高速鐵路液壓螺栓扳手制造技術

本實用新型專利技術公開了一種高速鐵路液壓螺栓扳手，由動力系統和工作系統構成，通過聯接結構聯接成一體，兩部分的油路通過高壓軟管以及快換接頭聯通。工作系統設有由液壓馬達、傳感器和工作套筒構成的兩套扳手作業機構、推動工作套筒升降的機構和調整扳手作業機構間距的調節機構；動力系統設有由變量控制閥、變量泵和油箱組成的液壓系統、以及發電機和汽油機等。扳手作業扭矩由單片機控制并顯示。本實用新型專利技術具有小功率大扭矩，扭矩控制精確，工作效率高，可實現一鍵式智能化操作，并能適用于不同型號、不同中心距扣件螺栓作業的特點，完全滿足了高速鐵路施工、養護作業的要求。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于鐵路鋼軌鋪設施工與軌道維修維護用機械，特別涉及一種用于 高速鐵路扣件螺栓及錨固螺栓松、緊作業的液壓螺栓扳手。
技術介紹
軌道扣件螺栓(錨固螺栓)松緊作業螺栓扳手是鐵路鋼軌鋪設施工與軌道維護 的重要作業工具機械。目前鐵路工務部門使用螺栓扳手機械主要有以下幾種-1、 單頭機械式沖擊扳手。該結構扳手采用小動力機械沖擊方式實現大扭矩輸出， 對鋼軌兩側的扣件螺栓分別松緊作業。該結構扳手存在的主要不足是其一，難以 準確控制擰緊扭矩，扣件壓力不均衡；其二是不能調整或不能準確調整擰緊扭矩； 其三是左右換位作業時，須要抬起工作頭，操作者勞動強度大；四是不能兩側同時 擰緊，造成鋼軌受偏載；五是轉速高，對螺母損傷嚴重，機器本身故障率較高。2、 機械式汽油機動雙頭螺栓扳手。該結構螺栓扳手的結構特點是設有兩個扳手 作業機構，可對鋼軌兩側扣件螺栓同時擰緊或松動作業，因此較之單頭機械式沖擊 扳手，工作效率較高，精度也有所提高，操作簡單。但該結構螺栓扳手還明顯存在 一些不足，其一是難以精確控制并穩定扭矩大小，最大擰緊力較小，扭矩大小隨使 用時間會逐步下降，并且使用者無法得知；其二是不能使兩側螺栓同時達到所需擰 緊值，造成鋼軌受偏載荷；其三是，由于扳手兩個作業機構工作頭的中心距無法調 節和扭矩大小無法滿足不同型號扣件系統螺栓的要求，只能對同一型號扣件系統的 螺栓實施作業，即只能適用于螺栓間距相同的同一型號扣件系統，實施作業的適用 范圍窄。3、 液壓螺栓扳手。現有技術的液壓螺栓扳手有雙頭和單頭兩者結構，這類扳手 采取壓力與扭矩換算的方法確定控制扳手輸出扭矩，屬靜扭矩。因此，液壓螺栓扳 手的輸出扭矩較之機械式螺栓扳手為準確，穩定性也較好。但現有技術的液壓螺栓 扳手同樣也存在著一些不足，其一是現有技術的雙頭液壓螺栓扳手不是真正意義的雙頭螺栓扳手，屬"假雙頭"，即在一臺機器無法實現雙頭同時擰緊和雙頭同時松動 的作業工況，只能實現雙頭緊或者雙頭松的其中一種工況。其二，由于現有的液壓 螺栓扳手都是以液壓壓力來換算扭矩值，而扭矩值又受液壓壓力波動、馬達機械效 率不同以及油溫等因素的影響，加上扭矩讀數粗糙，因此扳手輸出扭矩的精確性不 高。其三是，由于扳手兩個作業機構工作頭的中心距無法調節和扭矩大小無法滿足 不同型號扣件系統螺栓的要求，只能適用對應型號扣件系統的螺栓擰動作業，實施 作業適用范圍窄。對于單頭液壓螺栓扳手除了上述不足之外，還存在著不能兩側同 時擰緊，造成鋼軌受偏載；作業左右換邊時，需要由操作者抬起工作頭，勞動強度 大等缺點。其四是，動力系統和工作系統設置在同一個機架上，為整體結構，機器沉重，避讓列車上下道作業人員扛抬勞動強度大，十分不方便。隨著鐵路發展的重載高速趨勢，特別是客運專線無砟軌道的不斷開通，對鋼軌 扣件系統螺栓的作業也提出了新的要求，這些新的要求是，擰緊螺栓的扭矩精確度 要求準確控制在±5%;鋼軌兩側扣件螺栓要求同時擰緊；不同型號，不同中心距扣 件螺栓同時存在；扭矩范圍從80N.m至350N.m不等。而現有技術的鋼軌扣件螺栓 扳手，不論什么結構形式，都不能完全滿足重載高速軌道與客運專線無砟軌道對鋼 軌扣件系統螺栓作業所提出的要求。因此，開發出能全面滿足重載高速軌道與客運 專線無砟軌道對鋼軌扣件系統螺栓作業要求的螺栓扳手，是所屬領域工程技術專業 人員共同面臨的課題。
技術實現思路
針對現有技術的鋼軌螺栓扳手存在的不足，本技術的目的旨在提供一種可 適用于高速鐵路無砟軌道及普通鐵路扣件螺栓作業的液壓螺栓扳手，以期解決現有技術的鋼軌螺栓扳手存在的以下技術問題1、 螺栓擰動作業的扭矩精確度不高，作業者無法準確得知扭矩值；2、 不能滿足鋼軌兩側扣件螺栓同時擰緊和同時松動的要求；3、 不能適用于不同中心距扣件螺栓作業，實施作業的適用范圍窄；4、 輸出扭矩范圍窄，不能滿足不同型號螺栓對扭矩大小的要求。 本技術所要解決的上述技術問題可通過以下不同的技術方案得以解決。 本技術公開的高速鐵路液壓螺栓扳手，它包括動力系統和工作系統，工作系統和動力系統通過聯接結構聯結成一體，兩系統的液壓管路連通，其中工作系統設有，主要由液壓馬達、傳感器和工作套筒構成的扳手作業機構、推動工作套筒上 升與下降的升降機構、單片機控制系統和液壓集成塊，液壓集成塊與液壓馬達液壓 油進出口連接，其中動力系統設有，主要由變量控制閥、變量泵和油箱組成的液壓 動力系統，以及發電機和汽油機，發電機和變量泵分別由汽油機驅動，單片機控制 系統的處理信號輸入接口與傳感器電信號連接，控制信號輸出接口分別與工作系統 的液壓集成塊的電磁閥和液壓動力系統的變量控制閥電信號連接，由單片機控制系 統通過對傳感器采集的信號進行檢測分析，向工作系統的液壓集成塊的電磁閥以及 液壓動力系統的變量控制閥發出控制信號，從而實現對整個液壓系統的控制。在上述技術方案中，由液壓馬達、傳感器和工作套筒構成的扳手作業機構，其 具體結構方式可采用，使傳感器的一端安裝在工作系統機架上，另一端與液壓馬達 的殼體聯接，液壓馬達的輸出軸從傳感器的中心穿過，與工作套筒聯接。這種結構 方式可以使工作套筒所承受的扭矩直接作用在傳感器上，減少其它外在因素對扭矩 的影響，并通過單片機控制系統分析控制，達到扭矩的精確控制。構成扳手作業機 構的傳感器最好是安裝在工作系統機架的滑槽內，以便于扳手作業機構位置調整。在上述技術方案工作系統中，推動扳手作業機構工作頭上升與下降的升降機構 最好是液壓升降機構，液壓升降機構的構成是，活塞缸缸體安裝工作機架上，活塞 桿與工作套筒作用聯接，活塞缸液壓油進出口與液壓集成塊連接。上述技術方案的工作系統，最好是設置有用于調節兩套扳手作業機構工作頭中 心間距的調節裝置。所述中心距調節裝置可由電動機、鏈輪傳動副、正反向絲桿和 與正反向絲桿配合的螺母組成，螺母作用于扳手作業機構使之左右移動，以滿足對 不同型號扣件螺栓作業的要求。兩套扳手作業機構工作頭的中心間距也可以不采用 上述方式進行調節，而采用手動方式進行調節。當然最好是采用調節裝置進行調節。在上述技術方案動力系統中，還設置有對工作后的液壓介質進行強制冷卻的散 熱器。散熱器進出口分別與液壓回油管和油箱聯接，散熱器安裝在動力系統機架上。在上述技術方案中，動力系統機架兩側安裝有將整機支撐于鐵路鋼軌上的支撐 架，支撐架為可折疊展開旋轉結構，通過定位跳銷固定位置。支撐架在工作時可旋 轉展開，通過定位跳銷將其固定，作為整機支撐架，在解體后可旋轉折疊，也通過 定位跳銷固定，方便轉運。在上述技術方案中，動力系統變量泵的變量由變量換向閥和變量缸驅動，即單 片機控制系統通過對扭矩大小的檢測分析，同時給變量換向閥發出控制信號，控制變量缸動作來推動變量泵的控制手柄，從而達到控制變量泵排量的目的，實現大扭 矩時低轉速，小扭矩時高轉速。本技術還采取了其他一些技術措施，如整機配有方便夜間和隧道作業的照 明裝置，采用分體式上下道等。本技術所揭示的高速鐵路液壓螺栓扳手采用液壓系統傳動，作業時無沖擊， 實現了真正的靜扭矩，便于準確控制扭矩大小，再加上采用傳感器直接檢測螺栓承 受扭矩大小，傳感器的一端安裝在工作機架的滑槽內，另一端與液壓馬達的殼體連 接，液壓馬達的輸出軸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高速鐵路液壓螺栓扳手，其特征在于它包括動力系統（１）和工作系統（２），工作系統和動力系統通過聯接結構聯接成一體，兩系統的液壓管路連通，其中工作系統設有由液壓馬達（１０）、傳感器（６）和工作套筒（７）構成的扳手作業機構、推動工作套筒上升與下降的升降機構、單片機控制系統（９）和液壓集成塊（１１），液壓集成塊與液壓馬達的進出油口連接；動力系統設有，主要由變量控制閥（２１）、變量泵（１５）和油箱（１３）組成的液壓動力系統，以及發電機和汽油機，發電機和變量泵分別由汽油機驅動，單片機控制系統的處理信號輸入接口與傳感器電信號連接，控制信號輸出接口分別與工作系統的液壓集成塊的電磁閥和液壓動力系統的變量控制閥電信號連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何發明，張偉，傅勤毅，樊尚君，黃晟，劉毅，
申請(專利權)人：成都四方瑞邦測控科技有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：90[中國|成都]