CN103628368B - 米轨稳定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路养路机械的米轨稳定装置，包括前稳定装置、后稳定装置和万向传动轴，前稳定装置和后稳定装置均包括箱体、夹钳油缸、杠杆板、连接杆、夹钳轮部件、滚轮轴部件、激振部件、水平油缸和固定销，滚轮轴部件的轴分别穿过箱体上相应的枕梁，并通过水平油缸相互连接；夹钳油缸座铰接点C和铰接点F的连线CF与滚轮轴部件的轴的轴线平行；而夹钳油缸座铰接点C和铰接点D在竖直位置错开布置；铰接点构成的三角形EFG过点F作边EG的垂线交EG于点K，GK/EK的值在1到1.6之间，边EF与边FG的夹角∠EFG的角度值为110°±10°。本发明能实现米轨线路动力稳定作业、且受力均匀合理、可靠性高。

Description

米轨稳定装置

技术领域

本发明涉及一种铁路养路机械设备，尤其是涉及一种稳定装置。

背景技术

米轨线路在非洲、南美洲和东南亚等国家有大量使用，在我国云南省也有在用的米轨线路。随着科技的发展和线路养护自动化程度的提高，这些主要的米轨线路国家和地区对米轨铁路养路机械需求的呼声也越来越高，因此，一种能够对米轨线路进行高效、可靠、高质量养护和减少捣固作业后列车慢行的机械设备就显得非常必要了。

米轨稳定装置是模拟列车对轨道的动力作用原理而设计的。主要作用是密实捣固作业后道床使其人为地下沉，而且更好的效果在于提高轨枕和道床之间的粘着力，从而提高线路的横向阻力和稳定性，大大缩短列车限速慢行的时间，保持作业后正确的轨道几何尺寸，并可长久地维持轨道的稳定性和几何状态，延长大修、维修周期，节约维修费用。

目前，国内外广泛使用的是标准轨距的动力稳定装置和相关的动力稳定车，国外动力稳定装置的生产商主要有Plasser & Theure公司、美国Harsco公司等，国内动力稳定车的主要生产厂家有昆明中铁集团公司，动力稳定装置的主要生产厂家有常州市瑞泰工程机械有限公司等。中国专利文献CN1092834A公开了Plasser & Theure公司申请的“用于捣实轨道的道床的机械”，其中提到的稳定装置是针对标准轨距的，可用于道岔和正线的稳定装置，并不能用于米轨线路；中国专利文献CN102899992A公开了常州市瑞泰工程机械有限公司申请的“轨道稳定机械”也是用于线路稳定作业的设备，也只适用于标准轨距线路，不能用于米轨线路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现米轨线路动力稳定作业、且受力均匀合理、可靠性高的米轨稳定装置。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种米轨稳定装置，包括前稳定装置、后稳定装置和万向传动轴，所述前稳定装置和后稳定装置之间通过万向传动轴相连，所述前稳定装置和后稳定装置均包括箱体、夹钳油缸、杠杆板、连接杆、夹钳轮部件、滚轮轴部件、激振部件、水平油缸和固定销，

所述夹钳油缸的缸座与箱体的夹钳油缸座铰接且铰接于第一铰接点C，夹钳油缸的活塞杆头部与杠杆板的一端铰接且铰接于第二铰接点E；杠杆板的中部与箱体铰接且铰接于第三铰接点F；连接杆的一端与杠杆板铰接且铰接于第四铰接点G，另一端铰接于夹钳轮部件的一端上；夹钳轮部件的另一端与箱体铰接且铰接于第五铰接点D；

所述夹钳油缸的缸座与箱体的夹钳油缸座铰接、夹钳油缸的活塞杆头部与杠杆板的一端铰接、杠杆板的中部与箱体铰接、连接杆的一端与杠杆板铰接且另一端铰接于夹钳轮部件的一端上以及夹钳轮部件的另一端与箱体铰接的这种连接结构在箱体上具有四个,且呈左右两边对称布置和构成两对；

所述滚轮轴部件具有两对，每一对中的两个滚轮轴部件的轴分别穿过箱体上相应的枕梁，并分别与水平油缸相铰接，在每一对中，其中一个滚轮轴部件的轴由固定销竖直穿过箱体的枕梁上的固定销安装孔及滚轮轴部件上的轴孔而与箱体固定，每一对中的另一个滚轮轴部件的轴与枕梁滑动配合；

所述激振部件转动支撑在箱体上；

所述夹钳油缸座的第一铰接点C和杠杆板的中部的第三铰接点F的连线CF与滚轮轴部件的轴的轴线平行或立体相交的角度小于2°，而夹钳油缸座的第一铰接点C和夹钳轮部件的第五铰接点D在竖直位置错开布置；

所述杠杆板上的第二铰接点E、第三铰接点F、第四铰接点G构成三角形EFG, 过三角形EFG的点F作边EG的垂线交EG于点K，GK/EK的值在1到1.6之间，边EF与边FG的夹角∠EFG的角度值为110°±10°。

当水平油缸伸出时，滚轮轴部件的带缘滚轮的轨距宽度在1010mm到1035mm之间，

当水平油缸缩回时，滚轮轴部件的带缘滚轮的轨距宽度小于990mm。

所述箱体上的枕梁上开有油道，油道一端通往固定销安装孔，另一端通往箱体上的枕梁上表面，并且在油道的出口处装有润滑油嘴。

所述激振部件包括上齿轮、下齿轮、上偏心块和下偏心块，上齿轮和下齿轮通过相应的支撑轴及轴承转动支撑在箱体的轴承座上，上齿轮和下齿轮相互啮合，上偏心块和下偏心块分别与上齿轮、下齿轮固定在同一根支撑轴上，且相位差为180°±10°。

所述前稳定装置具有前输入法兰和前输出法兰，所述后稳定装置具有后输入法兰和后输出法兰，前输入法兰和万向输入轴连接，前输出法兰和万向传动轴的一端连接，后输入法兰和万向传动轴的另一端连接，后输出法兰连接测速传感器。

所述GK/EK的值为1.4±0.1，夹角∠EFG的角度值为110°±2°；当水平油缸伸出时，滚轮轴部件的带缘滚轮的轨距宽度为1020mm±5mm，当水平油缸缩回时，滚轮轴部件的带缘滚轮的轨距宽度为970mm±5mm。

采用上述结构后，本发明能实现的主要效果有：

1）使米轨稳定装置适用米轨线路作业要求，满足米轨线路的使用界线，为米轨线路提供合理的激振力来提升线路横向阻力，延长大修、维修周期，节约维修费用。

2）优化米轨稳定装置箱体上夹钳油缸、杠杆板和夹钳轮部件铰接点位置，使整个箱体受力均匀，应力流合理，提高了稳定装置的可靠性。

3）优化米轨稳定装置杠杆板的三铰点位置，使夹钳轮部件产生对钢轨的夹紧力大约为夹钳油缸产生推力的一半左右，避免了过大的夹紧力会对箱体上的铰接点F产生很大的拉力而拉裂箱体；而夹紧力过小时不利于将激振力传递给轨排，进而减弱了稳定装置密实道碴的稳定效果。

4）改变米轨稳定装置滚轮轴部件的固定方式，有效避免了固定销安装和箱体牵引板相互干涉，而且还有利于防止固定销的振动脱出。

5）改变米轨稳定装置滚轮轴部件的润滑方式，使米轨稳定装置的维护保养更方便。

附图说明

以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的米轨稳定装置的结构示意图；

图2是图1中的前稳定装置或后稳定装置的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图3沿A－A线的剖视图；

图5是图3沿B－B线的剖视图；

图6是图3沿H－H线的剖视图。

具体实施方式

如图1~6所示，本发明的米轨稳定装置，包括前稳定装置3、后稳定装置7和万向传动轴5，所述前稳定装置3和后稳定装置7之间通过万向传动轴5相连，所述前稳定装置3和后稳定装置7均包括箱体10、夹钳油缸11、杠杆板12、连接杆13、夹钳轮部件14、滚轮轴部件15、激振部件16、水平油缸17和固定销18，

所述夹钳油缸11的缸座与箱体10的夹钳油缸座10-2铰接且铰接于第一铰接点C，夹钳油缸11的活塞杆头部与杠杆板12的一端铰接且铰接于第二铰接点E；杠杆板12的中部与箱体10铰接且铰接于第三铰接点F；连接杆13的一端与杠杆板12铰接且铰接于第四铰接点G，另一端铰接于夹钳轮部件14的一端上；夹钳轮部件14的另一端与箱体10铰接且铰接于第五铰接点D。

如图2、3所示，所述夹钳油缸11的缸座与箱体10的夹钳油缸座10-2铰接、夹钳油缸11的活塞杆头部与杠杆板12的一端铰接、杠杆板12的中部与箱体10铰接、连接杆13的一端与杠杆板12铰接且另一端铰接于夹钳轮部件14的一端上以及夹钳轮部件14的另一端与箱体10铰接的这种连接结构在箱体10上具有四个, 且呈左右两边对称布置和构成两对。

如图2、3所示，所述滚轮轴部件15具有两对，每一对中的两个滚轮轴部件15的轴分别穿过箱体10上相应的枕梁10-1，并分别与水平油缸17相铰接，在每一对中，其中一个滚轮轴部件15的轴由固定销18竖直穿过箱体10的枕梁10-1上的固定销安装孔10-1-1及滚轮轴部件15上的轴孔15-1而与箱体10固定，每一对中的另一个滚轮轴部件15的轴与枕梁10-1滑动配合；所述激振部件16转动支撑在箱体10上；所述夹钳油缸座10-2的第一铰接点C和杠杆板12的中部的第三铰接点F的连线CF与滚轮轴部件15的轴的轴线平行或立体相交的角度小于2°，而夹钳油缸座10-2的第一铰接点C点和夹钳轮部件14的第五铰接点D在竖直位置错开布置；所述杠杆板12上的第二铰接点E、第三铰接点F、第四铰接点G构成三角形EFG, 过三角形EFG的点F作边EG的垂线交EG于点K，GK/EK的值在1到1.6之间，边EF与边FG的夹角∠EFG的角度值为110°±10°。

如图2所示，由于所述夹钳油缸座10-2的第一铰接点C和杠杆板12的中部的第三铰接点F的连线CF与滚轮轴部件15的轴的轴线平行或立体相交的角度小于2°，而夹钳油缸座10-2的第一铰接点C和夹钳轮部件14的第五铰接点D在竖直位置错开布置；因此，使整个箱体10受力均匀，应力流合理，提高了稳定装置的可靠性；由于固定销18竖直安装，这样既可以防止稳定装置作业过程中振动使固定销18脱出，又可以克服米轨稳定装置箱体10枕梁较窄，固定销18安装位置和箱体牵引板9相互干涉的问题，收到了好的效果；由于杠杆板12上的铰接点合理布置，因此，使夹钳轮部件14产生对钢轨的夹紧力大约为夹钳油缸11产生推力的一半左右，避免了过大的夹紧力会对箱体10支撑点F点产生很大的拉力而拉裂箱体10，而夹紧力过小时不利于将激振力传递给轨排，进而减弱了稳定装置密实道碴的稳定效果。

如图2所示，所述米轨稳定装置水平油缸17伸出时，滚轮轴部件15的带缘滚轮的轨距宽度在1010mm到1035mm之间，满足米轨稳定装置作业要求，当水平油缸17缩回时，滚轮轴部件15的带缘滚轮的轨距宽度小于990mm，使米轨稳定装置正确放入要作业轨道。

优选，所述GK/EK的值为1.4±0.1，夹角∠EFG的角度值为110°±2°；当水平油缸17伸出时，滚轮轴部件15的带缘滚轮的轨距宽度为1020mm±5mm，满足米轨稳定装置作业要求，当水平油缸17缩回时，滚轮轴部件15的带缘滚轮的轨距宽度为970mm±5mm，使米轨稳定装置正确放入要作业轨道。

如图3、5、6所示，所述箱体10上的枕梁10-1上开有油道10-1-2，油道10-1-2一端通往固定销安装孔10-1-1，另一端通往箱体10上的枕梁10-1上表面并且装有润滑油嘴19。这样可以避开箱体上的牵引板9，加注油脂更加方便，使米轨稳定装置的维护保养更方便。

如图2、3、4所示，所述激振部件16包括上齿轮20、下齿轮22、上偏心块21和下偏心块21’，上齿轮20和下齿轮22通过相应的支撑轴及轴承转动支撑在箱体10的轴承座上，上齿轮20和下齿轮22相互啮合，上偏心块21和下偏心块21’分别与上齿轮20、下齿轮22固定在同一根支撑轴上，且相位差为180°±10°。

如图1所示，所述前稳定装置3具有前输入法兰2和前输出法兰4，所述后稳定装置7具有后输入法兰6和后输出法兰8，前输入法兰2和万向输入轴1连接，前输出法兰4和万向传动轴5的一端连接，后输入法兰6和万向传动轴5的另一端连接，后输出法兰8连接测速传感器。这样，实现了米轨稳定装置的动力传递，并可以实时检测其激振频率。

如图1、2、3所示，本发明使用时，动力稳定车液压马达的动力通过万向输入轴1传递给激振部件16，通过两个相互啮合的上齿轮20和下齿轮22带动激振部件16中两个相位差为180°±10°的偏心块21、21’旋转，在垂直方向上，偏心块21、21’旋转产生的离心力相互抵消，在水平方向上偏心块21、21’旋转产生的离心力相互叠加，产生正弦形式的水平激振力；激振部件16产生的激振力通过箱体10和固定销18到达滚轮轴部件15。与此同时，水平油缸17伸出使滚轮轴部件15压紧米轨的钢轨头内部，夹钳油缸11伸出使夹钳轮部件14压紧米轨的钢轨头外部，使米轨稳定装置与米轨轨排牢牢地结合在一起，这样，米轨稳定装置就带动钢轨和轨排振动，将激振力传递给路基使道碴密实。

Claims (6)

1.米轨稳定装置，包括前稳定装置（3）、后稳定装置（7）和万向传动轴（5），所述前稳定装置（3）和后稳定装置（7）之间通过万向传动轴（5）相连，所述前稳定装置（3）和后稳定装置（7）均包括箱体（10）、夹钳油缸（11）、杠杆板（12）、连接杆（13）、夹钳轮部件（14）、滚轮轴部件（15）、激振部件（16）、水平油缸（17）和固定销（18），其特征在于：

a、所述夹钳油缸（11）的缸座与箱体（10）的夹钳油缸座（10-2）铰接且铰接于第一铰接点C，夹钳油缸（11）的活塞杆头部与杠杆板（12）的一端铰接且铰接于第二铰接点E；杠杆板（12）的中部与箱体（10）铰接且铰接于第三铰接点F；连接杆（13）的一端与杠杆板（12）铰接且铰接于第四铰接点G，另一端铰接于夹钳轮部件（14）的一端上；夹钳轮部件（14）的另一端与箱体（10）铰接且铰接于第五铰接点D；

所述夹钳油缸（11）的缸座与箱体（10）的夹钳油缸座（10-2）铰接、夹钳油缸（11）的活塞杆头部与杠杆板（12）的一端铰接、杠杆板（12）的中部与箱体（10）铰接、连接杆（13）的一端与杠杆板（12）铰接且另一端铰接于夹钳轮部件（14）的一端上以及夹钳轮部件（14）的另一端与箱体（10）铰接的这种连接结构在箱体（10）上具有四个, 且呈左右两边对称布置和构成两对；

b、所述滚轮轴部件（15）具有两对，每一对中的两个滚轮轴部件（15）的轴分别穿过箱体（10）上相应的枕梁（10-1），并分别与水平油缸（17）相铰接，在每一对中，其中一个滚轮轴部件（15）的轴由固定销（18）竖直穿过箱体（10）的枕梁（10-1）上的固定销安装孔（10-1-1）及滚轮轴部件（15）上的轴孔（15-1）而与箱体（10）固定，每一对中的另一个滚轮轴部件（15）的轴与枕梁（10-1）滑动配合；

c、所述激振部件（16）转动支撑在箱体（10）上；

d、所述夹钳油缸座（10-2）的第一铰接点C和杠杆板（12）的中部的第三铰接点F的连线CF与滚轮轴部件（15）的轴的轴线平行或立体相交的角度小于2°，而夹钳油缸座（10-2）的第一铰接点C和夹钳轮部件（14）的第五铰接点D在竖直位置错开布置； 

e、所述杠杆板（12）上的第二铰接点E、第三铰接点F、第四铰接点G构成三角形EFG, 过三角形EFG的点F作边EG的垂线交EG于点K，GK/EK的值在1到1.6之间，边EF与边FG的夹角∠EFG的角度值为110°±10°。

2.根据权利要求1所述的米轨稳定装置，其特征在于：当水平油缸（17）伸出时，滚轮轴部件（15）的带缘滚轮的轨距宽度在1010mm到1035mm之间，当水平油缸（17）缩回时，滚轮轴部件（15）的带缘滚轮的轨距宽度小于990mm。

3.根据权利要求1所述的米轨稳定装置，其特征在于：所述箱体（10）上的枕梁（10-1）上开有油道（10-1-2），油道（10-1-2）一端通往固定销安装孔（10-1-1），另一端通往箱体（10）上的枕梁（10-1）上表面，并且在油道（10-1-2）的出口处装有润滑油嘴（19）。

4.根据权利要求1所述的米轨稳定装置，其特征在于：所述激振部件（16）包括上齿轮（20）、下齿轮（22）、上偏心块（21）和下偏心块（21’），上齿轮（20）和下齿轮（22）通过相应的支撑轴及轴承转动支撑在箱体（10）的轴承座上，上齿轮（20）和下齿轮（22）相互啮合，上偏心块（21）和下偏心块（21’）分别与上齿轮（20）、下齿轮（22）固定在同一根支撑轴上，且相位差为180°±10°。

5.根据权利要求1所述的米轨稳定装置，其特征在于：所述前稳定装置（3）具有前输入法兰（2）和前输出法兰（4），所述后稳定装置（7）具有后输入法兰（6）和后输出法兰（8），前输入法兰（2）和万向输入轴（1）连接，前输出法兰（4）和万向传动轴（5）的一端连接，后输入法兰（6）和万向传动轴（5）的另一端连接，后输出法兰（8）连接测速传感器。

6.根据权利要求1所述的米轨稳定装置，其特征在于：所述GK/EK的值为1.4±0.1，夹角∠EFG的角度值为110°±2°；当水平油缸（17）伸出时，滚轮轴部件（15）的带缘滚轮的轨距宽度为1020mm±5mm，当水平油缸（17）缩回时，滚轮轴部件（15）的带缘滚轮的轨距宽度为970mm±5mm。