岔更换作业区，通过若干个龙门吊100进行群吊将新道岔44横向移动至靠支腿5的一侧平稳放置，如附图25和附图26所示。轨道车40牵引第一运输平车41、第二运输平车42驶离，如附图27所示。

在步骤S106)之后还包括以下过程：

S107)切割钢轨45、拆除扣件，并将旧道岔56拆除；

S108)通过龙门吊100将吊运工装33移动至旧道岔56处并挂连起吊，将旧道岔56平稳放置于靠龙门吊100另一侧的支腿5，如附图28所示；

S109)通过龙门吊100将吊运工装33移动至新道岔44处并挂连起吊，将新道岔44平稳放置于旧道岔56的位置，如附图29和附图30所示。若有偏差，可通过移动吊运工装33的安装架37进行位置精确调整。然后将新道岔44与钢轨45进行焊接，安装扣件，线路完成恢复。

在步骤S109)之后还包括以下过程：

S110)通过龙门吊100将吊运工装33移动至旧道岔56处并挂连起吊；

S111)轨道车40牵引第二运输平车42驶入；

S112)通过吊运工装33将旧道岔56移动并放置于第二运输平车42的指定位置，如附图31和附图32所示。

在步骤S112)之后还包括以下过程：

S113)轨道车40牵引第一运输平车41移动至处于最末位置龙门吊100的下方，龙门吊100的横梁1对准旋转安装座200的凹槽28位置，如附图33和附图34所示；

S114)龙门吊100的支腿5收缩至横梁1进入旋转安装座200的凹槽28中并固定；

S115)龙门吊100的支腿5继续收缩至起始位置，支腿5沿横梁1移动至起始位置，此时龙门吊100通过旋转安装座200呈横向(如附图34中W所示方向)固定于第一运输平车41上；

S116)重复执行步骤S113)～S115)，完成其余龙门吊100的回收过程，如附图35和附图36所示；

S117)旋转安装座200旋转至龙门吊100呈纵向(如附图37和附图38所示中L所示方向)固定，轨道车40牵引第一运输平车41、第二运输平车42驶离，如附图37和附图38所示。

吊运工装33进一步包括承载梁36、安装架37、吊环38及吊爪39。起吊机构4进一步包括能沿垂向进行升降移动的吊钩55，将吊环38设置于承载梁36的上部，吊钩55与吊环38相连。安装架37设置于承载梁36的下部，吊爪39沿线路方向设置于安装架37的左右两侧。在龙门吊100进行吊运作业时，通过吊爪39起吊道岔34。当道岔34吊起后，再通过安装架37在承载梁36上沿线路方向前后移动，从而将道岔34吊运至指定的纵向位置。将安装架37与承载梁36可活动地连接，在承载梁36沿线路方向的两端均设置链轮50，两个链轮50之间通过链条51连接。将链条51与安装架37连接，通过纵移机构48驱动其中一个链轮50转动，链轮50转动带动链条51沿线路方向运动，从而实现安装架37的纵向移动。

龙门吊100还包括滑移框2及起吊机构4，在横梁1的左右两端可活动地设置滑移框2，滑移框2能沿横梁1进行横向移动。在两个滑移框2之间的横梁1上设置起吊机构4，起吊机构4能沿横梁1进行横向移动。在两个滑移框2的下方分别设置能沿垂向进行伸缩的支腿5。在横梁1与滑移框2之间设置滑移驱动机构3。

在滑移框2上设置带内螺纹的横移支座57，在横梁1上设置安装座49。滑移驱动机构3采用动力驱动丝杠机构，将滑移驱动机构3的动力驱动端固定于安装座49上，丝杠端连接至横移支座57，通过动力驱动丝杠旋转带动滑移框2实现横移。在支腿5的下部设置可调支脚8，在龙门吊100部署过程中，通过可调支脚8能实现对支腿5及龙门吊100的调平功能。

在滑移框2内设置楔形锁紧机构18，楔形锁紧机构18位于横梁1与滑移框2之间，并包括两块相互接触的楔形滑块。通过锁定机构48穿过滑移框2后对两块楔形滑块进行压紧以实现对滑移框2位置的锁定。当两条支腿5的横向跨距调节到位后，通过楔形锁紧机构18实现滑移框2的位置锁定。

支腿5进一步包括螺纹筒6、螺杆9、支座10及支腿套筒11。在滑移框2的下方连接螺纹筒6，在螺纹筒6的下方套设支腿套筒11，在支腿套筒11的下方设置支座10。在支座10内设置升降驱动机构7，在支腿套筒11内设置螺杆9，将螺杆9的上端通过螺纹与螺纹筒6相连，下端与升降驱动机构7相连。在螺杆9与支座10之间设置轴承13。通过升降驱动机构7带动螺杆9旋转使螺纹筒6上下移动，实现支腿5的伸缩功能。

在本申请的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容能够涵盖的范围内。

通过实施本发明具体实施例描述的道岔更换装置及系统的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本发明具体实施例描述的道岔更换装置及系统，龙门吊支腿跨设于铁路线路的两侧，无需占用邻线作业，不存在作业超限界的安全风险，同时装置结构简单、可靠性高、便于维护检修、作业效率高，能够实现大尺寸道岔部件起吊；

(2)本发明具体实施例描述的道岔更换装置及系统，既适用于整组道岔更换也适应于单根尖轨、岔心等的更换，且通过多个龙门吊组合能够实现对各种不同长度线路部件的搬运、放置、位置调整及更换，尤其是能够实现大尺寸道岔部件起吊；

(3)本发明具体实施例描述的道岔更换装置及系统，龙门吊具备支腿横移、升降、调平功能，支腿横向跨度间距、距离地面高度均可调，能够满足不同线路地面工况需求的功能，且门吊装置高度可调，起吊过程中无碰触接触网的风险；

(4)本发明具体实施例描述的道岔更换装置及系统，龙门吊制造成本低、操作人员少、更换快捷、效率高，龙门吊运输时纵向安装在平车上不超车辆限界，吊运工装挂点可实现纵向移动使得道岔的定位更加精准。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (13)

1.一种道岔更换装置，其特征在于，包括龙门吊(100)，所述龙门吊(100)进一步包括：

横梁(1)；

分别可活动地设置于所述横梁(1)左右两端的滑移框(2)，所述滑移框(2)能沿横梁(1)进行横向移动，以调整龙门吊(100)的横向跨距；

设置于所述横梁(1)上，并位于两个滑移框(2)之间，能沿横梁(1)进行横向移动的起吊机构(4)，以调整道岔(34)的吊装位置；

分别设置于两个滑移框(2)下方，能沿垂向进行伸缩的支腿(5)，以调整横梁(1)距离路基(47)的高度。

2.根据权利要求1所述的道岔更换装置，其特征在于：所述支腿(5)的下部设置有可调支脚(8)，通过所述可调支脚(8)能实现对所述支腿(5)及龙门吊(100)的调平功能。

3.根据权利要求1或2所述的道岔更换装置，其特征在于：所述龙门吊(100)还包括滑移驱动机构(3)，所述滑移框(2)套设于横梁(1)上，所述滑移驱动机构(3)的一端设置于横梁(1)上，另一端与滑移框(2)相连。

4.根据权利要求3所述的道岔更换装置，其特征在于：所述滑移框(2)上设置有带内螺纹的横移支座(54)，所述横梁(1)上设置有安装座(53)；所述滑移驱动机构(3)采用动力驱动丝杠机构，滑移驱动机构(3)的动力驱动端固定于安装座(53)上，丝杠端连接至所述横移支座(54)，通过动力驱动丝杠旋转带动所述滑移框(2)实现横移。

5.根据权利要求4所述的道岔更换装置，其特征在于：所述滑移框(2)内设置有楔形锁紧机构(18)，所述楔形锁紧机构(18)位于横梁(1)与滑移框(2)之间，并包括两块相互接触的楔形滑块；通过锁定机构(52)穿过滑移框(2)后对两块楔形滑块进行压紧以实现对所述滑移框(2)位置的锁定；当两条支腿(5)的横向跨距调节到位后，通过所述楔形锁紧机构(18)实现滑移框(2)的位置锁定。

6.根据权利要求4或5所述的道岔更换装置，其特征在于：所述支腿(5)包括螺纹筒(6)、螺杆(9)、支座(10)及支腿套筒(11)；所述螺纹筒(6)连接于滑移框(2)的下方，所述支腿套筒(11)套设于螺纹筒(6)的下部，所述支座(10)设置于支腿套筒(11)的下方；所述螺杆(9)设置于支腿套筒(11)内，所述螺杆(9)的上端通过螺纹与螺纹筒(6)相连，下端与升降驱动机构(7)相连；所述支座(10)内设置有升降驱动机构(7)，通过所述升降驱动机构(7)带动螺杆(9)旋转使所述螺纹筒(6)上下移动，实现支腿(5)的伸缩功能。

7.根据权利要求6所述的道岔更换装置，其特征在于：所述螺杆(9)与支座(10)之间设置有轴承(13)。

8.根据权利要求1、2、4、5或7所述的道岔更换装置，其特征在于：还包括吊运工装(33)，所述吊运工装(33)包括承载梁(36)、安装架(37)、吊环(38)及吊爪(39)；所述起吊机构(4)包括能沿垂向进行升降移动的吊钩(55)，所述吊环(38)设置于承载梁(36)的上部，所述吊钩(55)与吊环(38)相连；所述安装架(37)设置于承载梁(36)的下部，所述吊爪(39)沿线路方向设置于安装架(37)的左右两侧；在所述龙门吊(100)进行吊运作业时，通过所述吊爪(39)起吊道岔(34)；当所述道岔(34)吊起后，再通过所述安装架(37)在承载梁(36)上沿线路方向前后移动，从而将所述道岔(34)吊运至指定的纵向位置。

9.根据权利要求8所述的道岔更换装置，其特征在于：所述安装架(37)与承载梁(36)可活动地连接，所述承载梁(36)沿线路方向的两端均设置有链轮(50)，两个链轮(50)之间通过链条(51)连接；所述链条(51)与安装架(37)连接，通过纵移机构(48)驱动其中一个链轮(50)转动，所述链轮(50)转动带动链条(51)沿线路方向移动，从而实现安装架(37)的纵向移动。

10.一种道岔更换系统，其特征在于，包括：

轨道车(40)、第一运输平车(41)及第二运输平车(42)；

如权利要求1至9中任一项所述在运输状态下设置于第一运输平车(41)上的龙门吊(100)；

在运输状态下设置于所述第一运输平车(41)上，用于对所述龙门吊(100)进行固定的旋转安装座(200)；

在运输状态下设置于所述第二运输平车(42)上的吊运工装(33)及道岔(34)。

11.根据权利要求10所述的道岔更换系统，其特征在于：在作业状态下，若干个龙门吊(100)沿铁路线路方向间隔布置，并跨设于钢轨(45)两侧的路基(47)上；所述吊运工装(33)的上部通过吊环(38)与多个龙门吊(100)的吊钩(55)相连，所述吊运工装(33)的下部通过多个吊爪(39)与道岔(34)相连。

12.根据权利要求11所述的道岔更换系统，其特征在于：当所述龙门吊(100)从第一运输平车(41)部署至铁路线路时，所述龙门吊(100)的总高度≥第一运输平车(41)的底板(57)距离钢轨(45)的轨面高度+钢轨(45)的轨面距离路基(47)的高度+起吊机构(4)的净空。

13.根据权利要求10、11或12所述的道岔更换系统，其特征在于：在道岔(34)起吊后，通过纵移机构(48)驱动安装架(37)相对于承载梁(36)沿线路方向进行前后移动，以实现道岔(34)在纵向的准确定位。

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