CN101775765B - 一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置，其捣固箱体的两个侧面上对置安装有捣固头，每个侧面上的捣固头成对匹配，每对捣固头有一个内捣固头和一个外捣固头；各捣固头的夹持液压缸缸体与捣固箱体铰接，上捣固臂上端与夹持液压缸活塞杆铰接，上捣固臂还与固定在捣固箱体上的支撑轴铰接；激振液压缸活塞杆与上捣固臂下端固定联接，缸体则与拨叉固定联接；上捣固臂固定联接有连接件，下捣固臂与固定在连接件上的支撑轴铰接，下捣固臂上端固定有销轴，捣固箱体上的支撑轴、连接件上的支撑轴和销轴均与捣固箱体侧面垂直，销轴置于拨叉叉槽内，下捣固臂下端固定有捣镐；每对捣固头中，内、外捣固头夹持液压缸置于内、外捣固头上捣固臂之间。

Description

一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置

技术领域

本发明涉及铁路捣固装置技术领域，尤其涉及一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置。

背景技术

捣固装置是一种专用于铁路轨道石碴捣固的养路机械。与传统电动捣固机及小型液压捣固机相比，捣固装置具有捣固作业安全、稳定、快速、劳动强度低等许多优点。目前，捣固装置已经实现了结构形式多样化、激振方式独特化，作业效率高效化，并广泛的应用到国内的线路养护作业中，显出了独特的优势。随着我国铁路建设的大力发展和社会进步，捣固装置必然会成为主流。

捣固装置的作业特点要求捣固装置必须实现捣镐的夹持动作与自身的振动动作。目前，按照捣镐夹持与振动动作实现方式来看，大多数捣固装置的夹持动作与捣镐的振动动作基本都是由捣固臂绕捣固箱体上同一根支承轴转动实现。这样，捣固臂上的夹持液压缸就会产生相应的摆动，捣固箱体甚至捣固车本身也会产生剧烈的抖动，而捣固箱体与捣固车的抖动会破坏捣固装置尤其是液压系统的工作环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可克服夹持液压缸摆动的液压激振与夹持运动独立的捣固装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该液压激振与夹持运动独立的捣固装置，包括捣固箱体、对置安装在捣固箱体的两个侧面上的捣固头，捣固箱体的所述每个侧面上的捣固头成对匹配，每对捣固头包含一个内捣固头和一个外捣固头；所述各捣固头的夹持液压缸的缸体与捣固箱体铰接，其中，所述各捣固头的捣固臂包括上捣固臂、下捣固臂、激振液压缸和拨叉，上捣固臂的上端与夹持液压缸的活塞杆铰接，上捣固臂还与固定在捣固箱体上的支撑轴铰接，激振液压缸的活塞杆与上捣固臂的下端固定联接，激振液压缸的缸体与所述拨叉固定联接，上捣固臂固定联接有连接件，下捣固臂与固定在所述连接件上的支撑轴铰接，下捣固臂的上端固定有销轴，所述捣固箱体上的支撑轴、连接件上的支撑轴和所述销轴均与捣固箱体的所述侧面垂直，所述销轴置于拨叉的叉槽内，下捣固臂的下端固定有捣镐；每对捣固头中，内捣固头的夹持液压缸和外捣固头的夹持液压缸置于内捣固头的上捣固臂和外捣固头的上捣固臂之间。

进一步地，本发明所述激振液压缸为双出杆液压缸，该双出杆液压缸的活塞杆的两端与上捣固臂的下端固定联接，双出杆液压缸的缸体与拨叉固定联接。

进一步地，本发明所述激振液压缸为柱塞杆缸反向成对安装的结构，该激振液压缸的两个柱塞杆分别与上捣固臂的下端固定联接，激振液压缸的缸体与拨叉固定联接。

进一步地，本发明所述下捣固臂与连接件上的支撑轴通过一对面对面安装的角接触球轴承铰接，该对角接触球轴承的内圈与连接件上的支撑轴固定，该对角接触球轴承的外圈与下捣固臂固定。

进一步地，本发明所述销轴处于拨叉的叉槽内的部分套有转筒。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

(1)液压激振与夹持运动独立，克服了捣镐振动要求夹持液压缸摆动的弊端。捣镐振动作用在下捣固臂支承轴，而下捣固臂支承轴又集成在上捣固臂，这样就使振动在捣固臂内部有较大的衰减，有效的保护了捣固装置的稳定，改善了液压系统的工作环境。

(2)捣固装置振动方式利用了液压本身的负载适应优点，根据石碴的状况，调节捣镐的左右摆幅，有利于石碴的位置调整和重新排列，也提高了捣镐的寿命。

附图说明

图1为本发明捣固装置的结构及其与捣固小车的安装关系示意图；

图2为捣固臂(去掉连接件)的结构示意图，(a)为主视图，(b)为(a)的右视图；

图3(a)为激振液压缸与拨叉联接图，(b)为(a)中A的局部剖视图；

图4(a)为拨叉与下捣固臂的组装图，(b)为(a)的右视局部剖视图；

图5(a)为连接件与上、下捣固臂组装的主视图，(b)为(a)的C-C视图；

图6为图5(b)中B的剖视图；

图7为内捣固头的捣固臂的工作原理图；

图8为柱塞缸反向成对安装的结构的激振液压缸与拨叉的联接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1至图7示出了本发明的一个实施方式，本实施例的激振液压缸为双出杆液压缸。

如图1所示，捣固装置固定在捣固小车15的框架22上。捣固装置包括一个能够实现下插运动的捣固箱体23、对置安装在捣固箱体23两个侧面上的内捣固头和外捣固头。捣固箱体23的下插运动由捣固小车15上的升降液压缸1实现，为了防止捣固箱体23下插过程中出现扭转和偏斜，捣固小车框架22上装有两根垂直导向柱2，这两根导向柱还保障了捣固箱体23的下插深度。

如图2与图5所示，内捣固头的捣固臂包括上捣固臂6、下捣固臂9、双出杆液压缸7和拨叉28，上捣固臂6的上端与夹持液压缸4的活塞杆铰接，上捣固臂6还与固定在捣固箱体23上的支撑轴18铰接，该支撑轴18与捣固箱体23的侧面垂直，使上捣固臂6绕其支撑轴18在平行于捣固箱体23侧面的平面摆动。双出杆液压缸7的活塞杆与上捣固臂6的下端固定联接，双出杆液压缸7的缸体与拨叉28固定联接。上捣固臂6固定联接有连接件14，下捣固臂9与固定在连接件14上的支撑轴20铰接，下捣固臂9的上端固定有销轴27。捣固箱体上的支撑轴18、连接件14上的支撑轴20和销轴27均与捣固箱体23的安装侧面垂直。

外捣固头的捣固臂的结构及联接方式和内捣固头的捣固臂的相同。图1所示的外捣固头的捣固臂包括上捣固臂5、下捣固臂8、双出杆液压缸7和拨叉28，上捣固臂5的上端与夹持液压缸3的活塞杆铰接，上捣固臂5还与固定在捣固箱体23上的支撑轴19铰接，该支撑轴19与捣固箱体23的侧面垂直，使上捣固臂5绕其支撑轴19在平行于捣固箱体23侧面的平面摆动。双出杆液压缸7的活塞杆与上捣固臂5的下端固定联接，双出杆液压缸7的缸体与拨叉28固定联接。上捣固臂5固定联接有连接件10，下捣固臂8与固定在连接件10上的支撑轴21铰接，下捣固臂8的上端固定有销轴27。捣固箱体上的支撑轴19、连接件10上的支撑轴21和销轴27均与捣固箱体23的安装侧面垂直。

如图1所示，捣固箱体23每个侧面上的捣固头成对匹配。图1所示的捣固装置中，每个侧面安装有两对捣固头。每对捣固头包含一个内捣固头和一个外捣固头；内捣固头的夹持液压缸4的缸体、外捣固头的夹持液压缸3的缸体分别与捣固箱体铰接。每对捣固头中，内捣固头的夹持液压缸4和外捣固头的夹持液压缸3置于内捣固头的上捣固臂6和外捣固头的上捣固臂5之间。捣固作业时，每对捣固头配合完成一个夹持动作，当外捣固头的夹持液压缸3的活塞杆与内捣固头的夹持液压缸4的活塞杆同时伸出时，外捣固头的上捣固臂5相对于其固定在捣固箱体23上的垂直于捣固箱体23的侧面的支撑轴19逆时针摆动，内捣固头的上捣固臂6相对于其支撑轴18顺时针摆动，捣镐11相对夹持；反之，当外捣固头的夹持液压缸3的活塞杆与内捣固头的夹持液压缸4的活塞杆同时收回时，捣镐11相对张开。

捣固小车15行驶到图1中位置时，一组相邻的枕木13正好处在各自对应的内捣固头和外捣固头中间位置，捣固装置进入作业状态，升降液压缸1放下捣固箱体23，使捣镐11插入道碴，内捣固头的夹持液压缸4与外捣固头的夹持液压缸3使内捣固头与外捣固头的捣固臂相对张合，内捣固头与外捣固头的双出杆液压缸7带动拨叉28拨动内捣固头的下捣固臂9与外捣固头的下捣固臂8往复摆动，捣镐11随之小幅振动，捣镐11的大幅张合运动与小幅振动的合成作用捣实轨枕13下的石碴。捣固臂完成一定的张合次数后，升降液压缸1抬起捣固箱体23，进入下一对相邻的轨枕13作业中。

外捣固头的捣固臂的结构及联接方式和内捣固头的捣固臂的相同，图2-图8均以内捣固头的捣固臂为例来说明。

如图2所示，上捣固臂6固定联接有连接件14，双出杆液压缸7活塞杆固定联接在上捣固臂6下端，缸体上固定联接有拨叉28。双出杆液压缸7与拨叉28处于上捣固臂6与下捣固臂9之间，下捣固臂的支承轴20装在连接件14下端，并与捣固箱体23的侧面垂直，使下捣固臂9绕其支撑轴20在平行于捣固箱体23侧面的平面摆动，下捣固臂9下端装有捣镐11。

双出杆液压缸7与上捣固臂6的联接实现方式如下：活塞杆两端跟两个法兰26固定联接，再用螺钉24将法兰26固定在上捣固臂6下端。双出杆液压缸7缸体可以在活塞杆上双向滑动。

如图3所示，双出杆液压缸7与拨叉28联接方式如下：双出杆液压缸7的缸体上有个内螺纹凸肩25，与拨叉28上端安装时使用。拨叉28上端的外螺纹杆与双出杆液压缸7缸体上的内螺纹凸肩25固定联接。

如图4所示，拨叉28与下捣固臂9之间的拨动实现方式如下：下捣固臂9上端为双耳型，垂直于捣固箱体23侧面的销轴27穿过双耳与拨叉28的叉槽，套上平垫圈33与弹簧垫圈34后，用螺母35拧紧销轴27，使其具有一定的预紧力，防止销轴27的周向转动。拨叉28随双出杆液压缸7左右移动时驱动销轴27使下捣固臂9双向摆动。销轴27处于拨叉28叉槽内的部分套有转筒32，拨叉28拨动销轴27时，转筒32在销轴27上的转动很好的减少了拨叉28与销轴27的磨损。

如图5和图6所示，上捣固臂6与连接件14通过螺钉36固定联接，连接件14装有下捣固臂9的支承轴20。要使下捣固臂9上端的销轴27处在拨叉28叉槽，就要使下捣固臂9与其支承轴20轴向定位，其实现方式如下：下捣固臂9的支承轴20上有一对面对面安装的磨窄了外圈的角接触球轴承41，支承轴左端轴肩39与螺母38使角接触球轴承41内圈在支承轴20上轴向固定，弹簧垫圈42、平垫圈43与螺母44使下捣固臂支承轴20在连接件14上轴向固定。下捣固臂凸肩37与内螺纹端盖40使一对轴承41外圈产生一定预紧力。一对面对面角接触球轴承41可以承受轴向双向联合载荷，从而使轴承41外圈相对其支承轴20轴向定位。

图7所示为内捣固头的捣固臂的工作原理图，夹持液压缸4伸缩时，捣固臂的上捣固臂6绕支承轴18双向摆动，使捣固臂有整体的双向运动，实现捣镐11的夹持动作。取夹持液压缸4的一个瞬时夹持位置来说明，假设图中所示位置时，由于夹持液压缸4两腔压力油的作用，夹持液压缸4缸筒与活塞杆的相对位置不变，则此时将夹持液压缸4看作一个刚体。此时，上捣固臂6相对其支承轴18静止，连接件14与双出杆液压缸7的活塞杆固定于上捣固臂6，也仅仅起到机架的作用。双出杆液压缸7的a腔通高压油时，b腔通低压油时，双出杆液压缸7缸体在高压油的作用下，相对于活塞杆右移，带动拨叉28，拨动下捣固臂9上端右移，下捣固臂9在固定于连接件14上的支承轴20约束下，会有顺时针的摆动，实现捣镐11的左摆运动。反之，双出杆液压缸7的a腔通低压油，b腔通高压油时，双出杆液压缸7缸体在高压油的作用下，相对于活塞杆左移，拨叉28拨动下捣固臂9上端左移，下捣固臂9在支承轴20约束下，会有逆时针的摆动，实现捣镐11的右摆运动。如此，双出杆液压缸7两腔高频高低压的交替出现时，就会使捣镐11产生高频的往复小幅振动。

图8所示是本发明的激振液压缸的另一种实施方式与拨叉的联接图，激振液压缸为反向成对柱塞缸45，其与拨叉28的联接方式如下：柱塞缸45缸体上有个内螺纹凸肩25，与拨叉28上端安装时使用。拨叉28上端的螺纹杆与柱塞缸45的缸体上的内螺纹凸肩25固定。

Claims (6)

1.一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置，包括捣固箱体、对置安装在捣固箱体的两个侧面上的捣固头，捣固箱体的所述每个侧面上的捣固头成对匹配，每对捣固头包含一个内捣固头和一个外捣固头；所述各捣固头的夹持液压缸的缸体与捣固箱体铰接，其特征是：所述各捣固头的捣固臂包括上捣固臂、下捣固臂、激振液压缸和拨叉，上捣固臂的上端与夹持液压缸的活塞杆铰接，上捣固臂还与固定在捣固箱体上的支撑轴铰接，激振液压缸的活塞杆与上捣固臂的下端固定联接，激振液压缸的缸体与所述拨叉固定联接，上捣固臂固定联接有连接件，下捣固臂与固定在所述连接件上的支撑轴铰接，下捣固臂的上端固定有销轴，所述捣固箱体上的支撑轴、连接件上的支撑轴和所述销轴均与捣固箱体的所述侧面垂直，所述销轴置于拨叉的叉槽内，下捣固臂的下端固定有捣镐；每对捣固头中，内捣固头的夹持液压缸和外捣固头的夹持液压缸置于内捣固头的上捣固臂和外捣固头的上捣固臂之间；所述激振液压缸为双出杆液压缸，该双出杆液压缸的活塞杆的两端与上捣固臂的下端固定联接，双出杆液压缸的缸体与拨叉固定联接。

2.根据权利要求1所述的一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置，其特征是：所述下捣固臂与连接件上的支撑轴通过一对面对面安装的角接触球轴承铰接，该对角接触球轴承的内圈与连接件上的支撑轴固定，该对角接触球轴承的外圈与下捣固臂固定。

3.根据权利要求1所述的一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置，其特征是：所述销轴处于拨叉的叉槽内的部分套有转筒。

4.一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置，包括捣固箱体、对置安装在捣固箱体的两个侧面上的捣固头，捣固箱体的所述每个侧面上的捣固头成对匹配，每对捣固头包含一个内捣固头和一个外捣固头；所述各捣固头的夹持液压缸的缸体与捣固箱体铰接，其特征是：所述各捣固头的捣固臂包括上捣固臂、下捣固臂、激振液压缸和拨叉，上捣固臂的上端与夹持液压缸的活塞杆铰接，上捣固臂还与固定在捣固箱体上的支撑轴铰接，激振液压缸的活塞杆与上捣固臂的下端固定联接，激振液压缸的缸体与所述拨叉固定联接，上捣固臂固定联接有连接件，下捣固臂与固定在所述连接件上的支撑轴铰接，下捣固臂的上端固定有销轴，所述捣固箱体上的支撑轴、连接件上的支撑轴和所述销轴均与捣固箱体的所述侧面垂直，所述销轴置于拨叉的叉槽内，下捣固臂的下端固定有捣镐；每对捣固头中，内捣固头的夹持液压缸和外捣固头的夹持液压缸置于内捣固头的上捣固臂和外捣固头的上捣固臂之间；所述激振液压缸为柱塞杆缸反向成对安装的结构，该激振液压缸的两个柱塞杆分别与上捣固臂的下端固定联接，激振液压缸的缸体与拨叉固定联接。

5.根据权利要求4所述的一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置，其特征是：所述下捣固臂与连接件上的支撑轴通过一对面对面安装的角接触球轴承铰接，该对角接触球轴承的内圈与连接件上的支撑轴固定，该对角接触球轴承的外圈与下捣固臂固定。

6.根据权利要求4所述的一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置，其特征是：所述销轴处于拨叉的叉槽内的部分套有转筒。

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