本實用新型涉及一種鐵路養(yǎng)護機械，特別涉及一種橫移抓斗清石之自動化裝置。

背景技術(shù)：

鐵路軌枕在長時間的使用過程中，由于自然沉降和振動的原因，鐵路道床局部沉降，需要進行養(yǎng)護，個別軌枕損壞，需要及時更換，在進行道床維護或軌枕更換的過程中，采用人工清理，費時費力效率低，不能在有效的列車通行間隙(俗稱：天窗)內(nèi)完成工作，只有采用小型高效自動化機械，才能利用列車運行空隙進行不封路作業(yè)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種橫移抓斗清石之自動化裝置。

本實用新型是由橫移抓斗清石裝置、發(fā)電機、液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱和軌道車組成，軌道車設(shè)有四個腳輪和二個縱梁，橫移抓斗清石裝置、發(fā)電機和液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱設(shè)置在軌道車的二個縱梁上，軌道車由工程車牽引，發(fā)電機為油泵和控制系統(tǒng)提供動力；所述的液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱內(nèi)設(shè)有油箱、油泵、液壓控制系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)；

所述的橫移抓斗清石裝置是由CMOS圖像傳感器、上橫梁、二個升降裝置、四個抓斗裝置、橫移組件和橫移驅(qū)動裝置組成，上橫梁設(shè)有三個縱梁，縱梁設(shè)有凹槽；

所述的升降裝置是由下橫梁組件、對稱設(shè)置的二個平行四桿機構(gòu)、升降驅(qū)動裝置和第一激光位移傳感器組成；

所述的下橫梁組件是由第一方筒形固定臂和二個第一方筒形伸縮臂組成，第一方筒形固定臂設(shè)有對稱的二個長槽孔，第一方筒形伸縮臂設(shè)有封閉端和二個單耳環(huán)；

所述的平行四桿機構(gòu)是由第一方筒形伸縮臂、二個擺桿和上橫梁組成；

所述的升降驅(qū)動裝置是由第一方筒形固定臂、雙活塞式雙出桿液壓油缸和二個第一方筒形伸縮臂組成，雙活塞式雙出桿液壓油缸設(shè)有方形法蘭盤、活塞桿自由端設(shè)有法蘭盤；

將二個第一方筒形伸縮臂分別從雙活塞式雙出桿液壓油缸兩端套設(shè)于其上，使第一方筒形伸縮臂封閉端固連于雙活塞式雙出桿液壓油缸活塞桿法蘭盤上，第一方筒形固定臂套設(shè)于二個第一方筒形伸縮臂上，使雙活塞式雙出桿液壓油缸方形法蘭盤對稱固連于第一方筒形固定臂內(nèi)孔上表面，組成升降驅(qū)動裝置；

將二個擺桿的一端分別與第一方筒形伸縮臂鉸鏈連接，二個擺桿的另一端分別與上橫梁鉸鏈連接，組成平行四桿機構(gòu)，對稱于上橫梁和第一方筒形固定臂的鉛垂對稱面組裝另一個平行四桿機構(gòu)，將第一激光位移傳感器對稱固連于第一方筒形固定臂上面，組成升降裝置，重復(fù)前述組裝操作，組成另一個升降裝置，CMOS圖像傳感器固連于第一方筒形固定臂下面；

所述的抓斗裝置是由二個挖斗組件和吊臂組成，吊臂對稱設(shè)有二個單耳環(huán)、二個第一雙耳環(huán)、二第二雙耳環(huán)和法蘭盤；

所述的挖斗組件是由液壓油缸、第一撐桿、第一連桿和斗體組成，液壓油缸的活塞桿自由端設(shè)有單耳環(huán)、缸體設(shè)有單耳環(huán)；第一撐桿上設(shè)有雙耳環(huán)和單耳環(huán)；第一連桿上設(shè)有單耳環(huán)和雙耳環(huán)，斗體上設(shè)有第一雙耳環(huán)和第二雙耳環(huán)；

將二個液壓油缸缸體單耳環(huán)分別與吊臂二個第二雙耳環(huán)同軸穿入銷軸鉸鏈連接，二個撐桿單耳環(huán)分別與吊臂二個第一雙耳環(huán)同軸穿入銷軸鉸鏈連接，二個斗體第二雙耳環(huán)分別與吊臂二個單耳環(huán)同軸穿入銷軸鉸鏈連接，二個連桿單耳環(huán)分別與二個斗體第一雙耳環(huán)同軸穿入銷軸鉸鏈連接，連桿雙耳環(huán)、撐桿雙耳環(huán)和油缸活塞桿單環(huán)同軸穿入銷軸鉸鏈連接，組成抓斗裝置；

所述的橫移組件是由第二方筒形固定臂、二個第二方筒形伸縮臂、二個連接組件、四個懸臂梁、第二激光位移傳感器和第二測距參照板組成；第二方筒形固定臂對稱設(shè)有四個長槽孔，第二方筒形伸縮臂設(shè)有對稱的四個螺紋孔和二個凹槽，凹槽設(shè)有螺栓孔，懸臂梁設(shè)有法蘭盤；

所述的連接組件是由二個連接板、二個滾輪、二個銷軸和四個第一螺栓組成，連接板設(shè)有法蘭盤、二個軸孔和一個長方形凸緣，長方形凸緣設(shè)有二個螺栓孔；

所述的橫移驅(qū)動裝置是由第二方筒形固定臂、雙輸出軸液壓馬達、二個彈性聯(lián)軸器、二個單耳環(huán)支座、左旋螺桿、左旋方形螺母、右旋螺桿、右旋方形螺母、二個第二方筒形伸縮臂、二個方形滑塊、四個第二螺栓和二個六角螺母組成，右旋螺桿設(shè)有第一軸頸、第二軸頸和第三軸頸，左旋螺桿和右旋螺桿結(jié)構(gòu)形式一樣，右旋方形螺母設(shè)有二個對稱的盲螺紋孔，左旋方形螺母和右旋方形螺母結(jié)構(gòu)形式一樣，方形滑塊設(shè)有軸孔；

將單耳環(huán)支座套設(shè)于右旋螺桿第二軸頸上，右旋方形螺母旋上右旋螺桿適當(dāng)位置，方形滑塊套設(shè)于右旋螺桿第三軸頸上，六角螺母預(yù)緊，彈性聯(lián)軸器使雙輸出軸液壓馬達右側(cè)輸出軸與右旋螺桿第一軸頸同軸固連，第二方筒形伸縮臂從右旋螺桿右端套設(shè)于其上，使第二方筒形伸縮臂凹槽螺栓孔與右旋方形螺母螺紋盲孔同軸，二個第二螺栓分別旋入預(yù)緊，重復(fù)前述組裝操作，將單耳環(huán)支座、左旋螺桿、左旋方形螺母、方形滑塊、六角螺母、彈性聯(lián)軸器、雙輸出軸液壓馬達和第二方筒形伸縮臂組成一體，將第二方筒形固定臂套設(shè)于其上，使雙輸出軸液壓馬達對稱固連于第二方筒形固定臂內(nèi)孔上面，二個耳環(huán)支座固連于第二方筒形固定臂內(nèi)孔上表面，組成橫移驅(qū)動裝置，方形滑塊與第二方筒形伸縮臂形成移動副，將橫移驅(qū)動裝置對稱固連于上橫梁三個縱梁凹槽內(nèi)；

將連接板凸緣置入第二方筒形固定臂長槽孔中，使連接板凸緣二個螺栓孔與第二方筒形伸縮臂二個螺紋孔同軸，二個第一螺栓分別旋入預(yù)緊，將二個滾輪分別與連接板二個軸孔同軸穿入銷軸鉸鏈連接，再將另一個連接板二個軸孔套設(shè)于二個銷軸上，該連接板凸緣置入第二方筒形固定臂長槽孔中，使該連接板凸緣二個螺栓孔與第二方筒形伸縮臂二個螺紋孔同軸，另外二個第一螺栓分別旋入預(yù)緊，二個連接板法蘭盤固連一體，組成連接組件，重復(fù)前述組裝操作，組成另一個連接組件，四個吊臂法蘭盤分別固連于四個懸臂梁下面，組成抓斗清石裝置。

本實用新型的有益效果是：

1.能夠?qū)⒆ザ纷詣訉?zhǔn)待換軌枕兩側(cè)軌枕間；

2.能夠快速排出軌枕間的石碴；

3.能夠適應(yīng)直線和曲線鐵軌路段軌枕間清石工作；

4.能夠自動控制、操作方便、清石工作效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型之非工作狀態(tài)立體示意圖。

圖2是本實用新型之清石工作狀態(tài)之一立體示意圖。

圖3是本實用新型之清石工作狀態(tài)之二立體示意圖。

圖4是本實用新型之升降驅(qū)動裝置分解立體示意圖。

圖5是本實用新型之抓斗裝置分解立體示意圖。

圖6是本實用新型之連接組件分解立體示意圖。

圖7是本實用新型之橫移驅(qū)動裝置分解立體示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1所示，本實用新型是由橫移抓斗清石裝置3、發(fā)電機18、液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱19和軌道車20組成，軌道車20設(shè)有四個腳輪201和二個縱梁202，橫移抓斗清石裝置3、發(fā)電機18和液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱19設(shè)置在軌道車的二個縱梁202上，軌道車20由工程車牽引，發(fā)電機18為油泵和控制系統(tǒng)提供動力；所述的液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱19內(nèi)設(shè)有油箱、油泵、液壓控制系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)；

請參閱圖2至圖4所示，所述的橫移抓斗清石裝置3是由CMOS圖像傳感器30、上橫梁31、二個升降裝置31、四個抓斗裝置33、橫移組件36和橫移驅(qū)動裝置37組成，上橫梁31設(shè)有三個縱梁311，縱梁311設(shè)有凹槽3111；

所述的升降裝置32是由下橫梁組件321、對稱設(shè)置的二個平行四桿機構(gòu)322、升降驅(qū)動裝置323和第一激光位移傳感器325組成；

所述的下橫梁組件321是由第一方筒形固定臂3211和二個第一方筒形伸縮臂3212組成，第一方筒形固定臂3211設(shè)有對稱的二個長槽孔32111，第一方筒形伸縮臂3212設(shè)有封閉端32121和二個單耳環(huán)32122；

所述的平行四桿機構(gòu)322是由第一方筒形伸縮臂3212、二個擺桿3221和上橫梁31組成；

所述的升降驅(qū)動裝置323是由第一方筒形固定臂3211、雙活塞式雙出桿液壓油缸3231和二個第一方筒形伸縮臂3212組成，雙活塞式雙出桿液壓油缸3231設(shè)有方形法蘭盤32311、活塞桿自由端設(shè)有法蘭盤32312；

將二個第一方筒形伸縮臂3212分別從雙活塞式雙出桿液壓油缸3231兩端套設(shè)于其上，使第一方筒形伸縮臂封閉端32121固連于雙活塞式雙出桿液壓油缸活塞桿法蘭盤32312上，第一方筒形固定臂3211套設(shè)于二個第一方筒形伸縮臂3212上，使雙活塞式雙出桿液壓油缸方形法蘭盤32311對稱固連于第一方筒形固定臂3211內(nèi)孔上表面，組成升降驅(qū)動裝置323；

將二個擺桿3221的一端分別與第一方筒形伸縮臂3212鉸鏈連接，二個擺桿3221的另一端分別與上橫梁31鉸鏈連接，組成平行四桿機構(gòu)322，對稱于上橫梁31和第一方筒形固定臂3211的鉛垂對稱面組裝另一個平行四桿機構(gòu)322，將第一激光位移傳感器325對稱固連于第一方筒形固定臂3211上面，組成升降裝置32，重復(fù)前述組裝操作，組成另一個升降裝置32，CMOS圖像傳感器30固連于第一方筒形固定臂3211下面；

請參閱圖5所示，所述的抓斗裝置33是由二個挖斗組件34和吊臂35組成，吊臂35對稱設(shè)有二個單耳環(huán)351、二個第一雙耳環(huán)352、二第二雙耳環(huán)353和法蘭盤354；

所述的挖斗組件34是由液壓油缸341、第一撐桿342、第一連桿343和斗體344組成，液壓油缸341的活塞桿自由端設(shè)有單耳環(huán)3411、缸體設(shè)有單耳環(huán)3412；第一撐桿342上設(shè)有雙耳環(huán)3421和單耳環(huán)3422；第一連桿343上設(shè)有單耳環(huán)3431和雙耳環(huán)3432，斗體344上設(shè)有第一雙耳環(huán)3441和第二雙耳環(huán)3442；

將二個液壓油缸缸體單耳環(huán)3412分別與吊臂二個第二雙耳環(huán)353同軸穿入銷軸鉸鏈連接，二個撐桿單耳環(huán)3422分別與吊臂二個第一雙耳環(huán)352同軸穿入銷軸鉸鏈連接，二個斗體第二雙耳環(huán)3442分別與吊臂二個單耳環(huán)351同軸穿入銷軸鉸鏈連接，二個連桿單耳環(huán)3431分別與二個斗體第一雙耳環(huán)3441同軸穿入銷軸鉸鏈連接，連桿雙耳環(huán)3432、撐桿雙耳環(huán)3421和油缸活塞桿單環(huán)3411同軸穿入銷軸鉸鏈連接，組成抓斗裝置33；

請參閱圖6和圖7所示，所述的橫移組件36是由第二方筒形固定臂361、二個第二方筒形伸縮臂362、二個連接組件363、四個懸臂梁364、第二激光位移傳感器365和第二測距參照板366組成；第二方筒形固定臂361對稱設(shè)有四個長槽孔3611，第二方筒形伸縮臂362設(shè)有對稱的四個螺紋孔3621和二個凹槽3622，凹槽3622設(shè)有螺栓孔26221，懸臂梁364設(shè)有法蘭盤3641；

所述的連接組件363是由二個連接板3631、二個滾輪3632、二個銷軸3633和四個第一螺栓3634組成，連接板3631設(shè)有法蘭盤36311、二個軸孔36312和一個長方形凸緣36313，長方形凸緣36313設(shè)有二個螺栓孔36314；

所述的橫移驅(qū)動裝置37是由第二方筒形固定臂361、雙輸出軸液壓馬達371、二個彈性聯(lián)軸器372、二個單耳環(huán)支座373、左旋螺桿374、左旋方形螺母375、右旋螺桿376、右旋方形螺母377、二個第二方筒形伸縮臂362、二個方形滑塊378、四個第二螺栓379和二個六角螺母380組成，右旋螺桿376設(shè)有第一軸頸3761、第二軸頸3762和第三軸頸3763，左旋螺桿374和右旋螺桿376結(jié)構(gòu)形式一樣，右旋方形螺母377設(shè)有二個對稱的盲螺紋孔3771，左旋方形螺母375和右旋方形螺母377結(jié)構(gòu)形式一樣，方形滑塊378設(shè)有軸孔3781；

將單耳環(huán)支座373套設(shè)于右旋螺桿376第二軸頸3762上，右旋方形螺母377旋上右旋螺桿376適當(dāng)位置，方形滑塊378套設(shè)于右旋螺桿376第三軸頸3763上，六角螺母380預(yù)緊，彈性聯(lián)軸器372使雙輸出軸液壓馬達371右側(cè)輸出軸與右旋螺桿376第一軸頸3761同軸固連，第二方筒形伸縮臂362從右旋螺桿376右端套設(shè)于其上，使第二方筒形伸縮臂362凹槽螺栓孔3723與右旋方形螺母377螺紋盲孔3771同軸，二個第二螺栓379分別旋入預(yù)緊，重復(fù)前述組裝操作，將單耳環(huán)支座373、左旋螺桿374、左旋方形螺母375、方形滑塊378、六角螺母380、彈性聯(lián)軸器372、雙輸出軸液壓馬達371和第二方筒形伸縮臂362組成一體，將第二方筒形固定臂361套設(shè)于其上，使雙輸出軸液壓馬達371對稱固連于第二方筒形固定臂361內(nèi)孔上面，二個耳環(huán)支座373固連于第二方筒形固定臂361內(nèi)孔上表面，組成橫移驅(qū)動裝置37，方形滑塊378與第二方筒形伸縮臂362形成移動副，將橫移驅(qū)動裝置37對稱固連于上橫梁三個縱梁凹槽3111內(nèi)；

將連接板凸緣36313置入第二方筒形固定臂長槽孔3611中，使連接板凸緣二個螺栓孔36314與第二方筒形伸縮臂二個螺紋孔3621同軸，二個第一螺栓3634分別旋入預(yù)緊，將二個滾輪3632分別與連接板二個軸孔36312同軸穿入銷軸3633鉸鏈連接，再將另一個連接板二個軸孔36312套設(shè)于二個銷軸3633上，該連接板凸緣36313置入第二方筒形固定臂長槽孔3611中，使該連接板凸緣二個螺栓孔36314與第二方筒形伸縮臂二個螺紋孔3621同軸，另外二個第一螺栓3634分別旋入預(yù)緊，二個連接板法蘭盤36311固連一體，組成連接組件351，重復(fù)前述組裝操作，組成另一個連接組件351，四個吊臂法蘭盤354分別固連于四個懸臂梁364下面，組成抓斗清石裝置3。

本實用新型的工作過程和原理如下：

將待換軌枕右側(cè)相鄰軌枕外側(cè)螺栓用機油標(biāo)記好，工程車牽引軌道車運行至待換軌枕附近時，CMOS圖像傳感器采集的圖像信息，通過圖形識別系統(tǒng)自動識別已換軌枕，工程車停在CMOS圖像傳感器與機油標(biāo)記螺栓同軸的位置，二排抓斗位于待換軌枕兩側(cè)軌枕間上方，圖1所示位置，油泵開始工作，高壓油使雙活塞式雙出桿液壓油缸的活塞桿開始伸出，推動二個方筒形伸縮臂同步伸出，使對稱設(shè)置的二個平行四桿機構(gòu)的二對擺桿相對于上橫梁背向同步擺動，升降裝置托帶二排抓斗裝置下降，通過第一激光位移傳感器測量其與上橫梁的位移信號，來控制雙活塞式雙出桿液壓油缸及抓斗二個液壓油缸工作，當(dāng)抓斗接近待換軌枕兩側(cè)軌枕間石碴時，抓斗二個液壓油缸活塞桿開始縮回，分別拉動二個連桿運動，使對稱設(shè)置的二個斗體相對吊臂單耳環(huán)背向擺動，抓斗逐漸張開至最大開度，抓斗二個油缸活塞桿停止縮回，當(dāng)斗齒接觸石碴時，雙活塞式雙出桿液壓油缸活塞桿停止伸出，圖2所示位置，抓斗二個液壓油缸活塞桿開始伸出，分別推動二個連桿運動，使對稱設(shè)置的二個斗體相對吊臂單耳環(huán)相向擺動，抓斗逐漸閉合，抓取鋼軌內(nèi)軌枕間石碴，液壓系統(tǒng)方向閥中位使液壓油缸保壓，抓斗二個液壓油缸活塞桿停止伸出，高壓油使雙活塞式雙出桿液壓油缸活塞桿縮開始回，分別拉動二個第一方筒形伸縮臂同步縮回，使對稱設(shè)置的二個平行四桿機構(gòu)的二對擺桿相對于上橫梁相向同步擺動，升降裝置托帶二排抓斗裝置上升至圖1所示位置，抓斗二個液壓油缸活塞桿開始同步縮回，分別拉動二個連桿運動，使抓斗緩慢張開至最大開度，抓斗中的石碴瀉落到集石箱內(nèi)，抓斗二個液壓油缸活塞桿停止縮回，高壓油使雙輸出軸液壓馬達開始正向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動左旋螺桿和右旋螺桿正向同步轉(zhuǎn)動，使左旋方形螺母和右旋方形螺母分別推動與其固連的二個第二方筒形伸縮臂同步伸出，二個第二方筒形伸縮臂分別托帶二個連接組件沿第二方筒形固定臂向外運動，使懸臂梁托帶抓斗裝置向外運動，第二激光位移傳感器測量其與第二測距參照板的位移信號，來控制雙輸出軸液壓馬達和抓斗二個液壓油缸工作，當(dāng)排抓斗裝置向外運動至鋼軌外側(cè)軌枕間上方時，雙輸出軸液壓馬達停止正向轉(zhuǎn)動，同時高壓油使雙活塞式雙出桿液壓油缸的活塞桿開始伸出，升降裝置托帶抓斗裝置下降，當(dāng)斗齒接觸石碴時，雙活塞式雙出桿液壓油缸的活塞桿停止伸出，圖3所示位置，抓斗二個液壓油缸活塞桿開始伸出，抓斗逐漸閉合，抓取鋼軌外軌枕間石碴，液壓系統(tǒng)方向閥中位使液壓油缸保壓，抓斗二個液壓油缸活塞桿停止伸出，高壓油使雙活塞式雙出桿液壓油缸的活塞桿開始縮回，升降裝置托帶抓斗裝置上升至圖1所示高度，抓斗二個液壓油缸活塞桿開始縮回，使抓斗緩慢張開，待抓斗中的石碴完全滑落到集石箱內(nèi)，抓斗二個液壓油缸活塞桿停止縮回，抓斗二個液壓油缸活塞桿開始伸出，使抓斗逐漸閉合，抓斗二個液壓油缸活塞桿停止伸出，同時高壓油使雙輸出軸液壓馬達開始反向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動左旋螺桿和右旋螺桿反向同步轉(zhuǎn)動，使左旋方形螺母和右旋方形螺母分別拉動與其固連的二個第二方筒形伸縮臂同步縮回，二個第二方筒形伸縮臂分別托帶二個連接組件沿第二方筒形固定臂相內(nèi)運動，當(dāng)懸臂梁托帶二排抓斗裝置向內(nèi)運動至圖1所示位置，雙輸出軸液壓馬達停止反向轉(zhuǎn)動，清石工作結(jié)束。

升降裝置中對稱設(shè)置的二個平行四桿機構(gòu)，使上橫梁與第一方筒形固定臂始終平行，以適應(yīng)直線和曲線鐵軌路段清石工作。