CN220262763U - 一种多功能钢轨作业机构的导向小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多功能钢轨作业机构的导向小车，涉及轨道维护设备技术领域，解决了现有技术中存在的养护施工作业低速效率低，无法保证高速情况下的轮对相对钢轨固定位置的技术问题。该装置包括作业设备框架、导向组合轮和轨距支撑；导向组合轮通过轮轴与作业设备框架相连接，轨距支撑与作业设备框架相铰接，且作业设备框架对称的设置在轨距支撑的两侧；通过轨距支撑相对于作业设备框架可发生相应的转动实现的多自由度车轴，确保了该导向小车在直线和通过曲线位置时，小车的作业设备框架相对钢轨横移量不产生变化，克服了传统轮对在自走行时的摇头和横移运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道维护设备技术领域，尤其是涉及一种多功能钢轨作业机构的导向小车。
背景技术
由于我国铁路系统的日益发展，列车运行次数越来越多、运载量越来越大、运行时速也越来越快，在此背景下，钢轨轨道受到的压力和磨损会不断增加。再加上铁路的轨道所处环境较为复杂，长时间受到外部自然环境的腐蚀，所以钢轨表面极易产生缺陷。如果没有尽早发现与维护，会导致缺陷恶化，从而给列车的安全带来隐患。为了实现铁路系统安全运营以及列车安全运行的目的，必须对铁轨进行有效、快速的检测以及钢轨维护作业。
而传统的养路机械功能单一，采用刚性轮对作为钢轨作业机构的走行装置，主要用于在低速情况下实施钢轨的养护施工作业，当施工作业速度提高时，由于轮对刚性连接的相互影响增大，刚性轮对转向架会发生蛇形运动，轮对相对钢轨左右横移、摇头，无法实现轮对和作业机构相对钢轨横断面的固定坐标位置。传统的刚性轮在通过曲线时，由于内侧钢轨比外侧钢轨距离短，在离心力作用下，轮对会产生较大横移量，通过左右导向轮对的滚动半径差，保证曲线通过性能，无法确保在高速情况下作业机构相对钢轨的固定位置。
目前部分钢轨作业机构设置有专门的导向机构，导向机构将作业小车的走行轮与作业机构的导向轮功能分开，但导向轮对半径相对较小，主要用来作业机构在钢轨上的支撑和辅助导向，依然无法实现高速下的检测、施工作业。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多功能钢轨作业机构的导向小车，以解决现有技术中存在的养护施工作业低速效率低，无法保证高速情况下的轮对相对钢轨固定位置的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，包括作业设备框架、导向组合轮和轨距支撑；
所述导向组合轮通过轮轴与所述作业设备框架相连接，所述轨距支撑与所述作业设备框架相铰接，且所述作业设备框架对称的设置在所述轨距支撑的两侧。
优选地，所述轨距支撑包括连杆结构和第一液压缸，所述连杆结构通过转动销与所述作业设备框架相连接，所述第一液压缸设置在所述连杆结构的中间。
优选地，所述连杆结构包括横向连杆和纵向连杆，所述横向连杆的一端通过转动销与所述作业设备框架转动连接，所述横向连杆的另一端与所述纵向连杆转动连接，所述第一液压缸呈对角线设置在所述横向连杆和所述纵向连杆之间。
优选地，所述导向组合轮包括锥形踏面和轮缘，所述轮缘设置在所述锥形踏面的内侧，所述轮轴通过轴承分别贯穿设置在所述锥形踏面和所述轮缘的中心。
优选地，所述轮轴通过轴承与所述作业设备框架之间通过螺栓刚性固定。
优选地，所述轨距支撑包括伸缩滑轨，所述伸缩滑轨的两端通过转动销分别与所述作业设备框架相连接。
优选地，所述轨距支撑包括三连杆液压，所述三连杆液压的两端通过分别与所述作业设备框架转动连接。
优选地，所述三连杆液压包括第一连接件、第二连接件和第二液压缸，所述第二液压缸的一端与所述第一连接件相连接，所述第二液压缸的另一端与所述第二连接件相连接，所述第一连接件的两端分别与所述作业设备框架和所述第二连接件转动连接，所述第二连接件远离所述第一连接件的一端与所述作业设备框架转动连接。
本实用新型提供的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，轨距支撑相对于作业设备框架可发生相应的转动，从而保证本发明提供的导向小车在通过曲线和直线位置时，作业设备框架相对钢轨横移量不产生变化，保证相应作业设备框架相对钢轨的横坐标位置不变，确保施工和检测作业的可靠性。
通过轨距支撑相对于作业设备框架可发生相应的转动实现的多自由度车轴，确保了该导向小车在直线和通过曲线位置时，小车的作业设备框架相对钢轨横移量不产生变化，克服了传统轮对在自走行时的摇头和横移运动。
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地介绍，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他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种多功能钢轨作业机构的导向小车的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种多功能钢轨作业机构的导向小车的结构示意图俯视图；
图3是本实用新型实施例提供的一种多功能钢轨作业机构的导向小车处于运行位状态时的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种多功能钢轨作业机构的导向小车处于工作位状态的结构示意图；
图5是本实用新型实施例提供的第二种多功能钢轨作业机构的导向小车的结构示意图正视图；
图6是本实用新型实施例提供的第三种多功能钢轨作业机构的导向小车中轨距支撑的结构示意图俯视图；
图7是本实用新型实施例提供的第三种多功能钢轨作业机构的导向小车中轨距支撑的结构示意图正视图；
图8是现有的刚性轮对钢导向小车在铁轨上产生蛇形运动的俯视示意图；
图9是本实用新型实施例提供的一种多功能钢轨作业机构的导向小车克服蛇形运动曲线通过铁轨的俯视示意图。
图中1、作业设备框架；2、导向组合轮；21、锥形踏面；22、轮缘；3、轨距支撑；31、连杆结构；311、横向连杆；312、纵向连杆；32、第一液压缸；33、伸缩滑轨；34、三连杆液压；341、第一连接件；342、第二连接件；343、第二液压缸；4、轮轴。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
实施例一：
参考图1-4，本实施例提供了一种多功能钢轨作业机构的导向小车，包括作业设备框架1、导向组合轮2和轨距支撑3；
导向组合轮2通过轮轴4与作业设备框架1相连接，轨距支撑3与作业设备框架1相铰接，且作业设备框架1对称的设置在轨距支撑3的两侧；轮轴4与作业设备框架1之间通过螺栓刚性固定。
轨距支撑3相对于作业设备框架1可发生相应的转动，从而保证本发明提供的导向小车在通过曲线和直线位置时，作业设备框架1相对钢轨横移量不产生变化，保证相应作业设备框架1相对钢轨的横坐标位置不变，确保施工和检测作业的可靠性；
本发明通过轨距支撑3相对于作业设备框架1可发生相应的转动实现的多自由度车轴，降低导向组合轮2轮对之间的相互影响，确保了该导向小车在直线和通过曲线位置时，小车的作业设备框架1相对钢轨横移量不产生变化，克服了传统轮对在自走行时的摇头和蛇形横移运动从而高速运行，提高钢轨养护作业的效率。
需要说明的是，作业设备框架1上可开放式的安装相应的检测或作业装置，实现其用途的多功能化。
参考图1-4，作为可选的实施方式，轨距支撑3包括连杆结构31和第一液压缸32，连杆结构31通过转动销与作业设备框架1相连接，第一液压缸32设置在连杆结构31的中间。
作为可选的实施方式，连杆结构31包括横向连杆311和纵向连杆312，横向连杆311的一端通过转动销与作业设备框架1转动连接，横向连杆311的另一端与纵向连杆312转动连接，第一液压缸32呈对角线设置在横向连杆311和纵向连杆312之间。
通过轨距支撑3根据作业需求调整作业设备框架1、导向组合轮2相对钢轨之间的距离，使导向小车能够在运行位状态和工作位状态灵活快速的切换，运行位状态时，第一液压缸32处于收缩状态，横向连杆311和纵向连杆312之间的夹角呈锐角状态折叠，此时作业设备框架1之间的间距最小，同时作业设备框架1两侧的导向组合轮2的间距也处于最小位置，导向组合轮2的内侧面远离钢轨，导向组合轮2外侧的高速运行面与钢轨相接触；当从运行位状态切换为工作位状态时，第一液压缸32伸出，横向连杆311和纵向连杆312在第一液压缸32的推动下展开，此时横向连杆311和纵向连杆312之间的夹角呈钝角，作业设备框架1之间的间距增大，同时作业设备框架1两侧的导向组合轮2的间距也增大，导向组合轮2的内侧面与钢轨紧密贴靠，从而高效实现从运行位状态切换为工作位状态。
作为可选的实施方式，导向组合轮2包括锥形踏面21和轮缘22，轮缘22设置在锥形踏面21的内侧，轮轴4分别通过轴承贯穿设置在锥形踏面21和轮缘22的中心。
通过导向组合轮2将走行和导向功能设计为一体，增大导向轮对半径，实现稳定的高速运行；
运行位状态时，轮缘22与铁轨分离，锥形踏面21与铁轨相接触，减小阻力，保证导向组合轮2在铁轨上的高速运转；工作位状态时，轮缘22与铁轨的内侧紧密贴靠，实现定位和导向，通过锥形踏面21和轮缘22的一体设计，增大轮体的半径同时进行限位，提高了导向小车的运行速度和稳定性，通过轮缘22实现导向和定位，避免导向组合轮2从铁轨上脱落，通过锥形踏面21在经过弯曲铁轨时可对导向小车的重心进行改善调整，有效的保证车体的平衡。
需要说明的是，轮缘22之间间距小于铁轨的间距，且轮缘22之间间距和一侧导向组合轮2宽度之和大于铁轨的间距。
实施例二：
参考图5，一种多功能钢轨作业机构的导向小车，与实施例一的区别特征在于，轨距支撑3包括伸缩滑轨33，伸缩滑轨33的两端通过转动销分别与作业设备框架1转动连接。
通过伸缩滑轨33直接的快速实现作业设备框架1之间间距的调整，通过转动销使作业设备框架1与伸缩滑轨33之间能够相对转动，从而适应不同的轨道情况，在导向小车经过弯道时保证作业设备框架1的平衡，调整横向位移。
实施例三：
参考图6，一种多功能钢轨作业机构的导向小车，与实施例一的区别特征在于，轨距支撑3包括三连杆液压34，三连杆液压34的两端分别与作业设备框架1转动连接。
作为可选的实施方式，三连杆液压34包括第一连接件341、第二连接件342和第二液压缸343，第二液压缸343的一端与第一连接件341相连接，第二液压缸343的另一端与第二连接件342相连接，第一连接件341的两端分别与作业设备框架1和第二连接件342转动连接，第二连接件342远离第一连接件341的一端与作业设备框架1转动连接。
通过第二液压缸343的伸缩调整第二连接件342和第一连接件341之间的相对角度，当第二液压缸343收缩时，第一连接件341和第二连接件342之间的角度变小做相应的转动折叠，实现运行位状态的转换；当第二液压缸343伸长时，第一连接件341和第二连接件342之间的角度增大并做相应的转动伸展，实现工作位状态的转换，从而根据实际需求调整作业设备框架1和导向组合轮2相对于钢轨的位置。
需要说明的是，本文所表述的术语“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”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本文的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，包括作业设备框架(1)、导向组合轮(2)和轨距支撑(3)；
所述导向组合轮(2)通过轮轴(4)与所述作业设备框架(1)相连接，所述轨距支撑(3)与所述作业设备框架(1)相铰接，且所述作业设备框架(1)对称的设置在所述轨距支撑(3)的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，所述轨距支撑(3)包括连杆结构(31)和第一液压缸(32)，所述连杆结构(31)通过转动销与所述作业设备框架(1)相连接，所述第一液压缸(32)设置在所述连杆结构(31)的中间。
3.根据权利要求2所述的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，所述连杆结构(31)包括横向连杆(311)和纵向连杆(312)，所述横向连杆(311)的一端通过转动销与所述作业设备框架(1)转动连接，所述横向连杆(311)的另一端与所述纵向连杆(312)转动连接，所述第一液压缸(32)呈对角线设置在所述横向连杆(311)和所述纵向连杆(312)之间。
4.根据权利要求1所述的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，所述导向组合轮(2)包括锥形踏面(21)和轮缘(22)，所述轮缘(22)设置在所述锥形踏面(21)的内侧，所述轮轴(4)分别贯穿设置在所述锥形踏面(21)和所述轮缘(22)的中心。
5.根据权利要求1所述的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，所述轮轴(4)与所述作业设备框架(1)之间通过螺栓刚性固定。
6.根据权利要求1所述的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，所述轨距支撑(3)包括伸缩滑轨(33)，所述伸缩滑轨(33)的两端通过转动销分别与所述作业设备框架(1)转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，所述轨距支撑(3)包括三连杆液压(34)，所述三连杆液压(34)的两端分别与所述作业设备框架(1)转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种多功能钢轨作业机构的导向小车，其特征在于，所述三连杆液压(34)包括第一连接件(341)、第二连接件(342)和第二液压缸(343)，所述第二液压缸(343)的一端与所述第一连接件(341)相连接，所述第二液压缸(343)的另一端与所述第二连接件(342)相连接，所述第一连接件(341)的两端分别与所述作业设备框架(1)和所述第二连接件(342)转动连接，所述第二连接件(342)远离所述第一连接件(341)的一端与所述作业设备框架(1)转动连接。
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