具有并联平行四杆机构之更换轨枕机技术领域
本发明涉及一种铁路养护机械，特别涉及具有并联平行四杆机构之更换轨枕机。
背景技术
铁路轨枕在长时间的使用过程中，由于自然沉降和振动的原因，铁路局部轨枕下
沉，需要进行养护，个别轨枕损坏，需要及时更换，在轨枕更换的过程中，采用人工清填石
碴，费时费力，工作效率低，不能在有效的列车通行间隙(俗称：天窗)内完成工作。
发明内容
本发明的目的是提供具有并联平行四杆机构之更换轨枕机。
本发明是由捣实平碴装置、道肩及道床修形装置、抓斗清石装置、石碴集排装置、
枕端清石装置、链齿排石装置、四螺母同步装拆装置、提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕
吊运装置、发电机、液压系统及控制系统箱和轨道车组成。轨道车设有多个脚轮和二个纵
梁，捣实平碴装置、道肩及道床修形装置、抓斗清石装置、石碴集排装置、枕端清石装置、链
齿排石装置、四螺母同步装拆装置、第一提轨装置、转轨及推拉轨枕装置、轨枕吊运装置、发
电机和液压系统及控制系统箱设置在轨道车的二个纵梁上，轨道车由工程车牵引，发电机
为油泵和控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱内设有油箱、油泵、液压控制系统和自
动控制系统；
所述的捣实平碴装置由上横梁、第一升降装置和振捣组件组成，上横梁设有二个
连接板，连接板上设有数个螺栓孔；
所述的第一升降装置是由下横梁组件、第一升降驱动装置、对称设置的二个平行
四杆机构和第一激光位移传感器组成；
所述的下横梁组件是由第一方筒形固定臂和二个第一方筒形伸缩臂组成，第一方
筒形固定臂设有对称的二个长槽孔，第一方筒形伸缩臂设有封闭端和二个单耳环；
所述的第一升降驱动装置是由第一方筒形固定臂、双活塞式双出杆液压油缸和二
个第一方筒形伸缩臂组成，双活塞式双出杆液压油缸的缸体设有方形法兰盘、活塞杆自由
端设有法兰盘；
所述的平行四杆机构由第一方筒形伸缩臂、二个摆杆和上横梁组成；
将二个第一方筒形伸缩臂分别从双活塞式双出杆液压油缸两端套设于其上，使第
一方筒形伸缩臂封闭端与双活塞式双出杆液压油缸活塞杆法兰盘固连，第一方筒形固定臂
套设于二个第一方筒形伸缩臂上，使双活塞式双出杆液压油缸方形法兰盘对称固连于第一
方筒形固定臂内孔上表面上，组成第一升降驱动装置；
将二个摆杆的一端分别与第一方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与
上横梁铰链连接，组成平行四杆机构，对称于上横梁和第一方筒形固定臂的铅垂对称面组
装另一个平行四杆机构，将第一激光位移传感器对称固连于第一方筒形固定臂上面，组成
第一升降装置；
所述的振捣组件是由上横梁、数个第一弹性连接组件、振动板、八个振捣棒、八个
第一六角螺母和第一高频振动电机组成，第一弹性连接组件是由螺栓、二个螺旋弹簧、垫片
和六角螺母组成，振动板设有数个螺栓孔和八个圆孔；
将螺栓穿过上横梁连接板螺栓孔，将螺旋弹簧套设于螺栓上，然后穿过振动板螺
栓孔，再将另一个螺旋弹簧套设于螺栓上，垫片套设于螺栓上，六角螺母预紧，振动板与上
横梁实现弹性连接；振捣棒穿过振动板圆孔，第一六角螺母预紧，第一高频振动电机对称固
连于振动板上面，第一方筒形固定臂对称固连于轨道车的二个纵梁上，组成捣实平碴装置；
所述的道肩及道床修形装置是由第一上横梁组件、第一伸缩驱动装置、第二升降
装置和挖斗装置组成；
所述的第一上横梁组件是由第二方筒形固定臂、第二方筒形伸缩臂、第二激光位
移传感器和第二测距参照板组成，第二方筒形固定臂设有封闭端和四个双耳环，第二方筒
形伸缩臂设有封闭端；
所述的第一伸缩驱动装置是由第二方筒形固定臂、双作用活塞油缸和第二方筒形
伸缩臂组成，双作用活塞油缸缸体设有方形滑块和法兰盘、活塞杆自由端设有法兰盘；
将第二方筒形伸缩臂套设于双作用活塞油缸上，使第二方筒形伸缩臂封闭端与双
作用活塞油缸活塞杆法兰盘固连，再将第二方筒形固定臂套设于第二方筒形伸缩臂上，并
将双作用活塞油缸法兰盘对称固连于第二方筒形固定臂封闭端，组成第一伸缩驱动装置，
双作用活塞油缸和第二方筒形伸缩臂形成移动副，将第二激光位移传感器对称固连于第二
方筒形固定臂上面，第二测距参照板固连于第二方形伸缩臂上面；
所述的第二升降装置是由二个第一串联平行四杆机构、第二升降驱动装置、随动
平衡支撑装置和第三激光位移传感器组成；
所述的第一串联平行四杆机构由下横梁、第一摆杆、第二摆杆、二个第三摆杆、第
一连杆和第二方筒形固定臂组成，第一连杆设有单耳环和双耳环；
所述的第二升降驱动装置是由双多级伸缩套式双伸出油缸和二个第一连杆组成，
双多级伸缩套式双伸出油缸的二个末级伸缩套筒自由端设有单耳环；
所述的随动平衡支撑装置是由板形上横梁、第二串联平行四杆机构、第一撑杆、第
二撑杆、滑杆、二个滑块、二个塔形刚度非线性弹簧、二个六角螺母、二个第二螺栓和二个第
三螺栓组成，滑杆上设有固定圆盘、对称设有二个光杆段和二个螺纹段；滑块设有圆孔和一
对同轴螺纹盲孔；
所述的第二串联平行四杆机构是由板形上横梁、下横梁、第四摆杆、第五摆杆、第
六摆杆、第七摆杆、二个第二连杆和二个销轴组成；
将第一摆杆与下横梁铰链连接，第二摆杆、第四摆杆和下横梁三个构件间铰链连
接，第一摆杆双耳环、第三摆杆双耳环和第一连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆
双耳环、另一个第三摆杆双耳环、第一连杆双耳环和双多级伸缩套式双伸出油缸单耳环同
轴穿入销轴铰链连接，二个第三摆杆与第二方筒形固定臂铰链连接，组成第一串联平行四
杆机构，重复前述组装操作，对称于下横梁和第二方筒形固定臂铅垂对称面组装另一个第
一串联平行四杆机构；
将二个塔形刚度非线性弹簧分别套设于滑杆的二个光杆段，再将二个滑块分别套
设于滑杆的二个光杆段，二个六角螺母分别预紧，使二个滑块分别使塔形刚度非线性弹簧
适当压缩，将第五摆杆与下横梁铰链连接，使二个第二连杆的左边单耳环分别与第四摆杆
的双耳环、第六摆杆双耳环和滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第一螺栓分别预紧，使第四摆
杆、第六摆杆和滑块三个构件间铰链连接，将二个第二连杆的右边单耳环分别与第五摆杆
的双耳环、第七摆杆双耳环同轴，二个销轴分别穿入，使第二连杆、第五摆杆和第七摆杆三
个构件间铰链连接，第六摆杆和第七摆杆分别与板形上横梁三个构件间铰链连接，组成第
二串联平行四杆机构；
将第一撑杆双耳环、第二撑杆双耳环和滑块的一对螺纹盲孔同轴，二个第二螺栓
分别预紧，使第一撑杆、第二撑杆和滑块三个构件间铰链连接，第六摆杆、第七摆杆和第二
撑杆与板形上横梁铰链连接，组成随动平衡支撑装置；
将双多级伸缩套式双伸出油缸对称固连于板形上横梁上，将四个第三摆杆与第二
方筒形固定臂铰链连接，将第三激光位移传感器对称固连于第二方筒形固定臂下面，组成
第二升降装置；
所述的挖斗装置是由第一挖斗组件、吊臂和U形吊杆组成，吊臂设有单耳环、第一
双耳环、第二双耳环和法兰盘；
所述的第一挖斗组件是由液压油缸、撑杆、连杆和斗体组成，液压油缸的活塞杆自
由端设有单耳环、缸体设有单耳环；撑杆上设有双耳环和单耳环；连杆上设有单耳环和双耳
环，斗体上设有第一双耳环和第二双耳环；
将液压油缸缸体单耳环与吊臂第二双耳环同轴穿入销轴铰链连接，撑杆单耳环与
吊臂第一双耳环同轴穿入销轴铰链连接，斗体第二双耳环与吊臂单耳环同轴穿入销轴铰链
连接，连杆单耳环与斗体第一双耳环同轴穿入销轴铰链连接，连杆双耳环、撑杆双耳环和液
压油缸活塞杆单环同轴穿入销轴铰链连接，组成第一挖斗组件，将U形吊杆与吊臂法兰盘固
连，组成挖斗装置，将U形吊杆固连于第二方筒形伸缩臂上，组成道肩及道床修形装置；
所述的抓斗清石装置是由上横梁、二个第三升降装置和八个第一抓斗装置组成，
上横梁设有二个纵梁和二个悬臂纵梁；
所述的第三升降装置和第一升降装置的组成及结构形式一样，进行与第一升降装
置相同的组装操作，组成第三升降装置；
所述的第一抓斗装置是由二个第二挖斗组件和吊臂组成，吊臂对称设有二个单耳
环、二个第一双耳环、二第二双耳环和法兰盘；
第二挖斗组件和第一挖斗组件组成及结构形式一样；
将二个液压油缸缸体单耳环分别与吊臂二个第二双耳环同轴穿入销轴铰链连接，
二个撑杆单耳环分别与吊臂二个第一双耳环同轴穿入销轴铰链连接，二个斗体第二双耳环
分别与吊臂二个单耳环同轴穿入销轴铰链连接，二个连杆单耳环分别与二个斗体第一双耳
环同轴穿入销轴铰链连接，连杆双耳环、撑杆双耳环和液压油缸活塞杆单环同轴穿入销轴
铰链连接，组成第一抓斗装置，将八个吊臂法兰盘分别对称固连于上横梁二个纵梁和二个
悬臂纵梁上，组成抓斗清石装置；
所述的石碴集排装置是由CMOS图像传感器、箱体、二个排石门、二个集石门、二个
排石门驱动装置、二个集石门驱动装置、横梁、数个第二弹性连接组件、第二高频振动电机
和二个端盖组成，横梁设有数个螺栓孔，端盖设有排沙土嘴；
所述的箱体设有底板、箭形箱底、二个第一集石仓、第二集石仓、二个方筒形孔、二
个渐变等腰梯形槽、四个第一凸楞和二个第二凸楞，底板上设有数个螺栓孔，箭形箱底设有
数个筛孔，第一集石仓设有对称的二个排石口和二个集石口，第二集石仓设有对称的二个
排石口和二个集石口，第一凸楞上下面设有对称的二个双耳环，第二凸楞上下面设有对称
的二个双耳环，排石门设有二个第一单耳环和四个第二单耳环，集石门设有二个第一单耳
环、四个第二单耳环和六个防溢板；
所述的排石门驱动装置是由排石门驱动油缸、第一推拉杆和第二推拉杆组成，第
一推拉杆设有第一双耳环和第二双耳环，第二推拉杆设有第一双耳环和第二双耳环；
所述的集石门驱动装置是由集石门驱动油缸、第三推拉杆和第四推拉杆组成，第
三推拉杆设有第一双耳环和第二双耳环，第四推拉杆设有第一双耳环和第二双耳环；
所述的第二弹性连接组件和第一弹性连接件组成及结构形式一样；
将排石门驱动油缸活塞杆单耳环、第一推拉杆第一双耳环、第二推拉杆第一双耳
环同轴穿入销轴铰链连接，组成排石门驱动装置；
将集石门驱动油缸活塞杆单耳环、第三推拉杆第一双耳环、第四推拉杆第一双耳
环同轴穿入销轴铰链连接，组成集石门驱动装置；
将排石门的四个第二单耳环分别与二个第一凸楞下表面的双耳环、第二凸楞下面
的二个双耳环同轴穿入销轴铰链连接，集石门的四个第二单耳环分别与二个第一凸楞上面
的双耳环、第二凸楞上表面的二个双耳环同轴穿入销轴铰链连接；
将排石门驱动油缸分别固连于二个方筒形孔的内侧壁上，二个第一推拉杆第二双
耳环分别与排石门二个第一单耳环同轴插入销轴铰链连接，二个第二推拉杆第二双耳环分
别与另一个排石门二个第一单耳环同轴插入销轴铰链连接，将集石门驱动油缸分别固连于
二个方筒形孔的外侧壁上，二个第三推拉杆第二双耳环分别与集石门二个第一单耳环同轴
插入销轴铰链连接，二个第四推拉杆第二双耳环分别与另一个排石门二个第一单耳环同轴
插入销轴铰链连接，二个端盖分别固连于箱体上；
将螺栓穿过下横梁螺栓孔，将螺旋弹簧套设于螺栓上，然后穿过箱体底板螺栓孔，
再将另一个螺旋弹簧套设于螺栓上，垫片套设于螺栓上，六角螺母预紧，箱体与横梁实现弹
性连接；第二高频振动电机对称固连箱体底板上，横梁对称固连于轨道车的二个纵梁上，
CMOS图像传感器固连于横梁下面，组成石碴集排装置；
所述的枕端清石装置是由第二上横梁组件、第二伸缩驱动装置、第四升降装置、第
二抓斗装置和U形杆组成；
所述的第二上横梁组件和第一上横梁组件组成及结构形式一样，进行与第一上横
梁组件相同的组装操作，组成第二上横梁组件；
所述的第二伸缩驱动装置和第一伸缩驱动装置组成及结构形式一样，进行与第一
伸缩驱动装置相同的组装操作，组成第二伸缩驱动装置；
所述的第四升降装置和第二升降装置组成及结构形式一样，进行与第二升降装置
相同的组装操作，组成第四升降装置；
所述的第二抓斗装置和第一抓斗装置组成及结构形式一样，进行与第一抓斗装置
相同的组装，组成第二抓斗装置；
将吊臂法兰盘与U形杆固连，再将U形杆固连于第二方筒形伸缩臂上，组成枕端清
石装置；
所述的链齿排石装置是由第三上横梁组件、第三伸缩驱动装置第五升降装置和链
齿排石组件组成；
所述的第三上横梁组件是由第三方筒形固定臂、二个第三方筒形伸缩臂、第四激
光位移传感器和第四测距参照板组成，第三方筒形固定臂设有四个双耳环，第三方筒形伸
缩臂设有封闭端；
所述的第三伸缩驱动装置和第一升降驱动装置的组成一样，除前述的第三方筒形
固定臂和第一方筒形固定臂结构形式不一样、第三方筒形伸缩臂和第一方筒形伸缩臂结构
形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；
进行与第一升降驱动装置相同的组装操作，组成第三伸缩驱动装置，第四激光位
移传感器对称固连于第三方形固定臂上面，第四测距参照板固连于第三方筒形伸缩臂上
面；
所述的第五升降装置和第二升降装置组成及结构形式一样，进行与第二升降装置
相同的组装操作，组成第五升降装置；
所述的链齿排石组件是由双输出轴液压马达、二个弹性联轴器、二个链齿排石部
件、U形杆、八个C形杆和吊架组成，U形杆设有二个圆形法兰盘和方形法兰盘，C形杆设有第
一法兰盘和第二法兰盘，吊架设有二个第一法兰盘和八个第二法兰盘；
所述的链齿排石部件是由方形横梁、链轮、链轮轮轴、诱导轮、诱导轮轮轴、四个承
重轮、四个承重轮轮轴、数个链齿组件和数个销轴组成，方形横梁上设有第一双耳环、第二
双耳环和四个第三双耳环；
将方形横梁第一双耳环与链轮同轴，穿入链轮轮轴铰链连接，方形横梁第二双耳
环与诱导轮同轴，穿入诱导轮轮轴铰链连接，方形横梁第三双耳环与承重轮同轴，穿入承重
轮轮轴铰链连接，使方形横梁、链轮、诱导轮和四个承重轮组装一体；
所述的链齿组件是由套筒和链节组成；
所述的链节是由二个螺栓、二个螺母、链齿板、第一链板和第二链板组成，链齿板
设有二个螺栓孔和数个等强度链齿，第一链板设有第一单耳环、第二单耳环和第三单耳环，
第二链板设有第一单耳环、第二单耳环和第三单耳环；
将链齿板螺栓孔和第一链板第二单耳环同轴，穿入螺栓，螺母预紧，链齿板另一个
螺栓孔和第二链板第二单耳环同轴，穿入螺栓，螺母预紧，组成链节，将第一链节的第一链
板第一单耳环、第二链节第一链板第三单耳环、套筒、第二链节第二链板第三单耳环和第一
链节第二链板第一单耳环同轴穿入销轴铰链连接，重复前述操作，直至将数个链节铰接一
体，将组装一体的方形横梁、链轮、诱导轮和四个承重轮置于其上，将最后链节的第一链板
第一单耳环、第一链节第一链板第三单耳环、套筒、第一链节第二链板第三单耳环和最后链
节第二链板第一单耳环同轴穿入销轴铰链连接，使所有链齿组件铰链连接环形一体结构，
组成链齿排石部件，
将双输出轴液压马达双输出轴、二个弹性联轴器和二个链轮轮轴固连，U形杆方形
法兰盘固连于第三双输出轴液压马达上，八个C形杆第二法兰盘分别对称固连于二个方形
横梁上，吊架八个第二法兰盘分别与八个C形杆第一法兰盘固连，U形杆二个圆形法兰盘和
吊架二个第一法兰盘分别固连于第三方筒形伸缩臂上，组成链齿排石装置；
所述的轨枕四螺母同步装拆装置是由第四上横梁组件、第六升降装置和二个螺母
装拆装置组成；
所述的第四上横梁组件是由第五方筒形固定臂和二个第五方筒形伸缩臂组成，第
五方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔，第五方筒形伸缩臂设有二个单耳环和对称的二个
凹槽，凹槽设有螺栓孔；
所述的第四上横梁组件和下横梁组件组成一样，除前述的第五方筒形固定臂方位
和第一方筒形固定臂方位不一样、第五方筒形伸缩臂方位和第一方筒形伸缩臂方位不一
样，其余所有零部件结构形式一样；
所述的第六升降装置是由第六升降驱动装置、对称设置的二个平行四杆机构和第
六激光位移传感器组成；
所述的第六升降驱动装置和第一升降驱动装置的组成及结构形式一样；
所述的平行四杆机构是由下横梁、二个摆杆和第五方筒形伸缩臂组成，下横梁设
有四个双耳环和对称的二个长槽孔；
进行与第一升降驱动装置相同的组装操作，组成第六升降驱动装置；
将二个摆杆的一端分别与第五方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与
下横梁铰链连接，组成平行四杆机构，对称于上第五方筒形固定臂和下横梁的铅垂对称面
组装另一个平行四杆机构，将第六激光位移传感器对称固连于第五方筒形固定臂下面，组
成第六升降装置；
所述的螺母装拆装置是由二个吊杆、第一螺旋摆动液压马达、上盖、圆形连接板、
第一六角螺母、内齿轮、二个传动轴、二个齿轮、壳体、二个第一推力轴承、二个第二推力轴
承、二个第二六角螺母、二个弹性联轴器和二个内广口磁性梅花套筒组成，第一螺旋摆动液
压马达设有法兰盘、其输出轴设有圆轴段和六棱柱轴段，上盖设有轴孔，圆形连接板设有六
棱柱孔，传动轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和螺纹段，壳体设有法兰盘和
二个轴孔，内广口磁性梅花套筒设有轴颈；
将上盖套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段，使上盖与第一螺旋摆动液压
马达法兰盘固连，再将圆形连接板套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴六棱柱轴段，第一
六角螺母预紧，内齿轮与圆形连接板同轴固连，齿轮套设于传动轴第一轴颈固连，第一推力
轴承套设于传动轴第二轴颈上，传动轴穿过壳体轴孔使第一推力轴承与壳体接触，第二推
力轴承套设于传动轴第三轴颈上，第二六角螺母旋上传动轴螺纹段预紧，弹性联轴器使传
动轴第四轴颈与内广口磁性梅花套筒轴颈同轴固连，内齿轮置入壳体内，二个齿轮的轮齿
齿面分别与内齿轮的轮齿齿面接触，上盖与壳体法兰盘固连，二个吊杆的一端对称固连于
壳体两侧，组成螺母装拆装置，二个吊杆的另一端对称固连于第四方筒形固定臂二个侧面，
下横梁固连于轨道车二个纵梁内侧面上，组成轨枕四螺母同步装拆装置；
所述的提轨装置是由第一横梁伸缩组件、第一横梁伸缩驱动装置、二个第一摆动
装置、八个摆杆、八个六角螺母、二个箱型连杆、八个螺栓、二个伸缩套式提轨油缸组成，摆
杆设有六棱柱孔单耳环和单耳环，箱型连杆对称设有四个螺栓孔和半圆柱孔，伸缩套式提
轨油缸缸体上设有加力板、活塞杆自由端设有撑板；
所述的第一横梁伸缩组件是由第五方筒形固定臂、二个第五方筒形伸缩臂、第六
激光位移传感器和第六测距参照板组成，第五方筒形伸缩臂设有封闭端；
所述的第一横梁伸缩驱动装置和第一升降驱动装置的组成一样，除前述的第五方
筒形固定臂和第一方筒形固定臂结构形式不一样、第五方筒形伸缩臂和第一方筒形伸缩臂
结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；
进行与第一升降驱动装置相同的组装操作，组成第一横梁伸缩驱动装置；第六激
光位移传感器对称固连于第五方筒形固定臂侧面，第六测距参照板固连于第五方筒形伸缩
臂侧面；
所述的第一摆动装置是由第一箱体、第二螺旋摆动液压马达、不完全齿轮、二个扇
形齿轮、二个阶梯轴和嵌入式盖板组成，第一箱体设有二个轴孔、第一限位凸台和第二限位
凸台，阶梯轴设有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第一六棱柱轴段和第二六棱柱轴段，嵌入
式盖板设有二个轴孔、第一限位凸台和第二限位凸台；
将二个扇形齿轮分别套设固连于二个阶梯轴的第一轴径上，二个阶梯轴分别穿过
箱体二个轴孔，使阶梯轴第二轴颈与箱体轴孔形成转动副，将不完全齿轮套设固连于第二
螺旋摆动液压马达输出轴上，并置入第一箱体内，使不完全齿轮的轮齿分别与二个扇形齿
轮的轮齿沿齿宽接触，第二螺旋摆动液压马达固连于第一箱体底板上，嵌入式盖板的二个
轴孔分别套设于二个阶梯轴第三轴颈上，使嵌入式盖板与第一箱体固连，组成第一摆动装
置；
将二个摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段，二个第一六
角螺母分别预紧，再将另外二个摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第二六棱柱轴
段，另外二个第一六角螺母分别预紧，使四个摆杆的一端分别与二个阶梯轴的两端固连，四
个摆杆单耳环与箱型连杆四个螺纹孔同轴，四个第一螺栓预紧，使四个摆杆分别与箱型连
杆铰链连接，形成并联的平行四杆机构；
将二个第一箱体分别固连于二个第五方筒形伸缩臂的封闭端，使二个第一摆动装
置对称设置，将二个伸缩套式提轨油缸缸体分别固连于二个箱型连杆半圆柱孔内，使二个
伸缩套式提轨油缸对称设置，组成提轨装置，将第五方筒形固定臂对称固连于轨道车的二
个纵梁上；
所述的转枕及推拉轨枕装置是由第二横梁伸缩组件、第二横梁伸缩驱动装置、第
二摆动装置、四个第一摆杆、抓取及转枕装置、四个第一六角螺母和四个螺栓组成，第一摆
杆设有六棱柱孔单耳环和单耳环；
所述的第二横梁伸缩组件是由第六方筒形固定臂、第六方筒形伸缩臂、第七激光
位移传感器和第七测距参照板组成，第六方筒形伸缩臂设有封闭端；
所述的第二横梁伸缩驱动装置与第一伸缩驱动装置组成一样，除前述第六方筒形
固定臂和第二方筒形固定臂结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；
进行与第一伸缩驱动装置相同的组装操作，组成第二横梁伸缩驱动装置，第七激
光位移传感器对称固连于第六方筒形固定臂侧面，第七测距参照板固连于第六方筒形伸缩
臂侧面；
所述的第二摆动装置和第一摆动装置组成及结构形式一样，进行与第一摆动装置
相同的组装操作，组成第二摆动装置；
所述的抓取及转枕装置是由第二箱体、第三螺旋摆动液压马达、液压油缸、第一推
力轴承、第二推力轴承、第二六角螺母、活塞、活塞杆、阶梯U形支架、第一连杆、第二连杆、二
个第二摆杆、二个滚轮、端盖和二个机械爪装置组成，第二箱体设有对称的四个螺纹孔、第
一圆孔段、扇形孔段、第二圆孔段、轴套段和第三圆孔段，第三螺旋摆动液压马达输出轴固
连法兰盘，法兰盘设有限位扇形凸台，扇形孔段设有第一限位面和第二限位面，液压油缸设
有法兰盘、第一轴颈、第二轴颈和第三轴颈，法兰盘设有限位扇形凸台，活塞设有轴孔，活塞
杆设有轴颈和双耳环，阶梯U形支架设有凸缘、轴孔、二个槽孔、二个销孔、四个第一单耳环
和八个第二单耳环，第一连杆设有双耳环和单耳环，第二连杆设有二个双耳环，第二摆杆设
有单耳环、销孔和双耳环；
所述的机械爪是由阶梯U形支架、四个第三摆杆、二个圆柱形弹簧和压板组成，第
三摆杆设有二个双耳环，压板设有二个第一单耳环和四个第二单耳环；
将第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台与液压油缸法兰盘限位扇
形凸台对正固连，第一推力轴承套设于液压油缸第一轴颈上，将液压油缸穿入第二箱体阶
梯孔内，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘和液压油缸法兰盘置入第二箱体第一圆孔
段，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台和液压油缸法兰盘限位扇形凸台
置入扇形孔段内，使二个限位扇形凸台左侧面与扇形孔段第一限位面接触，使第一推力轴
承置入第二箱体第二圆孔段，使第三螺旋摆动液压马达固连于第二箱体底板上，使端盖与
第二箱体固连；
将第二推力轴承套设于油缸第三轴颈上，使其置入第二箱体第三圆孔段段，活塞
杆穿过阶梯U形支架轴孔，活塞轴孔套设于活塞杆轴颈，螺母预紧，将活塞置入液压油缸缸
筒内，将阶梯U形支架凸缘穿入液压油缸缸筒固连，使油缸第二轴颈与第二箱体轴套段铰链
连接，将活塞杆双耳环、第二连杆双耳环和第一连杆单耳环同轴穿入销轴铰链连接，第二摆
杆双耳环与滚轮同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔与阶梯U形支架销孔同轴穿入销轴
铰链连接，第一连杆双耳环和第二连杆双耳环分别与第一摆杆单耳环同轴穿入销轴铰链连
接；
将四个第三摆杆的双耳环分别与阶梯U形支架四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链
连接，四个第三摆杆的另一个双耳环分别与压板四个第二单耳环同轴穿入销轴铰链连接，
二个圆柱形弹簧一端分别与阶梯U形支架二个第一单耳环固连，二个圆柱形弹簧另一端分
别与压板二个第一单耳环固连，组成机械爪，二个圆柱形弹簧的拉力，使铰接于第二摆杆的
滚轮始终与压板接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪，组成抓取及转枕装置；
将二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段，二个第
一六角螺母分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环分别套设于二个阶梯轴第二
六棱柱轴段，另外二个第一六角螺母分别预紧，使四个第一摆杆的一端分别与二个阶梯轴
的两端固连，四个第一摆杆单耳环分别与第二箱体四个螺纹孔同轴，四个第二螺栓分别预
紧，使四个第一摆杆分别与第二箱体铰链连接，形成并联平行四杆机构；
将第一箱体固连于第六方筒形伸缩臂封闭端，组成转枕及推拉轨枕装置；
所述的轨枕吊运装置是由往复运动贮存轨枕装置和刚性吊架起重装置组成；
所述的往复运动贮存轨枕装置是由往复运动装置和贮存轨枕箱组成，贮存轨枕箱
设有滚轮和数个轨枕仓，其中左侧一半轨枕仓用于贮存好轨枕，右侧一半轨枕仓用于贮存
坏轨枕。
所述的往复运动装置是由底板、第三横梁伸缩组件、往复运动驱动装置、对称设置
的二个平行四杆机构和第八激光位移传感器组成；
所述的第三横梁伸缩组件是由第七方筒形固定臂和二个第七方筒形伸缩臂组成，
第七方筒形固定臂设有对称的二个长槽孔，第七方筒形伸缩臂设有封闭端和二个单耳环；
所述的往复运动驱动装置和第一升降驱动装置的组成一样，除前述的第七方筒形
固定臂方位和第一方筒形固定臂方位不一样、第七方筒形伸缩臂方位和第一方筒形伸缩臂
方位不一样；其余所有零部件结构形式一样；
所述的平行四杆机构由第七方筒形伸缩臂、二个摆杆和移动横梁组成，移动横梁
设有二个滚轮；
进行与第一升降驱动装置相同的组装操作，组成往复运动驱动装置；
将二个摆杆的一端分别与第七方筒形伸缩臂铰链连接，二个摆杆的另一端分别与
移动横梁铰链连接，组成平行四杆机构，重复前述组装操作，对称于第七方筒形固定臂和移
动横梁的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构，底板固连于第七方筒形固定臂下面，使移
动横梁的二个滚轮与底板上表面接触，将第八激光位移传感器对称固连于第七方筒形固定
臂侧面，组成往复运动装置；
将底板固定于轨道车横梁、第五方筒形固定臂和第六方筒形固定臂上，贮存轨枕
箱固连于移动横梁上，使贮存轨枕箱的滚轮与底板上面接触，组成往复运动贮存轨枕装置；
所述的刚性吊架起重装置是由二个伸缩悬臂梁装置、伸缩横梁装置、刚性吊架、二
个抓放轨枕装置和第九激光位移传感器组成；
所述的伸缩悬臂梁装置是由第一阶梯方筒形固定臂、第一阶梯方筒形伸缩臂、方
筒形伸缩臂、第一多级伸缩套式油缸、悬臂梁、端板、悬臂和第十激光位移传感器组成，第一
阶梯方筒形固定臂设有法兰盘和筒肩，第一阶梯方筒形伸缩臂设有法兰盘和筒肩，方筒形
伸缩臂设有法兰盘和封闭端，第一多级伸缩套式油缸设有第一法兰盘、第一伸缩套筒、第二
伸缩套筒和第二法兰盘，悬臂梁设有法兰盘；
将端板对称固连于第一多级伸缩套式油缸第一法兰盘，方筒形伸缩臂套设于第一
多级伸缩套式油缸，使第一多级伸缩套式油缸第二法兰盘对称固连于方筒形伸缩臂封闭
端，第一阶梯方筒形伸缩臂套设于方筒形伸缩臂上，第一阶梯方筒形固定臂套设于第一阶
梯方筒形伸缩臂上，使第一阶梯方筒固定臂法兰盘与端板固连，悬臂梁法兰盘固连于方筒
形伸缩臂封闭端上，悬臂固连于悬臂梁法兰盘上，第十激光位移传感器固连于悬臂上，组成
伸缩悬臂梁装置；
所述的伸缩横梁装置是由第二阶梯方筒形固定臂、第二阶梯方筒形伸缩臂、第三
阶梯方筒形伸缩臂、第二多级伸缩套式油缸、端盖和推板组成，第二阶梯方筒形固定臂设有
法兰盘、筒肩和长槽孔，第二阶梯方筒形伸缩臂设有第一筒肩、第二筒肩和长槽孔，第三阶
梯方筒形伸缩臂设有筒肩和二个单耳环，第二多级伸缩套式油缸设有第一法兰盘、第一级
伸缩套筒、第二级伸缩套筒和第二法兰盘；
将端盖对称固连于第二多级伸缩套式油缸第一法兰盘，第三阶梯方筒形伸缩臂套
设于第二多级伸缩套式油缸上，使第二多级伸缩套式油缸第二法兰盘与第三阶梯方筒形伸
缩臂封闭端固连，第二阶梯方筒形伸缩臂套设于第三阶梯方筒形伸缩臂上，再将第二阶梯
方筒形固定臂套设于第二阶梯方筒形伸缩臂上，使端盖与阶梯方筒形固定臂法兰盘固连，
推板固连于第三阶梯方筒形伸缩臂封闭端，将第九激光位移传感器对称固连于第二阶梯方
筒形固定臂侧面，组成伸缩横梁装置；
所述的刚性吊架是由上横梁、二个拉杆和下横梁组成，上横梁设有二个双耳环，下
横梁设有二个圆孔；
将二个拉杆的一端对称固连于上横梁下面，二个拉杆的另一端对称固连于下横梁
上面，组成刚性吊架；
所述的抓放轨枕装置是由第四螺旋摆动液压马达、弹性联轴器和内广口螺母组
成,第四螺旋摆动液压马达设有法兰盘和输出轴，内广口螺母设有轴颈；
将第四螺旋摆动液压马达穿入下横梁圆孔内，第四螺旋摆动马达法兰盘固连于下
横梁上面，第三弹性联轴器使第四螺旋摆动马达输出轴与内广口螺母轴颈固连，组成抓放
轨枕装置；
将二个伸缩悬臂梁装置对称固连于轨道车二个纵梁上，伸缩横梁装置第二阶梯方
筒形固定臂固连于二个悬臂梁悬臂下面，上横梁的二个双耳环分别与第三阶梯方筒形伸缩
臂的二个单耳环同轴螺栓连接，组成轨枕吊运装置。
本发明的有益效果是：
1.能够快速将工作装置对准工作位置；
2.能够快速排出轨枕间的石碴，同时自动清除石渣中的沙土；
3.能够快速清除枕端外侧道床石碴；
4.能够快速清除钢轨下面道床石碴；
5.能够实现四个螺母同步装拆，使四个螺母预紧力一致，提高螺栓的疲劳寿命，保
证轨枕与钢轨连接的可靠性；
6.转枕及推拉轨枕为集成装置，结构紧凑，转枕及推拉轨枕工作效率高；
7.能够快速吊运和摆放轨枕工作；
8.能够快速将石渣回填至已换轨枕两侧轨枕间；
9.能够快速修复道肩及道床的形状；
10.能够将回填到已换轨枕间的石碴快速捣实振平；
11.能够适应直线和曲线铁轨路段换枕的各项工作；
12.能够实现自动控制，操作方便，换枕工作效率高。
附图说明
图1是本发明之非工作状态立体示意图。
图2是图1的主视图。
图3是本发明之捣实平碴装置非工作状态立体示意图。
图4是本发明之捣实平碴装置工作状态立体示意图。
图5是本发明之第一升降驱动装置分解立体示意图。
图6是图3的主视图。
图7是图6中的A处放大示意图。
图8是本发明之道肩及道床修形装置工作状态立体示意图。
图9是本发明之第一伸缩驱动装置分解立体示意图。
图10是本发明之第二升降驱动装置分解立体示意图。
图11是本发明之第二升降随动平衡支撑装置分解立体示意图。
图12是本发明之第一挖斗装置分解立体示意图。
图13是本发明之抓斗清石装置清石工作状态立体示意图。
图14是本发明之抓斗清石装置集石工作状态立体示意图。
图15是本发明之抓斗清石装置排石工作状态立体示意图。
图16是本发明之第三升降驱动装置分解立体示意图。
图17是本发明之第一抓斗装置分解立体示意图。
图18是本发明之石碴集排装置集石工作状态立体示意图。
图19是图18中的B处局部放大示意图。
图20是本发明之石碴集排装置排石工作状态立体示意图。
图21是图18中N-N剖视立体示意图。
图22是本发明之枕端清石装置工作状态立体示意图。
图23是本发明之第二伸缩驱动装置分解立体示意图。
图24是本发明之第四升降驱动装置分解立体示意图。
图25是本发明之第四升降随动平衡支撑装置分解立体示意图。
图26是本发明之第二抓斗装置分解立体示意图。
图27是本发明之链齿排石装置工作状态立体示意图。
图28是本发明之第三伸缩驱动装置分解立体示意图。
图29是本发明之第五升降驱动装置分解立体示意图。
图30是本发明之第五升降随动平衡支撑装置分解立体示意图。
图31是本发明之链齿排石装置立体示意图。
图32是本发明之链齿排石组件分解立体示意图。
图33是本发明之链节分解立体示意图。
图34是本发明之轨枕四螺母同步装拆装置工作状态立体示意图。
图35是本发明之第六升降驱动装置分解立体示意图。
图36是本发明之螺母装拆装置分解立体示意图。
图37是本发明之提轨装置、转枕及推拉轨枕装置和吊运轨枕装置非工作状态立体
示意图。
图38是图37中的C处局部放大示意图。
图39是本发明之提轨装置工作状态立体示意图。
图40是本发明之第一横梁伸缩驱动装置分解立体示意图。
图41是本发明之第一摆动装置分解立体示意图。
图42是本发明之第二横梁伸缩驱动装置分解立体示意图。
图43是本发明之第二摆动装置分解立体示意图。
图44是本发明之抓取及转枕装置分解立体示意图。
图45是本发明之往复运动装置立体示意图。
图46是本发明之往复运动驱动装置分解立体示意图。
图47是本发明之贮存轨枕箱立体示意图。
图48是本发明之提轨装置和转枕及推拉轨枕装置工作状态立体示意图
图49是本发明之吊运轨枕装置工作状态立体示意图。
图50是本发明之伸缩悬臂梁装置分解立体示意图。
图51是本发明之伸缩横梁装置分解立体示意图。
图52是图37的左视图。
图53是图52中的D处局部放大示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明是由捣实平碴装置1、道肩及道床修形装置2、抓斗清石装
置3、石碴集排装置4、枕端清石装置5、链齿排石装置6、四螺母同步装拆装置7、提轨装置8、
转轨及推拉轨枕装置9、轨枕吊运装置16、发电机18、液压系统及控制系统箱19和轨道车20
组成。轨道车设有多个脚轮201和二个纵梁202，捣实平碴装置1、道肩及道床修形装置2、抓
斗清石装置3、石碴集排装置4、枕端清石装置5、链齿排石装置6、四螺母同步装拆装置7、第
一提轨装置8、转轨及推拉轨枕装置9、轨枕吊运装置16、轨道车20、发电机18和液压系统及
控制系统箱19设置在轨道车的二个纵梁202上，轨道车20由工程车牵引，发电机18为油泵和
控制系统提供动力，液压系统及控制系统箱19内设有油箱、油泵、液压控制系统和自动控制
系统；
请参阅图3至图7，所述的捣实平碴装置1由上横梁11、第一升降装置12和振捣组件
13组成，上横梁11设有二个连接板111，连接板上设有数个螺栓孔1111；
所述的第一升降装置12是由下横梁组件121、第一升降驱动装置122、对称设置的
二个平行四杆机构123和第一激光位移传感器125组成；
所述的下横梁组件121是由第一方筒形固定臂1211和二个第一方筒形伸缩臂1212
组成，第一方筒形固定臂1211设有对称的二个长槽孔12111，第一方筒形伸缩臂1212设有封
闭端12121和二个单耳环12122；
所述的第一升降驱动装置122是由第一方筒形固定臂1211、双活塞式双出杆液压
油缸1221和二个第一方筒形伸缩臂1212组成，双活塞式双出杆液压油缸1221的缸体设有方
形法兰盘12211、活塞杆自由端设有法兰盘12212；
所述的平行四杆机构123由第一方筒形伸缩臂1212、二个摆杆1231和上横梁11组
成；
将二个第一方筒形伸缩臂1212分别从双活塞式双出杆液压油缸1221两端套设于
其上，使第一方筒形伸缩臂封闭端12121与双活塞式双出杆液压油缸活塞杆法兰盘12212固
连，第一方筒形固定臂1211套设于二个第一方筒形伸缩臂1212上，使双活塞式双出杆液压
油缸方形法兰盘12211对称固连于第一方筒形固定臂1211内孔上表面上，组成第一升降驱
动装置122；
将二个摆杆1231的一端分别与第一方筒形伸缩臂1212铰链连接，二个摆杆1231的
另一端分别与上横梁11铰链连接，组成平行四杆机构123，对称于上横梁11和第一方筒形固
定臂1211的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构123，将第一激光位移传感器125对称固连
于第一方筒形固定臂1211上面，组成第一升降装置12；
所述的振捣组件13是由上横梁11、数个第一弹性连接组件131、振动板132、八个振
捣棒133、八个第一六角螺母134和第一高频振动电机135组成，第一弹性连接组件131是由
螺栓1311、二个螺旋弹簧1312、垫片1313和六角螺母1313组成，振动板132设有数个螺栓孔
1321和八个圆孔1322；
将螺栓1311穿过上横梁连接板螺栓孔1111，将螺旋弹簧1312套设于螺栓1311上，
然后穿过振动板螺栓孔1321，再将另一个螺旋弹簧1312套设于螺栓1311上，垫片1313套设
于螺栓1311上，六角螺母1313预紧，振动板132与上横梁11实现弹性连接；振捣棒133穿过振
动板圆孔1322，第一六角螺母134预紧，第一高频振动电机135对称固连于振动板上面，第一
方筒形固定臂1211对称固连于轨道车的二个纵梁202上，组成捣实平碴装置1；
请参阅图8至图12，所述的道肩及道床修形装置2是由第一上横梁组件21、第一伸
缩驱动装置22、第二升降装置23和挖斗装置24组成；
所述的第一上横梁组件21是由第二方筒形固定臂211、第二方筒形伸缩臂212、第
二激光位移传感器213和第二测距参照板214组成，第二方筒形固定臂211设有封闭端2111
和四个双耳环2112，第二方筒形伸缩臂212设有封闭端2121；
所述的第一伸缩驱动装置22是由第二方筒形固定臂211、双作用活塞油缸221和第
二方筒形伸缩臂212组成，双作用活塞油缸221缸体设有方形滑块2211和法兰盘2212、活塞
杆自由端设有法兰盘2213；
将第二方筒形伸缩臂212套设于双作用活塞油缸221上，使第二方筒形伸缩臂封闭
端2121与双作用活塞油缸活塞杆法兰盘2213固连，再将第二方筒形固定臂211套设于第二
方筒形伸缩臂212上，并将双作用活塞油缸法兰盘2212对称固连于第二方筒形固定臂封闭
端2111，组成第一伸缩驱动装置22，双作用活塞油缸221和第二方筒形伸缩臂212形成移动
副，将第二激光位移传感器213对称固连于第二方筒形固定臂211上面，第二测距参照板214
固连于第二方形伸缩臂212上面；
所述的第二升降装置23是由二个第一串联平行四杆机构231、第二升降驱动装置
233、随动平衡支撑装置234和第三激光位移传感器235组成；
所述的第一串联平行四杆机构231由下横梁2311、第一摆杆2312、第二摆杆2313、
二个第三摆杆2314、第一连杆2315和第二方筒形固定臂211组成，第一连杆2315设有单耳环
23151和双耳环23152；
所述的第二升降驱动装置233是由双多级伸缩套式双伸出油缸2331和二个第一连
杆2315组成，双多级伸缩套式双伸出油缸2331的二个末级伸缩套筒自由端设有单耳环
23311；
所述的随动平衡支撑装置234是由板形上横梁2340、第二串联平行四杆机构2341、
第一撑杆2342、第二撑杆2343、滑杆2344、二个滑块2345、二个塔形刚度非线性弹簧2346、二
个六角螺母2347、二个第二螺栓2348和二个第三螺栓2349组成，滑杆2344上设有固定圆盘
23441、对称设有二个光杆段23442和二个螺纹段23443；滑块2345设有圆孔23451和一对同
轴螺纹盲孔23452；
所述的第二串联平行四杆机构2341是由板形上横梁2340、下横梁2311、第四摆杆
23412、第五摆杆23413、第六摆杆23414、第七摆杆23415、二个第二连杆23416和二个销轴
23417组成；
将第一摆杆2312与下横梁2311铰链连接，第二摆杆2313、第四摆杆23312和下横梁
2311三个构件间铰链连接，第一摆杆2312双耳环、第三摆杆2314双耳环和第一连杆单耳环
23151同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆2313双耳环、另一个第三摆杆2314双耳环、第一连
杆双耳环23152和双多级伸缩套式双伸出油缸单耳环23231同轴穿入销轴铰链连接，二个第
三摆杆2314与第二方筒形固定臂211铰链连接，组成第一串联平行四杆机构231，重复前述
组装操作，对称于下横梁2311和第二方筒形固定臂211铅垂对称面组装另一个第一串联平
行四杆机构231；
将二个塔形刚度非线性弹簧2346分别套设于滑杆的二个光杆段23442，再将二个
滑块2345分别套设于滑杆的二个光杆段23442，二个六角螺母2347分别预紧，使二个滑块
2345分别使塔形刚度非线性弹簧2346适当压缩，将第五摆杆23413与下横梁2311铰链连接，
使二个第二连杆23416的左边单耳环分别与第四摆杆23412的双耳环、第六摆杆2314双耳环
和滑块的一对螺纹盲孔23452同轴，二个第一螺栓2348分别预紧，使第四摆杆23412、第六摆
杆23414和滑块2345三个构件间铰链连接，将二个第二连杆23416的右边单耳环分别与第五
摆杆23413的双耳环、第七摆杆23415双耳环同轴，二个销轴23417分别穿入，使第二连杆
23416、第五摆杆23413和第七摆杆23415三个构件间铰链连接，第六摆杆23414和第七摆杆
23415分别与板形上横梁2340三个构件间铰链连接，组成第二串联平行四杆机构2341；
将第一撑杆2342双耳环、第二撑杆2343双耳环和滑块2345的一对螺纹盲孔23452
同轴，二个第二螺栓2349分别预紧，使第一撑杆2342、第二撑杆2343和滑块2345三个构件间
铰链连接，第六摆杆23414、第七摆杆23415和第二撑杆2343与板形上横梁2340铰链连接，组
成随动平衡支撑装置234；
将双多级伸缩套式双伸出油缸2331对称固连于板形上横梁2340上，将四个第三摆
杆2314与第二方筒形固定臂211铰链连接，将第三激光位移传感器235对称固连于第二方筒
形固定臂211下面，组成第二升降装置23；
所述的挖斗装置24是由第一挖斗组件25、吊臂26和U形吊杆27组成，吊臂26设有单
耳环261、第一双耳环262、第二双耳环263和法兰盘264；
所述的第一挖斗组件25是由液压油缸251、撑杆252、连杆253和斗体254组成，液压
油缸251的活塞杆自由端设有单耳环2511、缸体设有单耳环2512；撑杆252上设有双耳环
2521和单耳环2522；连杆253上设有单耳环2531和双耳环2532，斗体254上设有第一双耳环
2541和第二双耳环2542；
将液压油缸缸体单耳环2512与吊臂第二双耳环263同轴穿入销轴铰链连接，撑杆
单耳环2522与吊臂第一双耳环262同轴穿入销轴铰链连接，斗体第二双耳环2542与吊臂单
耳环261同轴穿入销轴铰链连接，连杆单耳环2531与斗体第一双耳环2541同轴穿入销轴铰
链连接，连杆双耳环2532、撑杆双耳环2521和液压油缸活塞杆单环2511同轴穿入销轴铰链
连接，组成第一挖斗组件25，将U形吊杆27与吊臂法兰盘264固连，组成挖斗装置24，将U形吊
杆27固连于第二方筒形伸缩臂212上，组成道肩及道床修形装置2；
请参阅图13至图21，所述的抓斗清石装置3是由上横梁31、二个第三升降装置32和
八个第一抓斗装置33组成，上横梁31设有二个纵梁311和二个悬臂纵梁312；
所述的第三升降装置32和第一升降装置12的组成及结构形式一样，进行与第一升
降装置12相同的组装操作，组成第三升降装置32；
所述的第一抓斗装置33是由二个第二挖斗组件34和吊臂35组成，吊臂35对称设有
二个单耳环351、二个第一双耳环352、二第二双耳环353和法兰盘354；
第二挖斗组件34和第一挖斗组件25组成及结构形式一样；
将二个液压油缸缸体单耳环2512分别与吊臂二个第二双耳环353同轴穿入销轴铰
链连接，二个撑杆单耳环2522分别与吊臂二个第一双耳环352同轴穿入销轴铰链连接，二个
斗体第二双耳环2542分别与吊臂二个单耳环351同轴穿入销轴铰链连接，二个连杆单耳环
2531分别与二个斗体第一双耳环2541同轴穿入销轴铰链连接，连杆双耳环2532、撑杆双耳
环2521和液压油缸活塞杆单环2511同轴穿入销轴铰链连接，组成第一抓斗装置33，将八个
吊臂法兰盘354分别对称固连于上横梁二个纵梁321和二个悬臂纵梁322上，组成抓斗清石
装置3；
所述的石碴集排装置4是由CMOS图像传感器40、箱体41、二个排石门42、二个集石
门43、二个排石门驱动装置44、二个集石门驱动装置45、横梁46、数个第二弹性连接组件47、
第二高频振动电机48和二个端盖49组成，横梁46设有数个螺栓孔461，端盖49设有排沙土嘴
491；
所述的箱体41设有底板411、箭形箱底412、二个第一集石仓413、第二集石仓414、
二个方筒形孔415、二个渐变等腰梯形槽416、四个第一凸楞417和二个第二凸楞418，底板
411上设有数个螺栓孔4111，箭形箱底412设有数个筛孔4121，第一集石仓413设有对称的二
个排石口4131和二个集石口4132，第二集石仓414设有对称的二个排石口4141和二个集石
口4142，第一凸楞417上下面设有对称的二个双耳环4171，第二凸楞418上下面设有对称的
二个双耳环4181，排石门42设有二个第一单耳环421和四个第二单耳环422，集石门43设有
二个第一单耳环431、四个第二单耳环432和六个防溢板433；
所述的排石门驱动装置44是由排石门驱动油缸441、第一推拉杆442和第二推拉杆
443组成，第一推拉杆442设有第一双耳环4421和第二双耳环4422，第二推拉杆443设有第一
双耳环4431和第二双耳环4432；
所述的集石门驱动装置45是由集石门驱动油缸451、第三推拉杆452和第四推拉杆
453组成，第三推拉杆452设有第一双耳环4521和第二双耳环4522，第四推拉杆453设有第一
双耳环4531和第二双耳环4532；
所述的第二弹性连接组件47和第一弹性连接件131组成及结构形式一样；
将排石门驱动油缸441活塞杆单耳环、第一推拉杆第一双耳环4421、第二推拉杆第
一双耳环4431同轴穿入销轴铰链连接，组成排石门驱动装置44；
将集石门驱动油缸451活塞杆单耳环、第三推拉杆第一双耳环4521、第四推拉杆第
一双耳环4531同轴穿入销轴铰链连接，组成集石门驱动装置45；
将排石门42的四个第二单耳环422分别与二个第一凸楞417下表面的双耳环4171、
第二凸楞418下面的二个双耳环4181同轴穿入销轴铰链连接，集石门43的四个第二单耳环
432分别与二个第一凸楞417上面的双耳环4171、第二凸楞418上表面的二个双耳环4181同
轴穿入销轴铰链连接；
将排石门驱动油缸441分别固连于二个方筒形孔415的内侧壁上，二个第一推拉杆
第二双耳环4422分别与排石门二个第一单耳环421同轴插入销轴铰链连接，二个第二推拉
杆第二双耳环4432分别与另一个排石门二个第一单耳环421同轴插入销轴铰链连接，将集
石门驱动油缸451分别固连于二个方筒形孔415的外侧壁上，二个第三推拉杆第二双耳环
4522分别与集石门二个第一单耳环431同轴插入销轴铰链连接，二个第四推拉杆第二双耳
环4432分别与另一个排石门二个第一单耳环431同轴插入销轴铰链连接，二个端盖49分别
固连于箱体41上；
将螺栓1311穿过下横梁螺栓孔461，将螺旋弹簧1312套设于螺栓1311上，然后穿过
箱体底板螺栓孔4111，再将另一个螺旋弹簧1312套设于螺栓1311上，垫片1313套设于螺栓
1311上，六角螺母1314预紧，箱体41与横梁46实现弹性连接；第二高频振动电机48对称固连
箱体底板411上，横梁46对称固连于轨道车的二个纵梁202上，CMOS图像传感器40固连于横
梁46下面，组成石碴集排装置4；
请参阅图22至图26，所述的枕端清石装置5是由第二上横梁组件51、第二伸缩驱动
装置52、第四升降装置53、第二抓斗装置54和U形杆55组成；
所述的第二上横梁组件52和第一上横梁组件21组成及结构形式一样，进行与第一
上横梁组件21相同的组装操作，组成第二上横梁组件52；
所述的第二伸缩驱动装置52和第一伸缩驱动装置22组成及结构形式一样，进行与
第一伸缩驱动装置22相同的组装操作，组成第二伸缩驱动装置52；
所述的第四升降装置53和第二升降装置23组成及结构形式一样，进行与第二升降
装置23相同的组装操作，组成第四升降装置53；
所述的第二抓斗装置54和第一抓斗装置33组成及结构形式一样，进行与第一抓斗
装置33相同的组装，组成第二抓斗装置54；
将吊臂法兰盘354与U形杆55固连，再将U形杆55固连于第二方筒形伸缩臂212上，
组成枕端清石装置5；
请参阅图27至图33，所述的链齿排石装置6是由第三上横梁组件61、第三伸缩驱动
装置62第五升降装置63和链齿排石组件64组成；
所述的第三上横梁组件61是由第三方筒形固定臂611、二个第三方筒形伸缩臂
612、第四激光位移传感器613和第四测距参照板614组成，第三方筒形固定臂611设有四个
双耳环6111，第三方筒形伸缩臂612设有封闭端6121；
所述的第三伸缩驱动装置62和第一升降驱动装置122的组成一样，除前述的第三
方筒形固定臂611和第一方筒形固定臂1211结构形式不一样、第三方筒形伸缩臂612和第一
方筒形伸缩臂1212结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；
进行与第一升降驱动装置122相同的组装操作，组成第三伸缩驱动装置62，第四激
光位移传感器613对称固连于第三方形固定臂611上面，第四测距参照板614固连于第三方
筒形伸缩臂612上面；
所述的第五升降装置63和第二升降装置23组成及结构形式一样，进行与第二升降
装置23相同的组装操作，组成第五升降装置63；
所述的链齿排石组件64是由双输出轴液压马达641、二个弹性联轴器642、二个链
齿排石部件643、U形杆644、八个C形杆645和吊架646组成，U形杆644设有二个圆形法兰盘
6441和方形法兰盘6442，C形杆645设有第一法兰盘6451和第二法兰盘6452，吊架646设有二
个第一法兰盘6461和八个第二法兰盘6462；
所述的链齿排石部件643是由方形横梁6431、链轮6432、链轮轮轴6433、诱导轮
6434、诱导轮轮轴6435、四个承重轮6436、四个承重轮轮轴6437、数个链齿组件6438和数个
销轴6439组成，方形横梁6431上设有第一双耳环64311、第二双耳环64312和四个第三双耳
环64313；
将方形横梁第一双耳环64311与链轮6432同轴，穿入链轮轮轴6433铰链连接，方形
横梁第二双耳环64312与诱导轮6334同轴，穿入诱导轮轮轴6435铰链连接，方形横梁第三双
耳环64313与承重轮6436同轴，穿入承重轮轮轴6437铰链连接，使方形横梁6431、链轮6432、
诱导轮6434和四个承重轮6436组装一体；
所述的链齿组件6438是由套筒64381和链节64382组成；
所述的链节64382是由二个螺栓64383、二个螺母64384、链齿板64385、第一链板
64388和第二链板64392组成，链齿板64385设有二个螺栓孔64386和数个等强度链齿64387，
第一链板64388设有第一单耳环64389、第二单耳环64390和第三单耳环64391，第二链板
64392设有第一单耳环64393、第二单耳环64394和第三单耳环64395；
将链齿板螺栓孔64386和第一链板第二单耳环64390同轴，穿入螺栓64383，螺母
64384预紧，链齿板另一个螺栓孔64386和第二链板第二单耳环64394同轴，穿入螺栓64383，
螺母64384预紧，组成链节64382，将第一链节的第一链板第一单耳环64389、第二链节第一
链板第三单耳环64391、套筒64381、第二链节第二链板第三单耳环64395和第一链节第二链
板第一单耳环64393同轴穿入销轴6439铰链连接，重复前述操作，直至将数个链节64382铰
接一体，将组装一体的方形横梁6431、链轮6432、诱导轮6434和四个承重轮6436置于其上，
将最后链节的第一链板第一单耳环64389、第一链节第一链板第三单耳环64391、套筒
64381、第一链节第二链板第三单耳环64393和最后链节第二链板第一单耳环64395同轴穿
入销轴6339铰链连接，使所有链齿组件6438铰链连接环形一体结构，组成链齿排石部件
643，
将双输出轴液压马达641双输出轴、二个弹性联轴器642和二个链轮轮轴6433固
连，U形杆644方形法兰盘固连于第三双输出轴液压马达641上，八个C形杆第二法兰盘6452
分别对称固连于二个方形横梁6431上，吊架八个第二法兰盘6462分别与八个C形杆第一法
兰盘6451固连，U形杆二个圆形法兰盘6441和吊架二个第一法兰盘6461分别固连于第三方
筒形伸缩臂612上，组成链齿排石装置6；
请参阅图34至图36，所述的轨枕四螺母同步装拆装置7是由第四上横梁组件71、第
六升降装置72和二个螺母装拆装置73组成；
所述的第四上横梁组件71是由第五方筒形固定臂711和二个第五方筒形伸缩臂
712组成，第五方筒形固定臂711设有对称的二个长槽孔7111，第五方筒形伸缩臂712设有二
个单耳环7121和对称的二个凹槽7122，凹槽7122设有螺栓孔71221；
所述的第四上横梁组件71和下横梁组件121组成一样，除前述的第五方筒形固定
臂711方位和第一方筒形固定臂1211方位不一样、第五方筒形伸缩臂712方位和第一方筒形
伸缩臂1212方位不一样，其余所有零部件结构形式一样；
所述的第六升降装置72是由第六升降驱动装置721、对称设置的二个平行四杆机
构722和第六激光位移传感器723组成；
所述的第六升降驱动装置721和第一升降驱动装置122的组成及结构形式一样；
所述的平行四杆机构722是由下横梁7221、二个摆杆7222和第五方筒形伸缩臂712
组成，下横梁7221设有四个双耳环72211和对称的二个长槽孔72212；
进行与第一升降驱动装置122相同的组装操作，组成第六升降驱动装置721；
将二个摆杆7222的一端分别与第五方筒形伸缩臂712铰链连接，二个摆杆7222的
另一端分别与下横梁7221铰链连接，组成平行四杆机构722，对称于上第五方筒形固定臂
711和下横梁7221的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构722，将第六激光位移传感器723
对称固连于第五方筒形固定臂711下面，组成第六升降装置72；
所述的螺母装拆装置73是由二个吊杆731、第一螺旋摆动液压马达732、上盖733、
圆形连接板734、第一六角螺母735、内齿轮736、二个传动轴737、二个齿轮738、壳体739、二
个第一推力轴承740、二个第二推力轴承741、二个第二六角螺母742、二个弹性联轴器743和
二个内广口磁性梅花套筒744组成，第一螺旋摆动液压马达732设有法兰盘7321、其输出轴
设有圆轴段7322和六棱柱轴段7323，上盖733设有轴孔7331，圆形连接板734设有六棱柱孔
7341，传动轴737设有第一轴颈7371、第二轴颈7372、第三轴颈7373、第四轴颈7374和螺纹段
7375，壳体739设有法兰盘7391和二个轴孔7392，内广口磁性梅花套筒744设有轴颈7441；
将上盖733套设于第一螺旋摆动液压马达输出轴圆轴段7322，使上盖733与第一螺
旋摆动液压马达法兰盘7321固连，再将圆形连接板734套设于第一螺旋摆动液压马达输出
轴六棱柱轴段7323，第一六角螺母735预紧，内齿轮736与圆形连接板734同轴固连，齿轮738
套设于传动轴第一轴颈7371固连，第一推力轴承740套设于传动轴第二轴颈7372上，传动轴
737穿过壳体轴孔7392使第一推力轴承740与壳体739接触，第二推力轴承741套设于传动轴
第三轴颈7373上，第二六角螺母742旋上传动轴螺纹段7375预紧，弹性联轴器743使传动轴
第四轴颈7374与内广口磁性梅花套筒轴颈7441同轴固连，内齿轮736置入壳体739内，二个
齿轮738的轮齿齿面分别与内齿轮736的轮齿齿面接触，上盖733与壳体法兰盘7391固连，二
个吊杆731的一端对称固连于壳体739两侧，组成螺母装拆装置73，二个吊杆731的另一端对
称固连于第四方筒形固定臂711二个侧面，下横梁7221固连于轨道车二个纵梁202内侧面
上，组成轨枕四螺母同步装拆装置7；
请参阅图37至图53，所述的提轨装置8是由第一横梁伸缩组件81、第一横梁伸缩驱
动装置82、二个第一摆动装置83、八个摆杆84、八个六角螺母85、二个箱型连杆86、八个螺栓
87、二个伸缩套式提轨油缸88组成，摆杆84设有六棱柱孔单耳环841和单耳环842，箱型连杆
86对称设有四个螺栓孔861和半圆柱孔862，伸缩套式提轨油缸88缸体上设有加力板881、活
塞杆自由端设有撑板882；
所述的第一横梁伸缩组件81是由第五方筒形固定臂811、二个第五方筒形伸缩臂
812、第六激光位移传感器813和第六测距参照板814组成，第五方筒形伸缩臂812设有封闭
端8121；
所述的第一横梁伸缩驱动装置82和第一升降驱动装置122的组成一样，除前述的
第五方筒形固定臂811和第一方筒形固定臂1211结构形式不一样、第五方筒形伸缩臂812和
第一方筒形伸缩臂1212结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；
进行与第一升降驱动装置122相同的组装操作，组成第一横梁伸缩驱动装置82；第
六激光位移传感器813对称固连于第五方筒形固定臂811侧面，第六测距参照板814固连于
第五方筒形伸缩臂812侧面；
所述的第一摆动装置83是由第一箱体831、第二螺旋摆动液压马达832、不完全齿
轮833、二个扇形齿轮834、二个阶梯轴835和嵌入式盖板836组成，第一箱体831设有二个轴
孔8311、第一限位凸台8312和第二限位凸台8313，阶梯轴835设有第一轴颈8351、第二轴颈
8352、第三轴颈8353、第一六棱柱轴段8354和第二六棱柱轴段8355，嵌入式盖板836设有二
个轴孔8361、第一限位凸台8362和第二限位凸台8363；
将二个扇形齿轮834分别套设固连于二个阶梯轴的第一轴径8351上，二个阶梯轴
835分别穿过箱体二个轴孔8311，使阶梯轴835第二轴颈8352与箱体轴孔8311形成转动副，
将不完全齿轮833套设固连于第二螺旋摆动液压马达832输出轴上，并置入第一箱体831内，
使不完全齿轮833的轮齿分别与二个扇形齿轮的轮齿沿齿宽接触，第二螺旋摆动液压马达
832固连于第一箱体831底板上，嵌入式盖板837的二个轴孔8371分别套设于二个阶梯轴第
三轴颈8353上，使嵌入式盖板837与第一箱体831固连，组成第一摆动装置83；
将二个摆杆六棱柱孔单耳环841分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段8354，二
个第一六角螺母85分别预紧，再将另外二个摆杆六棱柱孔单耳环841分别套设于二个阶梯
轴第二六棱柱轴段8355，另外二个第一六角螺母85分别预紧，使四个摆杆84的一端分别与
二个阶梯轴835的两端固连，四个摆杆单耳环842与箱型连杆四个螺纹孔861同轴，四个第一
螺栓87预紧，使四个摆杆84分别与箱型连杆86铰链连接，形成并联的平行四杆机构；
将二个第一箱体831分别固连于二个第五方筒形伸缩臂的封闭端8121，使二个第
一摆动装置83对称设置，将二个伸缩套式提轨油缸88缸体分别固连于二个箱型连杆半圆柱
孔862内，使二个伸缩套式提轨油缸88对称设置，组成提轨装置8，将第五方筒形固定臂811
对称固连于轨道车的二个纵梁202上；
所述的转枕及推拉轨枕装置9是由第二横梁伸缩组件90、第二横梁伸缩驱动装置
91、第二摆动装置92、四个第一摆杆93、抓取及转枕装置94、四个第一六角螺母96和四个螺
栓97组成，第一摆杆93设有六棱柱孔单耳环931和单耳环932；
所述的第二横梁伸缩组件90是由第六方筒形固定臂901、第六方筒形伸缩臂902、
第七激光位移传感器903和第七测距参照板904组成，第六方筒形伸缩臂902设有封闭端
9021；
所述的第二横梁伸缩驱动装置91与第一伸缩驱动装置22组成一样，除前述第六方
筒形固定臂901和第二方筒形固定臂211结构形式不一样，其余所有零部件结构形式一样；
进行与第一伸缩驱动装置22相同的组装操作，组成第二横梁伸缩驱动装置91，第
七激光位移传感器903对称固连于第六方筒形固定臂901侧面，第七测距参照板904固连于
第六方筒形伸缩臂902侧面；
所述的第二摆动装置92和第一摆动装置83组成及结构形式一样，进行与第一摆动
装置83相同的组装操作，组成第二摆动装置92；
所述的抓取及转枕装置94是由第二箱体941、第三螺旋摆动液压马达942、液压油
缸943、第一推力轴承944、第二推力轴承945、第二六角螺母946、活塞947、活塞杆948、阶梯U
形支架949、第一连杆950、第二连杆951、二个第二摆杆952、二个滚轮953、端盖954和二个机
械爪955装置组成，第二箱体941设有对称的四个螺纹孔9411、第一圆孔段9412、扇形孔段
9413、第二圆孔段9414、轴套段9415和第三圆孔段9416，第三螺旋摆动液压马达942输出轴
固连法兰盘9421，法兰盘9421设有限位扇形凸台94211，扇形孔段9413设有第一限位面
94131和第二限位面94132，液压油缸943设有法兰盘9431、第一轴颈9432、第二轴颈9433和
第三轴颈9434，法兰盘9431设有限位扇形凸台94311，活塞947设有轴孔9471，活塞杆948设
有轴颈9481和双耳环9482，阶梯U形支架949设有凸缘9491、轴孔9492、二个槽孔9493、二个
销孔9494、四个第一单耳环9495和八个第二单耳环9496，第一连杆950设有双耳环9501和单
耳环9502，第二连杆951设有二个双耳环9511，第二摆杆952设有单耳环9521、销孔9522和双
耳环9523；
所述的机械爪955是由阶梯U形支架949、四个第三摆杆9551、二个圆柱形弹簧9552
和压板9553组成，第三摆杆9551设有二个双耳环95511，压板9553设有二个第一单耳环
95531和四个第二单耳环95532；
将第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形凸台94211与液压油缸法兰盘限
位扇形凸台94311对正固连，第一推力轴承944套设于液压油缸第一轴颈9432上，将液压油
缸穿入第二箱体941阶梯孔内，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘9421和液压油缸法
兰盘9431置入第二箱体第一圆孔段9413，使第三螺旋摆动液压马达输出轴法兰盘限位扇形
凸台94211和液压油缸法兰盘限位扇形凸台94311置入扇形孔段9413内，使二个限位扇形凸
台左侧面与扇形孔段第一限位面94131接触，使第一推力轴承944置入第二箱体第二圆孔段
9414，使第三螺旋摆动液压马达942固连于第二箱体941底板上，使端盖954与第二箱体941
固连；
将第二推力轴承945套设于油缸第三轴颈9434上，使其置入第二箱体第三圆孔段
9416段，活塞杆948穿过阶梯U形支架轴孔9492，活塞轴孔9471套设于活塞杆轴颈9481，螺母
946预紧，将活塞947置入液压油缸943缸筒内，将阶梯U形支架凸缘9491穿入液压油缸943缸
筒固连，使油缸第二轴颈9433与第二箱体轴套段9415铰链连接，将活塞杆双耳环9482、第二
连杆双耳环9511和第一连杆单耳环9502同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆双耳环9523与滚
轮953同轴穿入销轴铰链连接，第二摆杆销孔9522与阶梯U形支架销孔9494同轴穿入销轴铰
链连接，第一连杆双耳环9501和第二连杆双耳环9511分别与第一摆杆单耳环9521同轴穿入
销轴铰链连接；
将四个第三摆杆9551的双耳环95511分别与阶梯U形支架四个第二单耳环9496同
轴穿入销轴铰链连接，四个第三摆杆9551的另一个双耳环95511分别与压板四个第二单耳
环95532同轴穿入销轴铰链连接，二个圆柱形弹簧9552一端分别与阶梯U形支架二个第一单
耳环9495固连，二个圆柱形弹簧9552另一端分别与压板二个第一单耳环95531固连，组成机
械爪955，二个圆柱形弹簧9552的拉力，使铰接于第二摆杆9523的滚轮953始终与压板9553
接触，重复前述组装操作，组装另一个机械爪955，组成抓取及转枕装置94；
将二个第一摆杆六棱柱孔单耳环931分别套设于二个阶梯轴第一六棱柱轴段
9254，二个第一六角螺母96分别预紧，再将另外二个第一摆杆六棱柱孔单耳环931分别套设
于二个阶梯轴第二六棱柱轴段9254，另外二个第一六角螺母96分别预紧，使四个第一摆杆
93的一端分别与二个阶梯轴925的两端固连，四个第一摆杆单耳环932分别与第二箱体四个
螺纹孔9411同轴，四个第二螺栓97分别预紧，使四个第一摆杆93分别与第二箱体941铰链连
接，形成并联平行四杆机构；
将第一箱体831固连于第六方筒形伸缩臂封闭端9021，组成转枕及推拉轨枕装置
9；
所述的轨枕吊运装置16是由往复运动贮存轨枕装置160和刚性吊架起重装置168
组成；
所述的往复运动贮存轨枕装置160是由往复运动装置161和贮存轨枕箱167组成，
贮存轨枕箱167设有滚轮1671和数个轨枕仓1672，其中左侧一半轨枕仓用于贮存好轨枕，右
侧一半轨枕仓用于贮存坏轨枕。
所述的往复运动装置161是由底板162、第三横梁伸缩组件163、往复运动驱动装置
164、对称设置的二个平行四杆机构165和第八激光位移传感器166组成；
所述的第三横梁伸缩组件163是由第七方筒形固定臂1631和二个第七方筒形伸缩
臂1632组成，第七方筒形固定臂1631设有对称的二个长槽孔16311，第七方筒形伸缩臂1632
设有封闭端16321和二个单耳环16322；
所述的往复运动驱动装置164和第一升降驱动装置122的组成一样，除前述的第七
方筒形固定臂1631方位和第一方筒形固定臂1211方位不一样、第七方筒形伸缩臂1632方位
和第一方筒形伸缩臂1212方位不一样；其余所有零部件结构形式一样；
所述的平行四杆机构165由第七方筒形伸缩臂1632、二个摆杆1651和移动横梁
1652组成，移动横梁1652设有二个滚轮16521；
进行与第一升降驱动装置122相同的组装操作，组成往复运动驱动装置164；
将二个摆杆1651的一端分别与第七方筒形伸缩臂1632铰链连接，二个摆杆1651的
另一端分别与移动横梁1652铰链连接，组成平行四杆机构165，重复前述组装操作，对称于
第七方筒形固定臂1631和移动横梁1652的铅垂对称面组装另一个平行四杆机构165，底板
162固连于第七方筒形固定臂1631下面，使移动横梁的二个滚轮16521与底板162上表面接
触，将第八激光位移传感器166对称固连于第七方筒形固定臂1631侧面，组成往复运动装置
161；
将底板162固定于轨道车20横梁、第五方筒形固定臂811和第六方筒形固定臂901
上，贮存轨枕箱167固连于移动横梁1652上，使贮存轨枕箱167的滚轮1671与底板162上面接
触，组成往复运动贮存轨枕装置160；
所述的刚性吊架起重装置168是由二个伸缩悬臂梁装置169、伸缩横梁装置170、刚
性吊架171、二个抓放轨枕装置172和第九激光位移传感器173组成；
所述的伸缩悬臂梁装置169是由第一阶梯方筒形固定臂1691、第一阶梯方筒形伸
缩臂1692、方筒形伸缩臂1693、第一多级伸缩套式油缸1694、悬臂梁1695、端板1696、悬臂
1697和第十激光位移传感器1698组成，第一阶梯方筒形固定臂1691设有法兰盘16911和筒
肩16912，第一阶梯方筒形伸缩臂1692设有法兰盘16921和筒肩16922，方筒形伸缩臂1693设
有法兰盘16931和封闭端16932，第一多级伸缩套式油缸1694设有第一法兰盘16941、第一伸
缩套筒16942、第二伸缩套筒16943和第二法兰盘16944，悬臂梁1695设有法兰盘16951；
将端板1696对称固连于第一多级伸缩套式油缸第一法兰盘16941，方筒形伸缩臂
1693套设于第一多级伸缩套式油缸1694，使第一多级伸缩套式油缸第二法兰盘16944对称
固连于第二方筒形伸缩臂封闭端16932，第一阶梯方筒形伸缩臂1692套设于方筒形伸缩臂
1693上，第一阶梯方筒形固定臂1691套设于第一阶梯方筒形伸缩臂1692上，使第一阶梯方
筒固定臂法兰盘16911与端板1696固连，悬臂梁法兰盘16951固连于方筒形伸缩臂封闭端
16932上，悬臂1697固连于悬臂梁法兰盘16951上，第十激光位移传感器1698固连于悬臂
1697上，组成伸缩悬臂梁装置169；
所述的伸缩横梁装置170是由第二阶梯方筒形固定臂1701、第二阶梯方筒形伸缩
臂1702、第三阶梯方筒形伸缩臂1703、第二多级伸缩套式油缸1704、端盖1705和推板1706组
成，第二阶梯方筒形固定臂1701设有法兰盘17011、筒肩17012和长槽孔17013，第二阶梯方
筒形伸缩臂1702设有第一筒肩17021、第二筒肩17022和长槽孔17023，第三阶梯方筒形伸缩
臂1703设有筒肩17031和二个单耳环17032，第二多级伸缩套式油缸1704设有第一法兰盘
17041、第一级伸缩套筒17042、第二级伸缩套筒17043和第二法兰盘17044；
将端盖1705对称固连于第二多级伸缩套式油缸第一法兰盘17041，第三阶梯方筒
形伸缩臂1703套设于第二多级伸缩套式油缸1704上，使第二多级伸缩套式油缸第二法兰盘
17044与第三阶梯方筒形伸缩臂1703封闭端固连，第二阶梯方筒形伸缩臂1702套设于第三
阶梯方筒形伸缩臂1703上，再将第二阶梯方筒形固定臂1701套设于第二阶梯方筒形伸缩臂
1702上，使端盖1705与阶梯方筒形固定臂法兰盘17011固连，推板1706固连于第三阶梯方筒
形伸缩臂1703封闭端，将第九激光位移传感器173对称固连于第二阶梯方筒形固定臂1701
侧面，组成伸缩横梁装置170；
所述的刚性吊架171是由上横梁1711、二个拉杆1712和下横梁1713组成，上横梁
1711设有二个双耳环17111，下横梁1713设有二个圆孔17131；
将二个拉杆1712的一端对称固连于上横梁1711下面，二个拉杆1712的另一端对称
固连于下横梁1713上面，组成刚性吊架171；
所述的抓放轨枕装置172是由第四螺旋摆动液压马达1721、第三弹性联轴器1722
和内广口螺母1723组成,第四螺旋摆动液压马达1721设有法兰盘17211和输出轴17212，内
广口螺母1723设有轴颈17231；
将第四螺旋摆动液压马达1721穿入下横梁圆孔17131内，第四螺旋摆动液压马达
法兰盘17211固连于下横梁17132上面，第三弹性联轴器1722使第四螺旋摆动液压马达输出
轴17212与内广口螺母轴颈17231固连，组成抓放轨枕装置172；
将二个伸缩悬臂梁装置169对称固连于轨道车二个纵梁202上，伸缩横梁装置第二
阶梯方筒形固定臂1701固连于二个悬臂梁169悬臂下面，上横梁的二个双耳环17111分别与
第三阶梯方筒形伸缩臂的二个单耳环17032同轴螺栓连接，组成轨枕吊运装置15。
本实施例的工作过程和原理如下：
1.清石筛分工作：待换轨枕外侧螺栓用机油标记好，工程车牵引轨道车运行至待
换轨枕附近时，CMOS图像传感器采集的图像信息，通过图形识别系统自动识别，使工程车停
在CMOS图像传感器与机油标记螺栓同轴的位置，二排第一抓斗装置位于待换轨枕两侧轨枕
间，图1所示位置，油泵开始工作，高压油使第三升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆
开始伸出，推动二个第一方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个平行四杆机构的二对
摆杆相对于上横梁背向同步摆动，第三升降装置托带二排第一抓斗装置下降，通过第一激
光位移传感器测量其与上横梁的位移信号，来开展第三升降驱动控制双活塞式双出杆液压
油缸和抓斗二个液压油缸工作，当抓斗接近待换轨枕两侧轨枕间石碴时，抓斗二个液压油
缸活塞杆开始缩回，分别拉动二个连杆运动，使对称设置的二个斗体相对吊臂单耳环背向
摆动，使抓斗张开至最大开度，抓斗二个液压油缸活塞杆停止缩回，当斗齿接触石碴时，第
三升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，图13所示位置，抓斗二个液压油缸
活塞杆开始伸出，分别推动二个连杆运动，使对称设置的二个斗体相对吊臂单耳环相向摆
动至逐渐闭合，抓取轨枕间石碴，抓斗二个液压油缸活塞杆停止伸出，第三升降驱动双活塞
式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，拉动二个第一方筒形伸缩臂同步缩回，使对称设置的
二个平行四杆机构的二对摆杆相对于上横梁相向同步摆动，第三升降装置托带二排第一抓
斗装置上升至图14所示位置，集石门二个驱动油缸活塞杆开始同步伸出，分别推动二个第
三推拉杆和二个第四推拉杆，使二个集石门摆动至图14所示位置，集石门二个驱动油缸活
塞杆停止伸出，第二高频振动电机开始工作，箱体开始振动，抓斗二个液压油缸活塞杆开始
同步缩回，分别拉动二个连杆运动，使抓斗逐渐张开至图14所示位置，抓斗二个液压油缸活
塞杆停止缩回，抓斗中的石碴泻落至二个集石门滑落到集石仓内，箱体振动使集石仓内石
碴中的沙土，通过箭形箱底的筛孔分离到二个渐变等腰梯形斜槽内，沙土沿二个渐变等腰
梯形斜槽滑动至二个端盖排沙土嘴排出，待抓斗中的石碴完全滑落到集石仓内，集石门二
个驱动油缸活塞杆开始同步缩回，分别拉动二个第一推拉杆和二个第二推拉杆，使二个集
石门摆动至图1所示位置，集石门二个驱动油缸活塞杆停止缩回，第二高频振动电机停止工
作，同时抓斗二个液压油缸活塞杆开始同步伸出，分别推动二个连杆运动，使抓斗逐渐闭
合，抓斗二个液压油缸活塞杆停止伸出，清石筛分工作结束；
2.枕端清石工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨
外螺栓图像的个数，使轨道车左移二个轨枕间距，第二抓斗装置位于待换轨枕的枕端上方，
高压油使第二伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，推动第二方筒形伸缩臂托带第二
抓斗装置向外运动，第二激光位移传感器测量其与第二测距参照板的位移信号，来控制第
二伸缩驱动双作用活塞油缸和抓斗液压油缸工作，同时高压油使第四升降驱动双多级伸缩
套式双伸出油缸两端的多级套筒开始逐级伸出，分别推动第一连杆和第二连杆同步平动，
使对称设置的二个第一串联平行四杆机构上下各二对摆杆同步背向摆动，第四升降装置托
带第二抓斗装置下降，通过第三激光位移传感器测量其与双多级伸缩套式双伸出油缸的位
移信号，来控制第四升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸和抓斗二个液压油缸工作，当抓
斗的斗齿接近枕端道床石碴时，抓斗二个液压油缸活塞杆开始同步缩回，分别拉动二个连
杆运动，使抓斗张开至最大开度，抓斗二个液压油缸活塞杆停止缩回，当斗齿接触石碴时，
双多级伸缩套式双伸出油缸两端的末级伸缩套筒停止伸出，图22所示位置，抓斗液二压油
缸活塞杆开始同步伸出，分别推动二个连杆运动，使抓斗逐渐闭合抓取石碴，抓斗二个液压
油缸活塞杆停止伸出，同时高压油使第四升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级
套筒开始逐级缩回，分别拉动第一连杆和第二连杆同步平动，使对称设置的二个第一串联
平行四杆机构的上下各二对摆杆同步相向摆动，第四升降装置托带第二抓斗装置上升，同
时高压油使第二伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，推动第二方筒形伸缩臂托带第
二抓斗装置向外运动至道肩上方时，第四升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的末级
伸缩套筒停止缩回，第二伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，抓斗二个液压油缸活
塞杆开始缩回分别拉动二连杆运动，使抓斗逐渐张开，使抓斗中的石碴泻落到道肩上，抓斗
二个液压油缸活塞杆开始同步伸出，分别推动二个连杆运动，使抓斗逐渐闭合，同时使第二
伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回和第四升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两
端的多级套筒开始逐级缩回，第四升降装置托带第二抓斗装置运动至图1所示位置，第二伸
缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回和第四升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端
的首级套筒停止缩回，枕端清石工作结束；
3.钢轨下面排石工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕
刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车左移一个轨枕间距，链齿排石装置位于待换轨枕两侧轨
枕间上方，高压油使第三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动与
其固连的二个第三方筒形伸缩臂同步伸出，使二个第三方筒形伸缩臂分别托带二个链齿排
石装置向外运动，第四激光位移传感器测量其与第四测距参照板的位移信号，来控制第三
伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸和双输出轴液压马达工作，待链齿排石装置向外运动至
钢轨外侧待换轨枕两侧轨枕间上方时，第三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止
伸出，同时高压油使第五升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级套筒开始逐级伸
出，第五升降装置托二个带链齿排石装置下降，通过第三激光位移传感器测量其与第五升
降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸的位移信号，来控制第五升降驱动双多级伸缩套式双伸
出油缸和双输出轴液压马达工作，当链齿排石装置接触石碴时，第五升降驱动双多级伸缩
套式双伸出油缸两端的末级套筒停止伸出，高压油使双输出轴液压马达正向转动，使二个
链轮正向同步转动，链轮驱动铰链连接一体的数个链齿组件运动，链齿排石装置下边链齿
板的链齿将其接触的石碴推向道床外侧，高压油使第三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸
活塞杆开始缩回，分别拉动与其固连的二个第三方筒形伸缩臂同步缩回，二个第三方筒形
伸缩臂分别托带二个链齿排石装置相内运动，链齿排石装置向内运动至其前端链齿板的链
齿与钢轨下面的石碴接触，将石碴陆续啃入链齿排石装置相邻二个链齿板链齿间，石碴被
链齿板陆续推至道床外侧，当链齿排石装置向内运动至图27所示位置，钢轨下面排石结束，
第三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，双输出轴液压马达停止转动，第
三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，使二个第三方筒形伸缩臂分别托带
二个链齿排石装置向外运动，待链齿排石装置向外运动至其内侧链齿板的链齿离开钢轨下
翼缘外侧时，第三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，同时高压油使第五
升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级套筒开始逐级缩回，第五升降装置托带二
个链齿排石装置升高，高压油使第三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，
使二个第三方筒形伸缩臂分别托带二个链齿排石装置向内运动，待链齿排石装置运动至图
1所示位置，第三伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回和第五升降驱动双多
级伸缩套式双伸出油缸两端的首级套筒停止缩回，钢轨下面排石工作结束；
4.拆卸螺母工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨
外螺栓图像的个数，使轨道车左移一个轨枕间距，四个内广口磁性梅花套筒位于待换轨枕
四个螺栓正上方，高压油使第六升降驱动双活塞式双出杆液压油缸开始伸出，分别推动与
其固连的二个第四方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相
对于下横梁背向同步摆动，第六升降装置托带二个螺母装拆装置下降，通过第五激光位移
传感器测量其与下横梁的位移信号，来控制第六升降驱动双活塞式双出杆液压油缸和第一
螺旋摆动液压马达工作，当内广口磁性梅花套筒套设于螺母上，图34所示位置，第六升降驱
动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达开始反
向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托带二个内齿轮反向转动，每个内齿轮同时与二个
齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内广口磁性梅花套筒反向同步转动，四个内广口磁
性梅花套筒同步旋下四个螺母，内广口磁性梅花套筒的磁性使旋下的螺母留在内广口磁性
梅花套筒内，二个第一螺旋摆动液压马达停止反向转动，高压油使第六升降驱动双活塞式
双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，分别拉动与其固连的二个第四方筒形伸缩臂同步缩回，
使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对于下横梁相向同步摆动，第六升降装置托
带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，拆卸螺母工作结束；
5.拉出坏轨枕工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚
轨外螺栓图像的个数，使轨道车左移四个轨枕间距，转枕及推拉轨枕装置位于坏轨枕正上
方，提轨装置位于坏轨枕左侧轨枕间正上方，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸
活塞杆开始伸出，推动第七方筒形伸缩臂伸出，第七方筒形伸缩臂托带第二摆动装置和抓
取及转枕装置向外运动，通过第七激光位移传感器测量其与第八测距参照板的位移信号，
来控制第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸和第二螺旋摆动液压马达工作，第二摆动装置和
抓取及转枕装置向外运动至适当位置，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸
出，高压油使第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，
二个阶梯轴驱动四个第一摆杆正向摆动，使第二箱体托带抓取及转枕装置做平动，当二个
第一摆杆与第一限位凸台接触时，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁换向阀的中
位使第二螺旋摆动液压马达保压，同时高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆
开始缩回，拉动第七方筒形伸缩臂缩回，第七方筒形伸缩臂托带第二摆动装置和抓取及转
枕装置向内运动，当机械爪的二个压板向内运动至坏轨枕两侧适当位置时，第二横梁伸缩
驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高压油使液压油缸活塞杆开始伸出，推动第一连杆
和第二连杆分别使对称设置的二个第二摆杆相向摆动，铰接于第二摆杆双耳环的滚轮压住
压板，滚轮滚动使压板克服二个圆柱螺旋弹簧的拉力作平动，二个并联平行四杆机构正向
摆动，当二个压板夹紧轨枕时，电磁换向阀的中位使液压油缸保压；
高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动
与其固连的二个第六方筒形伸缩臂同步伸出，通过第六激光位移传感器测量其与第六测距
参照板的位移信号，来控制第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸和第二螺旋摆动液
压马达工作，第六方筒形伸缩臂托带第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向外运动至适当位
置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，其活塞杆开始缩回，分别
拉动与其固连的二个第六方筒形伸缩臂同步缩回，第六方筒形伸缩臂托带第一摆动装置及
伸缩套式提轨油缸向内运动，同时第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，不完全齿轮与二
个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯轴驱动四个摆杆正向摆动，箱型连杆托带伸缩套式提轨油
缸作平动，当二个摆杆与第一限位凸台接触时，第二螺旋摆动液压马达停止正向转动，电磁
换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，当伸缩套式提轨油缸缸体与钢轨下翼缘侧面
接触时，其加力板上表面与钢轨下面接触，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活
塞杆停止缩回；
高压油使伸缩套式提轨油缸的第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒伸出，第一级伸
缩套筒运动至最大行程，第二级伸缩套筒开始伸出，当固连于第二级伸缩套筒的撑板接触
道床石碴并将其压实后，随着第二级伸缩套筒的不断伸出，伸缩套式提轨油缸的缸体托带
加力板向上运动，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压；
高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，使液压油缸托带机械爪正向转
动，机械爪使轨枕正向转动，当第三螺旋摆动液压马达法兰盘和液压油缸法兰盘限位扇形
凸台与第二箱体扇形孔第二限位面接触时，机械爪使轨枕正向转动90°，第三螺旋摆动液压
马达停止正向转动，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，第七方
筒伸缩臂托带第二摆动装置和抓取及转枕装置向外运动，机械爪拉动坏轨枕向外运动，当
坏轨枕向外运动至其后端面与前面钢轨下翼缘后侧面共面时，第二横梁伸缩驱动双作用活
塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，使液压油缸缸体
托带机械爪反向转动，机械爪使轨枕反向转动，当第三螺旋摆动液压马达法兰盘和液压油
缸法兰盘限位扇形凸台与第二箱体扇形孔第一限位面接触时，机械爪使轨枕反向转动90°，
图48所示位置，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动；
高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，拉动第一连杆和第二连杆分别使对称设置的
二个第二摆杆背向摆动，在二个圆柱螺旋弹簧的拉力作用下，使二个压板作平动，二个并联
平行四杆机构反向摆动，当二个压板与轨枕侧面脱开接触时，液压油缸活塞杆停止缩回；高
压油使第二螺旋摆动液压马达反向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传动，二个阶梯
轴驱动四个第一摆杆反向摆动，第二箱体托带抓取及转枕装置作平动，当二个第一摆杆与
第二限位凸台接触时，第二螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆
动液压马达保压；
高压油使第一横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，第七方筒形伸缩臂
托带第二摆动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，第一横梁伸缩驱动双作用
活塞油缸活塞杆停止缩回；
高压油使伸缩套式提轨油缸第二级伸缩套筒缩回，第二级伸缩套筒缩回至止点，
第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒开始缩回，第二级伸缩套筒拉着撑板向上运动，钢轨下
落至原位置，将坏轨枕压住，使其上表面与二个钢轨下表面平行，伸缩套式提轨油缸活塞杆
停止工作；
高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，二个第六
方筒形伸缩臂分别托带二个伸缩套式提轨油缸向外运动，当其加力板与钢轨脱开接触时，
第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出；
高压油使第二螺旋摆动液压马达反向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮合传
动，二个阶梯轴驱动四个摆杆反向摆动，箱型连杆托带伸缩套式提轨油缸作平动，当二个摆
杆与第二限位凸台接触时，伸缩套式提轨油缸运动至图1所示位置，第二螺旋摆动液压马达
停止转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，拉出坏轨枕工作结束；
6.吊运坏轨枕工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚
轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移一个轨枕间距，提轨装置位于待换轨枕左侧相邻轨枕
间正上方，高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推
动与其固连的二个第六方筒形伸缩臂同步伸出，当二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸
向外运动至适当位置，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，其活
塞杆开始缩回，二个第六方筒形伸缩臂分别托带二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向
内同步运动，同时第二螺旋摆动液压马达开始正向转动，当二个摆杆与第一限位凸台接触
时，第二螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，当
第一摆动装置向内运动至伸缩套式提轨油缸缸体与钢轨下翼缘外侧接触时，伸缩套式提轨
油缸缸体加力板上表面与钢轨下面接触，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞
杆停止缩回；
高压油使往复运动驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动与其
固连的二个第八方筒形伸缩臂同步伸出，使对称设置的二个平行四杆机构的二对摆杆相对
于移动横梁背向同步摆动，二对摆杆拉动移动横梁向左运动，移动横梁托带贮存轨枕箱向
左运动，通过第八激光位移传感器测量其与移动横梁的位移信号，来控制往复运动驱动双
活塞式双出杆液压油缸工作，当贮存轨枕箱向左运动至贮存坏轨枕仓位于刚性吊架起重装
置的抓放轨枕装置正下方时，往复运动驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出；
高压油使第二多级伸缩套式油缸的第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒开始伸出，
推动第三阶梯方筒形伸缩臂伸出，第三阶梯方筒形伸缩臂托带刚性吊架向外运动，当第三
阶梯方筒形伸缩臂伸出至其筒肩与第二阶梯方筒形伸缩臂第二筒肩接触时，第一多级伸缩
套式油缸第二级伸缩套筒开始伸出，通过第一级伸缩套筒推动第三阶梯方筒形伸缩臂伸
出，第三阶梯方筒形伸缩臂拉动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，通过第九激光位移传感器测
量其与推板的位移信号，来控制第二多级伸缩套式油缸工作，当抓放轨枕装置二个内广口
螺母与已拉出轨枕间的坏轨枕上面内侧二个螺栓同轴时，第二多级伸缩套式油缸第二级伸
缩套筒停止伸出；
高压油使第一多级伸缩套式油缸的套筒开始逐级缩回，第二方筒形伸缩臂和第一
阶梯方筒形伸缩臂开始依次缩回，刚性吊架托带抓放轨枕装置下降，通过第十激光位移传
感器测量其与下横梁的位移信号，来控制第一多级伸缩套式油缸工作，当二个内广口螺母
与轨枕上面内侧二个螺栓接近时，高压油使二个第四螺旋摆动液压马达开始正向转动，使
二个内广口螺母正向转动，当二个内广口螺母旋上轨枕上面内侧二个螺栓，至第四螺旋摆
动液压马达正向转动至最大转角，图49所示位置，第四螺旋摆动液压马达停止正向转动，第
一多级伸缩套式油缸的第一级套筒停止缩回；
高压油使伸缩套式提轨油缸的第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒伸出，第一级伸
缩套筒运动至最大行程，第二级伸缩套筒开始伸出，当固连于第二级伸缩套筒的撑板接触
道床石碴并将其压实后，随着第二级伸缩套筒的不断伸出，伸缩套式提轨油缸的缸体托带
加力板向上运动，使钢轨顶起，电磁换向阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压；
高压油使第二多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒又开始伸出，推动第三阶梯方筒
形伸缩臂伸出，第三阶梯方筒形伸缩臂拉动第二阶梯方筒形伸缩臂伸出，第三阶梯方筒形
伸缩臂托带刚性吊架及抓放轨枕装置向外运动，抓放轨枕装置托带坏轨枕向外运动，当坏
轨枕向外运动至其后端面离开轨枕下翼缘适当位置时，第二多级伸缩套式油缸第二级伸缩
套筒停止伸出；
高压油使第一多级伸缩套式油缸的第一级套筒开始伸出，托带第二方筒形伸缩臂
伸出，刚性吊架托带抓放轨枕装置上升，当第二方筒形伸缩臂法兰盘与第一阶梯方筒形伸
缩臂筒肩接触时，第二多级伸缩套式油缸的第二级套筒开始伸出，第二方筒形伸缩臂拉动
第一阶梯方筒形伸缩臂伸出，当抓放轨枕装置上升至适当高度，第一多级伸缩套式油缸的
第二级套筒停止伸出；
高压油使第二多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始缩回，拉动第三阶梯方筒形
伸缩臂缩回，第三阶梯方筒形伸缩臂托带刚性吊架及抓放轨枕装置向内运动，当推板与第
二阶梯方筒形伸缩臂接触时，第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒缩回，第三阶梯方筒形伸
缩臂拉推板缩回，推板推动第二阶梯方筒形伸缩臂缩回，当轨枕向内运动至贮存坏轨枕仓
正上方时，第二多级伸缩套式油缸第一级伸缩套筒停止缩回，高压油使第一多级伸缩套式
油缸的套筒开始逐级缩回，抓放轨枕装置托带坏轨枕下降，当坏轨枕下降接近坏轨枕仓底
或先前放入的坏轨枕时，高压油使二个第四螺旋摆动液压马达开始反向同步转动，使二个
内广口螺母反向转动，当坏轨枕释放到仓内时，第四螺旋摆动液压马达停止反向转动，第二
多级伸缩套式油缸的套筒开始逐级伸出，刚性吊架及抓放轨枕装置上升至图1所示位置，吊
运坏轨枕工作完成；
7.吊运摆放好轨枕工作：高压油使往复运动驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆
开始缩回，分别拉动与其固连的二个第八方筒形伸缩臂同步缩回，使对称设置的二个平行
四杆机构的二对摆杆相对于移动横梁相向同步摆动，二对摆杆推动移动横梁向右运动，移
动横梁托带贮存轨枕箱向右运动，当贮存轨枕箱向右运动至贮存好轨枕仓位于刚性吊架起
重装置的抓放轨枕装置正下方时，往复运动驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩
回；
高压油使第一多级伸缩套式油缸的套筒开始逐级缩回，刚性吊架托带抓放轨枕装
置下降，当二个内广口螺母与轨枕上面内侧二个螺栓接近时，高压油使第四螺旋摆动液压
马达输出轴开始正向转动，当二个内广口螺母旋上轨枕上面内侧二个螺栓，至第四螺旋摆
动液压马达正向转动至最大转角，第四螺旋摆动液压马达停止正向转动，第一多级伸缩套
式油缸的第一级套筒停止缩回；
高压油使第一多级伸缩套式油缸的套筒开始逐级伸出，刚性吊架托带抓放轨枕装
置上升，抓放轨枕装置托带好轨枕上升至适当高度，第一多级伸缩套式油缸的第一级套筒
停止伸出；
高压油使第二多级伸缩套式油缸的第一级伸缩套筒和第二级伸缩套筒依次伸出，
使第三阶梯方筒形伸缩臂托带刚性吊架向外运动，抓放轨枕装置托带好轨枕向外运动至适
当位置，第二多级伸缩套式油缸的第一级伸缩套筒停止伸出，高压油使第一多级伸缩套式
油缸的套筒开始逐级缩回，抓放轨枕装置托带好轨枕下降至其与道床接触时，高压油使第
一多级伸缩套式油缸的第一级套筒停止缩回；
高压油使第二多级伸缩套式油缸第二级伸缩套筒开始缩回，第三阶梯方筒形伸缩
臂托带刚性吊架向内运动，抓放轨枕装置托带好轨枕向内运动至适当位置，使好轨枕穿入
钢轨下，使好轨枕后端面与前面钢轨下翼缘后侧面共面时，第二多级伸缩套式油缸第二级
伸缩套筒停止缩回；
高压油使伸缩套式提轨油缸第二级伸缩套筒缩回，第二级伸缩套筒缩回至止点，
第二级伸缩套筒随第一级伸缩套筒开始缩回，第二级伸缩套筒拉着撑板缩回，钢轨下落至
原位置，将待换好轨枕压住，使其上表面与二个钢轨下表面平行，伸缩套式提轨油缸停止工
作；
高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，二个第七
方筒形伸缩臂分别托带二个第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向外运动，当伸缩套式提轨
油缸缸体加力板与钢轨下翼缘脱开接触时，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活
塞杆停止伸出，同时第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，不完全齿轮与二个扇形齿轮啮
合传动，二个阶梯轴驱动四个第一摆杆反向摆动，箱型连杆托带伸缩套式提轨油缸作平动，
当二个第一摆杆与第二限位凸台接触时，第二螺旋摆动液压马达停止转动，二个第一摆动
装置及伸缩套式提轨油缸运动至图1所示位置，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马
达保压；
高压油使第四螺旋摆动液压马达开始反向转动，当第四螺旋摆动液压马达反向转
动至最大转角时，释放轨枕，第四螺旋摆动液压马达停止反向转动，第一多级伸缩套式油缸
的套筒开始逐级伸出，刚性吊架托带抓放轨枕装置上升至适当高度，高压油使第二多级伸
缩套式油缸的伸缩套筒依次缩回，使第三阶梯方筒形伸缩臂托带刚性吊架及抓放轨枕装置
向内运动，抓放轨枕装置运动至图1所示位置，第一多级伸缩套式油缸的第二级套筒停止伸
出，第二多级伸缩套式油缸的第一级套筒停止缩回，吊运摆放好轨枕工作完成；
8.推进好轨枕工作：工程车牵引轨道车左移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚
轨外螺栓图像的个数，使轨道车左移一个轨枕间距，转枕及推拉轨枕装置位于好轨枕上方，
提轨装置位于好轨枕左侧轨枕间正上方，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞
杆开始伸出，第七方筒形伸缩臂托带第一转动装置和抓取及转枕装置向外运动，当第七方
筒形伸缩臂伸出至止点时，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，高压油使
第二螺旋摆动液压马达正向转动，当二个第一摆杆与第一限位凸台接触时，第二螺旋摆动
液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压；
高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，第七方筒形伸缩臂
托带第二摆动装置和抓取及转枕装置向内运动，当机械爪的二个压板向内运动至已换好轨
枕两侧适当位置时，图37所示位置，第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高
压油使液压油缸活塞杆开始伸出，当二个压板夹紧轨枕时，液压油缸活塞杆停止伸出，电磁
换向阀的中位使液压油缸保压；
高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，第六方筒
形伸缩臂托带第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸向外运动至适当位置，第一横梁伸缩驱动
双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，其活塞杆开始缩回，同时第二螺旋摆动液压马
达开始正向转动，当二个摆杆与第一限位凸台接触时，第二螺旋摆动液压马达停止正向转
动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，当伸缩套式提轨油缸缸体与钢轨下
翼缘侧面接触时，其加力板上表面与钢轨下面接触，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液
压油缸活塞杆停止缩回；
高压油使伸缩套式提轨油缸的伸缩套筒逐级伸出，使钢轨顶起，电磁换向阀的中
位使伸缩套式提轨油缸保压；
高压油使第三螺旋摆动液压马达开始正向转动，机械爪使轨枕正向转动90°，第三
螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始
缩回，机械爪推动好轨枕向内运动，使好轨枕向内运动至图1所示位置时，第二横梁伸缩驱
动双作用活塞油缸活塞杆停止缩回，高压油使第三螺旋摆动液压马达开始反向转动，机械
爪使轨枕反向转动90°，第三螺旋摆动液压马达停止反向转动；
高压油使液压油缸活塞杆开始缩回，当机械爪二个压板与轨枕脱开接触时，液压
油缸活塞杆停止缩回，高压油使第二螺旋摆动液压马达反向转动，当二个第一摆杆与第二
限位凸台接触时，第二螺旋摆动液压马达停止转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液
压马达保压；
高压油使第二横梁伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始缩回，第七方筒形伸缩臂
托带第二摆动装置和抓取及转枕装置向内运动至图1所示位置，第二横梁伸缩驱动双作用
活塞油缸活塞杆停止缩回；
高压油使伸缩套式提轨油缸的伸缩套筒逐级缩回，钢轨下落至原位置，电磁换向
阀的中位使伸缩套式提轨油缸保压，
高压油使第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，当伸缩套
式提轨油缸缸体加力板与钢轨脱开接触时，第一横梁伸缩驱动双活塞式双出杆液压油缸活
塞杆停止伸出，同时第二螺旋摆动液压马达开始反向转动，当二个摆杆与第二限位凸台接
触时，第一摆动装置及伸缩套式提轨油缸运动至图1所示位置，第二螺旋摆动液压马达停止
反向转动，电磁换向阀的中位使第二螺旋摆动液压马达保压，推进好轨枕工作结束；
9.安装螺母工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨枕刚轨
外螺栓图像的个数，使轨道车右移四个轨枕间距，四个留有螺母内广口磁性梅花套筒分别
与轨枕上的四个螺栓同轴，高压油使第六升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸
出，第六升降装置托带二个螺母装拆装置下降，当下降至内广口磁性梅花套筒中的螺母与
已换轨枕螺栓接触，图34所示位置，第六升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸
出，高压油使二个第一螺旋摆动液压马达开始正向同步转动，驱动二个圆形连接板分别托
带二个内齿轮正向转动，每个内齿轮同时与二个齿轮啮合，驱动二个传动轴转动，使四个内
广口磁性梅花套筒正向同步转动，四个内广口磁性梅花套筒内的螺母同步旋入轨枕四个螺
栓并预紧，二个第一螺旋摆动液压马达停止正向转动，高压油使第六升降驱动双活塞式双
出杆液压油缸活塞杆开始缩回，第六升降装置托带二个螺母装拆装置上升至图1所示位置，
第六升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，安装螺母工作完成；
10.石碴回填工作：程车牵引轨道车右移，CMOS图像传感器采集的图像信息，通过
图形识别系统自动识别轨枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移四个轨枕间距，石碴集
排装置位于已换轨枕正上方，第二高频振动电机开始工作，排石门二个驱动油缸活塞杆开
始伸出，分别推动二个第一推拉杆和二个第二推拉杆，使二个排石门同步摆动至图15所示
位置，待集石仓内的石碴完全泻落到已换轨枕两侧轨枕间，第二高频振动电机停止工作，排
石门二个驱动油缸活塞杆开始缩回，分别拉动二个第一推拉杆和二个第二推拉杆，使二个
排石门同步摆动至图1所示位置，石碴回填工作完成；
11.道肩及道床修形工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨
枕刚轨外螺栓图像的个数，使轨道车右移二个轨枕间距，挖斗装置位于已换轨枕的枕端上
方，高压油使第一伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始伸出，推动第二方筒形伸缩臂伸出，
第二方筒形伸缩臂托带挖斗装置向外运动，第二激光位移传感器测量其与第二测距参照板
的位移信号，来控制第一伸缩驱动双作用活塞油缸和挖斗液压油缸工作，同时高压油使第
二升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级伸缩套筒开始逐级伸出，第二升降装置
托带挖斗装置下降，通过第三激光位移传感器测量其与第二升降驱动双多级伸缩套式双伸
出油缸的位移信号，来控制第二升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸和挖斗液压油缸工
作，当挖斗的斗齿接近道肩石碴时，挖斗液压油缸活塞杆伸出，推动连杆运动，使挖斗正向
摆动适当角度，便于道肩修形时将多余的石碴集于斗内，当挖斗运动至道肩底角时，第一伸
缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止伸出，第二升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的
末级伸缩套筒停止伸出，图8所示位置，高压油使第一伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆开始
缩回，拉动第二方筒形伸缩臂缩回，第二方筒形伸缩臂托带挖斗向内运动，同时第二升降驱
动双多级伸缩套式两端的多级伸缩套筒逐级缩回，第二升降装置托带挖斗装置上升，第一
伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆和第二升降驱动双多级伸缩套式两端的多级伸缩套筒开
始协调缩回，使挖斗斗齿的运动轨迹为等腰梯形道肩的腰线，进行道肩修形，当挖斗运动至
斗齿到道床上表面时，第二升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级伸缩套筒停止
缩回，道肩修形结束，第一伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆继续缩回，挖斗斗齿的运动轨迹
为直线，同时挖斗液压油缸活塞杆缓慢缩回，拉动连杆运动，使挖斗缓慢反向摆动，使集于
斗内的石碴泻出，以修整枕端道床，当挖斗斗齿接近枕端时，挖斗液压油缸活塞杆停止工
作，第二升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的多级伸缩套筒开始逐级缩回，第二升
降装置托带挖斗装置上升至图1所示位置时，第一伸缩驱动双作用活塞油缸活塞杆停止缩
回，第二升降驱动双多级伸缩套式双伸出油缸两端的首级伸缩套筒停止缩回，已换轨枕枕
端道肩及道床修形工作结束；
12.捣实平碴工作：工程车牵引轨道车右移，通过图形识别系统自动识别轨枕钢轨
外螺栓图像的个数，使轨道车右移一个轨枕间距，二排振捣棒位于已换轨枕两侧轨枕间，图
3所示位置，高压油使第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始伸出，分别推动与
其固连的二个第一方筒形伸缩臂同步伸出，第一升降装置托带振捣组件下降，通过第一激
光位移传感器测量其与上横梁的位移信号，来控制第一升降驱动双活塞式双出杆液压油缸
活塞杆及第一高频振动电机工作，当振捣棒自由端接近已换轨枕两侧轨枕间石碴时，第一
高频振动电机开始工作，振动板带动二排振捣棒高频振动，第一升降驱动双活塞式双出杆
液压油缸活塞杆继续伸出，第一升降装置托带二排振捣棒插入道床石碴适当深度，第一升
降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆停止伸出，图4所示位置，第一高频振动电机继续工
作至将已换轨枕两侧轨枕间石碴捣实振平时，第一高频振动电机停止工作，高压油使第一
升降驱动双活塞式双出杆液压油缸活塞杆开始缩回，分别拉动与其固连的二个第一方筒形
伸缩臂同步缩回，第一升降装置托带振捣组件上升至图1所示位置，第一升降驱动双活塞式
双出杆液压油缸活塞杆停止缩回，油泵停止工作，已换轨枕两侧轨枕间捣实平碴工作结束。
第一升降装置、第三升降装置、第五升降装置和第六升降装置中对称设置的二个
平行四杆机构，使对应的上横梁与下横梁始终平行，以适应直线和曲线铁轨路段换枕的对
应工作；第二升降装置和第四升降装置中对称设置的二个第一串联平行四杆机构，使对应
升降机构上横梁与下横梁始终平行，以适应直线和曲线铁轨路段换枕的对应工作；第二串
联平行四杆机构使板形上横梁始终与下横梁平行，使随动平衡支撑装置适应直线和曲线铁
轨路段换枕的对应工作；往复运动装置中对称设置的二个平行四杆机构，使移动横梁始终
与第八方筒形固定臂平行，使贮存轨枕箱作平动；使贮存轨枕箱作平动；弹性联轴器和内广
口螺母能有效适应轨枕螺栓位置偏差，使内广口螺母容易旋上轨枕螺栓；液压系统中的同
步阀，确保二个第一多级伸缩套式油缸的套筒同步伸缩；刚性吊架使吊运中轨枕无摆动，提
高吊运轨枕速度。
在图1所示位置，随动平衡支撑装置中的二个刚度非线性弹簧压缩量最小，弹性力
较小，此时对称设置的第六摆杆和第二撑杆与上横梁夹角最大，二个弹簧通过二个滑块分
别作用于第六摆杆和第二撑杆上的力大于其较小弹性力，第六摆杆和第二撑杆作用于板形
上横梁力的铅垂分力大，使随动平衡支撑装置承受板形上横梁自重和双多级伸缩套式双伸
出油缸的部分自重的总和而平衡，随动平衡支撑装置随升降装置升降而平衡，在图8所示位
置，二个刚度非线性弹簧压缩量最大，弹性力最大，此时对称设置的第六摆杆和第二撑杆与
上横梁夹角最小，二个弹簧通过二个滑块分别作用于第六摆杆和第二摆杆上的力小于最大
弹性力，第六摆杆和第二撑杆作用于板形上横梁力的铅垂分力较小，使随动平衡支撑装置
承受板形上横梁自重和双多级伸缩套式双伸出油缸的部分自重的总和而平衡，避免双多级
伸缩套式双伸出油缸的多级套筒承受弯矩。