CN101935967A - 无缝线路应力放散撞轨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无缝线路应力放散撞轨装置。本发明的无缝线路应力放散撞轨装置，包括液压泵装置、冲击装置和撞轨装置，其中：液压泵装置通过进油口与出油口与冲击装置连通，冲击装置的一端固定在铁轨上，冲击装置的另一端设有冲头，冲头与撞轨装置活动碰撞。整个撞轨过程周而复始自动进行，使小功率的液压泵装置借助冲击装置达到了大功率的冲击效果，直至钢轨的局部位移达到应力放散的既定要求，即可关闭发动机完成应力放散作业。本发明可快速高效地完成无缝线路的应力放散作业，可大大减轻工人的劳动强度并减少作业人员数量，是一种适用于无缝线路应力放散作业的新型机具。

Description

无缝线路应力放散撞轨装置

技术领域

本发明涉及一种铁轨上所用的应力放散装置，特别是无缝线路应力放散撞轨装置。

背景技术

我国从上世纪六十年代开始铺设无缝线路，迄今已有成熟技术。为实现高速、安全、舒适的运输要求，无缝线路现已在全国大量铺设，铁路工务、工程部门负责线路的铺设和养护，这就必然涉及无缝线路的应力放散作业。到目前为止，无缝线路的应力放散作业采用的还是人力拉动撞轨油锤进行应力放散的手工作业方式，使用人工多、劳动强度大、作业效率低。

我国铁路因广泛铺设温度应力式无缝线路，本发明是针对无缝线路进行应力放散作业的专用机械。无缝线路在钢轨铺设并锁定时，均需符合锁定钢轨温度的要求且钢轨内应力分布均匀，由于机车车辆对钢轨的碾压冲击，及钢轨锁定条件发生变化等复杂条件的作用，钢轨会产生局部位移，这就造成了局部钢轨内应力的不均匀，形成所谓的“应力峰”。当线路道床的阻力不能抵挡该局部的巨大内应力时，铁道线路将突发巨大变形以释放钢轨的内应力，这将直接威胁到铁路的行车安全。为此，严密监测钢轨的位移状况并根据线路维护的相关规定适时采取应力放散和调整措施，使无缝线路恢复到铺设时的合理安全状态是十分必要的，这也是铁路线路养护作业的一项重要工作。

近年来，见《铁路工务》杂志有刊登采用振动方式以均匀钢轨内应力的机具，也有采用液压撞轨器方式的专利申请：专利号CN201193300。据一般了解，效果均不够理想，振动方式无法定向削减应力峰，液压撞轨器方式未见达到现场使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种形式新颖、使用方便、高能高效的无缝线路应力放散撞轨装置。

本发明的技术方案为：

无缝线路应力放散撞轨装置，包括液压泵装置、冲击装置和撞轨装置，其中：液压泵装置通过进油口与出油口与冲击装置连通，冲击装置的一端固定在铁轨上，冲击装置的另一端设有冲头，冲头与撞轨装置活动碰撞，将需要应力扩散点用固定件固定，撞轨油锤撞击该固定件。

冲击装置包括蓄能器、换向阀、冲击油缸；冲击装置的蓄能器安装在机座上，可以与撞轨装置活动碰接的触发器通过连接件与换向阀连接，蓄能器通过油路上设置的换向阀与冲击油缸连接。

蓄能器分为高压气室和液压室，高压气室和液压室之间通过活塞相连；液压室与冲击油缸的一端相通，冲击油缸的另一端与冲头连接。活塞通过推杆与冲头连接。冲击油缸中也设置有小活塞，小活塞再通过推杆与冲头连接。冲击装置上安装有第一定位钩，撞轨装置上安装有第二定位钩，复位弹簧的一端固定在第一定位钩上，复位弹簧的另一端固定在第二定位钩上。液压泵装置由发动机、皮带驱动和液压泵组成。撞轨装置采用分体式结构，分体式结构包括可在铁轨上滑动的前油锤、可在铁轨上滑动的后油锤；前油锤与后油锤之间扣接连为一体，前油锤的前端一侧设置有撞击挡板；滑轮设置在撞轨装置上，撞轨装置通过滑轮与铁轨滑动接触。

液压泵装置的系统工作压力28±1Mpa，流量10±1升/分，冲击装置的冲击行程300-450mm。冲击行程是指应力放散撞轨作业过程中冲击装置和撞轨装置发生碰撞时的出发点到撞轨装置碰撞到锁轨铁座所发生的位移。

无缝线路应力放散作业的主要特点是：1、利用“天窗”时间，封锁线路方可作业。2、“线长点多”，因此，对作业机具的基本要求是：作业效率要高，天窗时间短，机具重量要轻，便于施工及搬运转移，机具可靠性好；故障少、使用方便、安全。因此，本专利采取了以下主要措施：该撞轨装置主要由液压泵装置、冲击装置和撞轨油锤三大部分组成。

1、液压泵装置以汽油机为动力，驱动新型的内啮合齿轮泵。该泵装置具有较高的液压系统工作压力为28Mpa，适合的发动机功率为6.6kw，并具有两套定行轮对，既可在地面也可在钢轨上走行，以方便机具转移。

2、本发明的核心技术在于冲击装置，该装置主要由蓄能器、冲击油缸、换向阀等组成，彼此刚性连接。冲击装置与液压泵装置之间通过一对高压软管互相连通，软管一端有快速接头以方便泵装置与冲击装置之间的连接与拆分。施工作业时，泵装置可置于路肩下的方便位置，而冲击装置则安装在需进行应力放散的钢轨预定部位。汽油发动机达到预定转速后，泵装置即连续不断提供高压液压油，通过高压软管充入蓄能器，当换向阀接通蓄能器与冲击油缸时，瞬间释放的高压液压油即推动油缸柱塞杆，柱塞杆离速强力冲击撞轨油锤，撞轨油锤沿钢轨方向撞向后部的锁轨铁座，进而使钢轨产生局部位移。反复多次撞击的迭加，即可达到预定要求的应力放散作业效果。这样，小功率的液压泵装置借助冲击装置达到了大功率的冲击效果。

3、要使长钢轨能产生局部位移，撞轨油锤的重量不能太轻，经对比试验采用了长达3m，重约400kg的方案，而且设计做到了撞轨油锤的滑行阻力小。为便于搬运转移，还设计成分体式结构。应力放散过程一般需撞轨油锤往复撞击多次，为此，在撞轨油锤和冲击油缸之间还设有复位弹簧，使整个应力放散过程“自动”进行，操作人员只需控制汽油发动机油门即可。

本发明涉及的无缝线路应力放散撞轨装置主要由液压泵装置、冲击装置和撞轨装置三大部分组成。

1、液压泵装置以汽油机为动力，通过三角皮带驱动内啮合齿轮泵产生的高压液压油。

2、冲击装置通过带快速接头的高压软管与液压泵装置连接，方便作业与拆分搬运。

3、冲击装置主要由蓄能器、换向阀、冲击油缸等部件组成，彼此间刚性连接，结构紧凑。撞轨作业周期1.5秒左右一次，就是将1.5秒时间发动机的能量积蓄并达到瞬间释放，形成强大的撞击力。

4、撞轨油捶在原施工单位手工牵引的基础上做了重要改进，滑行阻力小，并有复位弹簧，是撞轨作业能自动往复进行。由于撞轨油捶重量较大，还设计成分体式结构，可方便拆分与组合，便于施工转移搬运。

5、撞轨作业的主要过程是：发动汽油机达到额定转速后，液压泵装置则连续不断提供高压液压油，通过高压软管充入蓄能器，液压换向阀则依靠撞轨油捶作业时的自动往复滑行实现自动换向，当换向阀接通蓄能器与冲击油缸时，蓄能器的高压液压即瞬间充入冲击油缸，强大的冲击力通过油缸的柱塞杆推动撞轨油捶，撞轨油捶撞击后部的锁轨铁座，从而带动钢轨产生局部位移，达到长钢轨应力放散的效果。整个撞轨过程周而复始自动进行，使小功率的液压泵站借助冲击装置达到了大功率的冲击效果，直至钢轨的局部位移达到应力放散的既定要求，即可关闭发动机完成应力放散作业。

本发明的优点在于：本发明可快速高效地完成无缝线路的应力放散作业，可大大减轻工人的劳动强度并减少作业人员数量，是一种适用于无缝线路应力放散作业的新型机具。

附图标记

图1是本发明的结构示意图；

附图标记：机座1、蓄能器2、换向阀3、触发器4、冲头5、冲击油缸6、高压气室7、液压室8、活塞9、复位弹簧10、第一定位钩11、第二定位钩12、前油锤13、后油锤14、撞击挡板15、滑轮16、液压泵装置17、小活塞18。

具体实施方式

实施例1、无缝线路应力放散撞轨装置，包括液压泵装置17、冲击装置和撞轨装置，其特征在于：液压泵装置17通过进油口与出油口与冲击装置连通，冲击装置的一端固定在铁轨上，冲击装置的另一端设有冲头5，冲头5与撞轨装置活动碰撞。

实施例2、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：冲击装置的蓄能器2安装在机座1上，可以与撞轨装置活动碰接的触发器4通过连接件与换向阀3连接，蓄能器2通过油路上设置的换向阀3与冲击油缸6连接。其余同实施例1。

实施例3、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：冲击装置包括蓄能器2、换向阀3、冲击油缸6；蓄能器2分为高压气室7和液压室8，高压气室7和液压室8之间通过活塞9相连；液压室8与冲击油缸6的一端相通，冲击油缸6的另一端与冲头5连接。其余同实施例1或2。

实施例4、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：活塞9通过推杆与冲头5连接。其余同实施例3。

实施例5无缝线路应力放散撞轨装置，其中：冲击油缸6中也设置有小活塞18，小活塞18再通过推杆与冲头5连接。其余同实施例3。

实施例6、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：冲击装置上安装有第一定位钩11，撞轨装置上安装有第二定位钩12，复位弹簧10的一端固定在第一定位钩11上，复位弹簧10的另一端固定在第二定位钩12上。其余同实施例1或2。

实施例7、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：液压泵装置17由发动机、皮带驱动和液压泵组成。其余同实施例1。

实施例8、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：撞轨装置采用分体式结构，分体式结构包括可在铁轨上滑动的前油锤13、可在铁轨上滑动的后油锤14；前油锤13与后油锤14之间扣接连为一体，前油锤13的前端一侧设置有撞击挡板15；滑轮16设置在撞轨装置上，撞轨装置通过滑轮16与铁轨滑动接触。其余同实施例1。

实施例9、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：液压泵装置17的系统工作压力28±1Mpa，流量10±1升/分，冲击装置的冲击行程300-450mm。其余同实施例1。

实施例10、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：液压泵装置17的系统工作压力27Mpa，流量9升/分，冲击装置的冲击行程300mm。其余同实施例1或9。

实施例11、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：液压泵装置17的系统工作压力28Mpa，流量10升/分，冲击装置的冲击行程350mm。其余同实施例1或9。

实施例12、无缝线路应力放散撞轨装置，其中：液压泵装置17的系统工作压力29Mpa，流量11升/分，冲击装置的冲击行程450mm。其余同实施例1或9。

表1是3组对照实验数据

	压力(Mpa)	流量(升/分)	冲击行程(mm)	撞轨力(KN)	时间(s)
						组1	30	11	500	50	4.5
组2	25	8	300	15	2.5
						组3	28	10	350	20	1.5

由上表1可知：当液压泵装置的系统工作压力达到28Mpa，流量10升/分，冲击装置产生的冲击行程350mm，所产生的撞轨力可以达到20KN，整个周期只需1.5秒，效果最好；倘若液压泵装置的系统工作压力和流量过大，导致所产生的撞轨力大，冲击装置的冲击行程的冲击行程就会更长，反而不利于应力放散，周期时间长，大于人工手动拖拽油捶撞轨所用时间，体现不出本发明的优越性；相反，液压泵装置的系统工作压力和流量过小，冲击装置的冲击行程就会变短，导致所产生的撞轨力变小，而达不到应力放散所需要的效果。

Claims (10)

1.无缝线路应力放散撞轨装置，包括液压泵装置(17)、冲击装置和撞轨装置，其特征在于：液压泵装置(17)通过进油口与出油口与冲击装置连通，冲击装置的一端固定在铁轨上，冲击装置的另一端设有冲头(5)，冲头(5)与撞轨装置活动碰撞。

2.如权利要求1所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：冲击装置的蓄能器(2)安装在机座(1)上，可以与撞轨装置活动碰接的触发器(4)通过连接件与换向阀(3)连接，蓄能器(2)通过油路上设置的换向阀(3)与冲击油缸(6)连接。

3.如权利要求2所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：冲击装置包括蓄能器(2)、换向阀(3)、冲击油缸(6)；蓄能器(2)分为高压气室(7)和液压室(8)，高压气室(7)和液压室(8)之间通过活塞(9)相连；液压室(8)与冲击油缸(6)的一端相通，冲击油缸(6)的另一端与冲头(5)连接。

4.如权利要求3所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：活塞(9)通过推杆与冲头(5)连接。

5.如权利要求3所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：冲击油缸(6)中也设置有小活塞(18)，小活塞(18)再通过推杆与冲头(5)连接。

6.如权利要求1或2所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：冲击装置上安装有第一定位钩(11)，撞轨装置上安装有第二定位钩(12)，复位弹簧(10)的一端固定在第一定位钩(11)上，复位弹簧(10)的另一端固定在第二定位钩(12)上。

7.如权利要求1所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：液压泵装置(17)由发动机、皮带驱动和液压泵组成。

8.如权利要求1所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：撞轨装置采用分体式结构，分体式结构包括可在铁轨上滑动的前油锤(13)、可在铁轨上滑动的后油锤(14)；前油锤(13)与后油锤(14)之间扣接连为一体，前油锤(13)的前端一侧设置有撞击挡板(15)；滑轮(16)设置在撞轨装置上。

9.如权利要求1所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：液压泵装置(17)的系统工作压力28±1Mpa，流量10±1升/分，冲击装置的冲击行程300-450mm。

10.如权利要求9所述的无缝线路应力放散撞轨装置，其特征在于：液压泵装置(17)的系统工作压力28Mpa，流量10升/分，冲击装置的冲击行程350mm。

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