CN212955992U - 一种自松紧轨枕扣件螺栓作业车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自松紧轨枕扣件螺栓作业车，作业车包括：由轮对支撑于钢轨上的车架；沿横向设置于车架上的副车架；设置于副车架左右两侧中至少一侧，并位于车架沿横向外侧的作业机构。作业机构上设置有用于螺栓检测的传感器组件，用于螺栓定位的图像获取组件，以及用于对螺栓进行拧紧或松脱作业的松紧轴装置。通过作业机构能带动松紧轴装置实现对螺栓的定位对准。本实用新型能够解决现有轨枕螺栓拆卸方式作业机构与螺栓间定位精度不高，螺栓扳手之间的横向距离固定，无法适应螺栓间距较大变化的技术问题。

Description

一种自松紧轨枕扣件螺栓作业车

技术领域

本实用新型涉及轨道工程机械技术领域，尤其是应用于铁路轨枕扣件拆装的自松紧轨枕扣件螺栓的作业小车。

背景技术

在铁路工程领域，铁路钢轨达到一定寿命期限需要及时进行更换，目前铁路换轨作业主要是在天窗点内采用人工换轨或者机械换轨的方式。钢轨扣件为铁路轨道上用以联结钢轨和轨枕(或其他类型轨下基础)的零件，又称中间联结零件。其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动，是保证铁路运营安全的关键部件。目前，固定钢轨轨道最常用的为弹条I型钢轨扣件，该扣件包括ω弹条、螺旋道钉及圆形垫片，螺旋道钉包括螺帽和螺栓。铁路换轨换枕施工要求轨道与轨枕分离，这就需要对铁路扣件进行拆卸作业，因此拆卸钢轨扣件是线路换轨施工的重要步骤之一。

当前，钢轨扣件的拆卸仍然主要是由人工完成，具体是采用人力内燃扳手分段平行作业，作业工人使用专业的钢轨扣件电动扳手，在铁路现场逐一拆卸钢轨扣件。该方法的优点是作业机动灵活，能够根据不同的维修量安排作业人员，适用性强，虽然人工拆卸作业可靠性高、主观性强，但是存在拆卸作业效率低、危险性高、拆卸过程耗时耗力等缺陷。特别是在面对长距离维修时，需要调运大量人员与机具，同时存在以下缺点：

(1)劳动力需求大；

(2)调度协调复杂；

(3)现场人员多，安全风险大。

如一种典型的作业场景为：在换轨施工作业现场，每100米配备2名作业人员专门负责拆装扣件，在天窗点内换轨作业2公里，将配备40名拆装扣件作业人员和40 台内燃机动扳手，并且为了在天窗点内顺利完成施工，不耽误其它换轨工序作业时间，分配给拆装扣件的时间很短，劳动强度非常大。作业完毕后，40台内燃扳手的转运工作也很复杂，由于作业工具数量过多，无法利用车辆进行运输，只能依靠人力推送到下一个天窗点(作业2公里时需转运2公里)，因此既占用了较多的人力和时间，也不便于机具的统一看护和管理。

在现有技术中，目前也出现了采用自动作业方式进行轨枕扣件螺母拆装的车辆，如：由长沙瀚鹏电子技术有限公司于2019年08月13日申请，并于2019年10月8 日公开，公开号为CN110303332A的中国发明申请《一种轨枕扣件螺母拆装车》。该申请公开了一种轨枕扣件螺母拆装车，包括车体以及设于车体的电气控制系统，车体沿长度方向的两端下侧设有转向架，车体沿长度方向的中段下侧设有轨道，轨道上侧设有与电气控制系统相连的第一驱动装置，轨道下侧设有与第一驱动装置相连的拆装机构，拆装机构下侧设有可升降的冲击扳手。该轨枕扣件螺母拆装车通过拆装机构对轨枕扣件螺母进行自动化作业，提高了拆装螺母的作业效率，降低了拆装螺母的作业成本。但是，该拆装车为大型养路机械，且动力系统是采用柴油发电机组或者接触网取电机组，拆装机构位于车体的下方，检测系统采用两级检测。同时，拆装机构只能在两个方向上运动调整，缺少沿轨枕方向的调整，拆装机构采用气动式冲击扳手，不能精确控制松紧力矩。其次，该拆装车作业机构与螺栓之间的定位精度不高，螺栓扳手之间的横向距离固定，无法适应螺栓间距变化较大的情况，也无法适应螺栓高度不一的情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自松紧轨枕扣件螺栓作业车，以解决现有轨枕螺栓拆卸方式作业机构与螺栓间定位精度不高，螺栓扳手之间的横向距离固定，无法适应螺栓间距较大变化的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种自松紧轨枕扣件螺栓作业车的技术实现方案，自松紧轨枕扣件螺栓作业车，包括：

由轮对支撑于钢轨上的车架；

沿横向设置于所述车架上的副车架；

设置于所述副车架左右两侧中至少一侧，并位于所述车架沿横向外侧的作业机构。

所述作业机构上设置有用于螺栓检测的传感器组件，用于螺栓定位的图像获取组件，以及用于对所述螺栓进行拧紧或松脱作业的松紧轴装置。通过所述作业机构能带动松紧轴装置实现对所述螺栓的定位对准。

进一步的，所述作业机构包括纵向框架、横向框架、垂向框架、靠轨轮、纵向驱动机构、纵向构件、垂向驱动机构及垂向构件。所述纵向构件固定于副车架上，所述横向框架安装于纵向框架上，所述纵向框架与纵向构件组成纵向移动副。所述垂向构件沿垂向设置于横向框架上，所述松紧轴装置安装于垂向框架上，所述垂向框架与垂向构件组成垂向移动副。所述纵向驱动机构的一端与副车架相连，另一端连接至所述纵向框架上。所述垂向驱动机构的一端与垂向框架相连，另一端连接至所述横向框架上。所述图像获取组件、传感器组件及靠轨轮均连接至横向框架上。

进一步的，所述作业机构还包括横向构件一及横向构件二，所述横向构件二安装于横向框架上，所述横向构件一的两端固定于纵向框架上。所述横向构件一与横向构件二组成横向移动副，所述靠轨轮安装于横向构件二上。

进一步的，通过所述纵向驱动机构能带动纵向框架沿轨向移动，进而带动所述松紧轴装置前后运动。通过所述垂向驱动机构能带动垂向框架沿垂向移动，进而带动所述松紧轴装置上下运动。通过所述靠轨轮能带动横向框架沿横向移动，使得所述松紧轴装置始终保持在钢轨的两侧。

进一步的，所述松紧轴装置包括驱动单元、减速机、轴承组件、传动轴、套筒及编码器。所述减速机安装于驱动单元的下方，所述轴承组件安装于减速机的下方，并同时连接至所述垂向框架。所述轴承组件内设置有转轴，所述编码器安装于轴承组件的下方。所述转轴的一端连接至减速机，另一端与传动轴相连。所述传动轴的另一端穿过编码器后与所述套筒相连。

进一步的，所述松紧轴装置还包括缓冲垫、第一弹性件及连接板。通过所述连接板实现减速机与轴承组件的连接，所述缓冲垫安装于连接板后再与所述垂向框架安装，所述缓冲垫设置于连接板与垂向框架之间。所述第一弹性件安装于轴承组件内，一端与所述传动轴抵接。

进一步的，在所述副车架上设置有夹轨装置，当所述传感器组件检测到螺栓时，所述作业车制动并停止走行，同时通过夹轨装置夹住钢轨。当所述松紧轴装置作业完毕，所述夹轨装置从钢轨上松脱。

进一步的，所述夹轨装置包括驱动模块、固定座，及以所述固定座为中心沿横向由内向外依次对称布置的连杆、导向杆、摇臂和第二弹性件。所述固定座安装于副车架上，所述驱动模块安装于固定座中。两个连杆的一端均与所述驱动模块相连，并分别设置于驱动模块的左右两侧。所述连杆的另一端与导向杆的一端相连，所述导向杆可活动地安装于副车架上。所述导向杆的另一端与摇臂的一端抵接，所述摇臂的另一端设置有夹轨块。所述摇臂通过销轴可活动地连接于副车架上，所述摇臂可绕销轴旋转。所述第二弹性件的一端连接至副车架，另一端与摇臂相连，为所述摇臂提供拉力。

进一步的，当所述驱动模块向内收缩，带动所述连杆运动，进而带动所述导向杆向外侧移动，所述导向杆向外顶拨摇臂并使之转动，使得与所述摇臂连接的夹轨块夹紧钢轨。当所述驱动模块向外顶伸，带动所述连杆运动，进而拉动所述导向杆向内侧移动，所述摇臂在第二弹性件的拉力作用下向上提升，使得所述夹轨块从钢轨上松脱。

进一步的，所述轮对包括驱动轮对和从动轮对，所述副车架设置于驱动轮对与从动轮对之间。所述车架上承载有蓄电池模块、逆变器模块、动力单元及作业控制柜。所述夹轨装置位于作业机构沿作业方向的前部，并靠近所述从动轮对设置。

进一步的，所述图像获取组件及传感器组件设置于松紧轴装置沿作业方向的前方，并与所述松紧轴装置保持设定的距离。

进一步的，所述副车架的横向宽度大于车架的横向宽度，所述作业机构对称地设置于副车架沿横向的左右两内侧，并位于所述车架沿横向的左右两外侧。

进一步的，所述作业机构包括两个沿横向并排设置的松紧轴装置，两个松紧轴装置的安装位置与同一扣件的两个螺栓的位置相对应。

通过实施上述本实用新型提供的自松紧轨枕扣件螺栓作业车的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车，作业机构能带动松紧轴装置沿横向、纵向及垂向移动，以实现松紧轴装置的三坐标调整及对螺栓的高精度定位，能够有效解决作业机构与螺栓间定位精度不高，松紧轴装置之间的横向距离固定，无法适应螺栓间距较大变化的技术问题；

(2)本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车，作业机构采用横向机构与靠轨轮不但能够实现松紧轴装置的横向定位，在一定范围内自适应轨距变化，同时实现了双边靠轨使得小车运行更加稳定；

(3)本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车，检测系统采用图像识别与传感器组合的视觉传感系统来进行螺栓二次定位，可以准确地识别螺栓特征并获取螺栓位置；

(4)本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车，松紧轴装置通过采用液压驱动单元和减速机构组合输出扭矩，拧紧轴组件具有扭矩检测功能，能够检测松紧圈数，从而实现松紧扭矩的精确控制；通过采用柔性支撑件支撑松紧轴，能够在一定范围内适应轨枕螺栓倾斜的情况；通过在松紧套筒与减速机之间设置一段弹簧连接，可以在松紧轴下压时保证松紧套筒不会因下压量过大而与螺栓发生刚性碰撞，从而实现松紧轴自适应螺栓高度不一的功能；

(5)本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车，通过采用由油缸驱动的夹轨装置，能够同时实现作业车辆的快速制动，以及螺栓松紧时作业车车体与钢轨之间保持相对固定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的结构示意主视图；

图2是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的结构示意前视图；

图3是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中作业机构的结构示意图；

图4是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的作业原理主视图；

图5是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的作业原理后视图；

图6是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的内部结构示意图；

图7是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的结构示意俯视图；

图8是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的作业原理立体图；

图9是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中作业机构的动作原理示意图；

图10是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中作业机构的安装结构立体图；

图11是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例的局部放大结构示意图；

图12是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例另一视角下的局部放大结构示意图；

图13是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中作业机构的结构示意主视图；

图14是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中作业机构的结构示意俯视图；

图15是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中松紧轴装置的结构示意主视图；

图16是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中松紧轴装置的结构示意侧视图；

图17是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中松紧轴装置的装配结构示意图；

图18是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中松紧轴装置的剖面结构示意图；

图19是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中夹轨装置的立体结构示意图；

图20是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中夹轨装置的动作原理正视图；

图21是本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车一种具体实施例中夹轨装置的动作原理俯视图；

图中：1-驱动轮对，2-车架，3-作业机构，301-纵向框架，302-横向框架，303-垂向框架，304-松紧轴装置，30401-驱动单元，30402-减速机，30403-缓冲垫，30404-轴承组件，30405-第一弹性件，30406-传动轴，30407-套筒，30408-编码器，30409-转轴， 30410-连接板，305-图像获取组件，306-传感器组件，307-靠轨轮，308-纵向驱动机构， 309-纵向构件，310-垂向驱动机构，311-顶梁，312-垂向构件，313-横向构件一，314- 横向构件二，4-蓄电池模块，5-从动轮对，6-逆变器模块，7-动力单元，8-作业控制柜， 9-副车架，91-第一横梁，92-第二横梁，10-夹轨装置，1001-驱动模块，1002-固定座， 1003-连杆，1004-导向杆，1005-摇臂，1006-第二弹性件，1007-夹轨块，1008-销轴， 11-钢轨，12-轨枕，13-螺栓，14-扣件，15-轮对，100-作业车。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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“长度”、“宽度”、“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得能涵盖的范围内。

如附图1至附图21所示，给出了本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如附图1至附图12所示，一种本实用新型自松紧轨枕扣件螺栓作业车的实施例，作业车100具体包括：

由轮对15支撑于钢轨11上的车架2；

沿横向设置于车架2上的副车架9；副车架9可以进一步具体安装于车架2的下方；

设置于副车架9左右两侧中至少一侧，并位于车架2沿横向外侧的作业机构3。

作业机构3上设置有用于螺栓13检测的传感器组件306，用于螺栓13定位的图像获取组件305，以及用于对螺栓13进行拧紧或松脱作业的松紧轴装置304。通过作业机构3 能带动松紧轴装置304相对于副车架9沿横向、纵向及垂向移动，以实现对螺栓13的定位对准。

如附图3、11、12、13和14所示，作业机构3进一步包括纵向框架301、横向框架302、垂向框架303、靠轨轮307、纵向驱动机构308、纵向构件309、垂向驱动机构310及垂向构件312。纵向构件309固定于副车架9上，横向框架302安装于纵向框架301 上，纵向框架301与纵向构件309组成纵向移动副。垂向构件312沿垂向设置于横向框架302上，松紧轴装置304安装于垂向框架303上，垂向框架303与垂向构件312 组成垂向移动副。纵向驱动机构308的一端与副车架9相连，另一端连接至纵向框架 301上。垂向驱动机构310的一端与垂向框架303的顶梁311相连，另一端连接至横向框架302上。图像获取组件305、传感器组件306及靠轨轮307均连接至横向框架 302上。

作业机构3还进一步包括横向构件一313及横向构件二314，横向构件二314安装于横向框架302上，横向构件一313的两端固定于纵向框架301上。横向构件一313 与横向构件二314组成横向移动副，靠轨轮307安装于横向构件二314上。通过纵向驱动机构308能带动纵向框架301沿轨向(如附图7和附图10中L所示的方向，也即纵向)移动，进而带动松紧轴装置304前后运动。通过垂向驱动机构310能带动垂向框架303沿垂向(如附图5、8、9和10中H所示的方向)移动，进而带动松紧轴装置304 上下运动。通过靠轨轮307能带动横向框架302沿横向(如附图2、5、7、8、9和10中 W所示的方向，也即轨枕12的长度方向)移动，使得松紧轴装置304始终保持在钢轨11 的两侧，在实现自适应轨距变化的同时，通过双边靠轨使得作业车100的运行更加稳定。作为可替代的实施方式，这种适应轨距变化的结构可以由靠轨轮307与横向机构的组合改为由油缸或电机与横向机构的组合，也可将靠轨轮307的双边靠轨方式改为弹性结构的单边靠轨方式。

如附图2、7和10所示，副车架9的横向宽度大于车架2的横向宽度，副车架9包括彼此平行并相对设置的第一横梁91和第二横梁92。作业机构3对称地设置于副车架 9沿横向的左右两内侧，并位于车架2沿横向的左右两外侧。横向框架302进一步采用长方体框架结构。两个纵向构件309连接于第一横梁91与第二横梁92之间，且两个纵向构件309彼此平行并相对设置。纵向框架301可活动地套设于两个纵向构件309上。两个横向构件一313沿轨枕方向延伸，彼此平行并相对设置，两个横向构件二314分别可活动地套设于横向构件一313上。四个垂向构件312沿垂向延伸并彼此平行的设置于横向框架302的内部，垂向框架303可活动地套设于垂向构件312上。横向构件二314上安装于横向框架302上，纵向驱动机构308的一端与第一横梁91相连，另一端连接至横向构件二314上。

如附图15、16、17和18所示，松紧轴装置304进一步包括驱动单元30401、减速机30402、轴承组件30404、传动轴30406、套筒30407及编码器30408。减速机30402 安装于驱动单元30401的下方，轴承组件30404安装于减速机30402的下方，并同时连接至垂向框架303。轴承组件30404内进一步设置有转轴30409，编码器30408安装于轴承组件30404的下方。转轴30409的一端连接至减速机30402，另一端与传动轴 30406相连。传动轴30406的另一端穿过编码器30408后与套筒30407相连。作为本实用新型一种较佳的实施例，驱动单元30401可以进一步采用(定量柱塞)液压马达，驱动单元30401也可以采用电驱动结构，套筒30407可以进一步采用万向套筒。

松紧轴装置304还进一步包括缓冲垫30403、第一弹性件30405及连接板30410，通过连接板30410实现减速机30402与轴承组件30404的连接。缓冲垫30403安装于连接板30410后再与垂向框架303安装，缓冲垫30403设置于连接板30410与垂向框架303之间，可以适应螺栓13发生倾斜的情况，该缓冲垫30403也可以由柔性支撑件改为弹簧支撑结构。第一弹性件30405安装于轴承组件30404内，一端与传动轴30406 抵接，第一弹性件30405进一步采用普通金属弹簧或气弹簧。

如附图1、4、6、8和11所示，在副车架9上进一步设置有夹轨装置10，当传感器组件306检测到螺栓13时，作业车100制动并停止走行，同时通过夹轨装置10夹住钢轨11。当松紧轴装置304作业完毕，夹轨装置10从钢轨11上松脱。如附图19、 20和21所示，夹轨装置10进一步包括驱动模块1001、固定座1002，及以固定座1002 为中心沿横向(如附图19、20和21中W所示的方向)由内向外依次对称布置的连杆1003、导向杆1004、摇臂1005和第二弹性件1006。固定座1002安装于副车架9上，驱动模块1001安装于固定座1002中。两个连杆1003的一端均与驱动模块1001相连，并分别设置于驱动模块1001的左右两侧。连杆1003的另一端与导向杆1004的一端相连，导向杆1004可活动地安装于副车架9上。导向杆1004的另一端与摇臂1005的一端抵接，摇臂1005的另一端设置有夹轨块1007。摇臂1005通过销轴1008可活动地连接于副车架9上，摇臂1005可绕销轴1008旋转。第二弹性件1006的一端连接至副车架9，另一端与摇臂1005相连，为摇臂1005提供拉力。作为本实用新型一种较佳的实施例，驱动模块1001可以进一步采用液压油缸，第二弹性件1006进一步采用拉簧。

当驱动模块1001向内收缩，带动连杆1003运动，进而带动导向杆1004向外侧移动，导向杆1004向外顶拨摇臂1005并使之转动，使得与摇臂1005连接的夹轨块1007 夹紧钢轨11。当驱动模块1001向外顶伸，带动连杆1003运动，进而拉动导向杆1004 向内侧移动，摇臂1005在第二弹性件1006的拉力作用下向上提升，使得夹轨块1007 从钢轨11上松脱。在本实施例中，夹轨装置10采用从钢轨11外侧夹轨的结构，还可以采用从钢轨11内侧夹轨的结构。

如附图1、2和6所示，轮对15进一步包括驱动轮对1和从动轮对5，副车架9进一步设置于驱动轮对1与从动轮对5之间。车架2上承载有蓄电池模块4、逆变器模块6、动力单元7及作业控制柜8，并由覆盖件包覆，动力单元7可以具体采用液压站组装或气动力源组装。夹轨装置10位于作业机构3沿作业方向(如附图1、4和8中L所示的方向)的前部，并靠近从动轮对5设置。驱动轮对1与从动轮对5构成了作业车100的走行系统，其中驱动轮对1上安装有液压马达，可以使作业车100实现连续高速自走行及频繁启停，还可以采用电机驱动或气动马达驱动替代液压马达实现作业车100的走行。车架2通过螺栓连接安装于驱动轮对1及从动轮对5的上方，车架2是整车的主要承载结构件，需要满足承载及作业支撑的要求，并尽量减轻重量。根据方案设计要求，整个作业车100的车架组装主要由车架2和副车架9两大部分组成，车架2及副车架9分别通过焊接成型，并通过焊接后加工保证整体结构尺寸，车架2及副车架9 之间通过螺栓进行连接，车架2及副车架9也可以采用整体成型式车架结构。

如附图11和附图12所示，图像获取组件305及传感器组件306设置于松紧轴装置304沿作业方向的前方，并与松紧轴装置304保持设定的距离。图像获取组件305可以进一步采用相机组件，传感器组件306选自激光传感器、超声波传感器、接近开关及金属感应传感器中任意一种或几种的组合。

钢轨11通过扣件14固定在轨枕12上，扣件14进一步包括螺栓13。如附图9和附图10所示，作业机构3包括两个沿横向并排设置的松紧轴装置304，两个松紧轴装置304的安装位置与同一扣件14的两个螺栓13的位置相对应，以便于一次性完成两根钢轨11 与一根轨枕12之间固定的四组扣件14的螺栓拆装作业。

在本实施例中，纵向驱动机构308、垂向驱动机构310及驱动模块1001可以具体采用油缸、气缸、电缸或电机驱动等形式。纵向框架301与纵向构件309、垂向框架 303与垂向构件312，以及横向构件一313与横向构件二314可以具体采用导套与导柱、导轨与滑块组合、平行四边形机构，以及齿轮与齿条组合等结构实现移动副功能。

实施例2

一种如实施例1所述自松紧轨枕扣件螺栓作业车作业方法的实施例，该方法具体包括如下步骤：

S10)当作业车100走行，传感器组件306同时检测螺栓13；

S20)当传感器组件306检测到螺栓13时，作业车100制动并停止走行，同时通过夹轨装置10夹住钢轨11；

S30)图像获取组件305开始拍照并获取螺栓13的位置，纵向驱动机构308带动松紧轴装置304移动相应的距离；

S40)当松紧轴装置304到达指定位置，垂向驱动机构310下压设定距离使套筒30407套于螺栓13上；

S50)松紧轴装置304的驱动单元30401开始旋转，旋转设定圈数后驱动单元30401停止工作，本次螺栓23的松紧作业完成；

S60)垂向驱动机构310泄压复位，纵向驱动机构308复位，夹轨装置10从钢轨 11上松脱，作业车100继续走行。

在所述步骤S30)中，通过纵向驱动机构308带动纵向框架301沿轨向移动，进而带动松紧轴装置304前后运动。当作业车100走行时，安装于横向构件二314上的靠轨轮307支撑于钢轨11上，通过靠轨轮307带动横向框架302沿横向移动，使得松紧轴装置304始终保持在钢轨11的两侧，并对准螺栓13，松紧轴装置304到达指定位置。

在步骤S40)中，通过垂向驱动机构310带动垂向框架303沿垂向执行下压操作，进而带动松紧轴装置304下压运动，使套筒30407套于螺栓13上。

在步骤S20)中，当驱动模块1001向内收缩，带动连杆1003运动，进而带动导向杆1004向外侧移动，导向杆1004向外顶拨摇臂1005并使之发生转动，使得与摇臂 1005连接的夹轨块1006夹紧钢轨11。

在步骤S60)中，当驱动模块1001向外顶伸，带动连杆1003运动，进而拉动导向杆1004向内侧移动，摇臂1005在第二弹性件1006的拉力作用下向上提升，使得与摇臂1005连接的夹轨块1006从钢轨11上松脱。

实施例2描述的作业方法，作业车100的行进方式采用步进式，还可以采用连续运动行进方式，即作业车100的车体保持行进，而松紧轴装置304在纵向驱动机构308 的作用下相对于地面保持静止，在此情况下无需夹轨装置10。

通过实施本实用新型具体实施例描述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本实用新型具体实施例描述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，作业机构能带动松紧轴装置沿横向、纵向及垂向移动，以实现松紧轴装置的三坐标调整及对螺栓的高精度定位，能够有效解决作业机构与螺栓间定位精度不高，松紧轴装置之间的横向距离固定，无法适应螺栓间距较大变化的技术问题；

(2)本实用新型具体实施例描述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，作业机构采用横向机构与靠轨轮不但能够实现松紧轴装置的横向定位，在一定范围内自适应轨距变化，同时实现了双边靠轨使得小车运行更加稳定；

(3)本实用新型具体实施例描述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，检测系统采用图像识别与传感器组合的视觉传感系统来进行螺栓二次定位，可以准确地识别螺栓特征并获取螺栓位置；

(4)本实用新型具体实施例描述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，松紧轴装置通过采用液压驱动单元和减速机构组合输出扭矩，采用定量柱塞马达驱动松紧轴，拧紧轴组件具有扭矩检测功能，能够检测松紧圈数，从而实现松紧扭矩的精确控制；通过采用柔性支撑件支撑松紧轴，能够在一定范围内适应轨枕螺栓倾斜的情况；通过在松紧套筒与减速机之间设置一段弹簧连接，可以在松紧轴下压时保证松紧套筒不会因下压量过大而与螺栓发生刚性碰撞，从而实现松紧轴自适应螺栓高度不一的功能；

(5)本实用新型具体实施例描述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，通过采用由油缸驱动的夹轨装置，能够同时实现作业车辆的快速制动，以及螺栓松紧时作业车车体与钢轨之间保持相对固定。

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

Claims (13)

1.一种自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于，包括：

由轮对(15)支撑于钢轨(11)上的车架(2)；

沿横向设置于所述车架(2)上的副车架(9)；

设置于所述副车架(9)左右两侧中至少一侧，并位于所述车架(2)沿横向外侧的作业机构(3)；

所述作业机构(3)上设置有用于螺栓(13)检测的传感器组件(306)，用于螺栓(13)定位的图像获取组件(305)，以及用于对所述螺栓(13)进行拧紧或松脱作业的松紧轴装置(304)；通过所述作业机构(3)能带动松紧轴装置(304)实现对所述螺栓(13)的定位对准。

2.根据权利要求1所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述作业机构(3)包括纵向框架(301)、横向框架(302)、垂向框架(303)、靠轨轮(307)、纵向驱动机构(308)、纵向构件(309)、垂向驱动机构(310)及垂向构件(312)；所述纵向构件(309)固定于副车架(9)上，所述横向框架(302)安装于纵向框架(301)上，所述纵向框架(301)与纵向构件(309)组成纵向移动副；所述垂向构件(312)沿垂向设置于横向框架(302)上，所述松紧轴装置(304)安装于垂向框架(303)上，所述垂向框架(303)与垂向构件(312)组成垂向移动副；所述纵向驱动机构(308)的一端与副车架(9)相连，另一端连接至所述纵向框架(301)上；所述垂向驱动机构(310)的一端与垂向框架(303)相连，另一端连接至所述横向框架(302)上；所述图像获取组件(305)、传感器组件(306)及靠轨轮(307)均连接至横向框架(302)上。

3.根据权利要求2所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述作业机构(3)还包括横向构件一(313)及横向构件二(314)，所述横向构件二(314)安装于横向框架(302)上，所述横向构件一(313)的两端固定于纵向框架(301)上；所述横向构件一(313)与横向构件二(314)组成横向移动副，所述靠轨轮(307)安装于横向构件二(314)上。

4.根据权利要求3所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：通过所述纵向驱动机构(308)能带动纵向框架(301)沿轨向移动，进而带动所述松紧轴装置(304)前后运动；通过所述垂向驱动机构(310)能带动垂向框架(303)沿垂向移动，进而带动所述松紧轴装置(304)上下运动；通过所述靠轨轮(307)能带动横向框架(302)沿横向移动，使得所述松紧轴装置(304)始终保持在钢轨(11)的两侧。

5.根据权利要求2、3或4所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述松紧轴装置(304)包括驱动单元(30401)、减速机(30402)、轴承组件(30404)、传动轴(30406)、套筒(30407)及编码器(30408)；所述减速机(30402)安装于驱动单元(30401)的下方，所述轴承组件(30404)安装于减速机(30402)的下方，并同时连接至所述垂向框架(303)；所述轴承组件(30404)内设置有转轴(30409)，所述编码器(30408)安装于轴承组件(30404)的下方；所述转轴(30409)的一端连接至减速机(30402)，另一端与传动轴(30406)相连；所述传动轴(30406)的另一端穿过编码器(30408)后与所述套筒(30407)相连。

6.根据权利要求5所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述松紧轴装置(304)还包括缓冲垫(30403)、第一弹性件(30405)及连接板(30410)；通过所述连接板(30410)实现减速机(30402)与轴承组件(30404)的连接，所述缓冲垫(30403)安装于连接板(30410)后再与所述垂向框架(303)安装，所述缓冲垫(30403)设置于连接板(30410)与垂向框架(303)之间；所述第一弹性件(30405)安装于轴承组件(30404)内，一端与所述传动轴(30406)抵接。

7.根据权利要求1、2、3、4或6所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：在所述副车架(9)上设置有夹轨装置(10)，当所述传感器组件(306)检测到螺栓(13)时，所述作业车(100)制动并停止走行，同时通过夹轨装置(10)夹住钢轨(11)；当所述松紧轴装置(304)作业完毕，所述夹轨装置(10)从钢轨(11)上松脱。

8.根据权利要求7所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述夹轨装置(10)包括驱动模块(1001)、固定座(1002)，及以所述固定座(1002)为中心沿横向由内向外依次对称布置的连杆(1003)、导向杆(1004)、摇臂(1005)和第二弹性件(1006)；所述固定座(1002)安装于副车架(9)上，所述驱动模块(1001)安装于固定座(1002)中；两个连杆(1003)的一端均与所述驱动模块(1001)相连，并分别设置于驱动模块(1001)的左右两侧；所述连杆(1003)的另一端与导向杆(1004)的一端相连，所述导向杆(1004)可活动地安装于副车架(9)上；所述导向杆(1004)的另一端与摇臂(1005)的一端抵接，所述摇臂(1005)的另一端设置有夹轨块(1007)；所述摇臂(1005)通过销轴(1008)可活动地连接于副车架(9)上，所述摇臂(1005)可绕销轴(1008)旋转；所述第二弹性件(1006)的一端连接至副车架(9)，另一端与摇臂(1005)相连，为所述摇臂(1005)提供拉力。

9.根据权利要求8所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：当所述驱动模块(1001)向内收缩，带动所述连杆(1003)运动，进而带动所述导向杆(1004)向外侧移动，所述导向杆(1004)向外顶拨摇臂(1005)并使之转动，使得与所述摇臂(1005)连接的夹轨块(1007)夹紧钢轨(11)；当所述驱动模块(1001)向外顶伸，带动所述连杆(1003)运动，进而拉动所述导向杆(1004)向内侧移动，所述摇臂(1005)在第二弹性件(1006)的拉力作用下向上提升，使得所述夹轨块(1007)从钢轨(11)上松脱。

10.根据权利要求8或9所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述轮对(15)包括驱动轮对(1)和从动轮对(5)，所述副车架(9)设置于驱动轮对(1)与从动轮对(5)之间；所述车架(2)上承载有蓄电池模块(4)、逆变器模块(6)、动力单元(7)及作业控制柜(8)；所述夹轨装置(10)位于作业机构(3)沿作业方向的前部，并靠近所述从动轮对(5)设置。

11.根据权利要求10所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述图像获取组件(305)及传感器组件(306)设置于松紧轴装置(304)沿作业方向的前方，并与所述松紧轴装置(304)保持设定的距离。

12.根据权利要求1、2、3、4、6、8、9或11所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述副车架(9)的横向宽度大于车架(2)的横向宽度，所述作业机构(3)对称地设置于副车架(9)沿横向的左右两内侧，并位于所述车架(2)沿横向的左右两外侧。

13.根据权利要求12所述的自松紧轨枕扣件螺栓作业车，其特征在于：所述作业机构(3)包括两个沿横向并排设置的松紧轴装置(304)，两个松紧轴装置(304)的安装位置与同一扣件(14)的两个螺栓(13)的位置相对应。

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