本發(fā)明涉及一種鐵路養(yǎng)護設(shè)備，尤其是一種效率高、實現(xiàn)半自動挖溝作業(yè)的自行式道床石碴開挖機器人。

背景技術(shù)：
鐵道線路在運營過程中，會發(fā)生變形、磨耗、破損、腐蝕、臟污及老化，因此要對其進行定期養(yǎng)護、維修，以使其處于正?？煽康墓ぷ鳡顟B(tài)，保證行車安全。整潔的道床經(jīng)過一個時期的使用后，由于刮風(fēng)、下雨等自然條的作用，以及列車的粉塵貨物灑落在道床上，旅客列車的垃圾被拋棄在道床上等原因，都會使道床被污染。污染臟污的道床使鐵道線路的彈性及排水性能降低，造成線路病害。對碎石道床而言，當(dāng)其不潔度超過30%時，就必須要進行清篩。道床清篩是線路大、中修任務(wù)中一行工作量大、勞動強度高的作業(yè)項目。鐵路清篩設(shè)備是用來清篩道床中道砟的作業(yè)機械，它將臟污的道砟從軌枕下挖出，進行篩分后，將標(biāo)準(zhǔn)、清潔的道砟回填至道床，篩出的污土和廢砟清除到線路外。但是，鐵路清篩設(shè)備在每次作業(yè)施工之前，必須由工務(wù)部門提前派出數(shù)名工人，在需要清篩的起始點路基上，先行人工開挖溝槽，以便于將鐵路清篩設(shè)備施工前所需的清篩底梁放置在木枕下，并連接挖掘扒鏈，以保證鐵路清篩設(shè)備正常工作。上述施工之前的準(zhǔn)備工作，看似簡單，實則耗時費力；通常需要由四至五個工人輪番上陣，連續(xù)挖掘數(shù)小時以上，才能完成。這種原始勞動與現(xiàn)代機械化的清篩機械配套，形成了極大的反差。鐵路石碴，其屬性獨特，以直徑為3-6cm的不規(guī)則花崗巖石塊和少量泥沙混合而成，整體松軟而局部堅硬，力小難于撼動，力大也只能使石塊移動，于泥沙無用，同時石碴雜亂無序、互為依托、層層疊嶂，小力矩下的作用難以將其推移挪動，遇板結(jié)路段更甚。一般的鎬鍬無法侵入，力耗于無形之中而不得其果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的就是現(xiàn)有鐵路大修過程中，由于石碴屬性特殊，需要通過鐵路清篩設(shè)備完成清篩，而清篩工程的前期準(zhǔn)備工作，依靠人力完成，工作量巨大，勞動強度高，而且工作效率低的問題，提供一種效率高、實現(xiàn)半自動挖溝作業(yè)的自行式道床石碴開挖機器人。本發(fā)明的自行式道床石碴開挖機器人，其特征在于該開挖機器人包括機架、挖掘組件、行走組件以及傳動組件，挖掘組件安裝在機架上，行走組件固定在機架底部，傳動組件與挖掘組件連接，將動力傳遞至挖掘組件各部位；挖掘組件包括挖掘滾筒、拋碴皮帶以及側(cè)翼犁刀盤，挖掘滾筒設(shè)置在機架前端，拋碴皮帶設(shè)置在機架上部且位于挖掘滾筒后方，挖掘滾筒上等距設(shè)置有數(shù)個挖掘爪套，挖掘爪套套在挖掘滾筒上且隨挖掘滾筒轉(zhuǎn)動，挖掘滾筒向拋碴皮帶上方轉(zhuǎn)動，利用挖掘爪套將開挖機器人前方的石碴卷送到拋碴皮帶上；側(cè)翼犁刀盤為兩個，分別固定在機架的左、右兩外側(cè)，側(cè)翼犁刀盤傾斜設(shè)置，與開挖機器人的中心垂線的夾角α為銳角；拋碴皮帶傾斜設(shè)置，其低端位于挖掘滾筒后下方，高端高于挖掘滾筒。所述的傳動組件包括液壓馬達、主動輪、挖掘從動輪、犁刀從動輪、皮帶主動軸和皮帶從動軸，液壓馬達與主動輪均設(shè)置在機架尾部，主動輪為兩個，分別設(shè)置在機架兩側(cè)；挖掘從動輪為兩個，分別安裝在挖掘滾筒兩端；犁刀從動輪為兩個，分別設(shè)置在機架中部的左、右兩側(cè)；皮帶主動軸設(shè)置在拋碴皮帶的高端，皮帶從動軸設(shè)置在拋碴皮帶的低端；液壓馬達同時與兩個主動輪連接，并帶動主動輪轉(zhuǎn)動；同一側(cè)的主動輪、犁刀從動輪以及挖掘從動輪通過傳動鏈條順序連接；兩個主動輪分別通過第二傳動鏈條與皮帶主動軸兩端連接，帶動皮帶主動軸轉(zhuǎn)動。所述的犁刀從動輪通過轉(zhuǎn)動軸與側(cè)翼犁刀盤連接，左側(cè)犁刀從動輪與右側(cè)側(cè)翼犁刀盤連接，右側(cè)犁刀從動輪與左側(cè)側(cè)翼犁刀盤連接，通過傳動軸實現(xiàn)固定連接，有效提高側(cè)翼犁刀盤的挖距能力。所述的夾角α大小為17-20度。所述的挖掘滾筒左右兩側(cè)頂端還設(shè)置有側(cè)翼挖掘爪套，側(cè)翼挖掘爪套設(shè)置在挖掘從動輪外側(cè)，在清篩過程中，通過側(cè)翼挖掘爪套松散開挖機器人兩側(cè)的石碴，便于開挖機器人通過。所述的挖掘爪套上等角度設(shè)置有至少三個挖掘爪，在清篩過程中，利用挖掘爪作用于石碴上，由表及里，類似于人工快速用手挖刨，提高清篩效率，同時降低挖掘爪磨損。所述的行走組件包括行走輪與行走履帶，行走輪為四個，分別設(shè)置在機架底部的四個腳上，行走履帶為兩條，分別安裝在機架左、右兩側(cè)的行走輪上。所述的機架頂部兩側(cè)還設(shè)置有擋碴板，避免拋碴皮帶上的石碴從開挖機器人兩側(cè)落下，影響清篩進度。所述的拋碴皮帶上還設(shè)置有防滑條，利用防滑條提高皮帶表面與石碴之間的摩擦力，提高石碴拋出的速度，以增加拋出的距離，避免石碴直接緊貼開挖機器人后部落下，導(dǎo)致清篩不徹底。本發(fā)明的自行式道床石碴開挖機器人，設(shè)計科學(xué)，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，實現(xiàn)自行、自挖、自排碴，半自動挖溝作業(yè)，大部分石碴可以排至路基邊坡之外，在工作時將數(shù)齒置于挖掘滾筒之上，液壓馬達通過傳動鏈條驅(qū)動挖掘滾筒勻速運轉(zhuǎn)，借助行走組件的前行推力，挖掘滾筒作用于石碴上由表及里，似人工快速用手挖刨，旋轉(zhuǎn)力將石碴刨松帶起，落入后部拋碴皮帶拋出，連續(xù)不斷、徐徐入境，開挖機器人過后溝自成型，以此實現(xiàn)機械開溝作業(yè)。同時開挖機器人運行在石碴之中，周身裹滿沙水泥石，利用行走履帶，苛刻條件下實現(xiàn)大力矩驅(qū)動；同時左右側(cè)翼犁刀盤的銳角結(jié)構(gòu)，能夠在清篩過程中實時實現(xiàn)邊坡成形，避免溝邊垮塌的效果。附圖說明圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明正面結(jié)構(gòu)示意圖。其中，機架1，挖掘滾筒2，拋碴皮帶3，側(cè)翼犁刀盤4，挖掘爪套5，主動輪6，挖掘從動輪7，犁刀從動輪8，皮帶主動軸9，傳動鏈條10，轉(zhuǎn)動軸11，側(cè)翼挖掘爪套12，行走輪13，行走履帶14，擋碴板15，防滑條16。具體實施方式實施例1：一種自行式道床石碴開挖機器人，包括機架1、挖掘組件、行走組件以及傳動組件，挖掘組件安裝在機架1上，行走組件固定在機架1底部，傳動組件與挖掘組件連接，將動力傳遞至挖掘組件各部位；挖掘組件包括挖掘滾筒2、拋碴皮帶3以及側(cè)翼犁刀盤4，挖掘滾筒2設(shè)置在機架1前端，拋碴皮帶3設(shè)置在機架1上部且位于挖掘滾筒2后方，挖掘滾筒2上等距設(shè)置有數(shù)個挖掘爪套5，挖掘爪套5套在挖掘滾筒2上且隨挖掘滾筒2轉(zhuǎn)動，挖掘滾筒2向拋碴皮帶3上方轉(zhuǎn)動，利用挖掘爪套5將開挖機器人前方的石碴卷送到拋碴皮帶3上；側(cè)翼犁刀盤4為兩個，分別固定在機架1的左、右兩外側(cè)，側(cè)翼犁刀盤4傾斜設(shè)置，與開挖機器人的中心垂線的夾角為α，夾角α大小為17-20度；拋碴皮帶3傾斜設(shè)置，其低端位于挖掘滾筒2后下方，高端高于挖掘滾筒2。傳動組件包括液壓馬達、主動輪6、挖掘從動輪7、犁刀從動輪8、皮帶主動軸9和皮帶從動軸，液壓馬達與主動輪6均設(shè)置在機架1尾部，主動輪6為兩個，分別設(shè)置在機架1兩側(cè)；挖掘從動輪7為兩個，分別安裝在挖掘滾筒2兩端；犁刀從動輪8為兩個，分別設(shè)置在機架1中部的左、右兩側(cè)；皮帶主動軸9設(shè)置在拋碴皮帶3的高端，皮帶從動軸設(shè)置在拋碴皮帶3的低端；液壓馬達同時與兩個主動輪6連接，并帶動主動輪6轉(zhuǎn)動；同一側(cè)的主動輪6、犁刀從動輪8以及挖掘從動輪7通過傳動鏈條10順序連接；兩個主動輪6分別通過第二傳動鏈條與皮帶主動軸9兩端連接，帶動皮帶主動軸9轉(zhuǎn)動。犁刀從動輪8通過轉(zhuǎn)動軸11與側(cè)翼犁刀盤4連接，左側(cè)犁刀從動輪8與右側(cè)側(cè)翼犁刀盤4連接，右側(cè)犁刀從動輪8與左側(cè)側(cè)翼犁刀盤4連接，通過傳動軸實現(xiàn)固定連接，有效提高側(cè)翼犁刀盤4的挖距能力。挖掘滾筒2左右兩側(cè)頂端還設(shè)置有側(cè)翼挖掘爪套12，側(cè)翼挖掘爪套12設(shè)置在挖掘從動輪7外側(cè)，在清篩過程中，通過側(cè)翼挖掘爪套12松散開挖機器人兩側(cè)的石碴，便于開挖機器人通過。挖掘爪套5上等角度設(shè)置有至少三個挖掘爪，在清篩過程中，利用挖掘爪作用于石碴上，由表及里，類似于人工快速用手挖刨，提高清篩效率，同時降低挖掘爪磨損。行走組件包括行走輪13與行走履帶14，行走輪13為四個，分別設(shè)置在機架1底部的四個腳上，行走履帶14為兩條，分別安裝在機架1左、右兩側(cè)的行走輪13上。機架1頂部兩側(cè)還設(shè)置有擋碴板15，避免拋碴皮帶3上的石碴從開挖機器人兩側(cè)落下，影響清篩進度。拋碴皮帶3上還設(shè)置有防滑條16，利用防滑條16提高皮帶表面與石碴之間的摩擦力，提高石碴拋出的速度，以增加拋出的距離，避免石碴直接緊貼開挖機器人后部落下，導(dǎo)致清篩不徹底。