WO2018121494A1

WO2018121494A1 - 高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备

Info

Publication number: WO2018121494A1
Application number: PCT/CN2017/118446
Authority: WO
Inventors: 王朝林; 张正宁; 史立; 毕胜; 程俊红; 徐忠勇; 屈鹏飞; 隋斌
Original assignee: 山西高行液压股份有限公司
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2018-07-05
Also published as: CN106945169A; CN106945169B

Abstract

一种高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，由固定高度的地面支座（107）通过万向珠支承张拉台座，张拉台座固定有张拉动力机构，地面支座（107）内侧地表设置有轨道板生产线转运轨道（106），在转运轨道（106）两侧设置有轨道板定位支座（104）。该设备解决了现有技术存在的自动化程度低，张拉模具就位复杂及定位、张拉精度差等问题。

Description

高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备

技术领域

本发明涉及一种高速铁路上铺设的无砟轨道板生产线上专用的钢筋张拉设备，具体为高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备。

背景技术

现有技术的先张法生产高速铁路无砟轨道板主要采用固定台座法，采用这种方法的张拉过程是由八个台座共用一支张拉活动梁同时带动多根钢筋张拉，这种工艺的不足是张拉精度低，人工介入环节较多，模具的利用率较低，生产效率低下，设备占地面积大，土地复耕难度高，同时需要吊装作业较多，设备投入较大。

技术问题

本发明针对上述问题，提供了高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备。解决现有同类技术存在的自动化程度低，张拉模具就位复杂及定位、张拉精度差等问题。

技术解决方案

一种高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，包括侧向张拉装置与端向张拉装置，所述的侧向张拉装置包括与地面刚性固定的底座及置于所述底座上的侧张拉台座，所述的端向张拉装置包括与地面刚性固定的底座及置于所述底座上的端张拉台座，所述的侧张拉台座与端张拉台座上分别固定有侧张拉动力机构及端张拉动力机构，其特征是所述的底座包括至少两支相互独立并且高度固定的地面支座，所述的地面支座内侧地表设置有轨道板生产线转运轨道，所述的转运轨道两侧设置有定位支座。

所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是所述的地面支座顶端固定有端板，所述端板上设置有万向滚珠，所述的侧张拉台座、端张拉台座通过万向滚珠置于各自下部的地面支座上。

所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是设置有侧进给油缸，所述侧进给油缸的一端与地面支座相连，另一端与侧张拉台座相连；设置有端进给油缸，所述端进给油缸的一端与同侧地面支座相连，另一端与端张拉台座相连。

所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是所述侧张拉台座的端部设置有侧横移油缸，所述侧张拉台座横移油缸的底座与杆端分别连接地面支座与侧张拉台座；所述端张拉台座的端部设置有端横移油缸，所述端横移油缸的底座与杆端分别连接同侧的地面支座与端张拉台座。

所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是所述的侧张拉动力机构由至少两支并列固定为一体的张拉油缸构成，所述张拉油缸通过导板暨导柱固定在侧张拉台座上；所述的端张拉动力机构包括垂直叠合的两个张拉油缸组，每个张拉油缸组至少包括两个固定为一体的张拉油缸，所述两组张拉油缸通过导柱与导套固定在端张拉台座上，设置有与张拉杆连接的张拉杆链接头，所述张拉油缸杆端与张拉杆链接头相连，所述张拉杆链接头上设置有中孔即张拉杆孔。

所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是设置有定位锁紧机构，所述的定位锁紧机构包括一个齿轮套，所述齿轮套后端面与张拉杆链接头端面相接，齿轮套中心通孔为与张拉杆链接头同心的张拉杆孔，所述张拉杆链接头的张拉杆孔圆周上设有止动螺钉，所述齿轮套外周边设有与所述止动螺钉匹配的凸台,所述齿轮套的前端面制有止动槽，所述齿轮套圆周上有锁紧齿轮，所述齿轮套的上部设置有液压马达，所述液压马达的驱动齿轮与锁紧齿轮啮合。

所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是张拉杆链接头上与张拉杆孔垂直设置有插板槽，所述插板槽内有插板，所述插板上制有双位杆孔，相邻链接头内的插板接触配合，构成一个插板组，在插板组两端分别设置有A动作油缸与B动作油缸，所述A动作油缸与B动作油缸的杆端分别与对应侧的插板接触配合关联。

有益效果

本发明的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，将张拉台座高度固定设置，并在台座内侧设置固定高度的定位支座，作业时模具放置于定位支座上时即与张拉台座的高度对应，不需再调整作业高度。简单、省时、省力。在张拉台座与地面支座间采用万向珠结构，使张拉台座作纵、横移动时方便，灵活，阻力小。张拉台座两侧及后部分别设置横移油缸与进给油缸，使得张拉台座在定位、就位时能更灵活，准确。张拉动力机构采用双油缸或多油缸组合，可以减小设备体积，张拉动力更加充裕，张拉过程简洁，流畅。采用液压马达配合齿轮套进行定位锁紧，可保证定位精确，锁紧及时可靠。

本发明采用支座架高形式而非地坑台座的方式的生产线，转场简单，土地复耕难度降低，占地面积小；采用轨道运转系统，制造工艺环节不需要吊装设备介入，且轨道板后续浇筑、凝固工艺等不占用张拉工位，生产流转效率高；张拉装置自动对接张拉杆张拉、自动进行张拉锁紧，张拉工艺自动化程度高，无人工介入；单根钢筋张拉使张拉精度控制更精确。

附图说明

图1是张拉设备作业状态示意图；

图2是端向张拉装置结构示意图；

图3是侧向张拉装置结构示意图；

图4是图3C部位结构放大示意图；

图5是本张拉动力机构与定位锁紧机构结构示意图；

图6是图5中定位锁紧机构局部剖示图；

图7是定位锁紧机构装配示意图；

图8是插板结构示意图；

图9是插板机构示意图；

图10是双张拉油缸组结构示意图。

图中，1-A动作油缸；2-齿轮箱；3-液压马达；4-固定板；5-后导板；6-张拉板；7-张拉油缸；8-纵连接板；9-前导板；10-垫板；11-张拉杆孔；12-驱动齿轮；13-齿轮套；14-锁紧齿轮；15-张拉杆链接头；16-外齿形凸台；17-张拉杆；18-止动槽；19-插板槽；20-回转槽；21-止动螺钉；22-凸台；23-定位头；24-油缸推头；25-顶杆；26-插板；27-B动作油缸；28-侧连孔；29-双位杆孔；30-第二张拉板；31-第二油缸组；32-第二插板；101-端向张拉装置；102-模具；103-侧向张拉装置；104-定位支座；105-运转小车；106-轨道；107-地面支座；108-侧梁；110-侧张拉台座；111-端张拉台座；113-端横移油缸；114-端就位油缸；115-端进给油缸；116-端定位导向轮；118-侧横移油缸；122-侧进给油缸；123-侧就位油缸；124-侧定位导向轮。

本发明的实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

本发明是高速铁路无砟轨道板流水机组生产线中一组关键设备，其发明思想是以液压驱动、控制为核心实现张拉设备全自动化作业。

图1-4所示，根据高速铁路Ⅲ型轨道板设计标准，轨道板内需要放置纵向与横向预应力钢筋，在成型之前进行张拉使之产生应力并固定。据此，张拉设备双向布置，图中纵向张拉装置101与侧向张拉装置103分别布置在轨道板模具102纵横两侧的张拉位。模具由运转小车105沿轨道106运至张拉工位，在轨道两侧固定有四个等高度设定的定位支座104。运转小车进入设定位置后将模具放入四个定位支座上，模具底部的定位台与定位支座上的定位槽对应将模具定位。此时，模具在该工位的作业高度已确定。图2中，端向张拉装置101包括端张拉台座111，该端张拉台座由两条与地面刚性固定且高度相同的地面支座107支承。其中地面支座可以是两支以上，根据实际需要设置。图3中侧向张拉装置103包括四支等高的地面支座107及固定在其上的侧张拉台座110。

上述地面支座的高度固定。并且地面支座、端/侧张拉台座及固定在张拉台座上的张拉装置总体高度与定位支座、模具的整体高度对应，张拉作业时只需作水平定位调整即可。在地面支座顶端固定有水平端板，在端板表面制有一个或若干个凹槽，在凹槽放置滚珠，称为万向滚珠，端/侧张拉台座通过万向滚珠置于所述地面支座上。采用此种结构，使得张拉台座在水平方向可作任意调整。

图2所示，端张拉台座111的侧端设置有端横移油缸113，该横移油缸的杆端、底座分别连接地面支座与端张拉台座。通过该端横移油缸可使端张拉台座进行横向位移。上述端横移油缸可以在两端同时设置。所述端张拉台座的后部设置有一个或数个端进给油缸115，所述的端进给油缸的杆端与底座亦分别连接地面支座与端张拉台座。端进给油缸115的作用是张拉过程中使张拉台座整体向模具纵向端靠近便于调整定位。图中所示，在端张拉台座的一端或两端还安装有就位油缸114，其作用是使端张拉台座上的张拉油缸与张拉定位锁紧机构进入张拉位。

图3与图4所示，侧张拉台座110的一端或两端安装有侧横移油缸118，在侧张拉台座的后部安装有一支或多支侧进给油缸122，所述各油缸的安装结构同样是将杆端与底座分别连接地面支座与侧张拉台座。其作用是使侧张拉台座进行横向移动或进给、退出操作。在侧张拉台座的两端还安装有侧就位油缸123。

图2-4中，端张拉台座与侧张拉台座的前端角位置，分别设置了端定位导向轮116与侧定位导向轮124，通过该二者分别与张拉模具相应位置的定位台/板匹配使张拉台座的定位精准、简便、快捷。

图5所示是安装在侧张拉台座上的张拉装置，在侧张拉台座上并列布置有若干个与轨道板模具上对应侧张拉杆一一对应的张拉装置。该张拉装置包括张拉油缸与定位锁紧机构，其中张拉油缸实质是由两支张拉油缸7组成一个张拉油缸组或者称为张拉动力机构，由其直接对钢筋施加拉力。张拉油缸通过固定在张拉台座上水平设置的导柱及与导柱匹配的导板安装在张拉台座上。在张拉装置后部设有侧梁108，各张拉装置分别与侧梁刚性连接，侧就位油缸123的杆端与侧梁连接。本实施例中两支张拉油缸7纵向配置并安装在固定板4与后导板5之间，后导板外侧设置有张拉板6，两支张拉油缸的杆端固定在该张拉板6上。张拉杆6上固定有一拉杆，该拉杆的前端与一个张拉杆链接头15固定连接。张拉杆链接头的中孔为张拉杆孔。图中所示，固定板4与前导板9之间通过给连接板8相连固定，前导板上部为齿轮箱2，在齿轮箱正面板上有张拉杆孔11，在孔的两侧固定有垫板10。

图6-7所示，前导板上部齿轮箱2内设置有一个齿轮套13，该齿轮套中心通孔为张拉杆孔，齿轮套圆周体上有一个锁紧齿轮14，该锁紧齿轮14与液压马达3的驱动齿轮12（输出齿轮）啮合。齿轮套13的后部与张拉杆链接头15的前部端面相接。在张拉杆链接头的张拉杆孔圆周上设有止动螺钉21，在齿轮套对应面的外圆周上有与止动螺钉对应匹配的凸台22。为了使齿轮套与张拉杆链接头之间圆满配合，在张拉杆链接头端面张拉杆孔入口处制作回转槽20，齿轮套对应面的圆周上制作相应匹配的回转台。齿轮套13的前部设置有与张拉杆锁紧螺母的外齿形凸台16对应的止动槽18。

图8-9所示，在张拉杆链接头上，与张拉杆孔轴线垂直方向制作有插板槽19，该插板槽的宽度与张拉位移行程对应并略大于该位移行程长度，插板槽内有插板26，插板上有双位杆孔29，该双位杆孔的小口径孔位与张拉杆17上卡槽对应匹配。在插板的一侧端面上有螺孔，螺孔内有顶杆/螺栓，顶杆的另一端为凸圆形或直接设置一滚珠。通过该顶杆与相邻插板关联，使相邻张拉机构间插板在锁紧与解锁时同步实施，进给与张拉时接触关联但独立作业。

置于张拉台座上若干个张拉装置/机构上的插板构成一个相连的插板组，该插板组的两端插板分别与A动作油缸1和B动作油缸27相连，该两个油缸的杆端固定有油缸推头24，与油缸推头对应的插板一侧上有顶杆25，二者同样以接触配合方式相连。

图10所示，根据Ⅲ型轨道板设计标准，轨道板轴向侧有纵向两排张拉钢筋，与此对应，端张拉台座上每一台张拉装置均由两个纵向并列的张拉油缸组构成。图中张拉板6、张拉油缸7、插板26下部对应安装有第二张拉板30、第二油缸组31与第二插板32，同时还有对应的第二张拉杆链接头。

工作时，承载轨道板模具的运转小车沿轨道移动至张拉设备内侧就位并将轨道板模具放置于定位支座上。此时，轨道板模具高度与端/侧张拉装置的高度严格匹配，误差在设计范围内。液压站工作，端/侧进给油缸（115、122）、端/侧横移油缸（113、118）工作、端/侧就位油缸（114、123）按设定程序工作，两侧张拉装置就位。

初始状态下，张拉杆与张拉钢筋结合就位，张拉杆的外螺纹旋有异形螺母（锁紧螺母）；异形螺母外圆180度位置有两个外齿形凸台16；此时张拉锁紧机构中的齿轮套旋转停留位置并不确定，凸台22处于随机位置，无法满足可靠对接条件，需要精确定位。首先，液压马达3低压低速旋转，马达驱动齿轮12亦低速旋转并驱动锁紧齿轮14暨齿轮套13低速旋转，张拉杆链接头15同时沿轴线方向前移并缓慢靠近齿轮套13，当接近齿轮套时，凸台22与止动螺钉21碰撞咬合，使齿轮套13的止动槽18处于水平位置；张拉台座沿轴线方向移动，使张拉杆17依次进入齿轮套13与张拉杆链接头15的杆孔内，张拉杆上异形螺母的外齿形凸台16与止动槽18碰撞咬合。

此时，A动作油缸1活塞杆为伸出状态，B动作油缸27活塞杆为收缩状态，张拉杆17穿过插板26大口径孔位进入张拉杆链接头内。锁紧作业时， A动作油缸1有杆腔与无杆腔压力平衡，活塞杆位置处于浮动状态，B动作油缸27活塞杆伸出，带动油缸推头24平移并推动插板组同步横向位移，张拉杆17进入锁紧位，如图4-5所示状态。

张拉油缸7工作，张拉杆链接头15后退开始进入张拉状态，同时液压马达工作，驱动锁紧齿轮暨齿轮套转动，带动异形螺母同时对张拉钢筋进行锁紧。所述液压马达与张拉油缸共用液压站，当张拉到位时，张拉油缸停止工作的同时液压马达也停止工作。张拉与锁紧同时完成。

解锁作业时，B动作油缸8有杆腔与无杆腔压力平衡，活塞杆位置处于浮动状态，A动作油缸1活塞杆伸出，带动油缸推头推动插板组同步反向位移，张拉杆17进入解锁位即大孔径位置。

本发明的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备匹配有专用控制装置及程序运行软件，本发明仅涉及硬件设备。

在对本发明的示范性实施例进行描述时。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不能被认为用于限定本发明的实施范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

一种高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，包括侧向张拉装置（103）与端向张拉装置（101），所述的侧向张拉装置包括与地面刚性固定的底座及置于所述底座上的侧张拉台座（111），所述的端向张拉装置包括与地面刚性固定的底座及置于所述底座上的端张拉台座（110），所述的侧张拉台座与端张拉台座上分别固定有侧张拉动力机构及端张拉动力机构，其特征是所述的底座包括至少两支相互独立并且高度固定的地面支座（107），所述的地面支座内侧地表设置有轨道板生产线转运轨道（106），所述的转运轨道两侧设置有定位支座（104）。
根据权利要求1所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是所述的地面支座（107）顶端固定有端板，所述端板上设置有万向滚珠，所述的侧张拉台座、端张拉台座通过万向滚珠置于各自下部的地面支座上。
根据权利要求2所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是设置有侧进给油缸（122），所述侧进给油缸的一端与地面支座相连，另一端与侧张拉台座相连；设置有端进给油缸（115），所述端进给油缸的一端与同侧地面支座相连，另一端与端张拉台座相连。
根据权利要求3所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是所述侧张拉台座的端部设置有侧横移油缸（118），所述侧张拉台座横移油缸的底座与杆端分别连接地面支座与侧张拉台座；所述端张拉台座的端部设置有端横移油缸（113），所述端横移油缸的底座与杆端分别连接同侧的地面支座与端张拉台座。
根据权利要求1-4中任一权利要求所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是所述的侧张拉动力机构由至少两支并列固定为一体的张拉油缸构成，所述张拉油缸通过导板暨导柱固定在侧张拉台座上；所述的端张拉动力机构包括垂直叠合的两个张拉油缸组，每个张拉油缸组至少包括两个固定为一体的张拉油缸，所述两组张拉油缸通过导柱与导套固定在端张拉台座上，设置有与张拉杆连接的张拉杆链接头（15），所述张拉油缸杆端与张拉杆链接头相连，所述张拉杆链接头上设置有中孔即张拉杆孔（11）。
根据权利要求5所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是设置有定位锁紧机构，所述的定位锁紧机构包括一个齿轮套（13），所述齿轮套后端面与张拉杆链接头端面相接，齿轮套中心通孔为与张拉杆链接头同心的张拉杆孔，所述张拉杆链接头的张拉杆孔圆周上设有止动螺钉（21），所述齿轮套外周边设有与所述止动螺钉匹配的凸台（22）,所述齿轮套的前端面制有止动槽（18），所述齿轮套圆周上有锁紧齿轮（14），所述齿轮套的上部设置有液压马达（3），所述液压马达的驱动齿轮（12）与锁紧齿轮啮合。
根据权利要求5所述的高速铁路轨道板先张法流水机组生产线张拉设备，其特征是张拉杆链接头上与张拉杆孔垂直设置有插板槽（19），所述插板槽内有插板（26），所述插板（26）上制有双位杆孔（29），相邻链接头内的插板（26）接触配合构成一个插板组，在插板组两端分别设置有A动作油缸（1）与B动作油缸（27），所述A动作油缸与B动作油缸的杆端分别与对应侧的插板接触配合。