一种用于智能配砟车的储砟回填装置及方法
技术领域
本发明涉及铁路工程机械技术领域,具体来讲是一种用于智能配砟车的储砟回填装置及方法。
背景技术
在铁路机械化清筛、捣固作业后往往需要进行线路补砟作业,通常将边坡或道心区域富裕的道砟补充至镐窝或道心缺砟区域。由于作业路程一般较长、道砟数量多、补砟任务巨大,目前普遍采用人工补砟的方法效率低,而且作业过程中危险性高,不利于人员安全。
为了适应快速精准补砟的需要,研发一款智能的机械化自动补砟装置迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种用于智能配砟车的储砟回填装置及方法,克服当前各铁路工务段补砟作业采用人工方式速度慢、作业效率低,安全性不高的问题。积极响应我国铁路大型养路机械的高效、可靠的发展方针,使铁路补砟作业更安全和人性化。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种用于智能配砟车的储砟回填装置,包括储砟斗,还包括倾斜输送机构、横向输送机构和分砟小车;所述倾斜输送机构用于收集智能配砟车从边坡收集到的道砟,并将道砟斜向提升输送至储砟斗;所述储砟斗用于将道砟分流后落入横向输送机构和分砟小车;所述横向输送机构用于将储砟斗中富余道砟抛至线路两侧;所述分砟小车用于将道砟通过对应通道回填至道床镐窝位置并实现道砟的整形。
在上述技术方案的基础上,所述倾斜输送机构包括第一料斗、第一主动滚筒和第一改向滚筒;所述第一料斗位于所述倾斜输送机构的底部前端,用于收集智能配砟车从边坡收集到的道砟;所述第一改向滚筒位于第一料斗下方,所述主动滚筒位于所述倾斜输送机构的顶部尾端,第一改向滚筒和主动滚筒之间设置有传送带。
在上述技术方案的基础上,所述倾斜输送机构为水平段和提升段两段式结构,包括第一输送支架、皮带侧挡辊、第一上托辊、第一下托辊、第一连接座和支撑座;所述第一主动滚筒采用液压马达驱动;所述第一输送支架连接在第一改向滚筒和主动滚筒之间;所述第一上托辊设置在所述第一输送支架与传送带之间,对所述传动带进行可活动支撑;所述第一下托辊设置在所述传送带下方,与所述第一输送支架相连;所述侧挡辊的一端固定在所述第一输送带支架上,侧挡辊的另一端用于对所述传送带进行侧向限位;所述第一连接座的一端连接第一输送支架,第一连接座的另一端连接在所述车架上;所述支撑座的一端连接至第一输送带支架上,支撑座的另一端连接至所述储砟斗上;所述传送带为波状挡边皮带,且传送带上间隔地设置有挡板。
在上述技术方案的基础上,所述储砟斗包括第一砟斗和闸门;所述第一砟斗下部前方居中位置设有抛砟通道,第一砟斗下部后方连接有呈对称布置的回填通道一和回填通道二;所述闸门用于控制各通道的开关。
在上述技术方案的基础上,所述第一砟斗的外侧设置有第一骨架,并通过安装座安装于车架上;所述闸门包括挡砟门、第一驱动油缸和第一机械锁定机构;所述挡砟门通过转轴连接于第一砟斗各通道的出口上沿处,所述第一驱动油缸的缸体设置于第一砟斗,第一驱动油缸的活塞杆与挡砟门连接,通过第一驱动油缸的伸缩可实现挡砟门的开闭;所述第一机械锁定机构用于实现挡砟门的锁定。
在上述技术方案的基础上,所述横向输送机构包括传动带、第二主动滚筒、第二改向滚筒、第二输送支架、挡砟装置、第二上托辊、第二下托辊、第二料斗和连接支架;所述第二输送支架连接在第二主动滚筒和第二改向滚筒之间;所述第二上托辊设置在所述第二输送支架与传动带之间,对所述传动带进行可活动支撑,所述第二下托辊设置在所述传动带下方,与所述第二输送支架相连;所述第二输送支架通过连接支架与车架连接;所述挡砟装置安装于第二输送支架上并位于传动带两侧,用于挡砟;所述第二料斗位于传动带中部,安装于连接支架上,用于接收所述储砟斗抛砟通道的抛出道砟;所述第二主动滚筒采用液压马达带动第二主动滚筒双向旋转,进而带动传动带实现正反转功能,将所述第二料斗的道砟抛至线路任意一侧。
在上述技术方案的基础上,所述分砟小车包括分砟斗、整形斗、以及用于调节道砟流量的分砟装置一和分砟装置二;
所述分砟斗包括第二砟斗,所述第二砟斗的下部设置有道心通道,所述道心通道的两侧对称设置有侧通道一和侧通道二;
所述分砟装置一设置在道心通道和侧通道一交接处上方,所述分砟装置二设置在道心通道和侧通道二交接处上方;
所述整形斗包括中间斗和对称布置在其两侧的侧斗一和侧斗二,分别外包于所述道心通道、侧通道一和侧通道二的外壁,并可实现上下滑动;
所述中间斗位于钢轨内侧的镐窝二、镐窝三及道心的上方,侧斗一和侧斗二分别位于钢轨外侧的镐窝一和镐窝四的正上方;
所述第二砟斗外侧设置有第二骨架;
还包括走行轮装置,所述走行轮装置与第二骨架的前端连接,用于支撑分砟小车沿着钢轨走行;
还包括连杆装置,所述连杆装置的一端与第二骨架的后端连接,连杆装置的另一端通过转动座与车架连接,用于拉动分砟小车;
还包括提升油缸,所述提升油缸可使分砟小车绕转动座转动,实现所述分砟小车前端的上升或下降;
还包括料高检测装置,所述料高检测装置安装于第二骨架,通过传感器来检测分砟小车作业时的道砟高度;
还包括用于实现分砟斗升降锁定的气缸锁定机构,所述气缸锁定机构的一端与分砟斗连接,气缸锁定机构的另一端与车架连接;
还包括用于实现分砟小车位置检测的提升检测机构,所述提升检测机构与车架连接。
在上述技术方案的基础上,所述分砟装置一和分砟装置二的结构相同,均包括分砟板和第二驱动油缸;所述分砟板通过连接叉设置在第二砟斗的内;所述第二驱动油缸的缸体通过第二连接座安装于第二砟斗的外侧壁,第二驱动油缸的活塞杆通过销轴与拐臂轴的一端连接,拐臂轴的另一端与连接叉连接;通过第二驱动油缸的伸缩动作可调节分砟板的左右摆动。
在上述技术方案的基础上,所述整形斗包括用于实现连接所述中间斗、侧斗一和侧斗二的第三骨架、用于实现回填道砟整形的整形板、用于实现整形斗沿着分砟斗通道外表面滑动的伸缩油缸、以及用于实现所述整形斗伸缩锁定的第二机械锁定机构。
本发明还提供一种基于上述装置的储砟回填方法,包括以下步骤:
步骤S1.通过倾斜输送机构的第一料斗接收智能配砟车从边坡收集的道砟;
步骤S2.通过倾斜输送机构的传送带将所述道砟提升输送至所述储砟斗进行储存或回填;
步骤S3.所述道砟通过储砟斗的抛砟通道、横向输送机构将储砟斗中富余道砟抛至线路两侧;或通过储砟斗的回填通道一、回填通道二分流后流入分砟斗的道心通道、侧通道一和侧通道二;
步骤S4.所述道砟通过分砟装置一分流后落入道心通道、侧通道一;通过分砟装置二分流后落入道心通道、侧通道二;
步骤S5.所述整形斗将分砟斗分流后对应通道的道砟最终分别导流至道床对应的镐窝一、镐窝二、镐窝三、镐窝四和道心位置;
步骤S6.所述走行轮装置支撑分砟小车沿着钢轨走行,并通过整形斗上的整形板推动道砟移动,从而实现整形功能;
步骤S7.智能配砟车的控制系统分析处理料高检测装置的检测数据后,发出指令控制调整所述储砟斗的闸门的开度和分闸装置分砟板的角度,从而调节各道砟通道的流量。
本发明的有益效果在于:
在智能配砟车作业时,此储砟回填装置的技术方案,将智能配砟车从边坡收集的富余道砟斜向输送提升至储砟斗储存,然后通过横向输送带将储砟斗过量道砟抛至线路两侧或通过分砟小车精准的回填至捣固车作业四个镐窝和道心位置,并完成道砟机械化自动整形。闸门的设置使储砟斗其具备了储存道砟的功能;通过闸门、分砟装置、道砟检测装置和相应通道的设置使每个镐窝位置和道心的道砟实现了可调可控;分砟小车通过巧妙的结构设计和布置实现了预定的道砟精准回填和整形的效果的同时,确保了在铁路限界内实现了该装置的顺利收车和锁定。本发明能够克服现有储砟回填装置储砟量有限、粗放式回填道砟、采用纯人工道砟整形速度慢、作业效率低、劳动强度大的、作业安全风险较高的技术缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例中储砟回填装置的结构示意图;
图2为图1的左视图;
图3为本发明实施例中分砟小车处于收车状态下的示意图;
图4为本发明实施例中倾斜输送机构的结构示意图;
图5为图4的左视图;
图6为本发明实施例中储砟斗、分砟小车安装在车架上的示意图;
图7为本发明实施例中储砟斗的立体图;
图8为本发明实施例中储砟斗的主视图;
图9为本发明实施例中闸门的结构示意图;
图10为本发明实施例中横向输送机构的结构示意图;
图11为本发明实施例中分砟小车的结构示意图;
图12为本发明实施例中分砟斗和整形斗的结构示意图;
图13为本发明实施例中分砟装置一的结构示意图;
图14为本发明实施例中储砟回填方法的流程图。
附图标记:
1-倾斜输送机构;100-马达;101-第一料斗;102-传送带;103-第一主动滚筒;104-第一改向滚筒;105-第一输送支架;106-皮带侧挡辊;107-第一上托辊;108-第一下托辊;109-第一连接座;110-支撑座;111-挡板。
2-储砟斗;21-第一砟斗;22-闸门;221-转轴;222-第一驱动油缸;223-挡砟门;224-第一机械锁定机构;23-抛砟通道;24-回填通道一;25-回填通道二;26-第一骨架;27-安装座;
3-横向输送机构;31-传动带;32-第二主动滚筒;33-第二改向滚筒;34-第二输送支架;35-挡砟装置;36-第二上托辊;37-第二下托辊;38-第二料斗;39-连接支架;
4-分砟小车;41-分砟斗;411-第二砟斗;412-走行轮装置;413-连杆装置;414-第二骨架;415-料高检测装置;416-道心通道;417-侧通道一;418-侧通道二;42-分砟装置一;421-分砟板;422-连接叉;423-拐臂轴;424-销轴;425-第二驱动油缸;426-第二连接座;43-分砟装置二;44-整形斗;441-中间斗;442-侧斗一;443-侧斗二;444-第三骨架;445-整形板;446-第二机械锁定机构;447-伸缩油缸;45-气缸锁定机构;46-提升油缸;47-提升检测机构;
5-车架;
6-道砟;
a-镐窝一;b-镐窝二;c-镐窝三;d-镐窝四;e-道心。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述的实施例示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”,“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本发明和简化描述,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、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外,如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征,在本发明描述中,“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
下面结合说明书的附图,通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述,使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的,旨在解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
参见图1~图3所示,本发明实施例提供了一种用于智能配砟车的储砟回填装置,包括储砟斗2,还包括倾斜输送机构1、横向输送机构3和分砟小车4;
倾斜输送机构1用于收集智能配砟车从边坡收集到的道砟6,并将道砟6斜向提升输送至储砟斗2;
储砟斗2用于将道砟6分流后落入横向输送机构3和分砟小车4;
横向输送机构3用于将储砟斗2中富余道砟6抛至线路两侧;
分砟小车4用于将道砟6通过对应通道回填至道床镐窝位置并实现道砟6的整形。
参见图4和图5所示,倾斜输送机构1包括第一料斗101、第一主动滚筒103和第一改向滚筒104;第一料斗101位于倾斜输送机构1的底部前端,用于收集智能配砟车从边坡收集到的道砟6;第一改向滚筒104位于第一料斗101下方,主动滚筒位于倾斜输送机构1的顶部尾端,第一改向滚筒104和主动滚筒之间设置有传送带102。具体的,倾斜输送机构1为水平段和提升段两段式结构,包括第一输送支架105、皮带侧挡辊106、第一上托辊107、第一下托辊108、第一连接座109和支撑座110;第一主动滚筒103采用液压马达100驱动;第一输送支架105连接在第一改向滚筒104和主动滚筒之间;第一上托辊107设置在第一输送支架105与传送带102之间,对传动带31进行可活动支撑;第一下托辊108设置在传送带102下方,与第一输送支架105相连;侧挡辊的一端固定在第一输送带支架上,侧挡辊的另一端用于对传送带102进行侧向限位;第一连接座109的一端连接第一输送支架105,第一连接座109的另一端连接在车架5上;支撑座110的一端连接至第一输送带支架上,支撑座110的另一端连接至储砟斗2上;传送带102为波状挡边皮带,且传送带102上间隔地设置有挡板11。
参见图6~图9所示,储砟斗2包括第一砟斗21和闸门22;第一砟斗21下部前方居中位置设有抛砟通道23,第一砟斗21下部后方连接有呈对称布置的回填通道一24和回填通道二25;闸门22用于控制各通道的开关。具体的,第一砟斗21的外侧设置有第一骨架26,并通过安装座27安装于车架5上;闸门22包括挡砟门223、第一驱动油缸222和第一机械锁定机构224;挡砟门223通过转轴221连接于第一砟斗21各通道的出口上沿处,第一驱动油缸222的缸体设置于第一砟斗21,第一驱动油缸222的活塞杆与挡砟门223连接,通过第一驱动油缸222的伸缩可实现挡砟门223的开闭;第一机械锁定机构224用于实现挡砟门223的锁定。
参见图10所示,横向输送机构3包括传动带31、第二主动滚筒32、第二改向滚筒33、第二输送支架34、挡砟装置35、第二上托辊36、第二下托辊37、第二料斗38和连接支架39;第二输送支架34连接在第二主动滚筒32和第二改向滚筒33之间;第二上托辊36设置在第二输送支架34与传动带31之间,对传动带31进行可活动支撑,第二下托辊37设置在传动带31下方,与第二输送支架34相连;第二输送支架34通过连接支架39与车架5连接;挡砟装置35安装于第二输送支架34上并位于传动带31两侧,用于挡砟;第二料斗38位于传动带31中部,安装于连接支架39上,用于接收储砟斗2抛砟通道23的抛出道砟6;第二主动滚筒32采用液压马达100带动第二主动滚筒32双向旋转,进而带动传动带31实现正反转功能,将第二料斗38的道砟6抛至线路任意一侧。
参见图11~图13所示,分砟小车4包括分砟斗41、整形斗44、以及用于调节道砟6流量的分砟装置一42和分砟装置二43;
分砟斗41包括第二砟斗411,第二砟斗411的下部设置有道心通道416,道心通道416的两侧对称设置有侧通道一417和侧通道二418;
分砟装置一42设置在道心通道416和侧通道一417交接处上方,分砟装置二43设置在道心通道416和侧通道二418交接处上方;
整形斗44包括中间斗441和对称布置在其两侧的侧斗一442和侧斗二443,分别外包于道心通道416、侧通道一417和侧通道二418的外壁,并可实现上下滑动;
中间斗441位于钢轨内侧的镐窝二b、镐窝三c及道心e的上方,侧斗一442和侧斗二443分别位于钢轨外侧的镐窝一a和镐窝四d的正上方;
第二砟斗411外侧设置有第二骨架414;
还包括走行轮装置412,走行轮装置412与第二骨架414的前端连接,用于支撑分砟小车4沿着钢轨走行;
还包括连杆装置413,连杆装置413的一端与第二骨架414的后端连接,连杆装置413的另一端通过转动座与车架5连接,用于拉动分砟小车4;
还包括提升油缸46,提升油缸46可使分砟小车4绕转动座转动,实现分砟小车4前端的上升或下降;
还包括料高检测装置415,料高检测装置415安装于第二骨架414,通过传感器来检测分砟小车4作业时的道砟6高度;
还包括用于实现分砟斗41升降锁定的气缸锁定机构45,气缸锁定机构45的一端与分砟斗41连接,气缸锁定机构45的另一端与车架5连接;
还包括用于实现分砟小车4位置检测的提升检测机构47,提升检测机构47与车架5连接。
参见图13所示,分砟装置一42和分砟装置二43的结构相同,均包括分砟板421和第二驱动油缸425;分砟板421通过连接叉422设置在第二砟斗411的内;第二驱动油缸425的缸体通过第二连接座426安装于第二砟斗411的外侧壁,第二驱动油缸425的活塞杆通过销轴424与拐臂轴423的一端连接,拐臂轴423的另一端与连接叉422连接;通过第二驱动油缸425的伸缩动作可调节分砟板421的左右摆动。
参见图12所示,整形斗44包括用于实现连接中间斗441、侧斗一442和侧斗二443的第三骨架444、用于实现回填道砟6整形的整形板445、用于实现整形斗44沿着分砟斗4141通道外表面滑动的伸缩油缸447、以及用于实现整形斗44伸缩锁定的第二机械锁定机构446。
参见图14所示,本发明实施例还提供一种基于上述装置的储砟回填方法,包括以下步骤:
步骤S1.通过倾斜输送机构1的第一料斗101接收智能配砟车从边坡收集的道砟6;
步骤S2.通过倾斜输送机构1的传送带102将道砟6提升输送至储砟斗2进行储存或回填;
步骤S3.道砟6通过储砟斗2的抛砟通道23、横向输送机构3将储砟斗2中富余道砟6抛至线路两侧;或通过储砟斗2的回填通道一24、回填通道二25分流后流入分砟斗41的道心通道416、侧通道一417和侧通道二418;
步骤S4.道砟6通过分砟装置一42分流后落入道心通道416、侧通道一417;通过分砟装置二43分流后落入道心通道416、侧通道二418;
步骤S5.整形斗44将分砟斗41分流后对应通道的道砟6最终分别导流至道床对应的镐窝一、镐窝二、镐窝三、镐窝四和道心位置;
步骤S6.走行轮装置412支撑分砟小车4沿着钢轨走行,并通过整形斗44上的整形板445推动道砟6移动,从而实现整形功能;
步骤S7.智能配砟车的控制系统分析处理料高检测装置415的检测数据后,发出指令控制调整储砟斗2的闸门22的开度和分闸装置分砟板的角度,从而调节各道砟6通道的流量。
本发明的工作原理为:
本储砟回填装置安装在智能配砟车上,在进行智能配砟作业时,智能配砟车从边坡收集的富余道砟斜向输送提升至储砟斗储存,然后通过横向输送带将储砟斗过量道砟抛至线路两侧或通过分砟小车精准的回填至捣固车作业四个镐窝和道心位置,并完成道砟机械化自动整形功能。
在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点,包含于本发明的至少一个实施例或示例中,在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。