本發(fā)明涉及屬于工程技術(shù)科學，涉及城市軌道交通工程鋪軌機設(shè)計及使用方法。

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背景技術(shù)：
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目前我國城市軌道工程鋪軌施工中，采用的傳統(tǒng)鋪軌設(shè)備主要有拼裝變換簡易型和人工及液壓動力改進型兩種結(jié)構(gòu)型式。拼裝變換簡易型鋪軌機在作業(yè)面轉(zhuǎn)換變跨過程中需要停機解體通過后再組裝，因隧道空間狹小，吊裝變跨困難，工效低下，費工費時；人工改進型鋪軌機在作業(yè)面轉(zhuǎn)換變跨過程中雖然不需要解體，但需要停機人工低位頂升橫移變跨，雖然節(jié)省了作業(yè)面變換無效時間，但仍不能徹底解決零耗時快速變跨；天津市明信焊接工程有限公司和中鐵一局集團有限公司聯(lián)合發(fā)明的一種地鐵鋪軌系統(tǒng)專利號ZL201410392315.5為典型的液壓動力改進型鋪軌機，在作業(yè)面轉(zhuǎn)換變跨過程中雖然不需要解體，但需要停機利用平板車駝運旋轉(zhuǎn)升降架液壓控制鋪軌機橫移變跨及液壓控制升降高度，這種方式仍不能徹底解決零耗時快速變跨，整機轉(zhuǎn)移作業(yè)面、長途運輸轉(zhuǎn)場等難題。綜上所述，現(xiàn)有鋪軌施工設(shè)備實際應用中都需要停機進行不同作業(yè)面跨度轉(zhuǎn)換，占用有效鋪軌作業(yè)時間，在現(xiàn)代鋪軌施工技術(shù)飛速發(fā)展時期，為滿足鋪軌施工效率的更高需求，鋪軌設(shè)備實現(xiàn)作業(yè)面變跨零耗時，整機實現(xiàn)完全免解體轉(zhuǎn)場運輸以及增大起吊空間、自動供電、人工及遙控操控等成為必然的趨勢，因此開發(fā)一種不需要任何輔助設(shè)備，可空重載行進過程自動變跨，實現(xiàn)作業(yè)面變跨零耗時，整機免解體轉(zhuǎn)場運輸，自動收放電纜，自動化操作程度高，減少大量人工，節(jié)能環(huán)保的鋪軌機成為必然的趨勢。

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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于，設(shè)計一種新式鋪軌機，具有行進過程空重載自動變跨，整機高度、寬度自動收縮，在作業(yè)區(qū)間軌距和正線軌距上均可行進的一種鋪軌機，解決現(xiàn)有鋪軌機頻繁變跨作業(yè)時需要進行反復拆裝和施工前及施工后進退場費工費時等問題，采用上部動力驅(qū)動收縮、下部沿縱移軌道滾動漸進偏移縮進原理，對主體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化改進，實現(xiàn)地鐵軌道施工作業(yè)面鋪軌機變跨零耗時，整機免拆解作業(yè)面轉(zhuǎn)移和長途轉(zhuǎn)場運輸，電動收放電纜，自動裝夾軌排、半自動卸落軌排，極大提高工效。

為達到上述目的，設(shè)計一種行進過程自動變跨鋪軌機，其特征在于，由導柱型上橫梁總成1、支腿總成2、走行梁總成3、起重系統(tǒng)4、軌排扁擔5、橫移變跨系統(tǒng)6、電氣控制系統(tǒng)組成，所述導柱型上橫梁總成1整體為“工”字型結(jié)構(gòu)，起重系統(tǒng)4架設(shè)于導柱型上橫梁總成1的中央，所述導柱型上橫梁總成1的左右兩端分別通過豎直設(shè)立的左右兩端支腿總成2連接左右兩端走行梁總成3，所述導柱型上橫梁總成1與支腿總成2均為可伸縮結(jié)構(gòu)。

所述導柱型上橫梁總成，由上橫梁連系梁、上橫梁導柱、上橫梁導柱加長節(jié)組成，各部件均為板材焊接而成的箱型結(jié)構(gòu)；兩根上橫梁導柱中部均設(shè)有法蘭盤，通過上橫梁連系梁兩端的法蘭盤連接成為“工”字型結(jié)構(gòu)，上橫梁導柱加長節(jié)通過耳板、銷軸連接在兩根上橫梁導柱的兩端；上橫梁導柱與上橫梁導柱加長節(jié)側(cè)面按照一定步長設(shè)計成對的銷軸孔，用以進行上橫梁導套定位。

支腿總成由支腿導套、支腿導柱、支腿連系梁、縱梁、上橫梁導套、頂升系統(tǒng)組成，支腿導套底部與走行梁連接，下部相應位置設(shè)計半口字形豁口，釋放軌距空間用以通過站臺板，上部通過支腿連系梁連接；支腿導柱套入支腿導套中，頂部連接縱梁，縱梁上部相應位置安裝上橫梁導套；支腿導套頂部設(shè)計銷軸孔用以進行支腿導柱定位，上橫梁導套套入上橫梁導 柱中，設(shè)計兩組銷軸孔，用以與上橫梁導柱進行定位；頂升系統(tǒng)由同步電機、絲桿及其安裝座組成，通過絲桿將縱梁及支腿導柱與支腿導套聯(lián)系起來，形成可上下滑移的機構(gòu)。

走行梁總成由走行梁、車輪組、驅(qū)動電機減速機、傳動齒輪、走行感應器、停車制動器、防撞器、操作平臺組成，走行梁為板材焊接的箱型結(jié)構(gòu)，前后分別內(nèi)置車輪組，內(nèi)部設(shè)計傳動齒輪組件，驅(qū)動電機減速機及其配電箱等安裝在走行梁上部，前后端部各設(shè)置一處走行感應器、停車制動器和防撞器，后端部設(shè)置操作平臺，走行感應器為紅外式感應器，感應器可通過螺旋絲桿實現(xiàn)升降，停車制動器由鉸鏈連接夾軌器組成，防撞器為一懸臂梁，端部加裝橡膠緩沖器。

起重系統(tǒng)由起重葫蘆、動滑輪組、定滑輪組以及配套鋼絲繩組成，起重葫蘆與定滑輪組分別安裝在上橫梁連系梁上的起重葫蘆座和定滑輪座上，動滑輪組安裝在軌排扁擔上。

軌排扁擔由扁擔體，鉗型吊具、小吊鉤組成，鉗型吊具底部設(shè)計有把手和壓縮彈簧。

橫移變跨系統(tǒng)由同步電機及絲桿組成，同步電機安裝在縱梁上并采用平鍵套裝絲杠端部、絲桿與上橫梁連系梁上的固定絲母旋合，同步電機根據(jù)走行感應器傳遞的車輪運行橫向位移信號驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)，帶動支腿總成與上橫梁連系梁產(chǎn)生相對位移實現(xiàn)同步橫移變跨。

電動卷線器采用磁滯式卷線器，中間取電雙向電動收放電纜，電機力矩可調(diào)。

上述行進過程自動變跨鋪軌機的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

1鋪軌機運輸?shù)跹b至鋪軌基地現(xiàn)場，旋轉(zhuǎn)伸展連接上橫梁導柱加長節(jié)，旋轉(zhuǎn)控制面板至操作位置，整機調(diào)試，用基地起重機吊裝下至正線，使用軌道車牽引通過正線行駛至鋪軌區(qū)間作業(yè)面，操作鋪軌機頂升至作業(yè)需要高度，插入支腿導套支腿導柱連接銷軸；

2安裝正線至區(qū)間走行軌過渡軌，操作鋪軌機沿過渡軌自動變跨至區(qū)間走行軌上，插入 上橫梁導套、上橫梁導柱連接銷軸；

3采用雙機聯(lián)動模式吊運軌排至作業(yè)面，停車并放下駐車制動器，卸落軌排并人工輔助支撐架設(shè)軌排，收起駐車制動器進入下一幅軌排施工；

4通過車站與隧道等變截面區(qū)間作業(yè)時拔出上橫梁導套、上橫梁導柱連接銷軸，操作鋪軌機空載或重載沿變跨軌距軌道行進過程自動變跨持續(xù)通過，通過后再插入連接銷軸進行等跨度鋪軌作業(yè)；

5施工結(jié)束后，拔出上橫梁導套、上橫梁導柱連接銷軸，通過過渡軌自動變跨至正線軌道上，拔出支腿導套、支腿導柱連接銷軸，操作鋪軌機降低至最低高度，旋轉(zhuǎn)折疊并定位上橫梁導柱加長節(jié)，旋轉(zhuǎn)收起操作面板，用軌道車牽引沿正線退回鋪軌基地出口，再用基地起重機起吊至基地并吊裝整機運輸退場；

6整機收縮裝車轉(zhuǎn)場長途運輸至下一個施工項目或存放基地。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要有以下優(yōu)勢：

1、上橫梁總成與支腿總成采用導套、導柱連接，通過橫移變跨系統(tǒng)實現(xiàn)空重載行進過程自動變跨，區(qū)間變跨零耗時，并實現(xiàn)在正線軌道上行駛，極大節(jié)省人工、大大提高施工速度。

2、支腿總成采用導套、導柱機構(gòu)，通過電動頂升系統(tǒng)降低整機高度，實現(xiàn)整機轉(zhuǎn)場運輸。

3、支腿導套上設(shè)計有半口字型口，可順利通過車站區(qū)間站臺板，有效利用車站區(qū)間施工空間。

4、軌排扁擔采用鉗型夾具，底部設(shè)計有把手和壓縮彈簧，可實現(xiàn)自動裝夾軌排、手動打開的作業(yè)，加快裝卸軌排工序作業(yè)。

5、設(shè)計有停車制動器，防止出現(xiàn)溜車等危險情況。

6、電動卷線器可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活確定安裝位置，電力驅(qū)動減少人工，提高工效。

7、電氣控制系統(tǒng)具有單機單動、雙機聯(lián)動及遙控操作等功能，方便調(diào)整，實現(xiàn)操作人員本質(zhì)安全。

[附圖說明]

圖1a行進過程自動變跨鋪軌機整機組成結(jié)構(gòu)主視圖

1導柱型上橫梁總成，2支腿總成，3走行梁總成，4起重系統(tǒng)，5軌排扁擔，7電氣控制系統(tǒng)；

圖1b行進過程自動變跨鋪軌機整機組成結(jié)構(gòu)側(cè)視圖

1導柱型上橫梁總成，2支腿總成，3走行梁總成，4起重系統(tǒng)，5軌排扁擔，7電氣控制系統(tǒng)；

圖1c行進過程自動變跨鋪軌機整機組成結(jié)構(gòu)俯視圖

1導柱型上橫梁總成，2支腿總成，4起重系統(tǒng)，5軌排扁擔，6橫移變跨系統(tǒng)，7電氣控制系統(tǒng)；

圖2導柱型上橫梁總成結(jié)構(gòu)圖

1-1上橫梁連系梁，1-2上橫梁導柱，1-3上橫梁導柱加長節(jié)；

圖3支腿總成結(jié)構(gòu)圖

2-1支腿導套，2-2支腿導柱，2-3支腿連系梁，2-4縱梁，2-5上橫梁導套，2-6頂升系統(tǒng)；

圖4走行梁總成結(jié)構(gòu)圖

3-1走行梁，3-2車輪組，3-3驅(qū)動電機，3-4傳動齒輪，3-5走行感應器，3-6停車制動器，3-7防撞器，3-8操作平臺；

圖5起重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4-1起重葫蘆，4-2動滑輪組，4-3定滑輪組；

圖6軌排扁擔結(jié)構(gòu)圖

5-1扁擔體，5-2鉗型吊具，5-3小吊鉤；

圖7橫移變跨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

6-1同步電機，6-2絲桿；

圖8電動卷線器

7-1卷線器；

圖9行進過程自動變跨鋪軌機使用示意圖

8-1軌排，8-2走行軌。

[具體實施方式]

為使本發(fā)明目的、原理及構(gòu)造更清楚明了，以下結(jié)合附圖及具體實施例作進一步闡述，相信對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是清楚的。

實施例一

一種行進過程自動變跨鋪軌機結(jié)構(gòu)組成。

本發(fā)明設(shè)計主要由七大部分組成，分別是：導柱型上橫梁總成1、支腿總成2、走行梁總成3、起重系統(tǒng)4、軌排扁擔5、橫移變跨系統(tǒng)6電氣控制系統(tǒng)等。如圖1a、1b、1c所示。

導柱型上橫梁總成1整體為“工”字型結(jié)構(gòu)，由上橫梁連系梁1-1、上橫梁導柱1-2、上橫梁導柱加長節(jié)1-3組成，各部件均為板材焊接而成的箱型結(jié)構(gòu)。兩根上橫梁導柱1-2中部均設(shè)有法蘭盤，通過上橫梁連系梁1-1兩端的法蘭盤連接成為“工”字型結(jié)構(gòu)，上橫梁導柱加長節(jié)1-3通過耳板、銷軸連接在兩根上橫梁導柱1-2的兩端。上橫梁導柱1-2與上橫梁導柱加長節(jié)1-3側(cè)面按照一定步長設(shè)計成對的銷軸孔，用以進行上橫梁導套2-5定位。如圖2所示。

支腿總成2由支腿導套2-1、支腿導柱2-2、支腿連系梁2-3、縱梁2-4、上橫梁導套2-5、頂升系統(tǒng)2-6組成。支腿導套2-1底部與走行梁3-1連接，下部相應位置設(shè)計“[”型豁口，釋放軌距空間用以通過站臺板，上部通過支腿連系梁2-3連接；支腿導柱2-2套入支腿導套2-1中，頂部連接縱梁2-4，縱梁2-4上部相應位置安裝上橫梁導套2-5。支腿導套2-1頂部設(shè)計銷軸孔用以進行支腿導柱2-2定位，上橫梁導套2-5套入上橫梁導柱1-2中，設(shè)計兩組銷軸孔，用以與上橫梁導柱1-2進行定位。頂升系統(tǒng)2-6由同步電機、絲桿及其安裝座組成，通過絲桿將縱梁2-4及支腿導柱2-2與支腿導套2-1聯(lián)系起來，形成可上下滑移的機構(gòu)。如圖3所示。

走行梁總成3由走行梁3-1、車輪組3-2、驅(qū)動電機減速機3-3、傳動齒輪3-4、走行感應器3-5、停車制動器3-6、防撞器3-7、操作平臺3-8組成。走行梁3-1為板材焊接的箱型結(jié)構(gòu)，前后分別內(nèi)置車輪組3-2，內(nèi)部設(shè)計傳動齒輪3-3組件，驅(qū)動電機減速機3-3及其配電箱等安裝在走行梁3-1上部。前后端部各設(shè)置一處走行感應器3-5、停車制動器3-6和防撞器3-7，后端部設(shè)置操作平臺3-8。走行感應器3-5為紅外式感應器，感應器可通過螺旋絲桿實現(xiàn)升降。停車制動器3-6由鉸鏈連接夾軌器組成。防撞器3-7為一懸臂梁，端部加裝橡膠緩沖器。如圖4所示。

起重系統(tǒng)4由起重葫蘆4-1、動滑輪組4-2、定滑輪組4-3以及配套鋼絲繩組成。起重葫蘆4-1與定滑輪組4-3分別安裝在上橫梁連系梁1-1上的起重葫蘆座和定滑輪座上，動滑輪組4-2安裝在軌排扁擔5上。如圖5所示。

軌排扁擔5由扁擔體5-1，鉗型吊具5-2、小吊鉤5-3組成。鉗型吊具5-2底部設(shè)計有把手和壓縮彈簧。如圖6所示。

橫移變跨系統(tǒng)6由同步電機6-1及絲桿6-2組成，同步電機6-1安裝在縱梁上并采用平鍵套裝絲杠6-2端部、絲桿6-2與上橫梁連系梁1-1上的固定絲母旋合，同步電機6-1根據(jù)走行感應器3-5傳遞的車輪運行橫向位移信號驅(qū)動絲桿6-2旋轉(zhuǎn)，帶動支腿總成2與上橫梁連系梁1-1產(chǎn)生相對位移實現(xiàn)同步橫移變跨。如圖7所示。

電動卷線器采用磁滯式卷線器，中間取電雙向電動收放電纜，電機力矩可調(diào)，運行可靠，省卻人工操作。如圖8所示。

電氣控制系統(tǒng)由配電箱、操作面板和遙控器組成。

附件包括作業(yè)面轉(zhuǎn)移連接附件。連接附件將鋪軌機、平板車各單元間柔性連接，在不干 涉正線已經(jīng)安裝運營系統(tǒng)狀態(tài)下，實現(xiàn)動力車牽引鋪軌機組沿正線快速退場至鋪軌基地出口，整機吊出隧道并裝車轉(zhuǎn)場運輸。

實施例二

行進過程自動變跨鋪軌機使用方法。

1、鋪軌機運輸?shù)跹b至鋪軌基地現(xiàn)場，旋轉(zhuǎn)伸展連接上橫梁導柱加長節(jié)1-3，旋轉(zhuǎn)控制面板至操作位置，整機調(diào)試，用基地起重機吊裝下至正線，使用軌道車牽引通過正線行駛至鋪軌區(qū)間作業(yè)面，操作鋪軌機頂升至作業(yè)需要高度，插入支腿導套2-1支腿導柱2-2連接銷軸。

2、安裝正線至區(qū)間走行軌過渡軌，操作鋪軌機沿過渡軌自動變跨至區(qū)間走行軌8-2上，插入上橫梁導套2-5、上橫梁導柱1-2連接銷軸。

3、采用雙機聯(lián)動模式吊運軌排8-1至作業(yè)面，停車并放下駐車制動器3-6，卸落軌排8-1并人工輔助支撐架設(shè)軌排8-1。收起駐車制動器3-6進入下一幅軌排8-1施工。如圖9所示。

4、通過車站與隧道等變截面區(qū)間作業(yè)時拔出上橫梁導套2-5、上橫梁導柱2-6連接銷軸，操作鋪軌機空載或重載沿變跨軌距軌道行進過程自動變跨持續(xù)通過，通過后再插入連接銷軸進行等跨度鋪軌作業(yè)。

5、施工結(jié)束后，拔出上橫梁導套2-5、上橫梁導柱1-2連接銷軸，通過過渡軌自動變跨至正線軌道上，拔出支腿導套2-1、支腿導柱2-2連接銷軸，操作鋪軌機降低至最低高度，旋轉(zhuǎn)折疊并定位上橫梁導柱加長節(jié)1-3，旋轉(zhuǎn)收起操作面板，用軌道車牽引沿正線退回鋪軌基地出口，再用基地起重機起吊至基地并吊裝整機運輸退場。

6、整機收縮裝車轉(zhuǎn)場長途運輸至下一個施工項目或存放基地。