一种长钢轨运输防纵向位移的机械化钢轨锁定机构的制作方法

本发明属于长钢轨运输防纵向位移，具体涉及一种长钢轨运输防纵向位移的机械化钢轨锁定机构。

背景技术：

1、使用长轨车组运输钢轨时，钢轨锁定装置是固定长钢轨的专用设备，用于将长钢轨与车辆结构刚性锚固，防止长钢轨在运输过程中因惯性力引起纵向位移而产生安全风险。

2、目前针对钢轨锁紧装置存在两种，第一种锁定装置是在钢轨的上、下表面各放置一块压铁，用螺栓沿钢轨高度方向连接两块压铁，紧固螺栓时，上、下压铁分别压住轨头上表面和轨底下表面，产生沿钢轨纵向的静摩擦力，使钢轨处于锁定状态，下压铁安装在横梁内，横梁通过立柱与车辆车体固定连接；但螺栓及压铁的安装和拧紧必须通过人工操作完成，无法实现机械化锁定，在钢轨难以接近时使用困难。

3、第二种锁定装置是从长钢轨的端部，水平的向钢轨之间推入楔块，使钢轨的轨腰被其左右的楔块夹紧，形成锁定状态，楔块、推动楔块的液压推杆安装在一层横梁上，横梁通过立柱与车辆车体固定连接，楔块推入和拉出可由液压系统驱动，可以实现机械化锁定，不需要人员接近操作；但该锁定方案只能锁定长钢轨的端部，只适用于长度较短(100m以下)钢轨的锁定，这是由于当钢轨长度较大时，从一端锁定钢轨会在钢轨运输通过曲线线路时，造成另一端未锁定的自由的钢轨端头出现很大的位移差，即车辆上靠近曲线线路中心线外侧装载的钢轨相对收缩，靠近曲线线路中心线内侧装载的钢轨相对伸长，这样大范围的长度变化会对车上设备和钢轨的装载安全造成非常不利的影响，严重时会造成车上设备撞击损坏或钢轨端部从承载结构上脱落。另一方面，当运输钢轨较多，堆叠层数较多时，钢轨都只能够在端部锁定，运输钢轨的车组中处于该位置的车辆就会受到钢轨纵向位移趋势带来的巨大纵向力，对车辆强度的要求过大。该方案还存在驱动组件过多的问题，每根钢轨都需要一个单独的驱动组件带动机构实现锁轨动作，电气液压系统比较复杂臃肿，不适合运输钢轨数量大的情况。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种长钢轨运输防纵向位移的机械化钢轨锁定机构，实现钢轨机械化锁定，不需要人工操作，电、液系统简单，解决第一种锁定装置中采用螺栓拉紧上下压铁实现钢轨锁定，螺栓及压铁的安装和拧紧必须通过人工操作完成，无法实现机械化锁定，以及第二种锁定装置中楔块是从钢轨一端水平插入钢轨之间挤紧轨腰，只能锁定长钢轨的端部和锁定短钢轨的问题。

2、为此，本发明所采用的技术方案为：一种长钢轨运输防纵向位移的机械化钢轨锁定系统，包括前后对称的侧柱、可旋转搭靠在侧柱上的锁定梁、若干首尾相接安装在锁定梁上并能夹紧钢轨的锁轨单元和为锁轨单元提供夹紧驱动力的驱动马达，所述锁定梁一端可旋转安装在侧柱上，另一端可搭接在对应侧的侧柱上，所述锁轨单元包括夹钳组件和使夹钳组件夹紧松开钢轨的驱动联动组件，所述驱动联动组件包括离合器、空心双向丝杠和穿过空心双向丝杠的旋转主轴，所述旋转主轴从前往后依次穿过离合器、空心双向丝杠，所述驱动马达与第一个的锁轨单元的旋转主轴前端对接，所述离合器连接空心双向丝杠和旋转主轴，使其同步旋转，离合器包括与旋转主轴连接的主动半离合和能与主动半离合齿盘啮合并连接有空心双向丝杠的从动半离合；所述夹钳组件包括两个分别位于空心双向丝杠正反旋向段的夹钳组件滑动座、对应安装在夹钳组件滑动座上的夹爪和铰接安装在夹爪顶部的压块，所述夹钳组件滑动座前后侧设有活动导向凸柱，所述夹爪底部左右向下延伸设有供活动导向凸柱插入并活动的条形导向槽板、中部左右外侧均设有向外延伸插入锁定梁对应通孔进行安装的固定销柱，当驱动马达驱动旋转主轴沿正反方向旋转时，夹钳组件滑动座远离或靠近，活动导向凸柱沿条形导向槽滑动，从而带动夹爪以固定销柱为转点夹紧或松开钢轨。

3、作为上述方案的优选，所述旋转主轴前端设有联轴器、前部设有带轴承的主动轴承座，所述空心双向丝杠前端设有带轴承的丝杠轴承座、后端设有带两个轴承的组合轴承座，所述主动轴承座、丝杠轴承座、组合轴承座均固定安装在锁定梁上，所述组合轴承座的两个轴承内圈分别套设在旋转主轴、空心双向丝杠上，从而实现锁轨单元与锁定梁之间的安装，设计合理，安装稳固。

4、进一步优选为，所述联轴器两端设有与旋转主轴端部或驱动马达旋转端尺寸适配的安装孔，从而保证锁轨单元的首尾交接，有效避免驱动马达旋转端尺寸不一致导致联轴器安装孔尺寸不一致，不方便统一制备。

5、进一步优选为，所述压块包括通过转轴铰接安装的压块安装槽和通过紧固螺钉安装在压块安装槽内的橡胶方块，所述橡胶方块厚度大于压块安装槽深度，从而能露出压块安装槽，从而橡胶方块能与钢轨轨腰直接接触，所述夹爪顶部朝向压块安装槽的一侧设有限位垂直面，从而限制压块沿转轴的旋转角度范围，设计巧妙。

6、进一步优选为，所述压块沿转轴的旋转角度范围为-9°～9°，由于轨腰高度不一致所以需要压块能细微调整至贴合轨腰外壁，范围合理。

7、进一步优选为，所述夹爪顶部左右间隔安装有两个压块安装槽并能通过一根转轴穿过实现铰接，设计环环相扣，部件精简。

8、进一步优选为，每对前后对称的所述侧柱均安装有两根左右间隔水平纵向的锁定梁，两根相邻锁定梁的端部设有锁定梁旋转组件，且对应锁定梁旋转组件安装在不同侧的侧柱上，所述锁定梁旋转组件包括锁定梁转轴和推动锁定梁转轴旋转的旋转驱动液压杆，设计结构合理。

9、进一步优选为，所述锁定梁中间纵向设有隔板，从而将锁定梁的内腔左右隔开形成能并列安装两组首尾相接锁轨单元的安置腔，所述锁定梁顶板设有供夹爪露出的开口，且左右组锁轨单元对应开口交错布置，从而使相邻钢轨的夹紧位置不同，有效利用空间，避免空间浪费，部件布局合理。

10、进一步优选为，所述从动半离合后端与空心双向丝杠通过传动法兰固定连接，连接牢固。

11、本发明的有益效果：

12、(1)相比于第一种锁定装置中采用螺栓拉紧上下压铁实现钢轨锁定，螺栓及压铁的安装和拧紧必须通过人工操作完成，无法实现机械化锁定，以及第二种锁定装置中楔块是从钢轨一端水平插入钢轨之间挤紧轨腰，只能锁定长钢轨的端部和锁定短钢轨，本方案采用机械化的钢轨锁定装置，驱动马达与第一个的锁轨单元的旋转主轴前端连接，从而带动若干首尾相接同轴的锁轨单元，夹爪夹住或松开钢轨腰部，实现钢轨机械化锁定，不需要人工操作，并且相较现有技术驱动组件更少，将多个夹爪串联在同一马达上，解决了驱动组件过多，电、液系统复杂的问题，能够适应更大运载量的钢轨锁定。夹爪可以根据钢轨间距灵活布置，能够通过合理布置锁定点位缩小轨端伸缩差，适应较长钢轨的锁定，同时也能够解决多层钢轨运输时钢轨锁定纵向力过于集中在某一辆运输车上的问题，可以将堆叠的不同层钢轨的锁定装置分散在不同的运输车辆上，将每个车辆的承受来自钢轨的纵向力减小到合理范围。

13、(2)牙嵌式离合器通常只用于系统中传动的断开和接合，实现动力轴向传递，左半离合和右半离合各有一个齿盘，齿盘位置是相对的，离合器处于断开状态时两齿盘按一定间隙分离，离合器接合时，两齿盘贴合，齿与齿啮合使动力传递，目前并没有将离合器运用于进行旋转主轴和套装旋转主轴的空心双向丝杠进行旋转动力径向传递的先例，用途首创，思路精妙。

14、综上所述，具有电、液系统简单、钢轨机械化锁定、减小承受来自钢轨的纵向力、离合器用途首创、思路精妙等优点。