[發明專利]一種快速換枕多功能自動化機械

在審

• 申請號: 201910454014.3
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110042709A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 孫中朝;段維華;王德武;于向軍;魏志杰;戰麗梅
• 申請（專利權）人: 昆明學院
• 主分類號: E01B29/10
• 分類號: E01B29/10;E01B29/22
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

1.一種快速換枕多功能自動化機械，其特征在于：是由自行軌道車、集成提軌換枕多功能裝置、剛性吊架起重裝置、CMOS圖像傳感器、充電電池組及逆變器和液壓系統及控制系統箱組成，充電電池組及逆變器為油泵和控制系統提供動力，液壓系統及控制系統箱內設有油箱、油泵、液壓控制系統和自動控制系統；

所述的自行軌道車是由驅動裝置、從動輪組件、車架和六個等強度懸臂梁組成，車架設有第一橫梁、第二橫梁和二個縱梁，充電電池組及逆變器和液壓系統及控制系統箱設置在軌道車的二個縱梁上；

所述的驅動裝置是由制動減速雙輸出軸液壓馬達、二個聯軸器、二個第一階梯軸、二個第一軸承、二個第二軸承、二個第三軸承、二個軌道車輪、二個第一剖分式軸承支撐、二個第二剖分式軸承支撐和二個第三剖分式軸承支撐組成，制動減速雙輸出軸液壓馬達設有第一輸出軸、第二輸出軸和方形法蘭盤，第一階梯軸設有第一軸頸、第二軸頸、第三軸頸、第四軸頸和第五軸頸，軌道車輪設有軸孔，第一剖分式軸承支撐是由軸承座和軸承蓋組成，第二剖分式軸承支撐是由軸承座和軸承蓋組成，第三剖分式軸承支撐是由軸承座和軸承蓋組成；

將第一軸承套設于第一階梯軸第二軸頸上固連，第二軸承套設于第一階梯軸第三軸頸上固連，第一階梯軸第四軸頸穿設于車輪軸孔內固連，第三軸承套設于第一階梯軸第五軸頸上固連，將制動減速雙輸出軸液壓馬達方形法蘭盤對稱固連于車架第一橫梁下面中部，第一剖分式支撐軸承座、第二剖分式支撐軸承座和第三剖分式支撐軸承座分別固連于車架第一橫梁下面，聯軸器分別套設于制動減速雙輸出軸液壓馬達第一輸出軸和第一階梯軸第一軸頸上固連，使裝于第一階梯軸上的第一軸承、第二軸承和第三軸承分別置于第一剖分式支撐軸承座、第二剖分式支撐軸承座和第三剖分式支撐軸承座內，再將第一剖分式支撐軸承蓋、第二剖分式支撐軸承蓋和第三剖分式支撐軸承蓋分別與第一剖分式支撐軸承座、第二剖分式支撐軸承座和第三剖分式支撐軸承座對正固連，重復本段所述同樣的操作，組成驅動裝置；

所述的從動輪裝置是由第二階梯軸、二個第四剖分式軸承支撐、二個第四軸承、二個第五剖分式軸承支撐、二個軌道車輪和二個第五軸承組成，第二階梯軸設有對稱的二個第一軸頸、二個第二軸頸和二個第三軸頸，第四剖分式軸承支撐是由軸承座和軸承蓋組成，第五剖分式軸承支撐是由軸承座和軸承蓋組成，軌道車輪設有軸孔；

將二個第五軸承分別套設于第二階梯軸二個第三軸頸固連，二個車輪軸孔分別套設于第二階梯軸二個第二軸頸固連，二個第四軸承分別套設于第二階梯軸二個第一軸頸固連，二個第四剖分式支撐軸承座和二個第五剖分式支撐軸承座分別固連于第二橫梁下面，使裝于第二階梯軸上的二個第四軸承和二個第五軸承分別置于二個第四剖分式支撐軸承座和二個第五剖分式支撐軸承座內，再將二個第四剖分式支撐軸承蓋和二個第五剖分式支撐軸承蓋分別與二個第四剖分式支撐軸承座和二個第五剖分式支撐軸承座對正固連，組成從動輪裝置；

所述的往返軌道裝置是由二個倒置等腰梯形鏈軌板驅動輪、二個減速液壓馬達、六個第一升降裝置和二個從動輪組成，倒置等腰梯形鏈軌板驅動輪設有縱梁，縱梁設有第一軸孔和二個第二軸孔，減速液壓馬達設有輸出軸和法蘭盤，從動輪設有軸孔；

所述的第一升降裝置是由第一液壓油缸、第一方筒形固定臂、第一方筒形伸縮臂和L形銷軸組成，第一液壓油缸活塞桿設有單耳環，第一方筒形固定臂設有封閉端，第一方筒形伸縮臂設有方形法蘭盤，L形銷軸設有雙耳環、方形法蘭盤和軸頸；

將六個等強度懸臂梁對稱固連于第一橫梁和第二橫梁上表面適當位置，將第一液壓油缸穿入第一方筒形固定臂內，使第一液壓油缸缸體與第一方筒形固定臂封閉端固連，第一方筒形伸縮臂穿設于第一方筒形固定臂內，第一方筒形伸縮臂與第一方筒形固定臂形成移動副，將第一液壓油缸活塞桿單耳環與L形銷軸雙耳環同軸形成鉸鏈連接，避免第一液壓油缸活塞桿承受彎矩，使第一方筒形伸縮臂方形法蘭盤與L形銷軸方形法蘭盤對正固連，組成第一升降裝置；

將減速液壓馬達輸出軸與倒置等腰梯形鏈軌板驅動輪縱梁第一軸孔同軸穿入，使減速液壓馬達輸出軸與倒置等腰梯形鏈軌板驅動輪的鏈輪固連，并使減速液壓馬達法蘭盤與縱梁固連，將二個第一升降裝置的L形銷軸軸頸分別與縱梁二個第二軸孔同軸穿入，形成鉸鏈連接，將二個第一升降裝置的第一方筒形固定臂分別固連于二個等強度懸臂梁上；

將第一升降裝置的L形銷軸軸頸與從動輪軸孔同軸穿入，形成鉸鏈連接，再將第一升降裝置的第一方筒形固定臂固連于等強度懸臂梁上，重復本段所述同樣的操作，組成自行軌道車；

所述的集成提軌換枕多功能裝置是由第一伸縮組件、第一升降組件、轉枕及推拉軌枕組件、提軌組件和第一激光位移傳感器組成；

所述的第一伸縮組件是由第一階梯方筒形固定臂、第一階梯方筒形伸縮臂、第二階梯方筒形伸縮臂和第一伸縮套式液壓油缸組成，第一階梯方筒形固定臂設有筒肩，第一階梯方筒形伸縮臂設有筒肩和長槽孔，第二階梯方筒形伸縮臂設有封閉端、筒肩和長槽孔，第一伸縮套式液壓油缸缸體設有方形法蘭盤、末級伸縮套筒設有法蘭盤；

將第二階梯方筒形伸縮臂套設于第一伸縮套式液壓油缸上，使第一伸縮套式液壓油缸末級伸縮套筒法蘭盤對稱固連于第二階梯方筒形伸縮臂封閉端，第一階梯方筒形伸縮臂套設于第二階梯方筒形伸縮臂上，使第二階梯方筒形伸縮臂與第一階梯方筒形伸縮臂形成移動副，第一階梯方筒形固定臂套設于第一階梯方筒形伸縮臂上，使第一伸縮套式液壓油缸缸體方形法蘭盤固連于第一階梯方筒形固定臂上，第一階梯方筒形伸縮臂與第一階梯方筒形固定臂形成移動副，組成第一伸縮組件；

所述的轉枕及推拉軌枕組件是由箱體、擺動液壓馬達、第二齒輪、第三齒輪、轉軸、端蓋和擒枕套組成，箱體設有頂板、軸套和限位銷，箱體頂板設有長方孔，擺動液壓馬達設有方形法蘭盤，轉軸設有第一軸頸、第二軸頸和法蘭盤，擒枕套設有具有塑膠襯套的套筒、限位圓弧槽和與軌枕端部外表面共形的內表面；

將第二齒輪套設固連于擺動液壓馬達輸出軸上，置于第二方筒形伸縮臂內，使第二齒輪對正第二方筒形伸縮臂封閉端長方孔，擺動液壓馬達方形法蘭盤固連于第二方筒形伸縮臂封閉端上，將轉軸穿設于箱體的軸套內，使轉軸的第二軸頸與箱體軸套形成轉動副，第三齒輪套設固連于轉軸第一軸頸上，使第三齒輪對正箱體頂板長方孔，端蓋對稱固連于箱體上，擒枕套與轉軸法蘭盤固連，使箱體限位銷插入擒枕套限位圓弧槽左端，組成轉枕及推拉軌枕組件；

所述的提軌組件是由第三橫梁、升降機構、二個方筒形吊桿、第二方筒形固定臂、二個第二方筒形伸縮臂、蓋板和二個提軌液壓油缸組成，第三橫梁設有凹槽，方筒形吊桿設有二個方形法蘭盤，第二方筒形固定臂設有長槽孔、裝拆工藝口和對稱的二個半圓孔，第二方筒形伸縮臂設有半圓柱孔和雙耳環，提軌液壓油缸缸體設有加力板、活塞桿設有撐板；

所述的升降機構是由懸臂梁、第三方筒形固定臂、第三方筒形伸縮臂、第四方筒形伸縮臂、第二伸縮套式油缸、撐架、第一連桿和第二連桿組成，懸臂梁設有方形法蘭盤，第三方筒形固定臂設有封閉端，第三方筒形伸縮臂設有方形法蘭盤，方形法蘭盤設有圓環和對稱的二個槽孔，第四方筒形伸縮臂設有對稱的二個長槽孔、方形法蘭盤和雙耳環，第二伸縮套式油缸缸體設有法蘭盤、一級伸縮套筒設有法蘭盤、二級伸縮套筒設有法蘭盤，撐架設有方孔和對稱的二個撐板，第一連桿設有對稱的二個單耳環，第二連桿設有雙耳環和單耳環；

將第二伸縮套式油缸穿設于第三方筒形固定臂內，使第二伸縮套式油缸法蘭盤對稱固連于第三方筒形固定臂封閉端，將第三方筒形伸縮臂穿設于第三方筒形固定臂內，第三方筒形伸縮臂與第三方筒形固定臂形成移動副，使第二伸縮套式油缸二級伸縮套筒穿出第三方筒形伸縮臂圓環內孔，使第二伸縮套式油缸一級伸縮套筒法蘭盤與第三方筒形伸縮臂法蘭盤圓環對稱固連，將第三方筒形伸縮臂法蘭盤與撐架方孔上表面對正固連，將第四方筒形伸縮臂從撐架方孔下面穿入，穿設于第三方筒形伸縮臂內，使第四方筒形伸縮臂與第三方筒形伸縮臂形成移動副，使第二伸縮套式油缸二級伸縮套筒法蘭盤與第四方筒形伸縮臂法蘭盤對稱固連，將第三方筒形固定臂固連于懸臂梁方形法蘭盤上，將第一連桿一端單耳環、第二連桿雙耳環和第四方筒形伸縮臂雙耳環鉸鏈連接，將懸臂梁對稱固連于第三橫梁側面上，組成升降機構；

將二個提軌液壓油缸分別固連于二個第二方筒形伸縮臂半圓柱孔內，將二個第二方筒形伸縮臂從第二方筒形固定臂二端分別穿設于其內，使第二方筒形伸縮臂與第二方筒形固定臂形成移動副，將第一連桿穿入第二方筒形固定臂長槽孔內，使第二方筒形伸縮臂雙耳環與第一連桿另一端單耳環鉸鏈連接，將第二連桿穿入第二方筒形固定臂長槽孔內，使另一個第二方筒形伸縮雙耳環與第二連桿單耳環鉸鏈連接，將蓋板對稱固連于第二方筒形固定臂裝拆工藝口上，將二個吊桿的方形法蘭盤對稱固連于第二方筒形固定臂上表面，將二個吊桿的另一個方形法蘭盤對稱固連于撐架下表面，將第三橫梁對稱固連于自行軌道車二個縱梁上，組成提軌組件；

將第一激光位移傳感器對稱固連于第一階梯方筒形固定臂上表面，第一階梯方筒形固定臂固連于第三橫梁上，組成集成提軌換枕多功能裝置；

所述的剛性吊架起重裝置是由二個第四懸臂梁、縱梁組件、第二伸縮組件、第二升降組件、二個抓放組件、貯存軌枕箱和二個第四橫梁組成，第四懸臂梁設有第一方形法蘭盤和第二方形法蘭盤，貯存軌枕箱設有數個軌枕倉，其中左側一半軌枕倉用于貯存好軌枕，右側一半軌枕倉用于貯存壞軌枕；

所述的縱梁組件是由方筒形縱梁、低速大扭矩液壓馬達、聯軸器、螺桿、二個單耳環支座、方形螺母、連接組件和第二激光位移傳感器組成，方筒形縱梁對稱設有二個長槽孔和二個方形法蘭盤，低速大扭矩液壓馬達設有方形法蘭盤，螺桿設有第一軸頸、第二軸頸和第三軸頸；

所述的連接組件是由第一連接板、二個滾輪、第二連接板和二個銷軸組成，第一連接板設有二個銷軸孔、凸緣和法蘭盤，滾輪設有銷軸孔，第二連接板設有二對銷軸孔、凸緣和法蘭盤；

將方形螺母旋上螺桿適當位置，將二個單耳環支座分別套設于螺桿第二軸頸和第三軸頸上，聯軸器將低速大扭矩液壓馬達輸出軸和螺桿第一軸頸同軸固連，將其穿設于方筒形縱梁內，使二個單耳環支座和低速大扭矩液壓馬達方形法蘭盤分別固連于方筒形縱梁底板上，將二個滾輪銷軸孔分別與第二連接板二對銷軸孔和第一連接板二個銷軸孔同軸穿入二個銷軸，使第一連接板凸緣和第二連接板凸緣分別置于方筒形縱梁二個長槽孔內與方形螺母對正固連，方筒形縱梁二個方形法蘭盤分別與二個第四懸臂梁第一方形法蘭盤對正固連，將第二激光位移傳感器固連于其中一個第四懸臂梁上，組成縱梁組件；

所述的第二伸縮組件是由第二階梯方筒形固定臂、第三階梯方筒形伸縮臂、第四階梯方筒形伸縮臂、第三伸縮套式液壓油缸、端蓋、推板和第三激光位移傳感器組成，第二階梯方筒形固定臂設有法蘭盤、筒肩和長槽孔，第三階梯方筒形伸縮臂設有第一筒肩、第二筒肩和長槽孔，第四階梯方筒形伸縮臂設有筒肩、封閉端和二個單耳環，第三伸縮套式液壓油缸設有法蘭盤、一級伸縮套筒和二級伸縮套筒，二級伸縮套筒設有法蘭盤；

將端蓋對稱固連于第三伸縮套式液壓油缸法蘭盤上，第四階梯方筒形伸縮臂套設于第三伸縮套式液壓油缸上，使第三伸縮套式液壓油缸二級伸縮套筒法蘭盤對稱固連于第四階梯方筒形伸縮臂封閉端，第三階梯方筒形伸縮臂套設于第四階梯方筒形伸縮臂上，第四階梯方筒形伸縮臂與第三階梯方筒形伸縮臂形成移動副，再將第二階梯方筒形固定臂套設于第三階梯方筒形伸縮臂上，第三階梯方筒形伸縮臂與第二階梯方筒形固定臂形成移動副，使端蓋與第二階梯方筒形固定臂法蘭盤固連，推板對稱固連于第四階梯方筒形伸縮臂封閉端，將第三激光位移傳感器固連于推板上，組成第二伸縮組件；

所述的第二升降組件是由上橫梁、二個第四方筒形固定臂、二個第二液壓油缸、二個第五方筒形伸縮臂、下橫梁和第四激光位移傳感器組成，上橫梁設有二個雙耳環，第四方筒形固定臂設有方形法蘭盤，第二液壓油缸缸體設有法蘭盤、活塞桿設有法蘭盤，第五方筒形伸縮臂設有方形法蘭盤，下橫梁對稱設有二個長槽孔，長槽孔對稱設有二對銷軸孔；

將二個第二液壓油缸缸體法蘭盤對稱固連于下橫梁上，二個第四方筒形固定臂分別對稱套設于二個第二液壓油缸上，使二個第四方筒形固定臂方形法蘭盤固連于下橫梁上，二個第五方筒形伸縮臂分別穿設于二個第四方筒形固定臂內，使第五方筒形伸縮臂與第四方筒形固定臂形成移動副，二個第二液壓油缸活塞桿法蘭盤對稱固連于上橫梁上，二個第五方筒形伸縮臂方形法蘭盤對稱固連于上橫梁上，第四激光位移傳感器對稱固連于下橫梁上，組成第二升降組件；

所述的抓放組件是由第一杠桿、第三液壓油缸、二個扇形齒輪、二個連接件、螺旋壓簧、第二杠桿、二個U形雙聯扭簧、二個抓脫件和二個半圓筒形橡膠襯套組成，第一杠桿設有雙耳環、銷軸孔、凹槽、方孔和單耳環，方孔設有銷軸孔，單耳環設有限位柱，第三液壓油缸缸體設有單耳環、活塞桿設有單耳環，連接件設有單耳環和凹槽，第二杠桿與第一杠桿結構形式一樣，抓脫件設有雙耳環和二分之一內圓柱面；

將二個半圓筒形橡膠襯套分別與二個抓脫件二分之一內圓柱面對正固連，將第一杠桿單耳環、U形雙聯扭簧和抓脫件雙耳環鉸鏈連接，將第二杠桿單耳環、U形雙聯扭簧和抓脫件雙耳環鉸鏈連接，第一杠桿單耳環限位柱和第二杠桿單耳環限位柱分別卡主二個U形雙聯扭簧，U形雙聯扭簧使抓脫件能夠恢復安裝時的形態，便于抓放軌枕螺栓，將二個扇形齒輪分別置入第一杠桿凹槽和第二杠桿凹槽內固連，二個連接件單耳環分別與第一杠桿方孔上銷軸孔和第二杠桿方孔上銷軸孔同軸鉸鏈連接；

將第一杠桿插入下橫梁長槽孔內，使第一杠桿銷軸孔與下橫梁長槽孔上的一對銷軸孔同軸鉸鏈連接，第二杠桿插入下橫梁長槽孔內，使第二杠桿銷軸孔與下橫梁長槽孔上的另一對銷軸孔同軸鉸鏈連接，使二個扇形齒輪嚙合，使第一杠桿和第二杠桿同步擺動，將螺旋壓簧適當壓縮分別置入二個連接件凹槽內，第三液壓油缸缸體單耳環與第二杠桿雙耳環鉸鏈連接，第三液壓油缸活塞桿單耳環與第一杠桿雙耳環鉸鏈連接，組成抓放組件，重復本段所述相同的操作，組成另一個抓放組件；

將第一連接板法蘭盤和第二連接板法蘭盤分別固連于第二階梯方筒形固定臂上，第四階梯方筒形伸縮臂二個單耳環分別與上橫梁二個雙耳環同軸鉸鏈連接，將二個第四橫梁分別對稱固連于軌道車二個縱梁上，二個第四懸臂梁第二方形法蘭盤分別對稱固連于二個第四橫梁上，貯存軌枕箱對稱固連于軌道車二個縱梁上，組成剛性吊架起重裝置；

CMOS圖像傳感器固連于軌道車縱梁的外側，組成快速換枕多功能自動化機械。