CN213918298U - 一种无砟轨道特种作业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铁路作业技术领域，具体涉及一种无砟轨道特种作业机器人，包括：动力机构，用于为行走机构和工作机构提供动力；行走机构，用于将工作机构运送至指定位置；工作机构，包括回转工作臂、工作头快换机构和工作头，回转工作臂用于带动工作头多位置工作，工作头快换机构用于快速更换工作头，工作头用于进行相应的作业，本实用新型解决了现有技术中人工作业劳动强度大、效率低的问题，克服了现有技术中无砟轨道作业允许作业时间短、大型设备难以上道、作业供电不便、工种多样、工序繁杂、交叉干扰等条件的限制，大大提高了工作效率。

Description

一种无砟轨道特种作业机器人

技术领域

本实用新型属于铁路作业技术领域，具体涉及一种无砟轨道特种作业机器人。

背景技术

铁路无砟轨道特种作业具有作业时间短(天窗内可用作业时间一般不超3h)、大型设备难以上道、作业供电不便、工种多样、工序繁杂、交叉干扰大等特点。

目前铁路上面通常采用的作业方式是人工作业，人工作业方式存在以下几点缺陷：

1、人工手动搬运、手动操作劳动强度大(需要操作人员一件工件一件工件搬运，或者使用电动工具进行切割，铣刨等)；

2、人工操作效率低(必须一件一件地加工)；

3、人工操作次品率高(人工操作没有固定的轨迹、随意性大)。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中人工作业劳动强度大、效率低的问题，提供一种无砟轨道特种作业机器人。

为实现上述目的，本实用新型的一方面，提供一种无砟轨道特种作业机器人，包括：

动力机构，用于为行走机构和工作机构提供动力；

行走机构，用于将工作机构运送至指定位置；

工作机构，包括回转工作臂、工作头快换机构和工作头，所述回转工作臂用于带动工作头多位置工作，所述工作头快换机构用于快速更换工作头，所述工作头用于进行相应的作业。

根据本实用新型的一个实施例，所述工作机构还包括用于存放工作头的工作头缓存小车。

根据本实用新型的一个实施例，所述动力机构包括发电机、液压泵站和液压管路，液压泵站通过转轴与发电机连接，所述发电机与行走机构电连接，所述液压泵站通过液压管路与工作机构连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述行走机构包括行走滚轮、行走底座、驱动机构和刹车系统，所述驱动机构驱动行走滚轮滚动，所述刹车系统安装在行走底座的底部，所述刹车系统控制行走滚轮停止。

根据本实用新型的一个实施例，所述刹车系统包括液压刹车和手动刹车。

根据本实用新型的一个实施例，所述回转工作臂包括回转支承、回转盘、液压阀岛、工作臂、液压缸和液压马达，所述液压马达通过液压管路与液压泵站连接，所述液压缸和液压马达驱动工作臂多角度工作。

根据本实用新型的一个实施例，所述工作头快换机构包括快换支座、定位销轴和快换卡爪，所述快换卡爪通过定位销轴与快换支座连接在一起，所述快换卡爪上设置有卡槽，工作头一端设置有连接头，所述连接头设有横向贯穿的锁定孔，锁定销穿过所述锁定孔，所述锁定销的两端卡接在所述卡槽上。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种无砟轨道特种作业机器人，具有以下有益效果：本实用新型利用电机驱动机器人行走，效率更高，工作更方便；用快换机构更换工作头，效率更高；利用液压机构进行工作，动力更充足，效率更高；减少劳动力，并且提高生产效率；回转工作臂可实现全角度回转，作业更方便，效率更高；本身重量轻，且可快速拆分组装，方便人工搬运；实现复杂环境可用，在荒野山地等环境也可以使用。本申请克服了现有技术中无砟轨道作业允许作业时间短、大型设备难以上道、作业供电不便、工种多样、工序繁杂、交叉干扰等条件的限制，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的动力机构的机构示意图；

图3为本实用新型的行走机构的结构示意图；

图4为本实用新型的回转工作臂的结构示意图；

图5为本实用新型的工作头快换机构的结构示意图；

图6为本实用新型的工作头的结构示意图；

图7为本实用新型的工作头缓存小车的结构示意图。

图中：行走机构1，行走滚轮11，行走底座12，驱动机构13，液压刹车14，手动刹车15，动力机构2，发电机21，液压泵站22，液压管路23，回转工作臂3，回转支承31，回转盘32，液压阀岛33，工作臂34，液压缸35，液压马达36，工作头快换机构4，快换支座41，定位销轴42，快换夹爪43，工作头5，工作头缓存小车6。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1-7所示，本实用新型提供了一种无砟轨道特种作业机器人，包括动力机构2、行走机构1和工作机构，其中动力机构2用于为行走机构1和工作机构提供动力，行走机构1用于将工作机构运送至指定位置，工作机构包括回转工作臂3、工作头快换机构4和工作头5，回转工作臂3用于带动工作头5多位置工作，工作头快换机构4用于快速更换工作头5，工作头5用于进行相应的作业。具体的，在工作开始前，无砟轨道特种作业机器人停留在不影响正常生产的岔道上等待，工作开始时，无砟轨道特种作业机器人的行走机构1在动力机构2的驱动下通过铁轨行走到需要工作的地方，根据需要进行的作业(凿除、切割、铣刨、剪切、钻孔、挖掘、抓取)将合适的工作头5通过工作头快换机构4安装到回转工作臂3上，人工操作无砟轨道特种作业机器人进行作业，作业完成后，将工作头5拆卸，无砟轨道特种作业机器人行走到下一个需要工作的地方重复上述过程直到此次工作全部完成。

根据本实用新型的一个实施例，如图7所示，工作机构还包括用于存放工作头5的工作头缓存小车6，工作头缓存小车6可以存放多个不同功能的工作头5，可以由人工推动或其他方式驱动跟着作业机器人一起行走，便于实现工作头5的迅速更换，不需要来回跑动拿取工作头5。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，动力机构2包括发电机21、液压泵站22和液压管路23，液压泵站22通过转轴与发电机21连接，发电机21与行走机构1电连接，液压泵站22通过液压管路23与工作机构连接。

根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，行走机构1包括行走滚轮11、行走底座12、驱动机构13和刹车系统，驱动机构13与发电机21电连接，在本实施例中，驱动机构13为电机，电机驱动机器人行走，效率更高，工作更方便，驱动机构13驱动行走滚轮11滚动，刹车系统安装在行走底座12的底部，刹车系统控制行走滚轮11停止。优选的，在实施例中，刹车系统包括液压刹车14和手动刹车15，当无砟轨道特种作业机器人走到需要工作的地方，液压刹车14制动后人工拉紧手动刹车15让机器人停稳，需要说明的是，液压刹车14和手动刹车15均属于现有技术，因此关于液压刹车14和手动刹车15的具体结构以及实现方式在本申请中不再进行赘述。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，回转工作臂3包括回转支承31、回转盘32、液压阀岛33、工作臂34、液压缸35和液压马达36，液压马达36通过液压管路23与液压泵站22连接，液压缸35和液压马达36驱动工作臂34多角度工作，需要说明的是，回转工作臂3的具体结构属于现有技术，各部件的连接方式在本申请中不再进行赘述。

根据本实用新型的一个实施例，如图5和6所示，工作头快换机构4包括快换支座41、定位销轴42和快换夹爪43，快换夹爪43通过定位销轴42与快换支座41连接在一起，快换夹爪43上设置有卡槽，工作头5一端设置有连接头，连接头设有横向贯穿的锁定孔，锁定销穿过锁定孔，锁定销的两端卡接在卡槽上。

具体工作过程：工作开始时，无砟轨道特种作业机器人的行走机构1在动力机构2的驱动下通过铁轨行走到需要工作的地方，液压刹车14制动后人工拉紧手动刹车15让机器人停稳；根据需要进行的作业(凿除、切割、铣刨、剪切、钻孔、挖掘、抓取)将位于工作头缓存小车6上面的工作头5通过工作头快换机构4安装到回转工作臂3上，人工操作无砟轨道特种作业机器人进行作业；作业完成后，将工作头5拆卸到工作头5缓存机构上，人工松开手动刹车15，无砟轨道特种作业机器人行走到下一个需要工作的地方重复上述过程直到此次工作全部完成；此次工作全部完成后将工作头5拆卸到工作头缓存小车6上，人工操作无砟轨道特种作业机器人回到存放处；依上述步骤循环。

本实用新型利用电机驱动机器人行走，效率更高，工作更方便；用快换机构更换工作头5，效率更高；利用液压机构进行工作，动力更充足，效率更高；减少劳动力，并且提高生产效率；回转工作臂3可实现全角度回转，作业更方便，效率更高；本身重量轻，且可快速拆分组装，方便人工搬运；实现复杂环境可用，在荒野山地等环境也可以使用。本申请克服了现有技术中无砟轨道作业允许作业时间短、大型设备难以上道、作业供电不便、工种多样、工序繁杂、交叉干扰等条件的限制，大大提高了工作效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无砟轨道特种作业机器人，其特征在于，包括：

动力机构(2)，用于为行走机构(1)和工作机构提供动力；所述动力机构(2)包括发电机(21)、液压泵站(22)和液压管路(23)，液压泵站(22)通过转轴与发电机(21)连接，所述发电机(21)与行走机构(1)电连接，所述液压泵站(22)通过液压管路(23)与工作机构连接；

行走机构(1)，用于将工作机构运送至指定位置；所述行走机构(1)包括行走滚轮(11)、行走底座(12)、驱动机构(13)和刹车系统，所述驱动机构(13)驱动行走滚轮(11)滚动，所述刹车系统安装在行走底座(12)的底部，所述刹车系统控制行走滚轮(11)停止

工作机构，包括回转工作臂(3)、工作头快换机构(4)和工作头(5)，所述回转工作臂(3)用于带动工作头(5)多位置工作，所述工作头快换机构(4)用于快速更换工作头(5)，所述工作头(5)用于进行相应的作业。

2.根据权利要求1所述的一种无砟轨道特种作业机器人，其特征在于，所述工作机构还包括用于存放工作头(5)的工作头缓存小车(6)。

3.根据权利要求1所述的一种无砟轨道特种作业机器人，其特征在于，所述刹车系统包括液压刹车(14)和手动刹车(15)。

4.根据权利要求1所述的一种无砟轨道特种作业机器人，其特征在于，所述回转工作臂(3)包括回转支承(31)、回转盘(32)、液压阀岛(33)、工作臂(34)、液压缸(35)和液压马达(36)，所述液压马达(36)通过液压管路(23)与液压泵站(22)连接，所述液压缸(35)和液压马达(36)驱动工作臂(34)多角度工作。

5.根据权利要求1所述的一种无砟轨道特种作业机器人，其特征在于，所述工作头快换机构(4)包括快换支座(41)、定位销轴(42)和快换夹爪(43)，所述快换夹爪(43)通过定位销轴(42)与快换支座(41)连接在一起，所述快换夹爪(43)上设置有卡槽，工作头(5)一端设置有连接头，所述连接头设有横向贯穿的锁定孔，锁定销穿过所述锁定孔，所述锁定销的两端卡接在所述卡槽上。

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