一种火车钢轨检修更换装置

技术领域

本发明涉及一种火车钢轨检修更换装置，主要涉及铁路机车相关技术领域。

背景技术

火车已经成为多数人出行的方式，运行的安全必须得到保证，铁路钢轨露天铺设，不可避免会遇到大大小小的问题，其中热胀冷缩引起钢轨的变形较为严重，对于高速行驶的火车存在很大的风险，检修人员需要对铁路的沿线进行排查，对于变形较为严重钢轨的更换时，需要各方面技术人员的参与，劳动强度大，检修的过程复杂，针对上述缺点，本发明进行了改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种火车钢轨检修更换装置，克服了上述问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明是一种火车钢轨检修更换装置，包括机架以及设置于所述机架下方的行走机构，所述机架的上方设置有钢轨材料输送台，所述机架的内部设置有高清摄像仪，所述机架的下方设置有环形导轨，所述钢轨材料输送台上设置有直线导轨，所述直线导轨上滑动设置有夹持机构，所述夹持机构中设置有输送转台、连杆以及支撑杆，所述支撑杆与所述输送转台、连杆相互铰接，所述输送转台与所述连杆之间铰接设置有第一液压缸，所述连杆连接安装板，所述安装板铰接设置有夹持手，所述安装板与所述夹持手之间设置有第二液压缸，所述一侧行走机构前后两组与钢轨平行，所述两侧行走机构左右两组与钢轨的宽度相等并且与钢轨保持垂直，所述行走机构中设置有支撑机架液压缸、钢轨导轮，所述环形导轨下方设置有开口，所述环形导轨下方设置有打磨机构、切割机构以及焊接金属溶液形成机构，所述打磨机构、切割机构以及焊接金属溶液形成机构的顶端均设置有滚轮、悬挂安装座以及第三液压缸，所述滚轮在所述环形导轨中滑动，所述打磨机构中的第三液压缸与所述悬挂安装座之间设置有第四液压缸，所述切割机构中的第三液压缸球形转动设置有打磨刷，所述切割机构中的第三液压缸下方固定设置有切割转台，所述切割转台下方固定设置有切割机，所述焊接金属溶液形成机构中设置有焊接材料熔融箱，所述焊接材料熔融箱中加热腔体，所述加热腔体中设置有第五液压缸以及与所述第五液压缸铰接的一次性坩锅，所述加热腔体的侧壁设置有固定所述一次性坩锅的一次性坩锅夹持块，所述焊接材料熔融箱中设置有位于所述一次性坩锅上方的倾倒出口，所述机架的右侧下方设置有检测机构、焊接模具，所述检测机构中设置有第五液压缸、检测架，所述检测架中设置有检测腔体，所述检测腔体中设置有检测导轨、弹簧形变分析仪以及传感器，所述检测导轨滑动连接检测轮，所述检测轮自传与所述弹簧形变分析仪弹性接触，所述检测腔体的两端外侧设置有伸缩杆，所述伸缩杆端部设置有夹持板，所述夹持板与所述检测腔体的外侧之间设置有定位弹簧，所述夹持板的内壁设置有滑动辅助轮。

进一步的，所述切割机的下方设置有缓冲支柱，所述缓冲支柱与所述切割机之间设置有弹簧，工作时所述缓冲支柱向下与钢轨之间的枕木贴紧，所述弹簧可以缓冲所述切割机切割时引起的振动。

进一步的，所述定位液压杆的头部设置有塑性定位垫片，所述塑性定位垫片为软性材料，所述定位液压杆将塑性定位垫片向前顶至钢轨的侧面后，所述塑性定位垫片能完全与钢轨的表面接触，有利于更好的夹紧，保证焊接的稳定性。

进一步的，为了更加精确的确定钢轨的变形位置，所述钢轨导轮在钢轨上应当保持低速匀速运行，所述左右的钢轨导轮与现行钢轨的宽度保持一致且始终保持不变。

本发明的有益效果：本发明将检修更换一体化，工人可进行远程控制该装置在钢轨上移动进行检修，更换钢轨的过程通过高清摄像仪传输至操作人员一端，可随时进行暂停或者更改更换流程，相比于传统人工跟随钢轨进行手动检修动更换钢轨，将检修的的过程实现自动化、精准化，大大降低了劳动强度，提高了效率。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中A-A的结构示意图；

图3是图1中B-B的结构示意图；

图4是图2中C-C的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-4所述的一种火车钢轨检修更换装置，包括机架10以及设置于所述机架10下方的行走机构67，所述机架10的上方设置有钢轨材料输送台18，所述机架10的内部设置有高清摄像仪69，所述机架10的下方设置有环形导轨65，所述钢轨材料输送台18上设置有直线导轨11，所述直线导轨11上滑动设置有夹持机构66，所述夹持机构66中设置有输送转台13、连杆15以及支撑杆14，所述支撑杆14与所述输送转台13、连杆15相互铰接，所述输送转台13与所述连杆15之间铰接设置有第一液压缸16，所述连杆15连接安装板17，所述安装板17铰接设置有夹持手19，所述安装板17与所述夹持手19之间设置有第二液压缸20，所述一侧行走机构67前后两组与钢轨平行，所述两侧行走机构67左右两组与钢轨的宽度相等并且与钢轨保持垂直，所述行走机构67中设置有支撑机架液压缸21、钢轨导轮22，所述环形导轨65下方设置有开口，所述环形导轨65下方设置有打磨机构23、切割机构30以及焊接金属溶液形成机构68，所述打磨机构23、切割机构30以及焊接金属溶液形成机构68的顶端均设置有滚轮28、悬挂安装座27以及第三液压缸25，所述滚轮28在所述环形导轨65中滑动，所述打磨机构23中的第三液压缸25与所述悬挂安装座27之间设置有第四液压缸26，所述切割机构30中的第三液压缸25球形转动设置有打磨刷24，所述切割机构30中的第三液压缸25下方固定设置有切割转台35，所述切割转台35下方固定设置有切割机34，所述焊接金属溶液形成机构68中设置有焊接材料熔融箱38，所述焊接材料熔融箱38中加热腔体39，所述加热腔体39中设置有第五液压缸41以及与所述第五液压缸41铰接的一次性坩锅42，所述加热腔体39的侧壁设置有固定所述一次性坩锅42的一次性坩锅夹持块44，所述焊接材料熔融箱38中设置有位于所述一次性坩锅42上方的倾倒出口43，所述机架10的右侧下方设置有检测机构53、焊接模具45，所述检测机构53中设置有第五液压缸54、检测架55，所述检测架55中设置有检测腔体60，所述检测腔体60中设置有检测导轨61、弹簧形变分析仪64以及传感器70，所述检测导轨61滑动连接检测轮62，所述检测轮62自传与所述弹簧形变分析仪64弹性接触，所述检测腔体60的两端外侧设置有伸缩杆59，所述伸缩杆59端部设置有夹持板36，所述夹持板36与所述检测腔体60的外侧之间设置有定位弹簧58，所述夹持板36的内壁设置有滑动辅助轮56。

有益的，所述切割机34的下方设置有缓冲支柱31，所述缓冲支柱31与所述切割机34之间设置有弹簧32，工作时所述缓冲支柱31向下与钢轨之间的枕木贴紧，所述弹簧32可以缓冲所述切割机34切割时引起的振动。

有益的，所述定位液压杆46的头部设置有塑性定位垫片47，所述塑性定位垫片47为软性材料，所述定位液压杆46将塑性定位垫片47向前顶至钢轨的侧面后，所述塑性定位垫片47能完全与钢轨的表面接触，有利于更好的夹紧，保证焊接的稳定性。

有益的，为了更加精确的确定钢轨的变形位置，所述钢轨导轮22在钢轨上应当保持低速匀速运行，所述左右的钢轨导轮22与现行钢轨的宽度保持一致且始终保持不变。

整个装置的机械动作的顺序：

作业时钢轨导轮22与钢轨贴紧，先调整支撑机架液压缸21的使机架10的高度至合适的位置，启动主电机57，行走机构67带动整机沿着钢轨在钢轨导轮22的导向作用下移动，伸缩杆59向两侧伸出，第五液压缸54调节检测架55向下移动至检测轮62与钢轨表面接触，在定位弹簧58的作用下，滑动辅助轮56贴紧钢轨两侧移动，当检测到钢轨表面有变形时，轻质弹簧63发生弹性形变，弹簧形变分析仪64对轻质弹簧63发生的弹性形变量进行评估，传感器70指定变形的位置确定需要更换钢轨的长度，首先将切割机构30移动至变形的位置后，切割机构30中的第三液压缸25向下移动至缓冲支柱31与钢轨中间的枕木贴紧的同时切割转台35调节切割机34与变形位置的角度，启动切割机34依据切割的长度对变形的钢轨进行切割，随后移动打磨机构23至变形钢轨的切割位置后，调节打磨机构23中的第三液压缸25、第四液压缸26使打磨刷24的打磨角度最佳，同时打磨刷24与第三液压缸25球形转动连接，在打磨的过程中可通过不同转角对变形钢轨切割的部位进行打磨，变形钢轨切割部位打磨完成后，启动夹持机构66，更换的新钢轨放置在直线导轨11的前后两侧，输送转台13、第一液压缸16以及第二液压缸20调节夹持手19的位置角度夹紧新钢轨，随后上部滑块12带动夹持机构66移动至需要更换钢轨的一侧，同样的输送转台13、第一液压缸16以及第二液压缸20调节夹持手19的位置角度至夹持手19夹持的新钢轨的上表面与与原本的钢轨的上表面平行且一端与变形钢轨切割口的一端平齐，第一液压缸16、夹持手19以及第二液压缸20将新钢轨固定贴紧原本钢轨侧面，重新启动切割机构30，同样的方法将切割机34对准变形钢轨切割口，割取与变形钢轨所切割的同样长度的钢轨，只需要切割一端即可，夹持手19夹持新切割的钢轨移动至两端与原钢轨的完全平齐，启动焊接模具45，第六液压缸49向下伸出至焊接模具主体48与新钢轨与变形钢轨的切割对接口，丝杆51带动夹紧螺母50将焊接模具主体48从焊接的缝隙贴紧，定位液压杆46将塑性定位垫片47顶出至与钢轨的侧面保持固定，启动焊接金属溶液形成机构68,，所述焊接金属溶液形成机构68中的第三液压缸25带动焊接材料熔融箱38向下移动至倾倒出口43与新钢轨与变形钢轨的切割对接口位置对应，随后将铝粉和氧化铁粉加入到一次性坩锅42进行混合逐渐发生还原放热反应至形成液态金属与熔渣，移动焊接金属溶液形成机构68至新钢轨与变形钢轨的切割对接口一次性坩锅42前后四组第五液压缸41同时将一次性坩锅42向上顶起至倾倒出口43的适当位置后，保持第五液压缸41左右两组的的其中一组不动，另一组向上升起，将一次性坩锅42中的液态金属与熔渣倒入所固定好的焊接模具45中，等待几分钟后，将焊接模具45与焊接的钢轨分离，同样的方法对另一个焊缝进行焊接，焊接完成后，重新启动打磨机构23，同样的方法对焊接的区域进行打磨至表面平整光滑即可。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。