一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种挖掘装置，特别是一种能在铁路隧道等狭窄作业面内作业的挖掘装置，属于铁路机械设计与制造技术领域。
背景技术
[0002] 基于铁路隧道内可视性差、封闭性强和内部空间狭小等特点，铁路隧道内机械化维修作业受到了很大的限制，根据困难程度划分，铁路隧道内
道砟的处理是最大的难题，铁路隧道内道砟处理是目前我国线路机械化大中修作业的空白点和盲区，铁路隧道内道砟处理已经成为制约机械化维修的最大
瓶颈。因此设计开发一种能够在铁路隧道内狭小作业面进行道砟处理的机器，已成为解决我国铁路隧道内道砟处理的急需，而挖掘装置又是道砟处理机器的关键设备，设计开发适应铁路隧道内狭小作业面道砟处理机器必先设计出适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置。
[0003]
申请号为201320607073.8的中国实用新型
专利公开了一种挖掘装置，其包括安装在挖掘导槽上的横向导槽，所述挖掘导槽包括上升导槽和下降导槽，该上升导槽和下降导槽分别位于车架两侧，所述上升导槽和下降导槽末端均连接横向导槽，所述横向导槽包括导向装置，所述横向导槽由活动导槽和固定导槽连接组成。开始挖掘作业时，将上升导槽和下降导槽由车体两侧放下到工作
位置，人工打开扣装在左、右横向导槽上的左、右活动导槽，并使左、右活动导槽和左、右固定导槽位于同一直线上，然后开始作业。该挖掘装置避免因挖掘底梁太沉重，人工安装、拆卸费时费
力的问题，但不能适应隧道内狭窄作业面的作业环境。实用新型内容
[0004] 本实用新型即针对上述
缺陷加以改进，提供一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置。其能够在铁路隧道内狭小的作业面进行挖掘作业，以克服目前我国铁路隧道内人工道砟处理作业环境差、作业效率低及作业
质量难以保证的问题。
[0005] 本实用新型中规定：平行于铁路
钢轨的方向为纵向，垂直于铁路钢轨的方向为横向，垂直于地面的方向为竖向；远离两钢轨之间中心线的方向为外侧，靠近两钢轨之间中心线的方向为内侧。
[0006] 本实用新型提供的一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置，其包括滑柱机构，该滑柱机构连接
支撑梁，该支撑梁一端连接上升导槽，该支撑梁另一端连接下降导槽，所述上升导槽与所述下降导槽的底端由底梁连接在一起，所述上升导槽与所述下降导槽及所述底梁内部装有挖掘链，该挖掘链呈环形，所述下降导槽上部还装有链条张紧机构，用于张紧所述挖掘链，使其与驱动机构
啮合良好、避免脱齿，所述支撑梁上还装有驱动装置，所述上升导槽与所述下降导槽关于所述支撑梁的纵向中心线对称，所述上升导槽与所述下降导槽、所述底梁及所述支撑梁在横向平面内呈六边形，从而使嵌装于其中的环形挖掘链呈六边形，所述挖掘装置通过所述滑柱机构横向安装在作业车的车架上，且所述滑柱机使所述挖掘装置在竖直方向上下移动。
[0007] 优选的是，所述六边形中部宽度大，下部宽度小，作业时环形链条挖掘机构与道床横断面呈不大于3°的
角度，被起拨道装置抬起的断开的轨排能够从导槽宽度大的中下部通过，而宽度小的下部可以适应铁路隧道内狭小的作业面。
[0008] 优选的是，所述六边形中部的宽度大于轨排的宽度。
[0009] 优选的是，所述滑柱机构关于所述支撑梁的横向中心线对称安装两套，且所述滑柱机构关于所述支撑梁的纵向中心线对称安装两套，即所述支撑梁的两端前后两侧共包括四套滑柱机构，以便使所述挖掘装置稳定地上升、下降。
[0010] 优选的是，所述滑柱机构包括固装在车架上方的支座,该支座下方装有滑柱,该滑柱装在所述支撑梁的外套筒内 ,所述滑柱下方连接支座,该支座连接至所述车架下方,所述支撑梁前后两侧中部均连接驱动油缸,驱动油缸伸长或缩短带动支撑梁沿所述套筒内的滑柱外上下滑动,从而调节支撑梁及整个挖掘装置与所述车架A的
水平位置,方便将挖掘装置调节至需要的挖掘深度。
[0011] 优选的是，所述上升导槽包括
支架Ⅰ和支架Ⅱ，该支架Ⅰ和支架Ⅱ1
焊接在密封槽体上部的两侧，所述密封槽体中部折弯处内侧装有角滚轮，该角滚轮的作用是使环形挖掘链能够平顺地通过折弯处，减小环形挖掘链对封闭槽体1的冲击力和磨耗,所述密封槽体的下方连接拢砟板Ⅰ，所述拢砟板Ⅰ用于聚拢石砟，便于环形挖掘链将石砟挖掘输送，所述支架Ⅰ和支架Ⅱ均包括同心的销轴孔，该同心的销轴孔通过销轴连接至所述支撑梁。
[0012] 优选的是，所述下降导槽包括支架Ⅰ和支架Ⅱ，该支架Ⅰ和支架Ⅱ焊接在密封槽体上部的两侧，所述密封槽体上部装有链条张紧装置，所述密封槽体中部折弯处内侧装有角滚轮，该角滚轮的作用是使环形挖掘链能够平顺地通过折弯处，减小环形挖掘链对封闭槽体的冲击力和磨耗,所述密封槽体的下方安装拢砟板Ⅱ，所述拢砟板Ⅱ用于聚拢石砟，便于环形挖掘链将石砟挖掘输送，所述支架Ⅰ和支架Ⅱ均包括同心的销轴孔，该同心的销轴孔通过销轴连接至所述支撑梁。
[0013] 更优选的是，所述拢砟板Ⅰ和所述拢砟板Ⅱ结构不同。
[0014] 优选的是，所述上升导槽和所述下降导槽可以绕连接于支撑梁的销轴旋转，其作用是安放环形的挖掘链，并在作业时使挖掘链将石砟运至上升导槽上方。
[0015] 优选的是，所述链条张紧装置包括固定在密封槽体上的
滑板，通过
压板压在滑板之上的支架，在支架上安装套筒，该套筒内装有两个
轴承，销轴装在两个轴承内，在销轴前端安装改向
链轮，在挖掘链旋转时带动改向链轮旋转，改向链轮带动销轴在轴承内旋转，在下降导槽的密封槽体与支架之间安装驱动油缸Ⅱ，通过驱动油缸Ⅱ伸缩可使支架前后移动以张紧或放松挖掘链。
[0016] 优选的是，所述支撑梁包括前梁板和后梁板，该前梁板和后梁板由位于左右两侧的板Ⅰ和板Ⅱ连接，板Ⅰ和板Ⅱ与水平面倾斜设置，所述前梁板和后梁板包括同心的销轴孔，所述前梁板和后梁板对应的同心销轴孔与所述支架Ⅰ和支架Ⅱ的同心销轴孔同心，且这些同心的销轴孔内嵌装销轴，以便于安装所述上升导槽和下降导槽，所述前梁板和所述后梁板以及所述板Ⅰ和板Ⅱ之间形成的中部空间构成落砟斗，环形挖掘链携带的道砟在挖掘装置最上端在重力作用下落下，通过所述落砟斗抛出。
[0017] 优选的是，所述支撑梁位于板Ⅱ一侧装有驱动装置，板Ⅱ一侧连接上升导槽，所述驱动装置连接驱动链轮，通过所述驱动链轮驱动导槽内的环形挖掘链进行挖掘并输送道砟至支撑梁形成的落料斗内。
[0018] 优选的是，所述底梁通过销轴铰接在上升导槽、下降导槽下部之间，起支撑整个挖掘装置及束缚环形挖掘链的作用。
[0019] 优选的是，所述环形挖掘链安装于上升导槽、下降导槽、底梁的槽型空间内，连接形成一环形，环形挖掘链条通过驱动装置驱动旋转将道床石砟挖出并运送至支撑梁中的落料斗内。
[0020] 优选的是，所述上升导槽与车架之间连接横移油缸，作业时使挖掘装置稳定，通过油缸的伸缩可以使上升导槽和下降导槽绕导槽与支撑梁连接的销轴旋转，从而使上升导槽和下降导槽左右摆动，使挖掘装置通过曲线路段，所述横移油缸位于横向平面内。
[0021] 优选的是，所述上升导槽与车架之间连接支撑油缸，该支撑油缸位于纵向的平面内，作业时起固定挖掘装置的作用。
[0022] 优选的是，所述下降导槽与车架之间也连接支撑油缸，该支撑油缸位于纵向的平面内。
[0023] 本实用新型所提供的一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的工作方式是：在进入隧道等狭窄作业面前，将开始挖掘位的钢轨锯开，由起拨道机构将轨排抬起，开启滑柱机构，将上升导槽和下降导槽下放至合适的作业位置，并将抬起的轨排从上升导槽和下降导槽之间宽度大的位置穿过，启动驱动装置使环形挖掘链开始作业，道砟由环形挖掘链挖出并沿上升导槽的密封槽体一直运动至支撑梁上方，位于支撑梁上方的环形挖掘链中的道砟在重力作用下落入所述支撑梁的落砟斗内，再经由落砟斗到达
指定的位置。
[0024] 更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
[0025] 本实用新型所提供的适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本实用新型的保护范围。
[0026] 本实用新型所提供的适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的作业时环形链条挖掘机构与道床横断面呈非常小的角度，被起拨道装置抬起的断开的轨排能够从导槽宽度大的中下部通过，而宽度小的下部可以适应铁路隧道内狭小的作业面，改变了我国隧道内道砟处理的工作方式，避免采用人工作业的方式；且本实用新型提供的挖掘装置不需在作业前安装挖掘导槽和底梁，作业后再拆除挖掘导槽和底梁，只需断开轨排，并将轨排通过挖掘导槽之间的空间，然后由挖掘装置作业即可，极大地提高挖掘效率，避免采用人工作业时受到道床边坡两侧隧道排水沟占用横向施工面积的影响，开创了铁路隧道内狭窄作业面机械化作业的先河，解决了困扰我国铁路隧道维护行业多年的技术难题，极大地降低人工劳动强度。
附图说明
[0027] 图1为按照本实用新型的一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的一优选
实施例的
正面结构示意图。
[0028] 图2为图1所示实施例的轴视图（轨排和隧道内边坡外侧的排水沟未示出）。
[0029] 图3为图1所示实施例的滑柱机构的结构示意图。
[0030] 图4为图1所示实施例的上升导槽的结构示意图。
[0031] 图5为图1所示实施例的下降导槽的结构示意图。
[0032] 图6为图1所示实施例的支撑梁的结构图。
[0033] 图7为图1所示实施例的张紧装置的结构图。
[0034] 图1-图7中的标记分别表示：
[0035] 1 支撑梁 2 滑柱机构
[0036] 3 下降导槽 4 底梁
[0037] 5 环形挖掘链 6 上升导槽
[0038] 7 驱动装置 8 横移油缸
[0039] 9 支撑油缸 10 驱动油缸
[0040] 11 支座Ⅰ 12 外套筒
[0041] 13 滑柱 14 支座Ⅱ
[0042] 15 支架Ⅰ 16支架Ⅱ
[0043] 17 密封槽体 18 角滚轮
[0044] 19 拢砟板Ⅰ 20 支架Ⅱ
[0045] 21 链条张紧装置 22 密封槽体
[0046] 23 角滚轮 24 拢砟板Ⅱ
[0047] 25 销轴孔Ⅰ 26 销轴孔Ⅱ
[0048] 27板Ⅰ 28 后梁板
[0049] 29板Ⅱ 30 销轴孔Ⅲ
[0050] 31驱动链轮 32 销轴孔Ⅳ
[0051] 33前梁板 34 驱动油缸Ⅱ
[0052] 35 滑板 36 支架
[0053] 38 轴承 39 套筒
[0054] 40 轴承 43 销轴
[0055] 44 改向链轮
[0056] A车架
[0057] C道砟 D隧道排水沟。
具体实施方式
[0058] 为了更好地理解本实用新型，下面结合附图分别详细描述按照本实用新型侧切挖掘装置的优选实施例。
[0059] 实施例1.1 图1-图2为按照本实用新型的一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的一优选实施例的正面结构示意图和轴测视图，本实施例中，一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置包括滑柱机构2，该滑柱机构2连接支撑梁1，该支撑梁1一端连接上升导槽6，该支撑梁1另一端连接下降导槽3，上升导槽6与下降导槽3的底端由底梁4连接在一起，上升导槽6与下降导槽3及底梁4内部装有环形挖掘链5，下降导槽3上部还装有链条张紧机构，用于张紧环形挖掘链5，使其与驱动机构啮合良好、避免脱齿，支撑梁1上还装有驱动装置7，上升导槽6与下降导槽3关于支撑梁1的纵向中心线对称，上升导槽6与下降导槽3、底梁4及支撑梁1在横向平面内呈六边形，从而使嵌装于其中的环形挖掘链5呈六边形，所述挖掘装置通过滑柱机构2横向安装在作业车的车架A上，且滑柱机构2使所述挖掘装置在竖直方向上下移动。
[0060] 本实施例中，所述六边形中部宽度大，下部宽度小，作业时环形链条挖掘机构与道床横断面呈2°的角度，被起拨道装置抬起的断开的轨排能够从导槽宽度大的中下部通过，而宽度小的下部可以适应受到铁路隧道内隧道排水沟D限制的狭小作业面。
[0061] 本实施例中，所述六边形中部的宽度大于标准轨距的轨排的宽度。
[0062] 本实施例中，滑柱机构2关于支撑梁1的横向中心线对称安装两套，且滑柱机构2关于支撑梁1的纵向中心线对称安装两套，即支撑梁1的两端前后两侧共包括四套滑柱机构2，以便使所述挖掘装置稳定地上升、下降。
[0063] 如图3所示，本实施例中，滑柱机构2包括固装在车架A上方的支座11,该支座11下方装有滑柱13,该滑柱13装在支撑梁1的外套筒12内 ,滑柱13下方连接支座14,该支座14连接至车架A下方,支撑梁1前后两侧中部均连接驱动油缸10,驱动油缸10伸长或缩短带动支撑梁1沿套筒12内的滑柱13外上下滑动,从而调节支撑梁1及整个挖掘装置与车架A的水平位置,方便将挖掘装置调节至需要的挖掘深度。
[0064] 如图4-图5所示，本实施例中，上升导槽6包括支架Ⅰ15和支架Ⅱ16，该支架Ⅰ15和支架Ⅱ16焊接在密封槽体17上部的两侧，密封槽体17中部折弯处内侧装有角滚轮18，该角滚轮18的作用是使环形挖掘链5能够平顺地通过折弯处，减小环形挖掘链5对封闭槽体17的冲击力和磨耗,密封槽体17的下方连接拢砟板Ⅰ19，拢砟板Ⅰ19用于聚拢石砟，便于环形挖掘链将石砟挖掘输送，支架Ⅰ15和支架Ⅱ16均包括同心的销轴孔，该同心的销轴孔通过销轴连接至支撑梁1。
[0065] 本实施例中，下降导槽3包括支架Ⅰ和支架Ⅱ20，该支架Ⅰ和支架Ⅱ20焊接在密封槽体22上部的两侧，密封槽体22上部装有链条张紧装置21，密封槽体22中部折弯处内侧装有角滚轮23，该角滚轮23的作用是使环形挖掘链5能够平顺地通过折弯处，减小环形挖掘链5对封闭槽体22的冲击力和磨耗,密封槽体22的下方安装拢砟板Ⅱ24，拢砟板Ⅱ24用于聚拢石砟，便于环形挖掘链将石砟挖掘输送，所述支架Ⅰ和支架Ⅱ20均包括同心的销轴孔，该同心的销轴孔通过销轴连接至支撑梁1。
[0066] 本实施例中优选的是，拢砟板Ⅰ19和拢砟板Ⅱ24结构不同。
[0067] 本实施例中，上升导槽6和下降导槽3可以绕连接于支撑梁1的销轴旋转，其作用是安放环形的挖掘链，并在作业时使挖掘链将石砟运至上升导槽上方。
[0068] 如图7所示，本实施例中，链条张紧装置21包括固定在密封槽体22上的滑板35，通过压板压在滑板35之上的支架36，在支架36上安装套筒39，该套筒39内装有两个轴承38和40，销轴43装在两个轴承内，在销轴43前端安装改向链轮44，在挖掘链5旋转时带动改向链轮44旋转，改向链轮44带动销轴43在轴承38、40内旋转，在下降导槽3的密封槽体22与支架36之间安装驱动油缸Ⅱ34，通过驱动油缸Ⅱ34伸缩可使支架36前后移动以张紧或放松挖掘链5。
[0069] 如图6所示，本实施例中，支撑梁1包括前梁板33和后梁板28，该前梁板33和后梁板28由位于左右两侧的板Ⅰ27和板Ⅱ29连接，板Ⅰ27和板Ⅱ29与水平面倾斜设置，前梁板33两侧分别包括销轴孔Ⅰ25和销轴孔Ⅳ32，后梁板28两侧分别包括销轴孔Ⅱ26和销轴孔Ⅲ30，销轴孔Ⅰ25与销轴孔Ⅱ26同心，销轴孔Ⅲ30和销轴孔Ⅳ32同心，销轴孔Ⅰ25与销轴孔Ⅱ26及支架Ⅰ15和支架Ⅱ16的同心销轴孔内嵌装所述销轴，以便于安装上升导槽6，销轴孔Ⅲ30和销轴孔Ⅳ32及支架Ⅰ和支架Ⅱ20的同心销轴孔内嵌装所述销轴以便安装下降导槽3，前梁板33和后梁板28以及板Ⅰ27和板Ⅱ29之间形成的中部空间构成落砟斗，环形挖掘链5携带的道砟在挖掘装置最上端在重力作用下落下，通过所述落砟斗抛出。
[0070] 本实施例中，支撑梁1位于板Ⅱ29一侧装有驱动装置7，板Ⅱ29一侧连接上升导槽6，驱动装置7连接驱动链轮31，通过驱动链轮31驱动导槽内的环形挖掘链5进行挖掘并输送道砟至支撑梁1形成的落料斗内。
[0071] 本实施例中，底梁4通过销轴铰接在上升导槽6、下降导槽3下部之间，起支撑整个挖掘装置及束缚环形挖掘链5的作用。
[0072] 本实施例中，环形挖掘链5安装于上升导槽6、下降导槽3、底梁4的槽型空间内，连接形成一环形，环形挖掘链条5通过驱动装置7驱动旋转将道床石砟挖出并运送至支撑梁1中的落料斗内。
[0073] 本实施例中，上升导槽6与车架A之间连接横移油缸8，作业时使挖掘装置稳定，通过油缸8的伸缩可以使上升导槽6和下降导槽3绕导槽与支撑梁1连接的销轴旋转，从而使上升导槽6和下降导槽3左右摆动，使挖掘装置通过曲线路段，横移油缸8位于横向平面内。
[0074] 本实施例中，上升导槽6与车架A之间连接支撑油缸9，该支撑油缸9位于纵向的平面内，作业时起固定挖掘装置的作用。
[0075] 本实施例中，下降导槽3与车架A之间也连接支撑油缸9，该支撑油缸9位于纵向的平面内。
[0076] 本实施例中，下降导槽3与车架A之间不连接横移油缸8。
[0077] 实施例1.2：一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置，同实施例1.1，不同之处在于：作业时环形链条挖掘机构与道床横断面呈1°的角度。
[0078] 实施例1.3：一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置，同实施例1.1，不同之处在于：作业时环形链条挖掘机构与道床横断面呈0°的角度。
[0079] 实施例2.1：一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置，同实施例1.1，不同之处在于：所述六边形中部的宽度大于米轨铁路的轨排的宽度。
[0080] 实施例2.2：一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置，同实施例1.1，不同之处在于：所述六边形中部的宽度大于宽轨铁路的轨排的宽度。
[0081] 实施例2.3：一种适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置，同实施例1.1，不同之处在于：所述六边形中部的宽度大于窄轨铁路的轨排的宽度。
[0082] 上述实施例所提供的适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的工作方式是：在进入隧道等狭窄作业面前，将开始挖掘位的钢轨锯开，由起拨道机构将轨排抬起，开启滑柱机构2，将上升导槽6和下降导槽3下放至合适的作业位置，并将被抬起的轨排从上升导槽6和下降导槽3之间宽度大的位置穿过，启动驱动装置7使环形挖掘链5开始作业，道砟C由环形挖掘链5挖出并沿上升导槽6的密封槽体17一直运动至支撑梁1上方，位于支撑梁
1上方的环形挖掘链5中的道砟在重力作用下落入支撑梁1的落砟斗内，再经由落砟斗到达指定的位置。
[0083] 更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
[0084] 上述实施例所提供的适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本实用新型的保护范围。
[0085] 上述实施例所提供的适应铁路隧道狭窄作业面作业的挖掘装置的作业时环形链条挖掘机构与道床横断面呈非常小的角度，被起拨道装置抬起的断开的轨排能够从导槽宽度大的中下部通过，而宽度小的下部可以适应铁路隧道内狭小的作业面，改变了我国隧道内道砟处理的工作方式；且本实用新型提供的挖掘装置不需在作业前安装挖掘导槽和底梁，作业后再拆除挖掘导槽和底梁，只需断开轨排，并将轨排通过挖掘导槽之间的空间，然后由挖掘装置作业即可，极大地提高挖掘效率，避免采用人工作业时受到道床边坡两侧隧道排水沟D占用横向施工面积的影响，开创了铁路隧道内狭窄作业面机械化作业的先河，解决了困扰我国铁路隧道维护行业多年的技术难题，极大地降低人工劳动强度。
