CN115123337B - 一种轨道探伤车的行走机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢轨探测领域，具体涉及一种轨道探伤车的行走机构，行走机构包括底板机构、平衡机构、转向机构和成对的移载机构。平衡机构设置于底板机构的车头端的下方，以在探伤车倾翻时能够使得底板机构恢复平衡；转向机构与底板机构连接，并位于底板机构中部的下方，转向机构能够支撑起底板机构并使底板机构转动；移载机构设置于底板机构的下方，成对的移载机构一一对应地设置于底板机构的车头端和车尾端；移载机构能够支撑起底板机构移动。本发明的平衡机构能够将倾翻的车体恢复平衡；转向机构能够支撑并转动车体，以将车体摆正；移载机构能够替代转向机构支撑起探伤车，并使得探伤车的车轮能够移动至轨道的正上方，以完成探伤车的复位。

Description

一种轨道探伤车的行走机构

技术领域

本发明涉及钢轨探测领域，具体涉及一种轨道探伤车的行走机构。

背景技术

目前，针对铁路上的轨道需要用到探伤车进行探伤检测，以检测出轨道上的缺陷，如擦伤、压溃、锈蚀、月牙掉块等，在及时进行修理后以保证列车能够安全通过。

现有的探测车种类多样，有小型和大型的手动探伤车，也有远程操控的自动探伤车，但无论是哪一种探伤车，在进行探伤时都有碰到障碍物或轨道裂缝等而发生侧翻的风险，因此在设计探伤车时就需要考虑探伤车在侧翻后如何复位的技术问题，即如何将侧翻的探伤车重新调整至轨道上。现有的调整措施大多是通过人工手动搬运复位，又或者是通过吊车起吊复位，浪费人力物力。因此亟需一种能够自动或半自动进行侧翻复位的探伤车，以减少工作人员的工作量，从而提高探伤的检测效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种轨道探伤车的行走机构，其解决了探伤车侧翻后难以进行复位的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的轨道探伤车的行走机构包括：

底板机构，所述底板机构包括车头端和车尾端；

平衡机构，所述平衡机构设置于所述底板机构的下方，并靠近所述底板机构的车头端设置，以在探伤车倾翻时能够使得所述底板机构恢复平衡；

转向机构，所述转向机构与所述底板机构连接，并位于所述底板机构中部的下方，所述转向机构能够支撑起所述底板机构并使所述底板机构转动；

成对的移载机构，所述移载机构设置于所述底板机构的下方，成对的所述移载机构一一对应地设置于所述底板机构的车头端和车尾端；所述移载机构能够支撑起所述底板机构移动。

可选地，所述转向机构包括支撑组件和转动组件；所述支撑组件设置于所述底板机构中部的下方，所述支撑组件能够支撑起所述底板机构、所述平衡机构和所述移载机构；所述转动组件设置于所述支撑组件上，并与所述底板机构转动连接。

可选地，所述支撑组件包括转盘、液压缸和支撑板；所述转盘与所述底板机构转动连接；所述液压缸设置于所述转盘和所述支撑板之间；所述支撑板能够与轨道的枕木抵接。

可选地，所述转盘上开设有中心孔和成对的第二滑槽；所述中心孔内设置有轴承；所述底板机构上开设有成对的第一滑槽，所述第二滑槽与所述第一滑槽通过连接杆连接；所述第一滑槽和所述第二滑槽为同心设置的圆弧形滑槽，所述连接杆能够在所述第二滑槽和所述第一滑槽内滑动。

可选地，所述支撑板为H型板，所述H型板包括两竖板和一横板，所述液压缸设置于所述竖板上，所述转动组件设置于所述横板上。

可选地，所述支撑板的竖板的长度大于相邻枕木的间距。

可选地，所述转动组件包括第一电机、齿轮、伸缩杆和弹簧；所述伸缩杆设置于所述支撑板和所述第一电机之间，所述弹簧设置于所述伸缩杆的圆周外围；所述第一电机的另一端与所述转盘连接，所述第一电机的输出轴与所述中心孔的轴承连接，所述第一电机的输出轴末端设置有所述齿轮，所述齿轮与所述底板机构转动连接。

可选地，所述底板机构包括底板、车轮、防倾翻板和成对的第二转轴；所述底板内开设有凹槽，所述凹槽的圆周侧壁上设置有与所述齿轮相配合的齿条，且所述齿条的高度大于所述齿轮的高度；所述第二转轴与所述底板转动连接，所述第二转轴的两自由端分别设置有所述车轮，所述防倾翻板与所述底板连接。

可选地，所述移载机构包括轮架升降机构、轮架、滚轮、第一转轴和第二电机；所述轮架升降机构固定设置于所述底板机构的下方，所述轮架升降机构的输出轴连接有轮架，所述滚轮通过所述第一转轴与所述轮架转动连接，所述第二电机设置于所述轮架的外壁上，所述第二电机的输出轴用于驱动所述滚轮转动。

可选地，所述平衡机构包括成对的风机和成对的气囊，所述风机和所述气囊一一对应连通；所述气囊设置于所述底板机构的车头下方；所述风机设置于所述底板机构上。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明的平衡机构设置于底板机构的车头下方。在探伤车发生侧翻时，平衡机构能够使得探伤车恢复平衡。

转向机构设置于底板机构中部的下方。在探伤车恢复平衡后，转向机构能够支撑起探伤车，并对探伤车进行转动，以将车体摆正。

移载机构设置于底板机构的下方。在将探伤车摆正后，移载机构能够替代转向机构支撑起探伤车，并且使得探伤车能够进行移动，以将探伤车的车轮移动至轨道的正上方；移载机构下降以停止支撑，车轮与轨道抵接，完成底板机构的复位。

转向机构能够在探伤车复位后自行回转，即转向机构能够相对于底板机构进行摆正，最终完成对探伤车的复位。

本发明通过平衡机构、转向机构和移载机构的配合驱动，能够实现自动或半自动地将探伤车调整至轨道上，并继续对轨道进行探测，节省了大量的时间以及人力物力，从而提高了探测效率。

附图说明

图1为现有技术的探伤车底板机构的立体图；

图2为现有技术的探伤车底板机构的仰视图；

图3为本发明的行走机构的结构示意图；

图4为本发明的底板机构的俯视图；

图5为本发明的底板机构的仰视图；

图6为本发明的转向机构的结构示意图；

图7为本发明的凹槽的结构示意图；

图8为本发明的齿轮的结构示意图；

图9为图3中A处的放大图；

图10为本发明的底板机构的侧翻示意图；

图11为本发明的底板机构的摆正示意图。

【附图标记说明】

1：底板机构；11：车轮；12：防倾翻板；13：底板；131：连接板；14：第一滑槽；15：凹槽；151：齿条；

2：轨道；

3：气囊；

4：移载机构；41：轮架升降机构；42：轮架；43：第二电机；44：滚轮；

5：转向机构；51：转盘；511：第二滑槽；512：连接杆；52：支撑板；53：液压缸；54：第一电机；55：齿轮；56：中心孔；57：伸缩杆。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

参见图1至图3，本发明提供一种轨道探伤车的行走机构，其包括底板机构1、平衡机构、转向机构5和成对的移载机构4。底板机构1包括车头端和车尾端；平衡机构设置于底板机构1的下方，并靠近底板机构1的车头端设置，以在探伤车倾翻时能够使得底板机构1恢复平衡；转向机构5与底板机构1连接，并位于底板机构1中部的下方，转向机构5能够支撑起底板机构1并使底板机构1转动；移载机构4设置于底板机构1的下方，成对的移载机构4一一对应地设置于底板机构1的车头端和车尾端；移载机构4能够支撑起底板机构1移动。

本发明的平衡机构设置于底板机构1的车头下方。在探伤车发生侧翻时，平衡机构能够使得探伤车恢复平衡。转向机构5设置于底板机构1中部的下方。在探伤车恢复平衡后，转向机构5能够支撑起探伤车，并对探伤车进行转动，以将车体摆正。移载机构4设置于底板机构1的下方。在将探伤车摆正后，移载机构4能够替代转向机构5支撑起探伤车，并且使得探伤车能够进行移动，以将探伤车的车轮11移动至轨道2的正上方；移载机构4下降以停止支撑，车轮11与轨道2抵接，完成底板机构1的复位。转向机构5能够在探伤车复位后自行回转，即转向机构5能够相对于底板机构1进行摆正，最终完成对探伤车的复位。本发明通过平衡机构、转向机构5和移载机构4的配合驱动，能够实现自动或半自动地将探伤车调整至轨道2上，并继续对轨道2进行探测，节省了大量的时间以及人力物力，从而提高了探测效率。

需要说明的是，图1和图2为现有技术(CN213502308U-探头随动机构)，本发明是在现有技术的基础上进行改进。具体地，如图1和图2所示，现有技术的探伤车为了应对车体侧翻，在探伤车的底板13的连接板131上设置有防倾翻板12，防倾翻板12能够在车体侧翻时与轨道2抵接，以将车轮11架空，从而快速试车停止，避免了车体与轨道2发生进一步地碰撞，保护了车体。但该技术无法进一步地自动或半自动地将车体再调整至轨道2上，通常只能人工手动复位，或者吊车进行吊装复位，浪费了大量时间以及人力物力，导致探测效率低下。鉴于此，本发明在该技术的基础上进行了改进，使得车体能够自动或半自动地自行将车体调整至轨道2上，并继续进行探伤检测。

其中，自动指的是远程电子设备操控，半自动指的是人工驾驶操作探伤车。本发明既适用于自动以及半自动控制的探伤车，同时也适用于双车头的探伤车，应用范围较广。

进一步地，转向机构5包括支撑组件和转动组件；支撑组件设置于底板机构1中部的下方，支撑组件能够支撑起底板机构1、平衡机构和移载机构4；转动组件设置于支撑组件上，并与底板机构1转动连接。具体的，在支撑组件将底板机构1支撑起来后，转动组件进一步地驱动底板机构1转动摆正；本发明所述摆正即车体的长度方向与轨道2的长度方向平行。

参见图3至图8，支撑组件包括转盘51、液压缸53和支撑板52；转盘51与底板机构1转动连接；液压缸53设置于转盘51和支撑板52之间；支撑板52能够与轨道2的枕木抵接。优选地，支撑板52与枕木的抵接面选用摩擦系数较大的材料，如橡胶等。

进一步地，转盘51上开设有中心孔56和成对的第二滑槽511；中心孔56内设置有轴承；底板机构1上开设有成对的第一滑槽14，第二滑槽511与第一滑槽14通过连接杆512连接；第一滑槽14和第二滑槽511为同心设置的圆弧形滑槽，且第一滑槽14和第二滑槽511的圆弧形滑槽能够重合，连接杆512能够在第二滑槽511和第一滑槽14内滑动。可选地，连接杆512为光杆螺栓，以保证转盘51既能够通过连接杆512吊装在底板机构1的底端，又能够与底板机构1相对转动。

其次，支撑板52为H型板，H型板包括两竖板和一横板，液压缸53设置于竖板上，转动组件设置于横板上。H型板的设置更有利于车体的平衡。

另外，支撑板52的竖板的长度大于相邻枕木的间距。可选的，竖板的长度至少大于三块相邻枕木的最大距离，以保证至少有两块枕木能够与支撑板52抵接，以增强车体的平稳性。

进一步地，转动组件包括第一电机54、齿轮55、伸缩杆57和弹簧；伸缩杆57设置于支撑板52和第一电机54之间，弹簧设置于伸缩杆57的圆周外围；第一电机54的另一端与转盘51连接，第一电机54的输出轴与中心孔56的轴承连接，第一电机54的输出轴末端设置有齿轮55，齿轮55与底板机构1转动连接。具体地，当底板机构1被支撑组件支撑起时，支撑组件因支撑板52与枕木间的摩擦力固定不动，此时第一电机54带动齿轮55转动，齿轮55进而带动底板机构1转动，完成车体的摆正。其次，当移栽机构4将车体放置到轨道2上时，此时转向机构5需进行回转，以将转向机构5相对于底板机构1进行摆正。此时轨道2对底板机构1的车轮11能够起到车体宽度方向的限位作用，即底板机构1固定不动；当第一电机54启动时，由于底板机构1的齿条151对齿轮55的限位，导致齿轮55与第一电机54的输出轴固定不动，第一电机54进行自转，与第一电机54固定连接的支撑组件进而进行自转，完成转向机构5的摆正。

本发明在第一电机54的底端设置有伸缩杆57和弹簧，伸缩杆57和弹簧既能对第一电机54起到支撑作用，使得电机的受力更加合理；也能够使得第一电机54带动支撑组件转动时更加顺畅。优选地，伸缩杆57包括套筒和推杆，套筒与第一电机54固定连接，推杆的底端与支撑板52固定连接；同时，在套筒的侧壁上开设有卡槽，推杆的外壁上对应设置有限位杆，限位杆的轴线与推杆的轴线垂直，以使限位杆能够卡设于卡槽中，最终实现套筒既能相对于推杆升降，又能带动推杆转动，有利于第一电机54带动支撑组件进行转动。

其次，底板机构1包括底板13、车轮11、防倾翻板12和成对的第二转轴；底板13内开设有凹槽15，凹槽15的圆周侧壁上设置有与齿轮55相配合的齿条151，且齿条151的高度大于齿轮55的高度；第二转轴与底板13转动连接，第二转轴的两自由端分别设置有车轮11，防倾翻板12与底板13连接。优选地，齿条151与凹槽15一体化设置。由于连接杆512并未将底板13与转盘51完全锁死，因此转向机构5相对于底板13会发生一定的轴向移动；将齿条151的高度设置成大于齿轮55的高度，能够适应转向机构5相对于底板13之间的轴向移动，以使齿条151总是能够和齿轮55相啮合。

如图9所示，移载机构4包括轮架升降机构41、轮架42、滚轮44、第一转轴和第二电机43；轮架升降机构41固定设置于底板机构1的下方，轮架升降机构41的输出轴连接有轮架42，滚轮44通过第一转轴与轮架42转动连接，第二电机43设置于轮架42的外壁上，第二电机43用于驱动滚轮44转动。具体地，当转向机构5将车体摆正后，轮架升降机构41驱动轮架42下降，直至将转向机构5撑起，此时转向机构5的液压缸53回缩，完成支撑机构的回缩，但此时转向机构5还并未相对于底板机构1进行摆正。然后第二电机43驱动滚轮44转动，从而实现车体相对与轨道2宽度方向的移动(即横向移动)，直至将车轮11移动至轨道2的正上方；此时第二电机43停止运转，轮架升降机构41回缩，轮架42回归原位。之后再将转向机构5进行摆正，即完成了车体的复位。

本发明的箱体升降机构41可以是电动推杆、气缸或丝杆螺母加电机等常规升降设备，本发明以电动推杆为例，进行技术方案的说明。电动推杆包括电机、减速齿轮、丝杆、导向轴、推杆、滑座、外壳、微动控制开关等组成，电机经减速齿轮或涡轮蜗杆减速后，带动丝杆转动；推杆与滑座固定连接，推杆与丝杆螺纹连接，滑座与外壳抵接，推杆设置于滑座的中心位置，滑座的边缘处设置有多根导向轴，以使推杆能够通过丝杆的转动进行升降，从而把电机的旋转运动转变为推杆的直线运动，利用电机的正反转即可完成推杆的伸缩动作；微动控制开关用于控制推杆的行程。当然，本发明并不只限于这一种电动推杆，只要能够实现伸缩运动即可。

可选地，第一转轴与轨道2的宽度方向呈一定夹角设置，以使第二电机43驱动滚轮44时，车体能够进行前后方向的斜向移动，从而使得探伤车具有一定的避障功能。也可以将滚轮44设置为麦克纳姆轮，以使车体的调整更为灵活。

进一步地，平衡机构包括成对的风机和成对的气囊3，风机和气囊3一一对应连通；气囊3设置于底板机构1的车头下方；风机设置于底板机构1上。具体地，在车体发生侧翻时，如果是往轨道2的左侧侧翻，就开启车头左侧的气囊3；如果是往轨道2的右侧侧翻，就开启车头右侧的气囊3，以使车体恢复平衡。在其他的实施例中，例如双车头的情况，分别在对应车头的下方设置成对的气囊3即可。

下面以一实施例对本发明的技术方案做进一步说明，以帮助本领域技术人员更快地理解：

S1、平衡车体：如图10所示，车头往轨道2的左侧侧翻(右侧侧翻的情况可类比左侧侧翻)。此时车体的重心往车头左侧偏移，启动车头左侧气囊3连通的风机，左侧车头被气囊3撑起，车体恢复平衡。

S2、摆正车体：液压缸53驱动支撑板52下降，支撑板52与枕木抵接，并支撑起车体；启动风机，气囊3排气复位；第一电机54驱动齿轮55转动，齿轮55带动底板13转动，直至将车体摆正，摆正示意图参见图11，此时底板机构1位于轨道2上方。

S3、底板机构1复位：轮架升降机构41驱动轮架42下降，直至滚轮44支撑起转向机构5；转向机构5的液压缸53回缩；第二电机43驱动滚轮44转动，实现对车体的横向移动，直至将车轮11移动至轨道2的正上方；轮架升降机构41回缩，车轮11与轨道2抵接。

S4、摆正转向机构5：启动第一电机54，轨道2对底板13进行限位，进而导致齿轮55和第一电机54的输出轴固定不动，第一电机54进行自转，进而与第一电机54固定连接的支撑组件自转，直至转回原位。

通过上述四个步骤即可实现自动或半自动地将倾翻车体进行复位，复位示意图参见图4。整个复位过程无需人力或吊车参与，整个过程快捷、方便，极大地提高了探伤车的探测效率。

需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种轨道探伤车的行走机构，其特征在于，所述行走机构包括：

底板机构（1），所述底板机构（1）包括车头端和车尾端；

平衡机构，所述平衡机构设置于所述底板机构（1）的下方，并靠近所述底板机构（1）的车头端设置，以在探伤车倾翻时能够使得所述底板机构（1）恢复平衡；

转向机构（5），所述转向机构（5）与所述底板机构（1）连接，并位于所述底板机构（1）中部的下方，所述转向机构（5）能够支撑起所述底板机构（1）并使所述底板机构（1）转动；

成对的移载机构（4），所述移载机构（4）设置于所述底板机构（1）的下方，成对的所述移载机构（4）一一对应地设置于所述底板机构（1）的车头端和车尾端；所述移载机构（4）能够支撑起所述底板机构（1）移动；

转向机构（5）包括支撑组件和转动组件；所述支撑组件设置于所述底板机构（1）中部的下方，所述支撑组件能够支撑起所述底板机构（1）、所述平衡机构和所述移载机构（4）；所述转动组件设置于所述支撑组件上，并与所述底板机构（1）转动连接；

所述支撑组件包括转盘（51）、液压缸（53）和支撑板（52）；所述转盘（51）与所述底板机构（1）转动连接；所述液压缸（53）设置于所述转盘（51）和所述支撑板（52）之间；所述支撑板（52）能够与轨道（2）的枕木抵接；

所述转盘（51）上开设有中心孔（56）和成对的第二滑槽（511）；所述中心孔（56）内设置有轴承；所述底板机构（1）上开设有成对的第一滑槽（14），所述第二滑槽（511）与所述第一滑槽（14）通过连接杆（512）连接；所述第一滑槽（14）和所述第二滑槽（511）为同心设置的圆弧形滑槽，所述连接杆（512）能够在所述第二滑槽（511）和所述第一滑槽（14）内滑动；

所述转动组件包括第一电机（54）、齿轮（55）、伸缩杆（57）和弹簧；所述伸缩杆（57）设置于所述支撑板（52）和所述第一电机（54）之间，所述弹簧设置于所述伸缩杆（57）的圆周外围；所述第一电机（54）的另一端与所述转盘（51）连接，所述第一电机（54）的输出轴与所述中心孔（56）的轴承连接，所述第一电机（54）的输出轴末端设置有所述齿轮（55），所述齿轮（55）与所述底板机构（1）转动连接；

所述底板机构（1）包括底板（13）、车轮（11）、防倾翻板（12）和成对的第二转轴；所述底板（13）内开设有凹槽（15），所述凹槽（15）的圆周侧壁上设置有与所述齿轮（55）相配合的齿条（151），且所述齿条（151）的高度大于所述齿轮（55）的高度；所述第二转轴与所述底板（13）转动连接，所述第二转轴的两自由端分别设置有所述车轮（11），所述防倾翻板（12）与所述底板（13）连接；

所述移载机构（4）包括轮架升降机构（41）、轮架（42）、滚轮（44）、第一转轴和第二电机（43）；所述轮架升降机构（41）固定设置于所述底板机构（1）的下方，所述轮架升降机构（41）的输出轴连接有轮架（42），所述滚轮（44）通过所述第一转轴与所述轮架（42）转动连接，所述第二电机（43）设置于所述轮架（42）的外壁上，所述第二电机（43）的输出轴用于驱动所述滚轮（44）转动。

2.根据权利要求1所述的轨道探伤车的行走机构，其特征在于，所述支撑板（52）为H型板，所述H型板包括两竖板和一横板，所述液压缸（53）设置于所述竖板上，所述转动组件设置于所述横板上。

3.根据权利要求2所述的轨道探伤车的行走机构，其特征在于，所述支撑板（52）的竖板的长度大于相邻枕木的间距。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的轨道探伤车的行走机构，其特征在于，所述平衡机构包括成对的风机和成对的气囊（3），所述风机和所述气囊（3）一一对应连通；所述气囊（3）设置于所述底板机构（1）的车头下方；所述风机设置于所述底板机构（1）上。

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