一种智能配砟整形车 |
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| 申请号 | CN201810582726.9 | 申请日 | 2018-06-07 | 公开(公告)号 | CN108677628A | 公开(公告)日 | 2018-10-19 |
| 申请人 | 中国铁建高新装备股份有限公司; | 发明人 | 刘飞香; 张宝明; 王红兵; 叶永钦; 马占川; 蔡文涛; 潘勇; 杨晓梅; 符朗; 高华中; 刘刚; 杨永江; 汪宏; 韩超; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种智能配砟整形车，包括车架（1），车架（1）下方装有 转向架 （4），车架（1）上分别装有道床扫描装置（11）和避障雷达装置（12）。本发明通过道床扫描装置扫描道床轮廓，实现侧 犁 和中犁的 姿态 自动调整和 道砟 分配装置的下砟自动分配作业，实现智能化配砟、补砟，实现全断面整形。同时通过避障雷达装置并结合障碍物理论 位置 能够精确识别障碍物位置，方便调整侧犁位置进行避障动作。通过在垂直旋转清扫装置上设置带有垂直于 钢 轨方向的调节机构，从而适应曲线线路扣件的清扫作业。通过设置车架的上拱形状使得更换枕上清扫回收装置的清扫滚刷更加便捷。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能配砟整形车，包括车架（1），车架（1）下方装有转向架（4），车架（1）上装有道床扫描装置（11），其特征在于，车架（1）上还装有避障雷达装置（12）。 |
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| 说明书全文 | 一种智能配砟整形车技术领域背景技术[0002] 配砟整形车用于铁路建设、维修和大修时对道床进行配砟及整形作业，以使作业后的道床道砟分布合理、道床断面符合使用要求。然而目前国内市场上的配砟整形车存在的技术缺陷包括：由于现有的侧犁长度有限，因而无法对边坡下部进行整形；由于现有的扣件清扫装置中的Y向位置固定，因而无法适应曲线作业；由于现有的轨面清扫装置上的滚刷易损耗且更换困难，从而导致其使用频率较低；由于现有的智能避障系统可靠性低，从而导致其使用频率低；现有技术无法根据道床形状自动调整侧犁、中犁姿态配砟，以及进行边坡自动补砟。 [0003] 专利号为ZL200920111062.4的中国实用新型专利公开了一种双向配砟整形车，包括带前后转向架的车架及车架上的司机室、侧犁、中犁、道砟清扫机构，其特征在于在车架下方位于前、后转向架之间，由前向后依次设置翻转侧犁、中犁、道砟清扫机构，在后转向架的后方依次设置轨侧垂直清扫机构及精细清扫机构，在车架上由前向后依次设置运行司机室、动力间、储砟机构及道砟输送机、作业司机室。使整机具有优越的作业瞭望条件及双向运行、双向作业功能，枕面清扫能力强，保障行车及作业安全，可实现收砟、储砟、分砟的作业功能，完全能满足自行速度100km/h、联挂速度120km/h的高速线路及双向配砟整形作业需求。但该实用新型并未设置道床扫描装置，无法实现根据道床形状进行自动配砟作业，同时也未设置避障雷达装置，无法精确识别障碍物位置并调整侧犁的位置进行避障动作，不能实现机械智能化配砟整形作业。此外，由于该实用新型的轨侧垂直清扫机构未在垂直于钢轨方向上设置调节机构，因此不能适应曲线地段的清扫作业。 [0004] 专利号为ZL201210449633.1的中国发明专利公开了一种铁路配砟整形养护装置，包括单司机室、动力传动系统、动力间和设备架、两个两轴转向器、侧犁装置、中犁装置、枕面清扫装置、精细清扫装置和轨侧垂直清扫装置，设备架上依次设置单司机室、动力传动系统、动力间、侧犁装置、中犁装置、枕面清扫装置、轨侧垂直清扫装置和精细清扫装置。该铁路配砟整形养护装置还包括纵向输送带装置、储砟装置和道床扫描装置及控制系统，道床扫描装置及控制系统实现对道床的扫描分析功能，指导配砟整形作业，通过侧犁装置及中犁装置的组合实现双向配砟整形作业需求。该发明通过以上作业模式使整机在有效保证作业视野、满足高速线路走行要求的同时，实现双向配砟整形作业要求、双向走行要求。但该发明并未设置避障雷达装置，无法精确识别障碍物位置并调整侧犁装置的位置进行避障动作，不能实现机械智能化配砟整形作业。此外，由于该发明的轨侧垂直清扫装置未在垂直于钢轨方向上设置调节机构，因此不能适应曲线地段的清扫作业。 发明内容[0005] 为了解决上述现有双向配砟整形车和铁路配砟整形养护装置存在的技术缺陷，本发明采用的技术方案具体如下：一种智能配砟整形车，包括车架，所述车架下方装有转向架，所述车架上还分别装有道床扫描装置和避障雷达装置。 [0006] 优选的是，所述车架下方装有侧犁，所述侧犁包括侧犁油缸、侧犁支撑架、侧犁前犁板、侧犁后犁板，所述侧犁油缸与所述车架相连接，所述侧犁前犁板上至少设置有一个侧犁前犁板油缸，所述侧犁后犁板上至少设置有一个侧犁后犁板油缸，所述侧犁前犁板油缸和所述侧犁后犁板油缸分别与所述侧犁支撑架相连接，所述侧犁可根据道床形状自动调整姿态，即根据道床扫描结果自动伸缩所述侧犁前犁板油缸和侧犁后犁板油缸，从而实现自动调整侧犁姿态。 [0007] 在上述任一方案中优选的是，所述车架下方装有中犁，所述中犁上至少设置有一个中犁油缸，其中一个所述中犁油缸与所述车架相连接，所述中犁可根据道床形状自动调整姿态，即根据道床扫描结果自动伸缩所述中犁油缸，从而实现自动调整中犁姿态。 [0008] 在上述任一方案中优选的是，所述车架下方装有枕上清扫回收装置，安装所述枕上清扫回收装置的所述车架部分外形设置成上拱形状。 [0009] 在上述任一方案中优选的是，所述枕上清扫回收装置包括升降机构、清扫机构、回收机构。 [0011] 在上述任一方案中优选的是，所述清扫机构包括清扫装置框架、清扫装置壳体、清扫滚刷、马达、道砟挡板，所述升降油缸或升降气缸安装在所述清扫装置壳体上并与所述车架相连接，所述清扫装置壳体内装有带有所述马达的清扫滚刷，在所述清扫装置壳体前部下方装有所述道砟挡板。 [0012] 在上述任一方案中优选的是，所述回收机构包括送砟螺旋装置、输送带、马达，在所述清扫滚刷与所述输送带之间装有带有所述马达的送砟螺旋装置。 [0013] 在上述任一方案中优选的是，所述车架下方装有垂直旋转清扫装置。 [0014] 在上述任一方案中优选的是，所述垂直旋转清扫装置包括滚刷和Y向调节机构，所述滚刷与所述Y向调节机构相连接，所述Y向为垂直于钢轨的方向。 [0015] 在上述任一方案中优选的是，所述车架上装有道砟分配装置。 [0016] 在上述任一方案中优选的是，所述道砟分配装置包括砟斗、输送带、下砟口，所述砟斗安装在所述车架中部位于所述侧犁、中犁的上方位置，所述下砟口安装在所述车架前部下方，所述下砟口出口角度可调，抛砟范围可覆盖整个道床，所述砟斗与所述下砟口之间装有输送带。 [0017] 在上述任一方案中优选的是，所述转向架分别设置在所述车架前部下方和后部下方，位于所述车架前部下方的所述转向架为从动转向架，位于所述车架后部下方的所述转向架为主动转向架，所述主动转向架至少安装有驱动齿轮箱、整车制动装置，所述从动转向架和主动转向架均采用双轴转向架。 [0018] 在上述任一方案中优选的是，所述车架前部上方装有作业司机室，所述车架后部上方装有走行司机室，所述走行司机室的前部设置有动力间。 [0019] 在上述任一方案中优选的是，所述作业司机室包括作业司机室前部面板、作业司机室两侧部面板和作业司机室顶部面板，所述作业司机室前部面板上装有作业司机室前窗、作业司机室门，所述作业司机室两侧部面板上均装有作业司机室侧窗，所述作业司机室两侧部面板之间的宽度大于所述车架的宽度，所述车架前端两侧均装有爬梯。 [0020] 在上述任一方案中优选的是，所述走行司机室包括走行司机室后部面板、走行司机室两侧部面板和走行司机室顶部面板，所述走行司机室后部面板上装有走行司机室后窗、车灯，所述走行司机室两侧部面板上均装有走行司机室侧窗、走行司机室门，所述司机室门处设置有爬梯，所述走行司机室顶部面板上装有警示灯。 [0022] 在上述任一方案中优选的是，所述作业司机室和所述走行司机室的顶部均装有电驱空调。 [0023] 在上述任一方案中优选的是，所述车架的前后端面均装有车钩。 [0024] 本发明与现有技术相比的有益效果是：通过道床扫描装置扫描道床轮廓，实现侧犁和中犁的姿态自动调整和道砟分配装置的下砟自动分配作业，实现智能化配砟、补砟，实现全断面整形。同时通过避障雷达装置并结合障碍物理论位置能够精确识别障碍物位置，方便调整侧犁位置进行避障动作。通过在垂直旋转清扫装置上设置带有垂直于钢轨方向的调节机构，从而适应曲线线路扣件的清扫作业。通过设置车架的上拱形状使得更换枕上清扫回收装置的清扫滚刷更加便捷。能够实现道床各部位道砟的回收、填补作业，进一步提高配砟整形作业的效果，提升机械智能化作业程度，大幅降低人工操作难度，最大限度提高客户使用满意度。附图说明 [0025] 图1为本发明的智能配砟整形车一优选实施例的主视图；图2为本发明的智能配砟整形车图1所示实施例的俯视图； 图3为本发明的智能配砟整形车图1所示实施例的左视图； 图4为本发明的智能配砟整形车图1所示实施例的右视图； 图5为本发明的智能配砟整形车图1所示实施例中枕上清扫回收装置的立体图； 图6为本发明的智能配砟整形车图1所示实施例中不带有清扫装置壳体的枕上清扫回收装置立体图。 [0026] 附图标记说明：1车架；2走行司机室；21走行司机室侧窗；22走行司机室后窗；23走行司机室门；3作业司机室；31作业司机室侧窗；32作业司机室前窗；33作业司机室门；4转向架；5动力间；6枕上清扫回收装置；61升降油缸；62清扫装置框架；63清扫装置壳体；64清扫滚刷；65送砟螺旋装置；66输送带；67马达；68道砟挡板；7道砟分配装置；71砟斗；72输送带；73下砟口；8中犁；9侧犁；91侧犁油缸；92侧犁前犁板；93侧犁后犁板；10垂直旋转清扫装置；11道床扫描装置； 12避障雷达装置；13爬梯；14车钩；15警示灯；16车灯；17电驱空调。 具体实施方式[0027] 下面结合图1-6详细描述所述智能配砟整形车的技术方案：一种智能配砟整形车，包括车架1，车架1下方装有转向架4，车架1上分别装有道床扫描装置11和避障雷达装置12，道床扫描装置11优选设置在作业司机室3的顶部前端，避障雷达装置12优选设置在车架1前端。 [0028] 道床扫描装置11用于扫描前方道床形状，以便将扫描轮廓数据与标准轮廓数据进行对比分析，从而自动选择配砟整形作业方案，以判断道砟分配装置7是否需进行补砟，并自动调整中犁8和侧犁9进行配砟整形。 [0029] 雷达避障装置12用于探测前方障碍物，主要探测接触网电杆，作业前输入作业地段电杆位置数据，将障碍物理论位置与雷达探测位置相结合以提高避障的可靠性，当需要避障时雷达避障装置12会提前发出声光报警，并自动收回侧犁9。 [0030] 车架1下方分别装有侧犁9、中犁8、枕上清扫回收装置6，侧犁9、中犁8、枕上清扫回收装置6优选依次设置在车架1中部下方，其中，安装枕上清扫回收装置6的车架1部分外形设置成上拱形状，所述上拱形状能够为清扫滚刷64的更换提供足够的工作空间。 [0031] 侧犁9包括侧犁油缸91、侧犁支撑架、侧犁前犁板92、侧犁后犁板93，侧犁油缸91与车架1相连接，侧犁前犁板92上至少设置有一个侧犁前犁板油缸，侧犁后犁板93上至少设置有一个侧犁后犁板油缸，所述侧犁前犁板油缸和侧犁后犁板油缸分别与所述侧犁支撑架相连接，侧犁9可根据道床形状自动调整姿态，即根据道床扫描结果自动伸缩所述侧犁前犁板油缸和侧犁后犁板油缸，从而实现自动调整侧犁9姿态。 [0032] 中犁8上至少设置有一个中犁油缸，其中一个所述中犁油缸与车架1相连接，中犁8可根据道床形状自动调整姿态，即根据道床扫描结果自动伸缩所述中犁油缸，从而实现自动调整中犁8姿态，中犁8通过调整结构可完成道砟从轨道中心到砟肩、从砟肩到轨道中心、从轨道左侧至右侧、从轨道右侧至左侧、从左侧砟肩到右股钢轨内侧、从右侧砟肩到左股钢轨内侧、从右股钢轨内侧到砟肩、从左股钢轨内侧到砟肩八种道砟分配方式。 [0033] 通过调整侧犁前犁板92和侧犁后犁板93的角度可实现道砟从枕端移至边坡，以及从边坡移至枕端，通过中犁8和侧犁9的配合使用能够实现道床的全断面整形作业，侧犁9和中犁8的姿态可根据道床扫描装置11的检测结果自动选取组合作业以及自动调整作业姿态。收车时中犁8、侧犁9、轨上清扫回收装置6均可通过油缸提升至收车位。 [0034] 枕上清扫回收装置6包括升降机构、清扫机构、回收机构。所述升降机构采用升降油缸61或升降气缸。所述清扫机构包括清扫装置框架62、清扫装置壳体63、清扫滚刷64、马达67、道砟挡板68，升降油缸61或升降气缸安装在清扫装置壳体63上并与车架1相连接，安装枕上清扫回收装置6的车架1部分外形设置成上拱形状，清扫装置壳体63内装有带有马达67的清扫滚刷64，在清扫装置壳体63前部下方装有道砟挡板68。所述回收机构包括送砟螺旋装置65、输送带66、马达67，在清扫滚刷64与输送带66之间装有带有马达67的送砟螺旋装置65。清扫滚刷64水平旋转，清扫落于轨枕表面的道砟，送砟螺旋装置65将清扫滚刷64扫起的道砟收集到输送带66上，输送66将道砟运输到砟斗71内，清扫装置壳体63及道砟挡板68能够有效防止道砟飞溅，清扫滚刷64和送砟螺旋装置65均通过各自的马达67带动旋转，升降油缸61用于实现整套枕上清扫回收装置6的收放作业。 [0035] 车架1下方装有垂直旋转清扫装置10，垂直旋转清扫装置10优选设置在车架1后部下方，垂直旋转清扫装置10主要用于清扫分布于钢轨两侧的道砟，垂直旋转清扫装置10包括滚刷和Y向调节机构，所述滚刷与所述Y向调节机构相连接，所述Y向为垂直于钢轨的方向，所述Y向调节机构能够适应曲线地段的清扫作业。 [0036] 车架1上装有道砟分配装置7，道砟分配装置7优选设置在车架1前部和中部。道砟分配装置7包括砟斗71、输送带72、下砟口73，砟斗71安装在车架1中部位于侧犁9、中犁8的上方位置，下砟口73安装在车架1前部下方，下砟口73出口角度可调，可将道砟抛在钢轨内侧至边坡底部，抛砟范围可覆盖整个道床。砟斗71与下砟口73之间装有输送带72。其中砟斗71可储存新道砟，同时储存枕上清扫回收装置6回收的道砟。输送带72将砟斗71内道砟输送到整车前方的下砟口73处以填充道床。 [0037] 转向架4分别设置在车架1前部下方和后部下方，位于车架1前部下方的转向架4为从动转向架，位于车架1后部下方的转向架4为主动转向架，所述主动转向架至少安装有驱动齿轮箱、整车制动装置，所述从动转向架和主动转向架均采用双轴转向架。 [0038] 车架1前部上方装有作业司机室3，车架1后部上方装有走行司机室2，走行司机室2的前部设置有动力间5。动力间5内至少装有发动机、发电机、柴油箱、液压油箱，动力间5为整车提供动力。作业司机室3包括作业司机室前部面板、作业司机室两侧部面板和作业司机室顶部面板，所述作业司机室前部面板上装有作业司机室前窗32、作业司机室门33，所述作业司机室两侧部面板上均装有作业司机室侧窗31，所述作业司机室两侧部面板之间的宽度大于车架1的宽度，以扩大可视范围，车架1前端两侧均装有爬梯13。走行司机室2包括走行司机室后部面板、走行司机室两侧部面板和走行司机室顶部面板，所述走行司机室后部面板上装有走行司机室后窗22、车灯16，所述走行司机室两侧部面板上均装有走行司机室侧窗21、走行司机室门23，司机室门23处设置有爬梯13，所述走行司机室顶部面板上装有警示灯15。作业司机室3和走行司机室2的顶部均装有电驱空调17。 [0039] 车架1的前后端面均装有车钩14，车钩14用于连挂走行。 [0040] 本发明通过道床扫描装置11扫描道床轮廓，实现侧犁9和中犁8的姿态自动调整和道砟分配装置7的下砟自动分配作业，实现智能化配砟、补砟，实现全断面整形。同时通过避障雷达装置12并结合障碍物理论位置能够精确识别障碍物位置，方便调整侧犁9位置进行避障动作。通过在垂直旋转清扫装置10上设置带有垂直于钢轨方向的调节机构，从而适应曲线线路扣件的清扫作业。通过设置车架1的上拱形状使得更换枕上清扫回收装置6的清扫滚刷64更加便捷。能够实现道床各部位道砟的回收、填补作业，进一步提高配砟整形作业的技术效果，提升机械智能化作业程度，大幅降低人工操作难度，最大限度提高客户使用满意度。 [0041] 所述实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上这一种实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。 |
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