技术领域
[0001] 本
发明涉及一种对
铁路
钢轨立螺栓螺帽拆装的扳手，具体涉及一种铁路养护作业的小型高精度内燃螺栓扳手。
背景技术
[0002] 目前，铁路钢轨螺栓螺帽均采用人工T型扳手或
电动机械扳手进行拆装，效率低，工人劳动强度较大；而且，在拧紧每颗螺栓螺帽时，其拧紧程度（拧紧
力）难以保证均匀，或难以保证拧紧程度大致相同，导致不同螺栓螺帽之间的拧紧程度不一致，其在钢轨中的受力也不均匀，影响钢轨的受力平衡。而且，由于拆卸和安装效率低，难以满足短时间
天窗内作业要求，经常影响列车的通行，而且也存在一定的安全隐患。
发明内容
[0003] 本发明技术旨在解决因铁路钢轨两边的立螺栓螺帽，因效率低难以在较短的天窗时间内完成在线拆装作业，提供一种小型、轻便、高效的高精度内燃螺栓扳手。
[0004] 本发明采用的技术方案如下：高精度内燃螺栓扳手，包括
机架，其特征在于：在机架上设置有
内燃机、变速装置、套筒轴、套筒、套筒高度调节机构和套筒操纵机构，在机架下面设置有前走行轮、后走行轮和辅助
支撑轴；作为动力的内燃机的
输出轴通入变速装置内，经变速装置变速后，将内燃机的转速降低到工艺要求的转速，变速装置输出的动力带动套筒轴转动，从而带动设置在套筒轴下端的套筒转动。
[0005] 进一步的特征时：所述的变速装置，包括壳体，在壳体内设置有一级轴，一级轴上的一级
齿轮与内燃机输出轴上的传动齿轮
啮合；在一级轴上设置有
锥齿轮，锥齿轮同时与上、下排列的、空套在二级轴上的第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合传动；在第一伞齿轮和第二伞齿轮之间，设置的换向拨叉盘套在二级轴上，能在二级轴上轴向移动，同时能带动二级轴转动，换向拨叉盘的上、下侧面都设置有能与第一伞齿轮和第二伞齿轮相配合的凸起；
[0006] 在二级轴上设置有二级传动齿轮，二级传动齿轮与三级
传动轴上的介轮啮合，在介轮的旁边，设置有一组或两组套筒轴，在每组套筒轴上设置有套筒齿轮与介轮啮合，介轮通过套筒齿轮带动每组套筒轴转动，从而带动套筒转动。
[0007] 本发明的套筒高度调节机构，是将前走行轮、后走行轮可转动式连接在机架上，通过调整前走行轮、后走行轮安装在竖直方向或
水平方向的
角度，调节前走行轮、后走行轮相对于套筒底端的高度。
[0008] 本发明的套筒操纵机构，包括操纵机构
手柄，在操纵机构手柄上设置有操纵提升杆，操纵提升杆的一端连接在操纵机构手柄上，其另一端与套筒连接，带动套筒在套筒轴上轴向移动。
[0009] 在套筒轴的上面设置有液压
扭矩控制装置，其包括油箱、油路和
柱塞缸 ，油路连接在油箱和柱塞缸之间，在油路上，设置有单向
阀和溢流阀；柱塞缸设置在缸轴上，在柱塞缸内设置有复位
弹簧 ，
复位弹簧 缠绕在缸轴上；
[0010] 套筒轴的上端与缸轴的下端，对应配合设置有上
离合器和下离合器，上离合器和下离合器之间结合时能将柱塞缸的压力作用在套筒轴上；当上离合器和下离合器之间的扭矩大于溢流阀的设定值时，两者之间打滑，柱塞缸的压力不能传递到套筒轴上。
[0011] 两组套筒轴分设在介轮两侧，对称布置，每组套筒轴上的套筒齿轮与介轮都啮合。
[0012] 本发明的优点：
[0013] 1、传统扳手采用电动机械或纯机械连接控制，机器外形尺寸大，重量大，操作强度大，控制扭矩不准。高精度内燃螺栓扳手小型化，机械加液压控制重量轻，扭矩调节精准，便于铁路工务部
门钢轨立螺栓螺帽在线锚固使用，操作容易。
[0014] 2、高精度内燃螺栓扳手采用内燃
发动机作动力，适合铁路工务部门野外无电作业。
[0015] 3、传统扳手采用机械控制调节。高精度内燃螺栓扳手用调节控制液压的方式来调节扭矩，其特点是在调节方便（只需轻轻调节旋钮即可），精确度比机械控制的要提高3－5个百分点。
[0016] 4、传统扳手在采用弹簧控制离合器，时间久了弹簧容易失效，无法调节。高精度内燃螺栓扳手采用液压调节，永不失效。
[0017] 5、传统扳手调节机构复杂，需要随机带调节工具，操作不方便。高精度内燃螺栓扳手调节结构简单，使用调节方便。
附图说明
[0018] 图1是本发明高精度内燃螺栓扳手的结构图；
[0019] 图2是本发明高精度内燃螺栓扳手的正视图；
[0020] 图3是本发明高精度内燃螺栓扳手的俯视图；
[0021] 图4是本发明高精度内燃螺栓扳手的变速装置及动力传动结构示意图；
[0022] 图5是本发明套筒操纵机构示意图；
[0023] 图6本发明高精度内燃螺栓扳手的液压扭矩控制系统示意图；
[0024] 图7是本发明高精度内燃螺栓扳手的液压原理示意图。
具体实施方式
[0025] 以下结合附图对本发明高精度内燃螺栓扳手的结构作详细说明： [0026] 如图1、图2、图3所示：本发明高精度内燃螺栓扳手，包括机架1，在机架1上设置有内燃机2、变速装置3、套筒轴4、套筒5、套筒高度调节机构6和套筒操纵机构7，在机架1下面设置有前走行轮8、后走行轮9和辅助支撑轴10，扳手通过前走行轮8、后走行轮9骑在一根钢轨轨道上，通过支撑轴10支撑在另外一根钢轨轨道上，形成稳定的支撑；工作时，推动机架1，其能平衡地在两根轨道上走行。
[0027] 本发明高精度内燃螺栓扳手，以内燃机2（可以选择现有的
汽油机、柴油机,便于野外作业）作为动力，其输出轴通入变速装置3内，或与变速装置3的动力
输入轴连接，经变速装置3变速后，将内燃机2的高转速降低到工艺要求的低转速后，变速装置3输出的动力带动套筒轴4转动（动力输出轴），从而带动设置在套筒轴4下端的套筒5转动，套筒5拧紧或松开与之配合的钢轨轨道上螺栓的螺帽。在变速装置3上，设置有换向及操纵机构11，操作者通过换向及操纵机构11对工作套筒5的正、反向进行转换，使套筒5能正向或反向转动，以能拧紧或松开螺帽。
[0028] 如图4中，本发明的变速装置3，其作用是将内燃机2的高转速降低到工艺要求的低转速，能够采用
现有技术的变速装置，最多再根据实际需要调整
传动比,就能实现降低转速的作用。本发明提供一种具体
实施例结构的变速装置3，包括壳体20，在壳体20内设置有一级轴21，一级轴21上的一级齿轮22与内燃机2输出轴上的传动齿轮23啮合；在一级轴21上设置有锥齿轮24，锥齿轮24同时与上、下排列的第一伞齿轮25和第二伞齿轮26啮合传动，第一伞齿轮25和第二伞齿轮26空套在二级轴27上，第一伞齿轮25和第二伞齿轮26随同锥齿轮24转动，不能直接带动二级轴27转动。在第一伞齿轮25和第二伞齿轮26之间，设置有换向拨叉盘28，换向拨叉盘28的上、下侧面都设置有能与第一伞齿轮25和第二伞齿轮26相配合的凸起（或齿），作为换向及操纵机构11重要组成部件的换向拨叉盘
28设置在二级轴27上，能在二级轴27上轴向移动，同时能带动二级轴27转动（通过
花键连接）；操作者操作换向及操纵机构11的操作手柄29时，带动换向拨叉盘28往上或往下移动，分别与第一伞齿轮25或第二伞齿轮26配合连接，随同第一伞齿轮25或第二伞齿轮26转动，换向拨叉盘28再带动二级轴27转动。拨叉盘28与第一伞齿轮25配合连接的转动方向，与第二伞齿轮26配合连接的转动方向刚好相反，通过换向及操纵机构11，就能实现二级轴27的正转和反转，从而实现套筒5的正向或反向转动。
[0029] 在二级轴27上设置有二级传动齿轮30，二级传动齿轮30与三级传动轴31上的介轮32啮合，二级传动齿轮30转动时带动介轮32转动；在介轮32的旁边，设置有一组或两组套筒轴4，在每组套筒轴4上设置有套筒齿轮33与介轮32啮合，介轮32通过套筒齿轮33带动每组套筒轴4转动，从而带动套筒5转动，拧紧或松开钢轨轨道上螺栓的螺帽。如果是两组套筒轴4，就分设在介轮32两侧，对称布置，每组套筒轴4上的套筒齿轮33与介轮32都啮合，每组套筒轴4的
位置与
铁路轨道两侧的螺栓螺帽的位置对应，每组套筒轴4的套筒5同时作用在铁路轨道两侧的螺栓螺帽上。
[0030] 如图1、2、3中，为了使本发明的套筒5相对于铁路轨道的高度能方便调节，以满足不同高度条件下拧紧或松开螺帽的需要，在机架1上设置有套筒高度调节机构6，所述的套筒高度调节机构6，是在机架1上设置若干个前走行轮8、后走行轮9的安装位置，通过调整前走行轮8、后走行轮9的安装位置，就能调节前走行轮8、后走行轮9相对于套筒5底端的高度，从而起到调节套筒5底端相对于铁路轨道高度的作用；或者将前走行轮8、后走行轮9可转动式连接在机架1上，通过转动前走行轮8、后走行轮9，调整前走行轮8、后走行轮9相对于竖直方向或水平方向的安装角度，也就能调节前走行轮8、后走行轮9相对于套筒5底端的高度，从而起到调节套筒5底端相对于铁路轨道高度的作用。
[0031] 如图5中，本发明的套筒操纵机构7，包括操纵机构手柄40，在操纵机构手柄40上设置有操纵提升杆41（竖向设置），操纵提升杆41的一端连接在操纵机构手柄40上，其另一端与套筒5连接，带动套筒5在套筒轴4上轴向移动（通过键与
键槽的连接）；图中是通过横向设置的连接
块42与套筒5连接。工作时，首先调整套筒5与螺帽的相对位置，将操纵机构手柄40往下压，则操纵提升杆41带动套筒5同步往下移动（在套筒轴4上往下移动），套筒5盖在螺帽上，能带动螺帽转动；操作完毕后，将操纵机构手柄40往上抬，操纵提升杆41带动套筒5同步往上移动，套筒5与螺帽分离。
[0032] 如图6、7中，作为本发明的进一步优化，为了保证作用在每个螺帽上的扭矩（扭力）相同，使每个螺帽的松紧度相同，在套筒轴4的上面（上端）设置有液压扭矩控制装置45，通过液压扭矩控制装置45使套筒轴4的扭矩相同，超过设定的扭矩值后就打滑，不能再继续扭动螺帽。本发明的液压扭矩控制装置45，包括油箱46、油路47和柱塞缸48 ，油路47连接在油箱46和柱塞缸48之间，作为油箱46向柱塞缸48供油和柱塞缸48泄油到油箱46的管路，在油路47上，设置有
单向阀49和溢流阀50，通过设定溢流阀50的压力值，就能确定作用在套筒轴4上的扭矩。柱塞缸48设置在套筒轴4上面的缸轴51上，在柱塞缸48内设置有复位弹簧52 ，复位弹簧52 缠绕在缸轴51上，其密封等采用现有技术。在套筒轴4的上端与缸轴51的下端，对应配合设置有上离合器53和下离合器54，采用现有技术的上离合器53和下离合器54之间结合时能将柱塞缸48的压力作用在套筒轴4上，套筒5就以设定的扭矩值作用在螺帽上；当上离合器53和下离合器54之间的扭矩大于溢流阀50的设定值时，两者之间打滑，柱塞缸48的压力不能传递到套筒轴4上，套筒5转动的扭矩很小了，就不能再拧动螺帽；该结构能保证作用在套筒5上的扭矩值恒定，作用在每个螺帽上的扭力相同。
[0033] 本发明的扳手，由于采用微调、设定溢流阀的压力值来调节套筒的扣压力，从而调节扳手的扭矩值，因此该扳手调节方便、精准可靠，非常适合现代铁道线路对钢轨立螺栓螺帽的拆卸作业。
[0034] 本高精度内燃螺栓扳手工作原理：
[0035] 固定在机架上的内燃机驱动变速装置、换向及操纵机构，带动套筒轴、从而带动套筒工作。通过在套筒轴上安装的液压扭矩控制装置来控制旋紧或旋松扭矩；通过上下移动左右套筒操纵机构实现对钢轨两边立螺栓
螺母锚固的要求；通过机架上的前走行轮、后走行轮及辅助支撑轮轴，实现在钢轨上的走行；通过对液压扭矩控制系统中的
液压阀调节，从而精准调节工作套筒的扭矩力。
