一种用于地铁施工的换铺机

技术领域

本发明涉及地铁隧道施工设备技术领域，具体是涉及一种用于地铁施工的换铺机。

背景技术

地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。列车在全封闭的线路上运行，位于中心城区的线路基本设在地下隧道内，中心城区以外的线路一般设在高架桥或地面上，地铁是涵盖了城市地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统。

目前随着城市基础建设的快速发展，越来愈多的城市开始大力兴建地铁轨道交通，地铁内施工由于受盾构尺寸的限制，施工空间狭小，在地铁建设过程中，地铁铺轨是其中最重要的工序，同时也是工作量较大的一部分，往往地铁铺轨的效率直接影响地铁开通的时间节点。传统的地铁铺轨主要采用“换铺法”，即施工时，最开始一段轨道通过人工铺轨，供运轨平车运输轨排及其他构件；然后在待铺轨的工作面曲面与平面两侧人工铺设临时轨排，运轨平车将轨排运至铺设地点，通过一种简易门吊吊装轨排。但是通过传统的门吊机构对轨排进行安装过程，每次安装完一节轨排后便需要等待运轨车输送下一节轨排，然后再进行转送安装，这种运输方法会导致安装过程过于缓慢。

所以需要提出一种用于地铁施工的换铺机，可以对多列轨排进行承载，使得在一个轨排安装环节中进行连续的多列轨排安装，增强了工作连续性，避免了多次中断进程，大大提高了铺设效率。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种用于地铁施工的换铺机，本技术方案可以对多列轨排进行承载，使得在一个轨排安装环节中进行连续的多列轨排安装，增强了工作连续性，避免了多次中断进程，大大提高了铺设效率。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于地铁施工的换铺机，包括：

悬挂运车，倒吊设置于隧道内部；

多板盛载机构，设置于悬挂运车的底部，多板盛载机构用于对多个轨排进行盛载；

物料夹取机构，有两个，两个物料夹取机构设置于悬挂运车的底部，并且两个物料夹取机构分别位于多板盛载机构的两侧；

物料夹取机构包括：

卡料机构，用于对一节轨排进行固定；

水平横移机构，卡料机构设置于水平横移机构的输出端，水平横移机构用于驱动卡料机构靠近轨排；

纵移驱料机构，设置于悬挂运车的底部，水平横移机构设置于纵移驱料机构的输出端。

优选的，悬挂运车包括：

吊板，多板盛载机构设置于吊板的底部，两个物料夹取机构设置于吊板的底部，并且两个物料夹取机构分别位于多板盛载机构的两侧；

车轮，有两个，两个车轮对称设置于吊板的顶部；

行进驱动组件，设置于吊板上，行进驱动组件的输出端分别与两个车轮传动连接。

优选的，车轮的轮轴处设有第一同步轮，行进驱动组件的输出端设有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮之间通过同步带传动连接。

优选的，行进驱动组件包括：

第一伺服电机，设置于吊板上；

连动杆，设置于吊板上并与其可转动连接，两个车轮的第二同步轮分别设置于连动杆的两端；

第一齿轮，设置于第一伺服电机的输出端；

第二齿轮，套设于连动杆上并与其固定连接，第一齿轮和第二齿轮之间相互啮合。

优选的，多板盛载机构包括：

第一拨板组件和第二拨板组件，对称设置于吊板的底部。

优选的，第一拨板组件包括：

支撑架，设置于吊板的一侧；

第一轮组和第二轮组，分别设置于支撑架上下两端并与其可转动连接；

输送带，第一轮组和第二轮组之间通过输送带传动连接；

隔板，有多个，多个隔板等间距排列设置于输送带上；

第二伺服电机，设置于支撑架上，第二伺服电机的输出端与第一轮组连接。

优选的，卡料机构包括：

底夹板，设置于水平横移机构的输出端，底夹板上设有滑架；

上夹板，位于底夹板的上方，并且上夹板与滑架滑动连接；

第一气缸，设置于滑架上，第一气缸的输出端与上夹板连接。

优选的，水平横移机构包括：

气缸架，设置于纵移驱料机构的输出端；

第二气缸，设置于气缸架上并与其固定连接；

推板，设置于第二气缸的输出端，推板上设有限位杆，限位杆贯穿气缸架并与其滑动连接。

优选的，纵移驱料机构包括：

立柱架，设置于悬挂运车的底部；

纵移板，水平横移机构设置于纵移板的底部，纵移板的顶部设有螺纹杆和导向杆，并且螺纹杆和导向杆均贯穿立柱架；

纵移驱动组件，设置于立柱架上，纵移驱动组件的输出端与螺纹杆传动连接。

优选的，纵移驱动组件包括：

第三伺服电机，设置于立柱架上；

皮带轮，设置于第三伺服电机的输出端；

螺母，套设于螺纹杆上，并且螺母与立柱架可转动连接，皮带轮和螺母之间通过皮带传动连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：隧道内上方设有轨道，悬挂运车与轨道进行连接，运轨平车盛载轨排移动至悬挂运车的下方，两个物料夹取机构同时开始工作，两个水平横移机构同时开始工作，两个水平横移机构驱动两个卡料机构互相靠近，直至卡料机构处于此节轨排的两侧，两个卡料机构开始工作，两个卡料机构将轨排卡紧，两个纵移驱料机构间接通过卡料机构带动轨排上升至多板盛载机构的盛料处，每当有轨排移动至多板盛载机构的成料处时，多板盛载机构便带动一节轨排上升一格将下方空出，以便后续轨排可以填入，然后两个物料夹取机构的纵移驱料机构复位并准备下次取料，然后再进行多次以上工序使多板盛载机构的盛料处承载多节轨排，悬挂运车开始工作，悬挂运车带动多板盛载机构和两个物料夹取机构移动至安装点，再通过多板盛载机构放料和两个物料夹取机构的取料将轨排取出，并且将轨排排列安置于安装点；

1、通过多板盛载机构的设置，可以对多节轨排进行盛载；

2、通过本设备的设置，可以对多列轨排进行承载，使得在一个轨排安装环节中进行连续的多列轨排安装，增强了工作连续性，避免了多次中断进程，大大提高了铺设效率。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明的悬挂运车的立体结构示意图；

图4为本发明的悬挂运车的侧视图；

图5为本发明的图4的A-A方向剖视图；

图6为本发明的悬挂运车和多板盛载机构的侧视图；

图7为本发明的悬挂运车和多板盛载机构的立体结构示意图；

图8为本发明的悬挂运车和物料夹取机构的主视图；

图9为本发明的悬挂运车和物料夹取机构的立体结构示意图；

图10为本发明的图9的B处放大图。

图中标号为：

1-悬挂运车；1a-吊板；1b-车轮；1b1-第一同步轮；1b2-第二同步轮；1c-行进驱动组件；1c1-第一伺服电机；1c2-连动杆；1c3-第一齿轮；1c4-第二齿轮；

2-多板盛载机构；2a-第一拨板组件；2a1-支撑架；2a2-第一轮组；2a3-第二轮组；2a4-输送带；2a5-隔板；2a6-第二伺服电机；2b-第二拨板组件；

3-卡料机构；3a-底夹板；3a1-滑架；3b-上夹板；3c-第一气缸；

4-水平横移机构；4a-气缸架；4b-第二气缸；4c-推板；4c1-限位杆；

5-纵移驱料机构；5a-立柱架；5b-纵移板；5b1-螺纹杆；5b2-导向杆；5c-纵移驱动组件；5c1-第三伺服电机；5c2-皮带轮；5c3-螺母；

6-隧道；6a-轨道；

7-轨排。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1至图2所示，一种用于地铁施工的换铺机，包括：

悬挂运车1，倒吊设置于隧道内部；

多板盛载机构2，设置于悬挂运车1的底部，多板盛载机构2用于对多个轨排进行盛载；

物料夹取机构，有两个，两个物料夹取机构设置于悬挂运车1的底部，并且两个物料夹取机构分别位于多板盛载机构2的两侧；

物料夹取机构包括：

卡料机构3，用于对一节轨排进行固定；

水平横移机构4，卡料机构3设置于水平横移机构4的输出端，水平横移机构4用于驱动卡料机构3靠近轨排；

纵移驱料机构5，设置于悬挂运车1的底部，水平横移机构4设置于纵移驱料机构5的输出端；

隧道内上方设有轨道6a，悬挂运车1与轨道6a进行连接，运轨平车盛载轨排移动至悬挂运车1的下方，两个物料夹取机构同时开始工作，两个水平横移机构4同时开始工作，两个水平横移机构4驱动两个卡料机构3互相靠近，直至卡料机构3处于此节轨排的两侧，两个卡料机构3开始工作，两个卡料机构3将轨排卡紧，两个纵移驱料机构5间接通过卡料机构3带动轨排上升至多板盛载机构2的盛料处，每当有轨排移动至多板盛载机构2的成料处时，多板盛载机构2便带动一节轨排上升一格将下方空出，以便后续轨排可以填入，然后两个物料夹取机构的纵移驱料机构5复位并准备下次取料，然后再进行多次以上工序使多板盛载机构2的盛料处承载多节轨排，悬挂运车1开始工作，悬挂运车1带动多板盛载机构2和两个物料夹取机构移动至安装点，再通过多板盛载机构2放料和两个物料夹取机构的取料将轨排取出，并且将轨排排列安置于安装点。

如图2所示悬挂运车1包括：

吊板1a，多板盛载机构2设置于吊板1a的底部，两个物料夹取机构设置于吊板1a的底部，并且两个物料夹取机构分别位于多板盛载机构2的两侧；

车轮1b，有两个，两个车轮1b对称设置于吊板1a的顶部；

行进驱动组件1c，设置于吊板1a上，行进驱动组件1c的输出端分别与两个车轮1b传动连接；

悬挂运车1开始工作，行进驱动组件1c的输出端带动两个车轮1b进行同向转动，两个转动中的车轮1b通过吊板1a带动多板盛载机构2和物料夹取机构随其进行移动。

如图4和图5所示车轮1b的轮轴处设有第一同步轮1b1，行进驱动组件1c的输出端设有第二同步轮1b2，第一同步轮1b1和第二同步轮1b2之间通过同步带传动连接；

行进驱动组件1c的输出端带动第二同步轮1b2转动，第二同步轮1b2通过同步带带动第一同步轮1b1转动，第一同步轮1b1带动车轮1b转动，两个转动中的车轮1b通过吊板1a带动多板盛载机构2和物料夹取机构随其进行移动。

如图3所示行进驱动组件1c包括：

第一伺服电机1c1，设置于吊板1a上；

连动杆1c2，设置于吊板1a上并与其可转动连接，两个车轮1b的第二同步轮1b2分别设置于连动杆1c2的两端；

第一齿轮1c3，设置于第一伺服电机1c1的输出端；

第二齿轮1c4，套设于连动杆1c2上并与其固定连接，第一齿轮1c3和第二齿轮1c4之间相互啮合；

行进驱动组件1c开始工作，第一伺服电机1c1的输出端带动第一齿轮1c3转动，第一齿轮1c3通过第二齿轮1c4带动连动杆1c2转动，连动杆1c2带动两端的第二同步轮1b2转动。

如图6所示多板盛载机构2包括：

第一拨板组件2a和第二拨板组件2b，对称设置于吊板1a的底部；

两个纵移驱料机构5间接通过卡料机构3带动轨排上升至第一拨板组件2a和第二拨板组件2b之间，第一拨板组件2a和第二拨板组件2b的输出端带动一节轨排上升一格并将下方空出。

如图7所示第一拨板组件2a包括：

支撑架2a1，设置于吊板1a的一侧；

第一轮组2a2和第二轮组2a3，分别设置于支撑架2a1上下两端并与其可转动连接；

输送带2a4，第一轮组2a2和第二轮组2a3之间通过输送带2a4传动连接；

隔板2a5，有多个，多个隔板2a5等间距排列设置于输送带2a4上；

第二伺服电机2a6，设置于支撑架2a1上，第二伺服电机2a6的输出端与第一轮组2a2连接；

两个纵移驱料机构5间接通过卡料机构3带动轨排上升至第一拨板组件2a和第二拨板组件2b之间，第一拨板组件2a和第二拨板组件2b同时工作，第二伺服电机2a6的输出端带动第一轮组2a2转动，第一轮组2a2通过输送带2a4带动隔板2a5随其上升，通过第一拨板组件2a和第二拨板组件2b的隔板2a5带动一节轨排上升，使得第一拨板组件2a和第二拨板组件2b下方空出，支撑架2a1用于固定支撑，第二轮组2a3支撑输送带2a4并配合转动。

如图8所示卡料机构3包括：

底夹板3a，设置于水平横移机构4的输出端，底夹板3a上设有滑架3a1；

上夹板3b，位于底夹板3a的上方，并且上夹板3b与滑架3a1滑动连接；

第一气缸3c，设置于滑架3a1上，第一气缸3c的输出端与上夹板3b连接；

卡料机构3开始工作，第一气缸3c的输出端带动上夹板3b沿滑架3a1下降，通过底夹板3a和上夹板3b将轨排卡紧。

如图9所示水平横移机构4包括：

气缸架4a，设置于纵移驱料机构5的输出端；

第二气缸4b，设置于气缸架4a上并与其固定连接；

推板4c，设置于第二气缸4b的输出端，推板4c上设有限位杆4c1，限位杆4c1贯穿气缸架4a并与其滑动连接；

水平横移机构4开始工作，第二气缸4b的输出端通过推板4c推动卡料机构3靠近轨排一侧，限位杆4c1用于对推板4c的移动方向进行引导，气缸架4a用于固定支撑。

如图9所示纵移驱料机构5包括：

立柱架5a，设置于悬挂运车1的底部；

纵移板5b，水平横移机构4设置于纵移板5b的底部，纵移板5b的顶部设有螺纹杆5b1和导向杆5b2，并且螺纹杆5b1和导向杆5b2均贯穿立柱架5a；

纵移驱动组件5c，设置于立柱架5a上，纵移驱动组件5c的输出端与螺纹杆5b1传动连接；

纵移驱料机构5开始工作，纵移驱动组件5c的输出端通过螺纹杆5b1带动纵移板5b下降，纵移板5b通过水平横移机构4带动卡料机构3上升，导向杆5b2用于对纵移板5b的移动方向进行引导，立柱架5a用于固定支撑。

如图10所示纵移驱动组件5c包括：

第三伺服电机5c1，设置于立柱架5a上；

皮带轮5c2，设置于第三伺服电机5c1的输出端；

螺母5c3，套设于螺纹杆5b1上，并且螺母5c3与立柱架5a可转动连接，皮带轮5c2和螺母5c3之间通过皮带传动连接；

纵移驱动组件5c开始工作，第三伺服电机5c1的输出端带动皮带轮5c2转动，皮带轮5c2通过皮带带动螺母5c3转动，螺母5c3通过螺纹杆5b1带动纵移板5b下降，纵移板5b通过水平横移机构4带动卡料机构3上升。

本发明的工作原理：隧道内上方设有轨道6a，悬挂运车1与轨道6a进行连接，运轨平车盛载轨排移动至悬挂运车1的下方，两个物料夹取机构同时开始工作，两个水平横移机构4同时开始工作，第二气缸4b的输出端通过推板4c推动卡料机构3靠近轨排，直至卡料机构3处于此节轨排的两侧，两个卡料机构3开始工作，第一气缸3c的输出端带动上夹板3b沿滑架3a1下降，通过底夹板3a和上夹板3b将轨排卡紧，两个卡料机构3将轨排卡紧，两个纵移驱料机构5开始工作，纵移驱动组件5c开始工作，第三伺服电机5c1的输出端带动皮带轮5c2转动，皮带轮5c2通过皮带带动螺母5c3转动，螺母5c3通过螺纹杆5b1带动纵移板5b下降，纵移板5b通过水平横移机构4带动卡料机构3上升，两个卡料机构3带动轨排上升至第一拨板组件2a和第二拨板组件2b之间，第一拨板组件2a和第二拨板组件2b同时工作，第二伺服电机2a6的输出端带动第一轮组2a2转动，第一轮组2a2通过输送带2a4带动隔板2a5随其上升，通过第一拨板组件2a和第二拨板组件2b的隔板2a5带动一节轨排上升，使得第一拨板组件2a和第二拨板组件2b下方空出，以便后续轨排可以填入，然后两个物料夹取机构的纵移驱料机构5复位并准备下次取料，然后再进行多次以上工序使多板盛载机构2的盛料处承载多节轨排，悬挂运车1开始工作，行进驱动组件1c的输出端带动两个车轮1b进行同向转动，两个转动中的车轮1b通过吊板1a带动多板盛载机构2和物料夹取机构随其进行移动至安装点，再通过多板盛载机构2放料和两个物料夹取机构的取料将轨排取出，并且将轨排排列安置于安装点。

本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：

步骤一、运轨平车盛载轨排移动至悬挂运车1的下方；

步骤二、两个物料夹取机构同时开始工作，两个水平横移机构4同时开始工作，两个水平横移机构4驱动两个卡料机构3互相靠近，直至卡料机构3处于此节轨排的两侧；

步骤三、两个卡料机构3开始工作，两个卡料机构3将轨排卡紧；

步骤四、两个纵移驱料机构5间接通过卡料机构3带动轨排上升至多板盛载机构2的盛料处；

步骤五、每当有轨排移动至多板盛载机构2的成料处时，多板盛载机构2便带动一节轨排上升一格将下方空出；

步骤六、两个物料夹取机构的纵移驱料机构5复位并准备下次取料，使多板盛载机构2的盛料处承载多节轨排；

步骤七、悬挂运车1开始工作，悬挂运车1带动多板盛载机构2和两个物料夹取机构移动至安装点；

步骤八、通过多板盛载机构2放料和两个物料夹取机构的取料将轨排取出，并且将轨排排列安置于安装点。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。