高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備的制作方法

本發明涉及一種高速鐵路上鋪設的無砟軌道板生產線上專用的鋼筋張拉設備，具體為高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備。

背景技術：

現有技術的先張法生產高速鐵路無砟軌道板主要采用固定臺座法，采用這種方法的張拉過程是由八個臺座共用一支張拉活動梁同時帶動多根鋼筋張拉，這種工藝的不足是張拉精度低，人工介入環節較多，模具的利用率較低，生產效率低下，設備占地面積大，土地復耕難度高，同時需要吊裝作業較多，設備投入較大。

技術實現要素：

本發明針對上述問題，提供了高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備。解決現有同類技術存在的自動化程度低，張拉模具就位復雜及定位、張拉精度差等問題。

一種高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，包括側向張拉裝置與端向張拉裝置，所述的側向張拉裝置包括與地面剛性固定的底座及置于所述底座上的側張拉臺座，所述的端向張拉裝置包括與地面剛性固定的底座及置于所述底座上的端張拉臺座，所述的側張拉臺座與端張拉臺座上分別固定有側張拉動力機構及端張拉動力機構，其特征是所述的底座包括至少兩支相互獨立并且高度固定的地面支座，所述的地面支座內側地表設置有軌道板生產線轉運軌道，所述的轉運軌道兩側設置有定位支座。

所述的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，其特征是所述的地面支座頂端固定有端板，所述端板上設置有萬向滾珠，所述的側張拉臺座、端張拉臺座通過萬向滾珠置于各自下部的地面支座上。

所述的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，其特征是設置有側進給油缸，所述側進給油缸的一端與地面支座相連，另一端與側張拉臺座相連；設置有端進給油缸，所述端進給油缸的一端與同側地面支座相連，另一端與端張拉臺座相連。

所述的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，其特征是所述側張拉臺座的端部設置有側橫移油缸，所述側張拉臺座橫移油缸的底座與桿端分別連接地面支座與側張拉臺座；所述端張拉臺座的端部設置有端橫移油缸，所述端橫移油缸的底座與桿端分別連接同側的地面支座與端張拉臺座。

所述的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，其特征是所述的側張拉動力機構由至少兩支并列固定為一體的張拉油缸構成，所述張拉油缸通過導板暨導柱固定在側張拉臺座上；所述的端張拉動力機構包括垂直疊合的兩個張拉油缸組，每個張拉油缸組至少包括兩個固定為一體的張拉油缸，所述兩組張拉油缸通過導柱與導套固定在端張拉臺座上，設置有與張拉桿連接的張拉桿鏈接頭，所述張拉油缸桿端與張拉桿鏈接頭相連，所述張拉桿鏈接頭上設置有中孔即張拉桿孔。

所述的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，其特征是設置有定位鎖緊機構，所述的定位鎖緊機構包括一個齒輪套，所述齒輪套后端面與張拉桿鏈接頭端面相接，齒輪套中心通孔為與張拉桿鏈接頭同心的張拉桿孔，所述張拉桿鏈接頭的張拉桿孔圓周上設有止動螺釘，所述齒輪套外周邊設有與所述止動螺釘匹配的凸臺,所述齒輪套的前端面制有止動槽，所述齒輪套圓周上有鎖緊齒輪，所述齒輪套的上部設置有液壓馬達，所述液壓馬達的驅動齒輪與鎖緊齒輪嚙合。

所述的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，其特征是張拉桿鏈接頭上與張拉桿孔垂直設置有插板槽，所述插板槽內有插板，所述插板上制有雙位桿孔，相鄰鏈接頭內的插板接觸配合，構成一個插板組，在插板組兩端分別設置有a動作油缸與b動作油缸，所述a動作油缸與b動作油缸的桿端分別與對應側的插板接觸配合關聯。

本發明的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備，將張拉臺座高度固定設置，并在臺座內側設置固定高度的定位支座，作業時模具放置于定位支座上時即與張拉臺座的高度對應，不需再調整作業高度。簡單、省時、省力。在張拉臺座與地面支座間采用萬向珠結構，使張拉臺座作縱、橫移動時方便，靈活，阻力小。張拉臺座兩側及后部分別設置橫移油缸與進給油缸，使得張拉臺座在定位、就位時能更靈活，準確。張拉動力機構采用雙油缸或多油缸組合，可以減小設備體積，張拉動力更加充裕，張拉過程簡潔，流暢。采用液壓馬達配合齒輪套進行定位鎖緊，可保證定位精確，鎖緊及時可靠。

本發明采用支座架高形式而非地坑臺座的方式的生產線，轉場簡單，土地復耕難度降低，占地面積小；采用軌道運轉系統，制造工藝環節不需要吊裝設備介入，且軌道板后續澆筑、凝固工藝等不占用張拉工位，生產流轉效率高；張拉裝置自動對接張拉桿張拉、自動進行張拉鎖緊，張拉工藝自動化程度高，無人工介入；單根鋼筋張拉使張拉精度控制更精確。

附圖說明

圖1是張拉設備作業狀態示意圖；

圖2是端向張拉裝置結構示意圖；

圖3是側向張拉裝置結構示意圖；

圖4是圖3c部位結構放大示意圖；

圖5是本張拉動力機構與定位鎖緊機構結構示意圖；

圖6是圖5中定位鎖緊機構局部剖示圖；

圖7是定位鎖緊機構裝配示意圖；

圖8是插板結構示意圖；

圖9是插板機構示意圖；

圖10是雙張拉油缸組結構示意圖。

圖中，1-a動作油缸；2-齒輪箱；3-液壓馬達；4-固定板；5-后導板；6-張拉板；7-張拉油缸；8-縱連接板；9-前導板；10-墊板；11-張拉桿孔；12-驅動齒輪；13-齒輪套；14-鎖緊齒輪；15-張拉桿鏈接頭；16-外齒形凸臺；17-張拉桿；18-止動槽；19-插板槽；20-回轉槽；21-止動螺釘；22-凸臺；23-定位頭；24-油缸推頭；25-頂桿；26-插板；27-b動作油缸；28-側連孔；29-雙位桿孔；30-第二張拉板；31-第二油缸組；32-第二插板；101-端向張拉裝置；102-模具；103-側向張拉裝置；104-定位支座；105-運轉小車；106-軌道；107-地面支座；108-側梁；110-側張拉臺座；111-端張拉臺座；113-端橫移油缸；114-端就位油缸；115-端進給油缸；116-端定位導向輪；118-側橫移油缸；122-側進給油缸；123-側就位油缸；124-側定位導向輪。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作詳細描述。

本發明是高速鐵路無砟軌道板流水機組生產線中一組關鍵設備，其發明思想是以液壓驅動、控制為核心實現張拉設備全自動化作業。

圖1-4所示，根據高速鐵路ⅲ型軌道板設計標準，軌道板內需要放置縱向與橫向預應力鋼筋，在成型之前進行張拉使之產生應力并固定。據此，張拉設備雙向布置，圖中縱向張拉裝置101與側向張拉裝置103分別布置在軌道板模具102縱橫兩側的張拉位。模具由運轉小車105沿軌道106運至張拉工位，在軌道兩側固定有四個等高度設定的定位支座104。運轉小車進入設定位置后將模具放入四個定位支座上，模具底部的定位臺與定位支座上的定位槽對應將模具定位。此時，模具在該工位的作業高度已確定。圖2中，端向張拉裝置101包括端張拉臺座111，該端張拉臺座由兩條與地面剛性固定且高度相同的地面支座107支承。其中地面支座可以是兩支以上，根據實際需要設置。圖3中側向張拉裝置103包括四支等高的地面支座107及固定在其上的側張拉臺座110。

上述地面支座的高度固定。并且地面支座、端/側張拉臺座及固定在張拉臺座上的張拉裝置總體高度與定位支座、模具的整體高度對應，張拉作業時只需作水平定位調整即可。在地面支座頂端固定有水平端板，在端板表面制有一個或若干個凹槽，在凹槽放置滾珠，稱為萬向滾珠，端/側張拉臺座通過萬向滾珠置于所述地面支座上。采用此種結構，使得張拉臺座在水平方向可作任意調整。

圖2所示，端張拉臺座111的側端設置有端橫移油缸113，該橫移油缸的桿端、底座分別連接地面支座與端張拉臺座。通過該端橫移油缸可使端張拉臺座進行橫向位移。上述端橫移油缸可以在兩端同時設置。所述端張拉臺座的后部設置有一個或數個端進給油缸115，所述的端進給油缸的桿端與底座亦分別連接地面支座與端張拉臺座。端進給油缸115的作用是張拉過程中使張拉臺座整體向模具縱向端靠近便于調整定位。圖中所示，在端張拉臺座的一端或兩端還安裝有就位油缸114，其作用是使端張拉臺座上的張拉油缸與張拉定位鎖緊機構進入張拉位。

圖3與圖4所示，側張拉臺座110的一端或兩端安裝有側橫移油缸118，在側張拉臺座的后部安裝有一支或多支側進給油缸122，所述各油缸的安裝結構同樣是將桿端與底座分別連接地面支座與側張拉臺座。其作用是使側張拉臺座進行橫向移動或進給、退出操作。在側張拉臺座的兩端還安裝有側就位油缸123。

圖2-4中，端張拉臺座與側張拉臺座的前端角位置，分別設置了端定位導向輪116與側定位導向輪124，通過該二者分別與張拉模具相應位置的定位臺/板匹配使張拉臺座的定位精準、簡便、快捷。

圖5所示是安裝在側張拉臺座上的張拉裝置，在側張拉臺座上并列布置有若干個與軌道板模具上對應側張拉桿一一對應的張拉裝置。該張拉裝置包括張拉油缸與定位鎖緊機構，其中張拉油缸實質是由兩支張拉油缸7組成一個張拉油缸組或者稱為張拉動力機構，由其直接對鋼筋施加拉力。張拉油缸通過固定在張拉臺座上水平設置的導柱及與導柱匹配的導板安裝在張拉臺座上。在張拉裝置后部設有側梁108，各張拉裝置分別與側梁剛性連接，側就位油缸123的桿端與側梁連接。本實施例中兩支張拉油缸7縱向配置并安裝在固定板4與后導板5之間，后導板外側設置有張拉板6，兩支張拉油缸的桿端固定在該張拉板6上。張拉桿6上固定有一拉桿，該拉桿的前端與一個張拉桿鏈接頭15固定連接。張拉桿鏈接頭的中孔為張拉桿孔。圖中所示，固定板4與前導板9之間通過給連接板8相連固定，前導板上部為齒輪箱2，在齒輪箱正面板上有張拉桿孔11，在孔的兩側固定有墊板10。

圖6-7所示，前導板上部齒輪箱2內設置有一個齒輪套13，該齒輪套中心通孔為張拉桿孔，齒輪套圓周體上有一個鎖緊齒輪14，該鎖緊齒輪14與液壓馬達3的驅動齒輪12（輸出齒輪）嚙合。齒輪套13的后部與張拉桿鏈接頭15的前部端面相接。在張拉桿鏈接頭的張拉桿孔圓周上設有止動螺釘21，在齒輪套對應面的外圓周上有與止動螺釘對應匹配的凸臺22。為了使齒輪套與張拉桿鏈接頭之間圓滿配合，在張拉桿鏈接頭端面張拉桿孔入口處制作回轉槽20，齒輪套對應面的圓周上制作相應匹配的回轉臺。齒輪套13的前部設置有與張拉桿鎖緊螺母的外齒形凸臺16對應的止動槽18。

圖8-9所示，在張拉桿鏈接頭上，與張拉桿孔軸線垂直方向制作有插板槽19，該插板槽的寬度與張拉位移行程對應并略大于該位移行程長度，插板槽內有插板26，插板上有雙位桿孔29，該雙位桿孔的小口徑孔位與張拉桿17上卡槽對應匹配。在插板的一側端面上有螺孔，螺孔內有頂桿/螺栓，頂桿的另一端為凸圓形或直接設置一滾珠。通過該頂桿與相鄰插板關聯，使相鄰張拉機構間插板在鎖緊與解鎖時同步實施，進給與張拉時接觸關聯但獨立作業。

置于張拉臺座上若干個張拉裝置/機構上的插板構成一個相連的插板組，該插板組的兩端插板分別與a動作油缸1和b動作油缸27相連，該兩個油缸的桿端固定有油缸推頭24，與油缸推頭對應的插板一側上有頂桿25，二者同樣以接觸配合方式相連。

圖10所示，根據ⅲ型軌道板設計標準，軌道板軸向側有縱向兩排張拉鋼筋，與此對應，端張拉臺座上每一臺張拉裝置均由兩個縱向并列的張拉油缸組構成。圖中張拉板6、張拉油缸7、插板26下部對應安裝有第二張拉板30、第二油缸組31與第二插板32，同時還有對應的第二張拉桿鏈接頭。

工作時，承載軌道板模具的運轉小車沿軌道移動至張拉設備內側就位并將軌道板模具放置于定位支座上。此時，軌道板模具高度與端/側張拉裝置的高度嚴格匹配，誤差在設計范圍內。液壓站工作，端/側進給油缸（115、122）、端/側橫移油缸（113、118）工作、端/側就位油缸（114、123）按設定程序工作，兩側張拉裝置就位。

初始狀態下，張拉桿與張拉鋼筋結合就位，張拉桿的外螺紋旋有異形螺母（鎖緊螺母）；異形螺母外圓180度位置有兩個外齒形凸臺16；此時張拉鎖緊機構中的齒輪套旋轉停留位置并不確定，凸臺22處于隨機位置，無法滿足可靠對接條件，需要精確定位。首先，液壓馬達3低壓低速旋轉，馬達驅動齒輪12亦低速旋轉并驅動鎖緊齒輪14暨齒輪套13低速旋轉，張拉桿鏈接頭15同時沿軸線方向前移并緩慢靠近齒輪套13，當接近齒輪套時，凸臺22與止動螺釘21碰撞咬合，使齒輪套13的止動槽18處于水平位置；張拉臺座沿軸線方向移動，使張拉桿17依次進入齒輪套13與張拉桿鏈接頭15的桿孔內，張拉桿上異形螺母的外齒形凸臺16與止動槽18碰撞咬合。

此時，a動作油缸1活塞桿為伸出狀態，b動作油缸27活塞桿為收縮狀態，張拉桿17穿過插板26大口徑孔位進入張拉桿鏈接頭內。鎖緊作業時，a動作油缸1有桿腔與無桿腔壓力平衡，活塞桿位置處于浮動狀態，b動作油缸27活塞桿伸出，帶動油缸推頭24平移并推動插板組同步橫向位移，張拉桿17進入鎖緊位，如圖4-5所示狀態。

張拉油缸7工作，張拉桿鏈接頭15后退開始進入張拉狀態，同時液壓馬達工作，驅動鎖緊齒輪暨齒輪套轉動，帶動異形螺母同時對張拉鋼筋進行鎖緊。所述液壓馬達與張拉油缸共用液壓站，當張拉到位時，張拉油缸停止工作的同時液壓馬達也停止工作。張拉與鎖緊同時完成。

解鎖作業時，b動作油缸8有桿腔與無桿腔壓力平衡，活塞桿位置處于浮動狀態，a動作油缸1活塞桿伸出，帶動油缸推頭推動插板組同步反向位移，張拉桿17進入解鎖位即大孔徑位置。

本發明的高速鐵路軌道板先張法流水機組生產線張拉設備匹配有專用控制裝置及程序運行軟件，本發明僅涉及硬件設備。

在對本發明的示范性實施例進行描述時。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符合系統及業務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。

在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的裝置結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關系不大的其他細節。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不能被認為用于限定本發明的實施范圍，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的專利涵蓋范圍之內。