CN116180519A - 一种轨道大轨件铺换作业系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轨道大轨件铺换作业系统，包括：编组连挂的轨道车、第一运输平车及第二运输平车；在运输状态下以折叠方式横向放置于第一运输平车上，不少于两个的门吊装置；设置于第一运输平车或第二运输平车上，可通过翻转式结构实现门吊装置放置或回收的收放装置；在放置作业状态下，门吊装置通过设置于第一运输平车上的纵移导轨输送至指定的位置，并由收放装置夹持、翻转，门吊装置在伸展至正常状态后再放置于线路上。本申请能解决现有轨道大轨件更换设备结构和操作复杂，成本较高，空间利用受限的技术问题。

Description

一种轨道大轨件铺换作业系统

技术领域

本申请涉及铁路工程机械技术领域，尤其涉及一种用于高铁轨道的轨道大轨件铺换作业系统。

背景技术

高铁线路主要是指运行时速在250km以上的运营线路，由于运营车辆快速通过，车轮冲击碾压，易导致钢轨线路因长距离磨损而需要更换。车辆高频率通行要求钢轨磨损后能够快速修复，为了节约时间，轨道大轨件组件，如：岔心、尖轨需要同时更换作业。高铁轨道大轨件，主要是指50m左右的长钢轨、18号及以上型号的轨道大轨件组件(岔心、连接轨、尖轨、基本轨等)，以及轨道板等主要部件，其特点是尺寸较长，重量较重，人工更换困难。但是，因为高铁轨道大轨件的作业区域有限，现有换轨车、25吨轨道吊车等设备均无法满足要求。因此，如何实现快速更换高铁轨道大轨件是当前亟待解决的技术问题。

目前，更换高铁轨道大轨件的方法主要有以下几种：

第一种方式是采用2～3辆采用25T起重轨道车从邻线对轨道大轨件进行起吊作业，这种方式在作业过程中易导致大轨件因变形而损坏，且因为多台起重轨道车作业同步性差，存在容易出现大幅摆动，产生安全隐患的技术问题。

第二种方式是采用大型养路机械设备换轨车进行长距离换轨，这种方式因为作业设备的特点，只适合公里级的长距离换轨，而且准备工作过长。同时，采用该设备进行几十上百米的钢轨更换，其端部引轨损耗将超过其所需更换的长度。因此，该方式主要的缺点是：成本高、效率低、不适合50m左右长的钢轨更换。

在现有技术中，主要有以下技术方案与本申请相关：

现有技术1为本申请人于2022年03月31日申请，并于2022年07月29日公开，公开号为CN114808567A的中国发明申请《一种铁路线路部件铺换门吊装置及其作业方法》。该申请公开了一种铁路线路部件铺换门吊装置及其作业方法，装置包括：桁架；设置于桁架上，并能沿桁架进行横向移动的横移走行机构，以调整吊装位置；横移走行机构包括提升机构，提升机构能带动环链沿垂向进行升降移动，以实现铁路线路部件的搬运；分别可活动地设置于桁架左右两端下部的左支腿及右支腿，左支腿及右支腿能沿桁架进行横向移动，以调整门吊装置的横向跨距。左支腿及右支腿能沿垂向进行升降移动，以调整桁架距离作业面的高度。该申请能解决现有铁路线路部件更换方式占用邻线空间，存在作业安全风险，操作不灵活，以及难以适应铁路线路复杂工况下作业需求的技术问题。

现有技术2为本申请人于2022年05月07日申请，并于2022年07月05日公告，公告号为CN114701954A的中国发明申请《一种道岔更换装置及系统》。该申请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。该申请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。

然而，上述现有技术1和2均存在以下几个方面的技术缺陷：

1)门吊收放机构结构较为复杂，收放操作包括升降、旋转、夹持等步骤，操作不便、耗时较长；

2)门吊结构较为复杂，需将门吊旋转才能放置于平车上而不超限界运输，门吊支腿包括两级升降结构，极大地提高了成本；

3)门吊需要旋转纵置，且因长度较长，只能放4个左右/辆车，限制了单辆平车的门吊运输能力。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种轨道大轨件铺换作业系统，以解决现有轨道大轨件更换设备结构和操作复杂，成本较高，空间利用受限的技术问题。

为了实现上述发明目的，本申请具体提供了一种轨道大轨件铺换作业系统的技术实现方案，轨道大轨件铺换作业系统，包括：

编组连挂的轨道车、第一运输平车及第二运输平车；

在运输状态下以折叠方式横向放置于所述第一运输平车上，不少于两个的门吊装置；

设置于所述第一运输平车或第二运输平车上，可通过翻转式结构实现所述门吊装置放置或回收的收放装置；

在放置作业状态下，所述门吊装置通过设置于第一运输平车上的纵移导轨输送至指定的位置，并由所述收放装置夹持、翻转，所述门吊装置在伸展至正常状态后再放置于线路上。

进一步的，所述门吊装置包括：

横梁，所述横梁进一步包括主梁，及分别铰接于主梁左右两侧的折臂；

分别可活动地设置于所述横梁左右两端的横移滑框，所述横移滑框能沿横梁横向移动，以调整门吊装置的横向跨距；

设置于所述横梁上，并位于两个横移滑框之间，能沿横梁横向移动的起吊机构，以调整轨道大轨件的横向吊装位置；

与起吊机构相连，用于吊装轨道大轨件的吊链；

分别设置于两个横移滑框下方，能沿垂向进行伸缩的支腿，以调整所述横梁距离线路水平面的高度，同时实现门吊装置的调平。

进一步的，所述横移滑框套设于横梁的外部，在所述主梁与折臂之间铰接有折叠驱动机构。当所述收放装置对门吊装置进行放置时，所述折叠驱动机构能驱动折臂相对于主梁展开，横移滑框朝向横梁的外侧移动，以增大门吊装置的横向跨距。当所述收放装置对门吊装置进行回收时，所述折叠驱动机构能驱动折臂相对于主梁收缩，横移滑框朝向横梁的内侧移动，以减小门吊装置的整体宽度。

进一步的，所述收放装置包括：

固定于所述第一运输平车或第二运输平车车体上的底座；

一端与所述底座铰接，另一端向上延伸的翻转架；

铰接于所述底座与翻转架之间的翻转驱动机构；

铰接于所述翻转架顶部，对轨道大轨件进行夹持操作的夹持机构；

及铰接于所述夹持机构与底座之间的连杆；

所述翻转架、底座、翻转架夹持机构及连杆组成四连杆机构，所述翻转架能在翻转驱动机构的带动下相对于底座沿前后向进行翻转运动。

进一步的，所述支腿包括设置于两个横移滑框下方的主支腿，固定于所述主支腿下方的支架，及设置于所述支架左右两侧的调平支腿。所述调平支腿进一步包括固定于支架左右两侧的套筒，及设置于所述套筒内部，可相对于所述套筒进行伸缩运动的伸缩杆。

进一步的，所述门吊装置在运输状态下沿纵向间隔固定于纵移导轨上以适应车辆限界。在放置作业状态下，当前一个门吊装置布置完毕，下一个门吊装置通过所述纵移导轨输送至指定的位置并由收放装置夹持、翻转。在回收作业状态下，当前一个门吊装置回收完毕，所述纵移导轨移动并留出位置，下一个门吊装置通过收放装置夹持、翻转并放置于指定的位置通过纵移导轨回收。

进一步的，所述第二运输平车上放置有轨道大轨件，新轨道大轨件通过第二运输平车运输至作业现场，所述收放装置将门吊装置逐个按位置和顺序从第一运输平车上卸下，并放置于指定位置。然后通过由多个门吊装置组成的群吊将新轨道大轨件从第二运输平车上卸载并放置于门吊装置下方的线路一侧。通过群吊将拆卸的旧轨道大轨件吊装至门吊装置下方线路的另一侧。再通过群吊将新轨道大轨件吊装至线路上原旧轨道大轨件的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换。待线路恢复后，通过群吊将旧轨道大轨件吊起，所述第二运输平车驶入，将旧轨道大轨件放置于第二运输平车上后，通过收放装置将线路上的门吊装置逐个收回至第一运输平车上，编组驶离。

进一步的，在放置作业状态下，当所述收放装置将第一台门吊装置夹持并翻转至放置位置上方后，所述门吊装置的支腿移动至横梁的两侧，调平支腿向下伸长至接近地面，所述收放装置的夹持机构松开，各调平支腿伸长以进行门吊装置的调平。所述第一运输平车朝向前方移动，重复上述门吊装置放置动作，直至所有的门吊装置放置于指定位置并调平。

进一步的，在回收作业状态下，通过群吊将旧轨道大轨件吊起，所述第二运输平车反方向驶入，群吊将旧轨道大轨件放置于第二运输平车上后，所述门吊装置的吊链松开。编组继续向反方向行驶，通过所述收放装置将门吊装置逐个回收至第一运输平车上。当所有门吊装置回收完毕后，所有设备固定在第一运输平车及第二运输平车上，编组驶离，完成铺换作业。

进一步的，在铺换作业状态下，所述门吊装置的吊链将新轨道大轨件挂连，起吊新轨道大轨件，所述第二运输平车继续向前方移动直至驶离作业区域。通过群吊将新轨道大轨件横向移动至靠近支腿的一侧平稳放置，将旧轨道大轨件吊装横移并放置于另一侧，再将新轨道大轨件吊装放置于原旧轨道大轨件的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换。

进一步的，两条沿纵向彼此平行设置的纵移导轨之间还设置有动力装置，所述动力装置能为收放装置提供作业动力。

通过实施上述本申请提供的轨道大轨件铺换作业系统的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本申请轨道大轨件铺换作业系统，门吊收放装置结构更加简化，由原有的升降、旋转、夹持收放机构变为翻转式收放结构，用于放置和回收门吊装置，门吊装置收放时不需要进行升降、旋转操作，可直接进行翻转式收放，操作时间更短，操作更加便捷；

(2)本申请轨道大轨件铺换作业系统，门吊装置结构更加简化，横梁采用三段式折臂结构，不需要将门吊装置旋转即可放置于平板车上而实现运输过程不超限界；同时，门吊装置的支腿只需要采用一级升降结构用于调平即可，进一步简化了操作流程，且极大地降低了成本；

(3)本申请轨道大轨件铺换作业系统，由于门吊装置采用了三段式折臂的横梁结构，收放装置采用了翻转式收放结构，使得单辆平板车的门吊装置运输能力得到了极大的提升；由于原有结构的门吊装置采用旋转后纵向放置，且因为长度较长，单辆车仅能放置4个左右的门吊装置，而本申请由于采用门吊装置横向放置，单辆车能够放置6个以上的门吊装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中门吊装置的正面结构示意图；

图2是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中门吊装置的结构示意俯视图；

图3是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中门吊装置的侧面结构示意图；

图4是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中门吊装置在折叠状态下的正面结构示意图；

图5是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中门吊装置在折叠状态下的结构示意俯视图；

图6是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中门吊装置在折叠状态下的侧面结构示意图；

图7是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中门吊装置的立体结构示意图；

图8是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置的安装结构示意侧视图；

图9是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例收放装置的安装结构示意俯视图；

图10是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置的安装结构示意正视图；

图11是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置的侧面结构示意图；

图12是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置在作业状态下的侧面结构示意图；

图13是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置在作业状态下的结构示意俯视图；

图14是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置在作业状态下的结构示意正视图；

图15是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置在作业状态下的立体示意图；

图16是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置在另一视角下的作业状态立体示意图；

图17是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例中收放装置在第三种视角下的作业状态立体示意图；

图18是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例的收放装置作业原理侧视图；

图19是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例的收放装置作业原理俯视图；

图20是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例在A视角方向下的收放装置作业原理示意图；

图21是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例在B视角方向下的收放装置作业原理示意图；

图22是本申请轨道大轨件铺换作业系统一种具体实施例在C视角方向下的收放装置作业原理示意图；

图23是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在运输状态下的结构示意主视图；

图24是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在运输状态下的结构示意俯视图；

图25是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在收放装置作业状态下的结构示意主视图；

图26是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在收放装置作业状态下的结构示意俯视图；

图27是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例的收放装置作业状态示意图；

图28是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在另一视角下的收放装置作业状态示意图；

图29是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在第三种视角下的收放装置作业状态示意图；

图30是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在门吊装置放置状态下的结构示意主视图；

图31是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在门吊装置放置状态下的结构示意俯视图；

图32是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在新轨道大轨件卸车作业状态下的结构示意主视图；

图33是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在新轨道大轨件卸车作业状态下的结构示意俯视图；

图34是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在新轨道大轨件更换作业状态下的结构示意俯视图；

图35是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例的门吊装置回收作业状态示意图；

图36是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在另一视角下的门吊装置回收作业状态示意图；

图37是基于本申请系统的轨道大轨件铺换作业方法一种具体实施例在第三种视角下的门吊装置回收作业状态示意图；

图中：1-门吊装置，2-收放装置，3-第一运输平车，4-第二运输平车，5-轨道车，6-动力装置，7-轨道大轨件，71-新轨道大轨件，72-旧轨道大轨件，8-纵移导轨，9-轨道，101-主梁，102-折臂，103-主支腿，104-套筒，105-伸缩杆，106-起吊机构，107-横移滑框，108-吊链，109-折叠驱动机构，110-支架，201-翻转架，202-底座，203-翻转驱动机构，204-夹持机构，205-连杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

如附图1至附图37所示，给出了本申请轨道大轨件铺换作业系统的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明。

实施例1

如附图1至附图22所示，一种本申请轨道大轨件铺换作业系统的实施例，具体包括：

编组连挂的轨道车5、第一运输平车3及第二运输平车4；

在运输状态下以折叠状态横向(如附图9和附图13中T所示方向)放置于第一运输平车3上，不少于两个的门吊装置1；

设置于第一运输平车3或第二运输平车4上，可实现门吊装置1放置或回收的收放装置2，如：在本实施例中，收放装置2具体设置于第一运输平车3上沿纵向(如附图8和附图9中L所示方向)的一侧，且靠近第二运输平车4设置。

在第一运输平车3上沿纵向彼此平行地设置有两条纵移导轨8，在两条纵移导轨8之间还设置有动力装置6，动力装置6能为收放装置2提供作业动力。其中，动力装置6可采用不同类型：电池驱动或者发电机驱动，执行机构可采用电驱动或者液压驱动等。每组折叠式的门吊装置1采用单独驱动或者集中统一动力驱动模式。在门吊装置放置作业状态下，门吊装置1通过设置于第一运输平车3上的纵移导轨8输送至指定的位置，并由收放装置2夹持、翻转，门吊装置1在伸展至正常状态后再放置于线路上。

如附图1至附图7所示，门吊装置1进一步包括：

横梁，横梁进一步包括主梁101，及分别铰接于主梁101左右两侧的折臂102；

可活动地设置于横梁左右两端的横移滑框107，横移滑框107能沿横梁横向(如附图7中W所示方向)移动，以调整门吊装置1的横向跨距；

设置于横梁上，并位于两个横移滑框107之间，能沿横梁横向移动的起吊机构106，以调整轨道大轨件7的横向吊装位置；

与起吊机构106相连，用于吊装轨道大轨件7的吊链108；

分别设置于两个横移滑框107下方，能沿垂向(如附图7中H所示方向)进行伸缩的支腿，以调整横梁距离线路水平面的高度，同时实现门吊装置1的调平。

横移滑框107套设于横梁的外部，在主梁101与折臂102之间铰接有折叠驱动机构109。当收放装置2对门吊装置1进行放置时，折叠驱动机构109能驱动折臂102相对于主梁101展开，横移滑框107朝向横梁的外侧移动，以增大门吊装置1的横向跨距，扩展作业适应范围。当收放装置2对门吊装置1进行回收时，折叠驱动机构109能驱动折臂102相对于主梁101收缩以减小门吊装置1的整体宽度，避免门吊装置1运输过程中超限界。如附图1至附图3所示为处于展开状态下的门吊装置1，如附图4至附图7所示为处于折叠状态下的门吊装置1。

作为本申请一种典型的实施例，横梁可以进一步具体采用如：工字型结构，横梁与横移滑框107可以具体采用导轨与滑套组合的结构，并通过油缸、电缸或电动丝杆等结构驱动横移滑框107沿横梁长度方向(如附图7中W所示方向)运动。起吊机构106可以采用葫芦吊或其它吊具。支腿可伸缩并可在横梁上滑移，以调节折叠式门吊装置1的跨度和高度，以适应不同的现场条件和不同尺寸轨道大轨件7的更换。

支腿进一步包括设置于两个横移滑框106下方的主支腿103，固定于主支腿103下方的支架110，及设置于支架110左右两侧的调平支腿。调平支腿进一步包括固定于支架110左右两侧的套筒104，及设置于套筒104内部，可相对于套筒104进行伸缩运动的伸缩杆105。每侧支腿的下部设置有两个可伸缩的调平支腿，以实现门吊装置1的调平，其伸缩可以采用油缸、电缸或电动丝杠等结构方式实现。

实施例1描述的门吊装置1，解决了现有作业设备尺寸大、易超铁路限界、成本高、天窗占用时间长、作业效率低、安全性低的技术问题，结构更加简化，横梁采用三段式折臂结构，不需要将门吊装置1旋转即可放置于运输平车上而实现运输过程不超限界。同时，门吊装置1的支腿只需要采用一级升降结构用于调平即可，进一步简化了操作流程，且极大地降低了成本。

如附图8至附图11所示，收放装置2进一步包括：

固定于第一运输平车3或第二运输平车4车体的底座202；

一端与底座202铰接，另一端向上延伸的翻转架201；

铰接于底座202与翻转架201之间的翻转驱动机构203；

铰接于翻转架201顶部，对轨道大轨件7进行夹持操作的夹持机构204；

及铰接于夹持机构204与底座202之间的连杆205。

翻转架201、底座202、翻转架夹持机构204及连杆205进一步组成四连杆机构，翻转架201能在翻转驱动机构203的带动下相对于底座202沿前后向(如附图8和附图11中F所示方向)进行翻转运动。

收放装置2用于将门吊装置1从第一运输平车3上卸载至线路上，以及从线路上回收至第一运输平车3上。收放装置2可实现折叠式门吊装置1快速放置于线路上，以及快速从线路回收至运输平车上。门吊装置1在运输状态下沿纵向(如附图12和附图13中L所示方向)间隔固定于第一运输平车3上以适应车辆限界。

作为本申请一种典型的具体实施例，作业系统包括一节以上的第二运输平车4，第二运输平车4上放置有轨道大轨件7。轨道车5、第一运输平车3及第二运输平车4依次连挂，第一运输平车3上放置有6～8个门吊装置1。轨道大轨件铺换作业系统的运输采用轨道车5与装载门吊装置1的第一运输平车3，以及运输轨道大轨件7的第二运输平车4编组连挂运行，一台改装的运输平车运输多个折叠式的门吊装置1，两台普通的运输平车运输新旧轨道大轨件。

轨道大轨件铺换作业系统采用多个(一般6～8个)折叠式门吊装置1组成群吊的方式，其支腿可伸缩并可以在横梁上滑移，调节折叠式门吊装置1的跨度和高度，以适应不同的现场条件和不同尺寸轨道大轨件7的更换。每侧支腿的下部设置四个可伸缩的调平支腿，来实现门吊装置1的调平，其伸缩采用油缸或者电动丝杠等方式实现。起吊机构106可以进一步采用葫芦吊或者其它吊具。

如附图12至附图14所示，门吊装置1在运输状态下沿纵向间隔固定于纵移导轨8上以适应车辆限界。收放装置2的作业状态包括门吊装置1的放置作业状态及回收作业状态。如附图15至附图17所示，在门吊装置放置作业状态下，当前一个门吊装置1布置完毕，下一个门吊装置1通过纵移导轨8输送至指定的位置并由收放装置2夹持、翻转。在门吊装置回收作业状态下，当前一个门吊装置1回收完毕，纵移导轨8移动并留出位置，下一个门吊装置1通过收放装置2夹持、翻转并放置于指定的位置通过纵移导轨8回收。需要说明的是，如附图18至附图20所示仅仅是为了便于说明收放装置2的作业原理示意，并非是指在第一运输平车3沿纵向的两侧均设置有收放装置2。

第二运输平车4上放置有轨道大轨件7，新轨道大轨件71通过第二运输平车4运输至作业现场，收放装置2将门吊装置1逐个按位置和顺序从第一运输平车3上卸下，并放置于指定位置。然后，通过由多个门吊装置1组成的群吊将新轨道大轨件71从第二运输平车4上卸载并放置于门吊装置1下方的线路一侧。通过群吊将拆卸的旧轨道大轨件72吊装至门吊装置1下方线路的另一侧。再通过群吊将新轨道大轨件71吊装至线路上原旧轨道大轨件72的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换。待线路恢复后，通过群吊将旧轨道大轨件72吊起，第二运输平车4驶入，将旧轨道大轨件72放置于第二运输平车4上后，通过收放装置2将线路上的门吊装置1逐个收回至第一运输平车3上，编组驶离。

如附图21所示，在门吊装置放置作业状态下，当收放装置2将第一台门吊装置1夹持并翻转至放置位置上方后，门吊装置1的支腿移动至横梁的两侧，调平支腿向下伸长至接近地面，收放装置2的夹持机构204松开，各调平支腿伸长以进行门吊装置1的调平。第一运输平车3朝向前方移动，重复上述门吊装置1的放置动作，直至所有的门吊装置1放置于指定位置并调平。

在门吊装置回收作业状态下，通过群吊将旧轨道大轨件72吊起，第二运输平车4反方向(即与附图23、24、25、26、30及31中L所示相反的方向)驶入，群吊将旧轨道大轨件72放置于第二运输平车4上后，门吊装置1的吊链108松开。编组继续向反方向行驶，通过收放装置2将门吊装置1逐个回收至第一运输平车3上，如附图22所示。当所有门吊装置1回收完毕后，所有设备固定在第一运输平车3及第二运输平车4上，编组驶离，完成铺换作业。

在轨道大轨件铺换作业状态下，门吊装置1的吊链108将新轨道大轨件71挂连，起吊新轨道大轨件71，第二运输平车4继续向前方移动直至驶离作业区域。通过群吊将新轨道大轨件71横向移动至靠近支腿的一侧平稳放置，将旧轨道大轨件72吊装横移并放置于另一侧，再将新轨道大轨件71吊装放置于原旧轨道大轨件72的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换。

实施例1描述的轨道大轨件铺换作业系统，能够解决轨道大轨件现场吊装更换作业变形大、摆幅大、作业效率低，天窗占用时间长等技术问题，通过采用多个折叠式结构的门吊装置1同时作业起吊更换轨道大轨件，不但结构简单、节约空间、操作简便，同时整个系统成本低，操作人员少，大幅减少了天窗占用时间。

实施例2

在本实施例中，省去其它例如门吊装置支撑点确认、支撑点整平、钢轨扣件拆卸、钢轨切割焊接打磨以及调平等辅助工序流程，以下以更换岔心(一种典型的轨道大轨件7)为例，详细说明轨道大轨件铺换作业方法的主要流程。

附图23至附图37所示，一种基于实施例1所述系统的轨道大轨件铺换作业方法的实施例，具体包括以下步骤：

S1)如附图23和附图24所示，将若干个(如：6～8个)门吊装置1以折叠状态横向放置于第一运输平车3(采用改造平车)的纵移导轨8上(以适应车辆限界)，新轨道大轨件71放置于两辆第二运输平车4(采用普通平车)上，第一运输平车3、第二运输平车4与轨道车5编组连挂行驶至更换作业现场的指定位置；

S2)如附图25至附图29所示，车辆编组朝向L所示的方向行驶，并通过翻转式结构的收放装置2将门吊装置1逐个夹持、翻转，同时门吊装置1恢复展开状态后按位置和顺序从第一运输平车3上卸下，并放置于指定位置，如附图30和附图31所示；

S3)如附图32和附图33所示，通过由多个门吊装置1组成的群吊将新轨道大轨件71从第二运输平车4上卸载并放置于门吊装置1下方的线路一侧；

S4)如附图34所示，通过群吊将拆卸的旧轨道大轨件72吊装至门吊装置1下方线路的另一侧；

S5)通过群吊将新轨道大轨件71吊装至线路上原旧轨道大轨件72的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换；

S6)待线路恢复后，通过群吊将旧轨道大轨件72吊起，第二运输平车4朝向与附图23、24、25、26、30及31中L所示相反的方向驶入，通过群吊将旧轨道大轨件72放置于第二运输平车4上后，松开门吊装置1的吊链夹具；

S7)车辆编组继续朝向与L所示相反的方向行驶，通过收放装置2将线路上的门吊装置1逐个夹持、翻转，并恢复折叠状态后回收至第一运输平车3上，如附图35至附图37所示；

S8)门吊装置1回收完成后以折叠状态横向放置于第一运输平车3上，将所有设备固定在运输平车上，第一运输平车3、第二运输平车4与轨道车5编组朝向L所示的方向驶离，完成铺换作业。

其中，在第一运输平车3上沿纵向彼此平行地设置两条纵移导轨8，在两条纵移导轨8之间设置动力装置6，动力装置6能为收放装置2提供作业动力。

在步骤S2)中，在门吊装置放置作业状态下，门吊装置1通过设置于第一运输平车3上的纵移导轨8输送至指定的位置，并由收放装置2夹持、翻转，门吊装置1在伸展至正常状态后再放置于线路上。

门吊装置1进一步包括：横梁、横移滑框107、起吊机构106、吊链108及支腿。横梁进一步包括主梁101，在主梁101的左右两侧铰接折臂102。在横梁101的左右两端分别可活动地设置横移滑框107，横移滑框107能沿横梁横向移动，以调整门吊装置1的横向跨距。在位于两个横移滑框107之间的横梁上设置起吊机构106，起吊机构106能沿横梁横向移动，以调整轨道大轨件7的横向吊装位置。将吊链108与起吊机构106相连，用于吊装轨道大轨件7。在两个横移滑框107的下方分别设置支腿，支腿能沿垂向进行伸缩以调整横梁距离线路水平面的高度，同时实现门吊装置1的调平。

将横移滑框107套设于横梁的外部，将折叠驱动机构109的一端与主梁101铰接，另一端与折臂102铰接。当收放装置2对门吊装置1进行放置时，折叠驱动机构109驱动折臂102相对于主梁101展开，横移滑框107朝向横梁的外侧移动，以增大门吊装置1的横向跨距。当收放装置2对门吊装置1进行回收时，折叠驱动机构109驱动折臂102相对于主梁101收缩，横移滑框107朝向横梁的内侧移动，以减小门吊装置1的整体宽度。

收放装置2进一步包括：翻转架201、底座202、翻转驱动机构203、夹持机构204及连杆205。将底座202固定于第一运输平车3或第二运输平车4的车体上。将翻转架201的一端与底座202铰接，另一端向上延伸并与夹持机构204铰接，夹持机构204能对轨道大轨件7进行夹持操作。将翻转驱动机构203的一端与底座202铰接，另一端与翻转架201铰接。将连杆205的一端与夹持机构204铰接，另一端与底座202铰接。翻转架201、底座202、夹持机构204及连杆205组成四连杆机构，翻转架201能在翻转驱动机构203的带动下相对于底座202沿前后向进行翻转运动。

支腿进一步包括主支腿103、支架110及调平支腿，在两个横移滑框107的下方设置主支腿103，将支架110固定于主支腿103的下方，在支架110的左右两侧设置调平支腿。调平支腿进一步包括套筒104及伸缩杆105，将套筒104固定于支架110的左右两侧，在套筒104的内部设置伸缩杆105，伸缩杆105可相对于套筒104进行伸缩运动。

在步骤S1)及步骤S8)的运输状态下，门吊装置1沿纵向间隔固定于纵移导轨8上以适应车辆限界。在步骤S2)的门吊装置放置作业状态下，当前一个门吊装置1布置完毕，下一个门吊装置1通过纵移导轨8输送至指定的位置并由收放装置2夹持、翻转。在步骤S7)的门吊装置回收作业状态下，当前一个门吊装置1回收完毕，纵移导轨8移动并留出位置，下一个门吊装置1通过收放装置2夹持、翻转并放置于指定的位置通过纵移导轨8回收。

在步骤S2)的门吊装置放置作业状态下，当收放装置2将第一台门吊装置1夹持并翻转至放置位置上方后，门吊装置1的支腿移动至横梁的两侧，调平支腿向下伸长至接近地面，收放装置2的夹持机构204松开，各调平支腿伸长以进行门吊装置1的调平。第一运输平车3朝向前方移动，重复上述门吊装置1放置动作，直至所有的门吊装置1放置于指定位置并调平。

在步骤S7)的门吊装置回收作业状态下，通过群吊将旧轨道大轨件72吊起，第二运输平车4反方向(即与附图23、24、25、26、30及31中L所示相反的方向)驶入，群吊将旧轨道大轨件72放置于第二运输平车4上后，门吊装置1的吊链108松开。车辆编组继续向反方向行驶，通过收放装置2将门吊装置1逐个回收至第一运输平车3上。

在步骤S3)～步骤S6)的轨道大轨件铺换作业状态下，门吊装置1的吊链108将新轨道大轨件71挂连，起吊新轨道大轨件71，第二运输平车4继续向前方移动直至驶离作业区域。通过群吊将新轨道大轨件71横向移动至靠近支腿的一侧平稳放置，将旧轨道大轨件72吊装横移并放置于另一侧，再将新轨道大轨件71吊装放置于原旧轨道大轨件72的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换。

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。

通过实施本申请具体实施例描述的轨道大轨件铺换作业系统的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本申请具体实施例描述的轨道大轨件铺换作业系统，门吊收放装置结构更加简化，由原有的升降、旋转、夹持收放机构变为翻转式收放结构，用于放置和回收门吊装置，门吊装置收放时不需要进行升降、旋转操作，可直接进行翻转式收放，通过采用多个折叠式龙门吊方式起吊更换轨道大轨件，需要的操作人员少，操作时间更短，流程更加简单、清晰、便捷；

(2)本申请具体实施例描述的轨道大轨件铺换作业系统，门吊装置结构更加简化，折叠式横梁采用三段式折臂结构，运输时横向安装在平车上，不需要将门吊装置旋转即可放置于平板车上而实现运输过程不超限界；同时，门吊装置的支腿只需要采用一级升降结构用于调平即可，进一步简化了操作流程，且极大地降低了成本；由多个门吊装置组成群吊作业使得轨道大轨件定位更加精准，铺换作业更加安全可靠；

(3)本申请具体实施例描述的轨道大轨件铺换作业系统，由于门吊装置采用了三段式折臂的横梁结构，收放装置采用了翻转式收放结构，使得单辆平板车的门吊装置运输能力得到了极大的提升；由于原有结构的门吊装置采用旋转后纵向放置，且因为长度较长，单辆车仅能放置4个左右的门吊装置，而本申请由于采用门吊装置横向放置，单辆车能够放置6个以上的门吊装置。

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，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请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申请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，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请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，均仍属于本申请技术方案保护的范围。

Claims (11)

1.一种轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于，包括：

编组连挂的轨道车、第一运输平车及第二运输平车；

在运输状态下以折叠方式横向放置于所述第一运输平车上，不少于两个的门吊装置；

设置于所述第一运输平车或第二运输平车上，可通过翻转式结构实现所述门吊装置放置或回收的收放装置；

在放置作业状态下，所述门吊装置通过设置于第一运输平车上的纵移导轨输送至指定的位置，并由所述收放装置夹持、翻转，所述门吊装置在伸展至正常状态后再放置于线路上。

2.根据权利要求1所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于，所述门吊装置包括：

横梁，所述横梁进一步包括主梁，及分别铰接于主梁左右两侧的折臂；

分别可活动地设置于所述横梁左右两端的横移滑框，所述横移滑框能沿横梁横向移动，以调整门吊装置的横向跨距；

设置于所述横梁上，并位于两个横移滑框之间，能沿横梁横向移动的起吊机构，以调整轨道大轨件的横向吊装位置；

与起吊机构相连，用于吊装轨道大轨件的吊链；

分别设置于两个横移滑框下方，能沿垂向进行伸缩的支腿，以调整所述横梁距离线路水平面的高度，同时实现门吊装置的调平。

3.根据权利要求2所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：所述横移滑框套设于横梁的外部，在所述主梁与折臂之间铰接有折叠驱动机构；当所述收放装置对门吊装置进行放置时，所述折叠驱动机构能驱动折臂相对于主梁展开，横移滑框朝向横梁的外侧移动，以增大门吊装置的横向跨距；当所述收放装置对门吊装置进行回收时，所述折叠驱动机构能驱动折臂相对于主梁收缩，横移滑框朝向横梁的内侧移动，以减小门吊装置的整体宽度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于，所述收放装置包括：

固定于所述第一运输平车或第二运输平车车体上的底座；

一端与所述底座铰接，另一端向上延伸的翻转架；

铰接于所述底座与翻转架之间的翻转驱动机构；

铰接于所述翻转架顶部，对轨道大轨件进行夹持操作的夹持机构；

及铰接于所述夹持机构与底座之间的连杆；

所述翻转架、底座、翻转架夹持机构及连杆组成四连杆机构，所述翻转架能在翻转驱动机构的带动下相对于底座沿前后向进行翻转运动。

5.根据权利要求4所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：所述支腿包括设置于两个横移滑框下方的主支腿，固定于所述主支腿下方的支架，及设置于所述支架左右两侧的调平支腿；所述调平支腿进一步包括固定于支架左右两侧的套筒，及设置于所述套筒内部，可相对于所述套筒进行伸缩运动的伸缩杆。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：所述门吊装置在运输状态下沿纵向间隔固定于纵移导轨上以适应车辆限界；在放置作业状态下，当前一个门吊装置布置完毕，下一个门吊装置通过所述纵移导轨输送至指定的位置并由收放装置夹持、翻转；在回收作业状态下，当前一个门吊装置回收完毕，所述纵移导轨移动并留出位置，下一个门吊装置通过收放装置夹持、翻转并放置于指定的位置通过纵移导轨回收。

7.根据权利要求6所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：所述第二运输平车上放置有轨道大轨件，新轨道大轨件通过第二运输平车运输至作业现场，所述收放装置将门吊装置逐个按位置和顺序从第一运输平车上卸下，并放置于指定位置；然后通过由多个门吊装置组成的群吊将新轨道大轨件从第二运输平车上卸载并放置于门吊装置下方的线路一侧；通过群吊将拆卸的旧轨道大轨件吊装至门吊装置下方线路的另一侧；再通过群吊将新轨道大轨件吊装至线路上原旧轨道大轨件的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换；待线路恢复后，通过群吊将旧轨道大轨件吊起，所述第二运输平车驶入，将旧轨道大轨件放置于第二运输平车上后，通过收放装置将线路上的门吊装置逐个收回至第一运输平车上，编组驶离。

8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：在放置作业状态下，当所述收放装置将第一台门吊装置夹持并翻转至放置位置上方后，所述门吊装置的支腿移动至横梁的两侧，调平支腿向下伸长至接近地面，所述收放装置的夹持机构松开，各调平支腿伸长以进行门吊装置的调平；所述第一运输平车朝向前方移动，重复上述门吊装置放置动作，直至所有的门吊装置放置于指定位置并调平。

9.根据权利要求8所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：在回收作业状态下，通过群吊将旧轨道大轨件吊起，所述第二运输平车反方向驶入，群吊将旧轨道大轨件放置于第二运输平车上后，所述门吊装置的吊链松开；编组继续向反方向行驶，通过所述收放装置将门吊装置逐个回收至第一运输平车上；当所有门吊装置回收完毕后，所有设备固定在第一运输平车及第二运输平车上，编组驶离，完成铺换作业。

10.根据权利要求1、2、3、5、7或9所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：在铺换作业状态下，所述门吊装置的吊链将新轨道大轨件挂连，起吊新轨道大轨件，所述第二运输平车继续向前方移动直至驶离作业区域；通过群吊将新轨道大轨件横向移动至靠近支腿的一侧平稳放置，将旧轨道大轨件吊装横移并放置于另一侧，再将新轨道大轨件吊装放置于原旧轨道大轨件的位置，以完成新旧轨道大轨件的更换。

11.根据权利要求10所述的轨道大轨件铺换作业系统，其特征在于：两条沿纵向彼此平行设置的纵移导轨之间还设置有动力装置，所述动力装置能为收放装置提供作业动力。

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