自带拨车动力的转车盘及铁水联运码头前沿转车系统的制作方法

1.本实用新型属于铁水联运技术领域，具体涉及一种自带拨车动力的转车盘及铁水联运码头前沿转车系统。


背景技术：

2.铁水联运作为一种高效、节能的运输方式，国家发改委在“交通强国”战略中，积极倡导铁水联运这种运输方式。为实现货物铁、水运输方式的快速转换，减少货物中间转换环节，将铁路装卸线修建至码头前沿栈桥上，船上货物卸船直接对铁路车辆装车或铁路车辆卸车直接对船舶装船，实现车船直取模式，是实现货物铁水运输方式转换的最环保、最经济的运输形式。
3.将铁路修建至码头栈桥前沿，铁水联运车船直取时，铁路车辆由陆域轨道运行至码头前沿轨道装卸货物，铁路陆域轨道与码头前沿栈桥上的轨道连接采用传统的连接方式是曲线连接，因码头前沿通常建在河道靠岸线一侧的河道中，因此连接曲线也设计为水中桥梁。水中桥墩占用河道，引起通航和防洪问题，施工建设也很困难，工程造价高，建设审批手续复杂，连接曲线铁路还占用宝贵的岸线资源。这种铁路布置缺点是在码头栈桥两端均需设计铁路连接曲线桥梁。按照目前的铁路设计标准，一个90度铁路弯道需要200~300m半径。两个连接曲线的桥梁势必占用400~600m的河道及宝贵的码头岸线资源。
4.转车盘通常指机车转车盘，是机务段、机务折返段机车转向的主要设备。机车转车盘是用于铁路机车在原地调头的专用设备，在我国铁路机务段中已得到广泛应用。转车盘尚未应用在铁水联运码头，若这种任意角度旋转的转向设备应用在铁水联运码头，可以节省铁路连接曲线桥梁，节省400~600m的河道及宝贵的码头岸线资源。
5.但是目前机车转车盘需要牵引车或者拨车机将车辆从地面轨道转移至转车盘或者将车辆从转车盘转移至地面轨道，操作非常不方便。因此有必要提供一种自带拨车动力的转车盘。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的上述至少部分问题，本实用新型提供一种自带拨车动力的转车盘及铁水联运码头前沿转车系统。
7.本实用新型是这样实现的：
8.一方面，本实用新型提供一种自带拨车动力的转车盘，所述转车盘上设有沿其直径设置的转车轨道，所述转车盘上设有拨车机构，所述拨车机构包括动力系统以及与所述动力系统连接的机械臂，所述机械臂沿转车轨道设置且在动力系统的驱动下沿转车轨道伸缩运动，所述机械臂远离所述动力系统的一端设有车钩连接装置。
9.进一步地，所述机械臂包括依次连接的多个铰链平面四杆机构，所述铰链平面四杆机构的四个连杆的长度相等，自相邻两个铰链平面四杆机构的连接点处分别向两侧延伸设置有支撑杆，每个所述支撑杆远离所述连接点处的端部均设置有一个机械臂走行轮。
10.进一步地，所述转车轨道上设有供所述机械臂供走行轮走行的机械臂走行轨道。
11.进一步地，所述动力系统为液压驱动系统。
12.进一步地，所述转车轨道上设有用于限制车辆相对所述转车盘运动的止轮装置。
13.进一步地，所述转车轨道上设有液压对轨装置，所述液压对轨装置包括对应于待转车辆各车轮位置的多个液压油缸推动机构。
14.进一步地，所述液压对轨装置还包括用于检测各个液压油缸推动机构的油缸位置的行程开关，该转车盘还包括用于对转车盘进行走行控制的控制器，所述行程开关将检测的各个液压油缸推动机构的油缸位置发送给所述控制器。
15.进一步地，所述转车轨道远离转车盘中心的端部处于底部设置有转车车轮，所述转车盘的底部设有基坑，所述基坑中设有供转车车轮运动的环形轨道。
16.另一方面，本实用新型还提供一种铁水联运码头前沿转车系统，包括陆域轨道、码头栈桥轨道，还包括如上任一所述的自带拨车动力的转车盘，所述转车盘连接陆域轨道和码头栈桥轨道。
17.进一步地，所述码头栈桥轨道为设于码头栈桥上的自动传带系统，所述转车盘旋转至一定角度时，所述转车轨道与所述自动传带系统连接且共线。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型提供的这种自带拨车动力的转车盘及铁水联运码头前沿转车系统，通过动力系统驱动机械臂沿转车轨道伸缩运动，从而将车辆从地面轨道牵引至转车盘，或者将车辆从转车盘推送至地面轨道，实现自动拨车，转车方便，且不需要占用额外的空间；该自带拨车动力的转车盘结合了转向与拨车的功能，应用在铁水联运码头前沿，不仅能够节约铁路曲线的用地，也节约了栈桥上拨车机的用地，是一种使用在港口的优良便捷设施。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提供的一种自带拨车动力的转车盘的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的机械臂结构图；
22.图3为本实用新型实施例提供的铁水联运码头前沿转车系统的结构示意图；
23.图4至图8为本实用新型实施例提供的铁水联运码头前沿转车系统的工作流程示意图；
24.图9为本实用新型实施例提供的自动传带系统的结构示意图。
25.附图标记说明：1-转车轨道、2-止轮装置、3-动力系统、4-司机室、5-机械臂、6-环形轨道、7-走台及栏杆、8-机械臂走行轨道、9-支撑杆、10-机械臂走形轮、11-车钩连接装置、12-陆域轨道、13-码头栈桥轨道、14-转车盘、15-车辆、16-传带、17-转动轴。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种自带拨车动力的转车盘14，所述转
车盘14上设有沿其直径设置的转车轨道1，用于供车辆15转向，转车轨道1可以采用钢箱梁结构，钢箱梁内有纵向和横向加劲筋与隔板，该转车盘14还包括端梁以及若干横梁，整体采用全焊接结构，钢箱梁在制造时放有上拱度，在车辆15的重力载荷下有允许范围内的下挠；所述转车盘14还包括中心盘，中心盘内部装有推力球轴承和深沟球轴承，因此在转车时中心盘阻力比较小，中心盘从顶至底都有中心孔，孔内穿有电线导管将来自电源的导线引至集电器滑环，经安装于盘体处碳刷给工作设备旋转时持续供电；转车轨道1两侧铺设有走台及拦杆7，总宽达4.9m左右，即使转车盘14上停有车辆15时工作人员仍能通行。所述转车盘14上设有拨车机构，所述拨车机构包括动力系统3以及与所述动力系统3连接的机械臂5，所述机械臂5沿转车轨道1设置且在动力系统3的驱动下沿转车轨道1伸缩运动，所述机械臂5远离所述动力系统3的一端设有车钩连接装置11。使用时，将机械臂5的车钩连接装置11与待转车辆15的车钩连接，通过动力系统3驱动机械臂5沿转车轨道1伸缩运动，从而将车辆15从地面轨道牵引至转车盘14，或者将车辆15从转车盘14推送至地面轨道，实现自动拨车。
28.在一个实施例中，所述机械臂5伸展开后长度为15m，动力系统3可牵引100t的重车以1m/s的速度将车辆15牵引至转车盘14上；转车盘14带动车辆15转向之后，以1m/s的速度将车辆15推出转车盘14。
29.细化上述实施例，所述机械臂5包括依次连接的多个铰链平面四杆机构，所述铰链平面四杆机构的四个连杆的长度相等，自相邻两个铰链平面四杆机构的连接点处分别向两侧延伸设置有支撑杆9，每个所述支撑杆9远离所述连接点处的端部均设置有一个机械臂走行轮10，动力系统3驱动机械臂5沿转车轨道1伸缩运动时，通过机械臂走行轮10在转车轨道1上走行，使得机械臂5运动更平稳，且可以对机械臂5进行支撑，使其结构稳定。进一步地，所述转车轨道1上设有供所述机械臂走行轮10走行的机械臂走行轨道8，使得机械臂5按照规定的路径走行，进一步提高走行的稳定性。优选地，所述动力系统3为液压驱动系统，通过液压驱动系统驱动机械臂5走行。
30.进一步地，所述转车轨道1上设有用于限制车辆15相对所述转车盘14运动的止轮装置2，用于车辆15随转车盘14转动时将车辆15与转车盘14固定。在本实施例中，在车辆15送入转车盘14后，采用止轮装置2使车辆15与转车盘14固定，而在转车盘14旋转后可以使止轮装置2与转车盘14分开，以松开限制。至于该止轮装置2的具体结构，只要是能够进行限位的结构均可以使用，此处就不再详述。
31.优选地，所述转车轨道1上还设有液压对轨装置，所述液压对轨装置包括对应于待转车辆15各车轮位置的多个液压油缸推动机构，当待转车辆15的车轮是以轮对的形式设置时，液压油缸推动机构可以对应于待转车辆15的轮对设置，即每组轮对处设置一个液压油缸推动机构，因此一般设有四个液压油缸推动机构，四个油缸由液压站集中供油，为使四只油缸速度基本一致，因此将液压站放在靠近转车轨道1中点的地方，对轨时不要求四只油缸等速，只需全部油缸用完全部行程。通过液压油缸推动机构可以对待转车辆15各处车轮是否到位进行检测，以实现对轨。优选地，所述液压对轨装置还包括用于检测各个液压油缸推动机构的油缸位置的行程开关，该转车盘14还包括用于对转车盘14进行走行控制的控制器，所述控制器设于司机室4中，司机室4是转车盘14的控制中心，其四周装有玻璃窗户便于瞭望。所述行程开关将检测的各个液压油缸推动机构的油缸位置发送给所述控制器，从而当行程开关检测到各个液压油缸推动机构的油缸用完全部行程时，表示对轨完毕，控制器
可控制转车盘14进行转车等操作。为避免转车停车时机车侧向摆动过大，转车无刹车装置，由变频器无级变速控制转车盘14平稳转动。
32.进一步地，所述转车轨道1远离转车盘14中心的端部处于底部设置有转车车轮，其中一只是主动车轮，另外的是从动轮，车轮皆安装在角尺箱中间，牢靠而且能调移位置，一旦发生啃轨也能矫正。转车盘14是绕中心盘做圆周运行以实现对车辆15进行掉头、换道作业的，因此所述转车盘14的底部设有直径为转车盘14转车轨道1总长的圆形基坑，所述基坑中设有供转车车轮运动的环形轨道6，转车时转车车轮沿着基坑内环形轨道6行走。
33.如图3所示，本实用新型实施例还提供一种铁水联运码头前沿转车系统，包括陆域轨道12、码头栈桥轨道13，还包括如上任一所述的自带拨车动力的转车盘14，所述转车盘14连接陆域轨道12和码头栈桥轨道13。优选地，所述转车盘14上设有垂直设置的两条所述转车轨道1，其中一条转车轨道1与陆域轨道12连接且共线，另外一条转车轨道1与码头栈桥轨道13连接且共线。通过转车盘14可使车辆15由陆域轨道12垂直进入码头栈桥轨道13或车辆15由码头栈桥轨道13垂直进入陆域轨道12，且转车盘14上两根垂直转车轨道1始终保持一根与码头栈桥轨道13重合，同时另一根轨道与陆域轨道12重合，提高了铁路车辆15经过转车盘14实现垂直转向的效率，与传统的机车转车盘14相比，每次只需旋转90度，可提高转车效率一倍，且可以实现不间断作业。
34.该铁水联运码头前沿转车系统的工作流程如下：
35.（1）如图4所示，整列货车到达指定位置，自动摘钩器摘钩，转车盘14轨道与栈桥轨道对位，准备接车；
36.（2）如图5所示，液压驱动系统启动，机械臂5伸出，与车辆15车钩相连，将车辆15由转车盘14位置a拉入指定位置，转车盘14上的止轮装置2将车辆15固定；
37.（3）如图6所示，转车盘14旋转90
°
将位置a车辆15送入指定位置，此时位置a车辆15待出，同时位置d处已准备好待入的车辆15；
38.（4）如图7所示，位置a车辆15由机械臂5推出转车盘14，并自动进行解钩，与此同时，位置d车辆15重复步骤（2）由机械臂5拉入转车盘14，两个动作同步进行；
39.（5）如图8所示，转车盘14旋转90
°
，此时位置d处车辆15待出，同时，位置c处已准备好待入的车辆15，之后重复步骤（3）-（5），直到送入最后一台车辆15。
40.优选地，所述码头栈桥轨道13为设于码头栈桥上的自动传带系统，所述转车盘14旋转至一定角度时，所述转车轨道1与所述自动传带系统连接且共线。所述自动传带系统包括传带16、转动轴17以及驱动电机，所述传带16呈环状，所述转动轴17具有多个且并排设置于所述传带16内部，相邻转动轴17之间靠近但互不干涉，所述转动轴17的顶部和底部分别与其上下侧的传带16贴紧，所述驱动电机驱动所述转动轴17转动从而带动所述传带16移动。本实施例中，转动轴17一方面带动所述传带16移动，另一方面对所述传带16起到支撑的作用。所述传带16包括依次设置的多个小厚度的钢结构单元，多个所述小厚度的钢结构单元的底部紧密相连，以便在传带16两端能够实现一定程度的弯曲，并在传带16的两平行面上实现无缝表面；传带16截面为凹槽形式，与车轮踏面接触的表面按钢轨截面参数进行设计，起到支撑轮对的作用以及横向定位作用。所述传带16上安装有用于固定车轮的液压抱紧装置，通过远程操作，液压抱紧装置收到信号后实现抱紧功能，使车轮不能转动。
41.转车盘14与栈桥对轨完成后，将车辆15从转车盘14上移动至栈桥上的自动传带系
统上，车辆15在传带16上通过液压抱紧装置将车轮固定后，自动传带系统的驱动电机开始运行，通过传动轴带动传带16移动，从而将车辆15传送至固定位置。
42.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。