[发明专利]一种自动更换铁路轨枕的设备

权利要求书

1.一种自动更换铁路轨枕的设备，包括工作箱，其特征在于：所述工作箱底部端面上固定设有地面固定机构，所述工作箱前后端面上贯通设有开口向下的工作腔，所述工作腔左侧内壁上设有更换机构，所述工作腔右侧内壁上设有前后对称且开口向左的钻头滑块滑槽，所述钻头滑块滑槽互相远离的一侧的内壁上设有收集机构；所述钻头滑块滑槽内滑动设有钻头滑块，所述钻头滑块内固定设有电机，所述电机左侧端面上动力连接有钻头，后侧的所述钻头左侧端面上贯通设有开口向左的卡槽，所述钻头滑块滑槽右侧内壁上设有开口向左的螺纹轴套腔，所述螺纹轴套腔内转动设有第一螺纹轴套，所述螺纹轴套腔右侧内壁上设有开口向左的螺纹孔，所述电机右侧端面上动力连接有向右延伸的第一螺杆，所述第一螺杆贯穿所述第一螺纹轴套以及所述螺纹孔并与所述第一螺纹轴套以及所述螺纹孔相啮合，所述第一螺纹轴套后侧端面上设有开口向后的卡口，所述螺纹轴套腔后侧内壁上设有开口向前的卡块滑槽，所述卡块滑槽内滑动设有与所述卡口相配合的卡块，所述卡块后侧端面上固定连接有与所述卡块滑槽后侧内壁固定连接的卡块弹簧，所述卡块右侧端面上固定连接有拉绳；所述第一螺纹轴套环形端面上固定设有环形啮合齿条，所述螺纹轴套腔前侧内壁上设有与所述螺纹轴套腔相通的传动腔，所述传动腔右侧内壁上转动连接有蜗杆，所述蜗杆上固定设有第一锥齿轮以及位于所述第一锥齿轮左侧与所述环形啮合齿条相啮合的传动齿轮，所述传动腔前侧内壁上转动连接有第一传动轴，所述第一传动轴上固定设有与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮以及位于所述第二锥齿轮前侧的第一带轮，所述传动腔上下内壁上转动连接有向下延伸的第二传动轴，所述第二传动轴上固定设有与所述蜗杆相啮合的涡轮，所述第一带轮内底壁上设有第一带轮腔，所述第一带轮贯穿所述第一带轮腔上下内壁且与之转动配合连接，所述第二传动轴位于所述第一带轮腔内的部分上固定设有第二带轮；所述收集机构包括所述钻头滑块滑槽互相远离的一侧的内壁上设有的与所述钻头滑块滑槽相通的收集腔，所述收集腔上下内壁上转动连接有向下延伸的转轴，所述转轴上固定设有四片转叶，所述收集腔内底壁上设有第二带轮腔，所述转轴贯穿所述第二带轮腔上下内壁且与之转动配合连接，所述转轴位于所述第二带轮腔内的部分上固定设有第三带轮，所述第三带轮与所述第二带轮之间通过第一传动带传动配合连接，所述收集腔右侧内壁上设有与所述收集腔相通的提升腔，所述提升腔前后内壁上转动连接有上下对称的第三传动轴，所述第三传动轴上固定设有提升带轮，上下两个所述提升带轮之间通过提升带传动配合连接，所述提升带远离所述提升带轮一侧的端面上固定设有多组提升斗，所述第三传动轴上靠近所述钻头的一端固定设有的第四带轮，所述第四带轮与所述第一带轮之间通过第二传动带传动配合连接，所述提升腔左侧内壁上设有位于所述收集腔上侧截断所述工作腔的收集箱固定腔，所述收集箱固定腔内固定设有收集箱，所述收集箱顶部端面上设有开口向上与所述提升腔相通的石块腔，所述石块腔内底壁上上下贯通设有与所述工作腔相通的落料孔，所述落料孔左侧内壁上设有开口向右的截断所述落料孔的挡板滑槽，所述挡板滑槽内滑动设有挡板，所述挡板左侧端面上固定设有与所述挡板滑槽左侧内壁固定连接的电磁弹簧；所述更换机构包括所述工作腔左侧内壁上设有的开口向右的更换腔，所述更换腔内滑动设有第二螺纹轴套，所述第二螺纹轴套右侧端面上固定设有轨枕装夹机构，所述更换腔左侧内壁上设有开口向右的受压块滑槽，所述受压块滑槽内滑动设有受压块，所述受压块左侧端面上固定设有与所述受压块滑槽左侧内壁固定连接的受压块弹簧，所述受压块后侧端面上固定连接有所述拉绳远离所述卡块的另一端，所述工作腔右侧内壁上设有位于两个所述钻头滑块滑槽之间的开口向左与所述更换腔相配合的收纳腔，所述更换腔后侧内壁上设有前后对称且开口向右与所述钻头滑块滑槽相配合的更换动力腔，后侧的所述更换动力腔内设有卡板，所述卡板左侧端面上设有开口向左的固定块滑槽，所述固定块滑槽内滑动设有固定块，所述固定块右侧端面上固定设有与所述固定块滑槽右侧内壁固定连接的复位弹簧，后侧的所述更换动力腔左侧内壁上设有第三带轮腔，所述第三带轮腔右侧内壁上转动连接有向右延伸的第四传动轴以及位于所述第四传动轴前侧向右延伸的第二螺杆，所述第四传动轴上固定设有第五带轮，所述第二螺杆上固定设有第六带轮，所述第六带轮与所述第五带轮之间通过第三传动带传动配合连接，所述第四传动轴贯穿后侧的所述更换动力腔左侧内壁且与之转动配合连接，所述第四传动轴位于后侧的所述更换动力腔内的端面与所述固定块左侧端面固定连接，所述第二螺杆贯穿所述更换腔左侧内壁且与之转动配合连接，所述第二螺杆位于所述更换腔内的部分贯穿所述第二螺纹轴套且与之相啮合；

初始状态下，所述钻头滑块位于右极限位置，所述第二螺纹轴套带动所述轨枕装夹机构位于左极限位置，顶压所述受压块，使所述受压块弹簧处于压缩状态并拉紧所述拉绳，从而使所述卡块向前卡入所述卡口内，所述挡板在所述电磁弹簧的作用下截断封闭所述落料孔，所述轨枕装夹机构上装夹有新的轨枕；

工作时，将更换腔与收纳腔对准需更换的轨枕，启动电机，使电机带动钻头以及第一螺杆正转，第一螺杆正转通过与第一螺杆相啮合的螺纹孔以及第一螺纹轴套使钻头滑块向左位移，从而使钻头在正转的同时向左位移钻动需更换的轨枕前后侧的石块，当钻头滑块向左位移至左极限位置时，第一螺杆与螺纹孔脱离啮合，卡板卡入后侧的卡槽内，使后侧的钻头正转带动卡板正转，卡板正转通过固定块带动第四传动轴正转，从而使第六带轮正转，第六带轮正转带动第二螺杆正转，从而带动与第二螺杆相啮合的第二螺纹轴套推动轨枕装夹机构与轨枕装夹机构上新的轨枕向右位移挤压旧轨枕向右位移收纳至收纳腔内，第二螺纹轴套向右位移与受压块脱离抵接，使受压块在受压块弹簧的作用下向右位移放松拉绳，从而使卡块在卡块弹簧的作用下向后位移收缩至卡块滑槽内，使第一螺杆正转带动第一螺纹轴套正转，从而使钻头滑块停止向左位移，第一螺纹轴套正转通过与环形啮合齿条带动与环形啮合齿条啮合的传动齿轮转动，传动齿轮转动带动蜗杆以及位于蜗杆上的第一锥齿轮转动，蜗杆转动带动与之啮合的涡轮转动，从而带动与之同轴的第二带轮转动，第二带轮转动带动第三带轮转动，从而带动与第三带轮同轴的转叶转动收集钻头正转带出的石块并将其拨至提升腔内，第一锥齿轮转动带动与之啮合的第二锥齿轮正转，从而带动与第二锥齿轮同轴的第一带轮转动，第一带轮转动带动第四带轮转动，从而带动与第四带轮同轴的下侧的提升带轮转动，下侧的提升带轮转动使提升带带动提升斗提升位于提升腔内的石块，并最终将石块甩入石块腔内；

完成轨枕更换后，使轨枕装夹机构卸下轨枕，使电机带动钻头以及第一螺杆反转，并对电磁弹簧通电，后侧的钻头反转带动卡板反转，从而通过第二螺杆反转带动第二螺纹轴套以及轨枕装夹机构向左位移回复初始位置，当第二螺纹轴套向左位移至左极限位置时，第二螺纹轴套向左顶压受压块拉紧拉绳，使卡块向前位移卡入卡口内，阻止第一螺纹轴套转动，第一螺杆反转通过与之啮合的第一螺纹轴套带动钻头滑块向左位移回复初始位置，并使第一螺杆与螺纹孔重新啮合，电磁弹簧通电使挡板在电磁弹簧的作用下向左收缩至挡板滑槽内不再截断落料孔，使收集在石块腔内的石块通过落料孔以及工作腔落下，重新填词轨枕前侧两侧，完成轨枕的更换。