高速铁路液压螺栓扳手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速铁路液压螺栓扳手，由动力系统和工作系统构成，通过联接结构联接成一体，两部分的油路通过高压软管以及快换接头联通。工作系统设有由液压马达、传感器和工作套筒构成的两套扳手作业机构、推动工作套筒升降的机构和调整扳手作业机构间距的调节机构；动力系统设有由变量控制阀、变量泵和油箱组成的液压系统、以及发电机和汽油机等。扳手作业扭矩由单片机控制并显示。本实用新型专利技术具有小功率大扭矩，扭矩控制精确，工作效率高，可实现一键式智能化操作，并能适用于不同型号、不同中心距扣件螺栓作业的特点，完全满足了高速铁路施工、养护作业的要求。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铁路钢轨铺设施工与轨道维修维护用机械，特别涉及一种用于 高速铁路扣件螺栓及锚固螺栓松、紧作业的液压螺栓扳手。
技术介绍
轨道扣件螺栓(锚固螺栓)松紧作业螺栓扳手是铁路钢轨铺设施工与轨道维护 的重要作业工具机械。目前铁路工务部门使用螺栓扳手机械主要有以下几种-1、 单头机械式冲击扳手。该结构扳手采用小动力机械冲击方式实现大扭矩输出， 对钢轨两侧的扣件螺栓分别松紧作业。该结构扳手存在的主要不足是其一，难以 准确控制拧紧扭矩，扣件压力不均衡；其二是不能调整或不能准确调整拧紧扭矩； 其三是左右换位作业时，须要抬起工作头，操作者劳动强度大；四是不能两侧同时 拧紧，造成钢轨受偏载；五是转速高，对螺母损伤严重，机器本身故障率较高。2、 机械式汽油机动双头螺栓扳手。该结构螺栓扳手的结构特点是设有两个扳手 作业机构，可对钢轨两侧扣件螺栓同时拧紧或松动作业，因此较之单头机械式冲击 扳手，工作效率较高，精度也有所提高，操作简单。但该结构螺栓扳手还明显存在 一些不足，其一是难以精确控制并稳定扭矩大小，最大拧紧力较小，扭矩大小随使 用时间会逐步下降，并且使用者无法得知；其二是不能使两侧螺栓同时达到所需拧 紧值，造成钢轨受偏载荷；其三是，由于扳手两个作业机构工作头的中心距无法调 节和扭矩大小无法满足不同型号扣件系统螺栓的要求，只能对同一型号扣件系统的 螺栓实施作业，即只能适用于螺栓间距相同的同一型号扣件系统，实施作业的适用 范围窄。3、 液压螺栓扳手。现有技术的液压螺栓扳手有双头和单头两者结构，这类扳手 采取压力与扭矩换算的方法确定控制扳手输出扭矩，属静扭矩。因此，液压螺栓扳 手的输出扭矩较之机械式螺栓扳手为准确，稳定性也较好。但现有技术的液压螺栓 扳手同样也存在着一些不足，其一是现有技术的双头液压螺栓扳手不是真正意义的双头螺栓扳手，属"假双头"，即在一台机器无法实现双头同时拧紧和双头同时松动 的作业工况，只能实现双头紧或者双头松的其中一种工况。其二，由于现有的液压 螺栓扳手都是以液压压力来换算扭矩值，而扭矩值又受液压压力波动、马达机械效 率不同以及油温等因素的影响，加上扭矩读数粗糙，因此扳手输出扭矩的精确性不 高。其三是，由于扳手两个作业机构工作头的中心距无法调节和扭矩大小无法满足 不同型号扣件系统螺栓的要求，只能适用对应型号扣件系统的螺栓拧动作业，实施 作业适用范围窄。对于单头液压螺栓扳手除了上述不足之外，还存在着不能两侧同 时拧紧，造成钢轨受偏载；作业左右换边时，需要由操作者抬起工作头，劳动强度 大等缺点。其四是，动力系统和工作系统设置在同一个机架上，为整体结构，机器沉重，避让列车上下道作业人员扛抬劳动强度大，十分不方便。随着铁路发展的重载高速趋势，特别是客运专线无砟轨道的不断开通，对钢轨 扣件系统螺栓的作业也提出了新的要求，这些新的要求是，拧紧螺栓的扭矩精确度 要求准确控制在±5%;钢轨两侧扣件螺栓要求同时拧紧；不同型号，不同中心距扣 件螺栓同时存在；扭矩范围从80N.m至350N.m不等。而现有技术的钢轨扣件螺栓 扳手，不论什么结构形式，都不能完全满足重载高速轨道与客运专线无砟轨道对钢 轨扣件系统螺栓作业所提出的要求。因此，开发出能全面满足重载高速轨道与客运 专线无砟轨道对钢轨扣件系统螺栓作业要求的螺栓扳手，是所属领域工程技术专业 人员共同面临的课题。
技术实现思路
针对现有技术的钢轨螺栓扳手存在的不足，本技术的目的旨在提供一种可 适用于高速铁路无砟轨道及普通铁路扣件螺栓作业的液压螺栓扳手，以期解决现有技术的钢轨螺栓扳手存在的以下技术问题1、 螺栓拧动作业的扭矩精确度不高，作业者无法准确得知扭矩值；2、 不能满足钢轨两侧扣件螺栓同时拧紧和同时松动的要求；3、 不能适用于不同中心距扣件螺栓作业，实施作业的适用范围窄；4、 输出扭矩范围窄，不能满足不同型号螺栓对扭矩大小的要求。 本技术所要解决的上述技术问题可通过以下不同的技术方案得以解决。 本技术公开的高速铁路液压螺栓扳手，它包括动力系统和工作系统，工作系统和动力系统通过联接结构联结成一体，两系统的液压管路连通，其中工作系统设有，主要由液压马达、传感器和工作套筒构成的扳手作业机构、推动工作套筒上 升与下降的升降机构、单片机控制系统和液压集成块，液压集成块与液压马达液压 油进出口连接，其中动力系统设有，主要由变量控制阀、变量泵和油箱组成的液压 动力系统，以及发电机和汽油机，发电机和变量泵分别由汽油机驱动，单片机控制 系统的处理信号输入接口与传感器电信号连接，控制信号输出接口分别与工作系统 的液压集成块的电磁阀和液压动力系统的变量控制阀电信号连接，由单片机控制系 统通过对传感器采集的信号进行检测分析，向工作系统的液压集成块的电磁阀以及 液压动力系统的变量控制阀发出控制信号，从而实现对整个液压系统的控制。在上述技术方案中，由液压马达、传感器和工作套筒构成的扳手作业机构，其 具体结构方式可采用，使传感器的一端安装在工作系统机架上，另一端与液压马达 的壳体联接，液压马达的输出轴从传感器的中心穿过，与工作套筒联接。这种结构 方式可以使工作套筒所承受的扭矩直接作用在传感器上，减少其它外在因素对扭矩 的影响，并通过单片机控制系统分析控制，达到扭矩的精确控制。构成扳手作业机 构的传感器最好是安装在工作系统机架的滑槽内，以便于扳手作业机构位置调整。在上述技术方案工作系统中，推动扳手作业机构工作头上升与下降的升降机构 最好是液压升降机构，液压升降机构的构成是，活塞缸缸体安装工作机架上，活塞 杆与工作套筒作用联接，活塞缸液压油进出口与液压集成块连接。上述技术方案的工作系统，最好是设置有用于调节两套扳手作业机构工作头中 心间距的调节装置。所述中心距调节装置可由电动机、链轮传动副、正反向丝杆和 与正反向丝杆配合的螺母组成，螺母作用于扳手作业机构使之左右移动，以满足对 不同型号扣件螺栓作业的要求。两套扳手作业机构工作头的中心间距也可以不采用 上述方式进行调节，而采用手动方式进行调节。当然最好是采用调节装置进行调节。在上述技术方案动力系统中，还设置有对工作后的液压介质进行强制冷却的散 热器。散热器进出口分别与液压回油管和油箱联接，散热器安装在动力系统机架上。在上述技术方案中，动力系统机架两侧安装有将整机支撑于铁路钢轨上的支撑 架，支撑架为可折叠展开旋转结构，通过定位跳销固定位置。支撑架在工作时可旋 转展开，通过定位跳销将其固定，作为整机支撑架，在解体后可旋转折叠，也通过 定位跳销固定，方便转运。在上述技术方案中，动力系统变量泵的变量由变量换向阀和变量缸驱动，即单 片机控制系统通过对扭矩大小的检测分析，同时给变量换向阀发出控制信号，控制变量缸动作来推动变量泵的控制手柄，从而达到控制变量泵排量的目的，实现大扭 矩时低转速，小扭矩时高转速。本技术还采取了其他一些技术措施，如整机配有方便夜间和隧道作业的照 明装置，采用分体式上下道等。本技术所揭示的高速铁路液压螺栓扳手采用液压系统传动，作业时无冲击， 实现了真正的静扭矩，便于准确控制扭矩大小，再加上采用传感器直接检测螺栓承 受扭矩大小，传感器的一端安装在工作机架的滑槽内，另一端与液压马达的壳体连 接，液压马达的输出轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速铁路液压螺栓扳手，其特征在于它包括动力系统（１）和工作系统（２），工作系统和动力系统通过联接结构联接成一体，两系统的液压管路连通，其中工作系统设有由液压马达（１０）、传感器（６）和工作套筒（７）构成的扳手作业机构、推动工作套筒上升与下降的升降机构、单片机控制系统（９）和液压集成块（１１），液压集成块与液压马达的进出油口连接；动力系统设有，主要由变量控制阀（２１）、变量泵（１５）和油箱（１３）组成的液压动力系统，以及发电机和汽油机，发电机和变量泵分别由汽油机驱动，单片机控制系统的处理信号输入接口与传感器电信号连接，控制信号输出接口分别与工作系统的液压集成块的电磁阀和液压动力系统的变量控制阀电信号连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何发明，张伟，傅勤毅，樊尚君，黄晟，刘毅，
申请(专利权)人：成都四方瑞邦测控科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]