CN104894930A - 一种振动参数可调的铁路捣固机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种振动参数可调的铁路捣固机，属于铁路工程设备技术领域。本发明包括底梁、导杆、机架、液压站、顶梁、夹持油缸、升降油缸、电机、变频器、大带轮、镐臂、捣镐、轴套、偏心轴、小带轮、丝杆、螺母轴；转动丝杆手柄，驱动螺母轴在镐臂的导向槽内上下滑动，改变上镐臂长的大小，从而实现捣镐镐掌顶点的振幅的调节；调节变频器的变频系数值的大小，改变电机的实际输出转速，从而实现捣镐镐掌顶点的振动频率的调节。本发明在对有砟铁路道床进行捣固作业时，可以根据实际铁路道床的具体状况，无极调节捣镐镐掌的振幅和振动频率，增强了捣固作业的针对性和灵活性，提高了捣固效果和捣固效率，同时结构简单，使用方便。

Description

一种振动参数可调的铁路捣固机
技术领域
本发明涉及一种振动参数可调的铁路捣固机，属于铁路工程设备技术领域。
背景技术
铁路捣固机是有砟铁路的新线建设、旧线大修以及运营线路现场维修的主要设备，通过捣固机中捣镐的镐掌对铁路道床的道砟进行夹持和振动，提高道床的密实度，增加轨道的稳定性，保证列车的运行安全。
由于不同状态的有砟铁路线路的道床状况千差万别，对捣固作业的振动参数的要求也就各不相同。目前，现有的铁路捣固机的振动参数一般是相对固定的，没有相应的参数调节装置，如果要改变振动参数，只能通过更换相关的零部件来实现，在实际捣固作业时缺乏针对性和灵活性，影响捣固效果和捣固效率。
发明内容
本发明提供了一种振动参数可调的铁路捣固机，以解决现有技术的缺陷所导致的捣固作业缺乏针对性和灵活性，影响捣固效果和捣固效率的问题。
本发明的技术方案是：一种振动参数可调的铁路捣固机，包括底梁2、导杆3、机架4、液压站5、顶梁6、夹持油缸7、升降油缸8、电机9、变频器10、大带轮11、镐臂12、捣镐13、轴套14、偏心轴15、小带轮16、丝杆17、螺母轴18；
所述底梁2上设有两个滑块2-1和两个夹轨装置2-2；底梁2上的滑块2-1可以在钢轨1上滑动，夹轨装置2-2可以夹紧钢轨1；
所述机架4上设有一个中心孔4-1、四个耳轴颈4-2和两个导向孔4-3；所述导杆3穿过机架4上的导向孔4-3与底梁2和顶梁6相连接；所述升降油缸8的缸体与机架4相连接，所述升降油缸8的活塞杆与顶梁6相连接；
所述液压站5自带动力装置，分别向夹持油缸7和升降油缸8提供一定压力和流量的液压油，与所述电机9无关；所述变频器10调节电机9的实际输出转速；
所述偏心轴15上设有两个同心轴颈15-1和两个偏心轴颈15-2；所述偏心轴15通过轴承安装在机架4的中心孔4-1中；所述小带轮16安装在同心轴颈15-1上；所述轴套14上设有支耳14-1，轴套14安装在偏心轴颈15-2上；
所述镐臂12上设有连接孔12-1、转动孔12-2、导向槽12-3和安装孔12-4；所述镐臂12通过转动孔12-2安装在机架4上的耳轴颈4-2；所述捣镐13上设有镐掌13-1和轴颈13-2，捣镐13通过轴颈13-2安装在镐臂12上的连接孔12-1中；所述丝杆17上设有手柄17-1，丝杆17安装在镐臂12上的安装孔12-4中，穿过镐臂12上的导向槽12-3；
所述螺母轴18上设有圆轴颈18-1、外方块18-2和内螺纹18-3，内螺纹18-3与丝杆17相连接，外方块18-2与导向槽12-3相接触；
所述夹持油缸7的缸体与轴套14的支耳14-1相连接，所述夹持油缸7的活塞杆与螺母轴18上的圆轴颈18-1相连接；
所述电机9安装在机架4上；所述大带轮11安装在电机9的轴颈上，通过传动带与小带轮16相连接。
转动丝杆手柄17-1，驱动螺母轴18在镐臂12的导向槽12-3内上下滑动，改变上镐臂长的大小，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振幅的调节。
调节变频器10的变频系数值的大小，改变电机9的实际输出转速，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振动频率的调节。
本发明的工作原理是：
在捣固作业时，首先将所述捣固机运到需要捣固作业的工作位置，通过两个夹轨装置2-2夹紧钢轨1将捣固机固定在铁路轨道上；然后根据实际铁路道床的具体状况，调节相关的振动参数，在调节捣镐镐掌13-1顶点的振幅时，转动丝杆手柄17-1，驱动螺母轴18在镐臂12的导向槽12-3内上下滑动，改变上镐臂长Lfg的大小，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振幅A的调节；在调节捣镐镐掌13-1顶点的振动频率时，通过调节变频器10的变频系数k值的大小，改变电机9的实际输出转速，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振动频率f的调节；接着开启电机9和液压站5，对铁路道床进行捣固作业；如果需要在下一个工作位置进行捣固，只需松开两个夹轨装置2-2，轻轻推动捣固机，使得滑块2-1在钢轨1上滑动到下一个工作位置，再通过两个夹轨装置2-2夹紧钢轨1将捣固机固定在铁路轨道上，进行下一个工作位置的捣固作业。
所述振动参数包括捣镐镐掌顶点的振幅A和振动频率f；根据机构运动简图，捣镐镐掌13-1顶点H离开其运动中点的位移为因此捣镐镐掌顶点的振幅捣镐镐掌顶点的振动频率又因为ω＝2πn2，n1＝kn0，其中k为变频器的变频系数，其值为0～1，n0为电机的额定转速，故捣镐镐掌顶点的振动频率在偏心轴15的偏心距e和下镐臂长Lgh固定不变的情况下，通过转动丝杆手柄17-1，驱动螺母轴18在镐臂12的导向槽12-3内上下滑动，改变上镐臂长Lfg的大小，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振幅A的调节；在大带轮11的节圆半径R1、小带轮16的节圆半径R2和电机的额定转速n0固定不变的情况下，通过调节变频器10的变频系数k值的大小，改变电机9的实际输出转速，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振动频率f的调节。
本发明的有益效果是：在对有砟铁路道床进行捣固作业时，可以根据实际铁路道床的具体状况，无极调节捣镐镐掌的振幅和振动频率，增强了捣固作业的针对性和灵活性，提高了捣固效果和捣固效率，同时结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的平面结构示意图；
图3为本发明A-A向的结构剖视图；
图4为本发明B-B向的结构剖视图；
图5为本发明底梁的结构示意图；
图6为本发明机架的结构示意图；
图7为本发明镐臂的结构示意图；
图8为本发明捣镐的结构示意图；
图9为本发明轴套的结构示意图；
图10为本发明偏心轴的结构示意图；
图11为本发明丝杆的结构示意图；
图12为本发明螺母轴的结构示意图；
图13为本发明的机构运动简图；
图中各标号为：1-钢轨，2-底梁，2-1-滑块，2-2-夹轨装置，3-导杆，4-机架，4-1-中心孔，4-2-耳轴颈，4-3-导向孔，5-液压站，6-顶梁，7-夹持油缸，8-升降油缸，9-电机，10-变频器，11-大带轮，12-镐臂，12-1-连接孔，12-2-转动孔，12-3-导向槽，12-4-安装孔，13-捣镐，13-1-镐掌，13-2-轴颈，14-轴套，14-1-支耳，15-偏心轴，15-1-同心轴颈，15-2-偏心轴颈，16-小带轮，17-丝杆，17-1-手柄，18-螺母轴，18-1-圆轴颈，18-2-外方块，18-3内螺纹；
O1-电机轴颈中心点；O2-偏心轴同心轴颈中心点；E-偏心轴偏心轴颈中心点；F-螺母轴圆轴颈中心点；G-机架耳轴颈中心点；H-捣镐镐掌顶点；R1-大带轮的节圆半径；R2-小带轮的节圆半径；n1-电机的转速；n2-偏心轴的转速；ω-偏心轴的角速度；e-偏心轴的偏心距，是偏心轴同心轴颈中心点到偏心轴偏心轴颈中心点之间的距离；Lef-驱动臂长，是偏心轴偏心轴颈中心点到螺母轴圆轴颈中心点之间的距离；Lfg-上镐臂长，是螺母轴圆轴颈中心点到机架耳轴颈中心点之间的距离；Lgh-下镐臂长，是机架耳轴颈中心点到捣镐镐掌顶点之间的距离。
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，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-13所示，一种振动参数可调的铁路捣固机，包括底梁2、导杆3、机架4、液压站5、顶梁6、夹持油缸7、升降油缸8、电机9、变频器10、大带轮11、镐臂12、捣镐13、轴套14、偏心轴15、小带轮16、丝杆17、螺母轴18；
所述底梁2上设有两个滑块2-1和两个夹轨装置2-2；底梁2上的滑块2-1可以在钢轨1上滑动，夹轨装置2-2可以夹紧钢轨1；
所述机架4上设有一个中心孔4-1、四个耳轴颈4-2和两个导向孔4-3；所述导杆3穿过机架4上的导向孔4-3与底梁2和顶梁6相连接；所述升降油缸8的缸体与机架4相连接，所述升降油缸8的活塞杆与顶梁6相连接；
所述液压站5自带动力装置，分别向夹持油缸7和升降油缸8提供液压油；所述变频器10调节电机9的实际输出转速；
所述偏心轴15上设有两个同心轴颈15-1和两个偏心轴颈15-2；所述偏心轴15通过轴承安装在机架4的中心孔4-1中；所述小带轮16安装在同心轴颈15-1上；所述轴套14上设有支耳14-1，轴套14安装在偏心轴颈15-2上；
所述镐臂12上设有连接孔12-1、转动孔12-2、导向槽12-3和安装孔12-4；所述镐臂12通过转动孔12-2安装在机架4上的耳轴颈4-2；所述捣镐13上设有镐掌13-1和轴颈13-2，捣镐13通过轴颈13-2安装在镐臂12上的连接孔12-1中；所述丝杆17上设有手柄17-1，丝杆17安装在镐臂12上的安装孔12-4中，穿过镐臂12上的导向槽12-3；
所述螺母轴18上设有圆轴颈18-1、外方块18-2和内螺纹18-3，内螺纹18-3与丝杆17相连接，外方块18-2与导向槽12-3相接触；
所述夹持油缸7的缸体与轴套14的支耳14-1相连接，所述夹持油缸7的活塞杆与螺母轴18上的圆轴颈18-1相连接；
所述电机9安装在机架4上；所述大带轮11安装在电机9的轴颈上，通过传动带与小带轮16相连接。
转动丝杆手柄17-1，驱动螺母轴18在镐臂12的导向槽12-3内上下滑动，改变上镐臂长的大小，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振幅的调节。
调节变频器10的变频系数值的大小，改变电机9的实际输出转速，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振动频率的调节。
实施例2：如图1-13所示，一种振动参数可调的铁路捣固机，包括底梁2、导杆3、机架4、液压站5、顶梁6、夹持油缸7、升降油缸8、电机9、变频器10、大带轮11、镐臂12、捣镐13、轴套14、偏心轴15、小带轮16、丝杆17、螺母轴18；
所述底梁2上设有两个滑块2-1和两个夹轨装置2-2；底梁2上的滑块2-1可以在钢轨1上滑动，夹轨装置2-2可以夹紧钢轨1；
所述机架4上设有一个中心孔4-1、四个耳轴颈4-2和两个导向孔4-3；所述导杆3穿过机架4上的导向孔4-3与底梁2和顶梁6相连接；所述升降油缸8的缸体与机架4相连接，所述升降油缸8的活塞杆与顶梁6相连接；
所述液压站5自带动力装置，分别向夹持油缸7和升降油缸8提供液压油；所述变频器10调节电机9的实际输出转速；
所述偏心轴15上设有两个同心轴颈15-1和两个偏心轴颈15-2；所述偏心轴15通过轴承安装在机架4的中心孔4-1中；所述小带轮16安装在同心轴颈15-1上；所述轴套14上设有支耳14-1，轴套14安装在偏心轴颈15-2上；
所述镐臂12上设有连接孔12-1、转动孔12-2、导向槽12-3和安装孔12-4；所述镐臂12通过转动孔12-2安装在机架4上的耳轴颈4-2；所述捣镐13上设有镐掌13-1和轴颈13-2，捣镐13通过轴颈13-2安装在镐臂12上的连接孔12-1中；所述丝杆17上设有手柄17-1，丝杆17安装在镐臂12上的安装孔12-4中，穿过镐臂12上的导向槽12-3；
所述螺母轴18上设有圆轴颈18-1、外方块18-2和内螺纹18-3，内螺纹18-3与丝杆17相连接，外方块18-2与导向槽12-3相接触；
所述夹持油缸7的缸体与轴套14的支耳14-1相连接，所述夹持油缸7的活塞杆与螺母轴18上的圆轴颈18-1相连接；
所述电机9安装在机架4上；所述大带轮11安装在电机9的轴颈上，通过传动带与小带轮16相连接。
转动丝杆手柄17-1，驱动螺母轴18在镐臂12的导向槽12-3内上下滑动，改变上镐臂长的大小，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振幅的调节。
实施例3：如图1-13所示，一种振动参数可调的铁路捣固机，包括底梁2、导杆3、机架4、液压站5、顶梁6、夹持油缸7、升降油缸8、电机9、变频器10、大带轮11、镐臂12、捣镐13、轴套14、偏心轴15、小带轮16、丝杆17、螺母轴18；
所述底梁2上设有两个滑块2-1和两个夹轨装置2-2；底梁2上的滑块2-1可以在钢轨1上滑动，夹轨装置2-2可以夹紧钢轨1；
所述机架4上设有一个中心孔4-1、四个耳轴颈4-2和两个导向孔4-3；所述导杆3穿过机架4上的导向孔4-3与底梁2和顶梁6相连接；所述升降油缸8的缸体与机架4相连接，所述升降油缸8的活塞杆与顶梁6相连接；
所述液压站5自带动力装置，分别向夹持油缸7和升降油缸8提供液压油；所述变频器10调节电机9的实际输出转速；
所述偏心轴15上设有两个同心轴颈15-1和两个偏心轴颈15-2；所述偏心轴15通过轴承安装在机架4的中心孔4-1中；所述小带轮16安装在同心轴颈15-1上；所述轴套14上设有支耳14-1，轴套14安装在偏心轴颈15-2上；
所述镐臂12上设有连接孔12-1、转动孔12-2、导向槽12-3和安装孔12-4；所述镐臂12通过转动孔12-2安装在机架4上的耳轴颈4-2；所述捣镐13上设有镐掌13-1和轴颈13-2，捣镐13通过轴颈13-2安装在镐臂12上的连接孔12-1中；所述丝杆17上设有手柄17-1，丝杆17安装在镐臂12上的安装孔12-4中，穿过镐臂12上的导向槽12-3；
所述螺母轴18上设有圆轴颈18-1、外方块18-2和内螺纹18-3，内螺纹18-3与丝杆17相连接，外方块18-2与导向槽12-3相接触；
所述夹持油缸7的缸体与轴套14的支耳14-1相连接，所述夹持油缸7的活塞杆与螺母轴18上的圆轴颈18-1相连接；
所述电机9安装在机架4上；所述大带轮11安装在电机9的轴颈上，通过传动带与小带轮16相连接。
调节变频器10的变频系数值的大小，改变电机9的实际输出转速，从而实现捣镐镐掌13-1顶点的振动频率的调节。
实施例4：如图1-13所示，一种振动参数可调的铁路捣固机，包括底梁2、导杆3、机架4、液压站5、顶梁6、夹持油缸7、升降油缸8、电机9、变频器10、大带轮11、镐臂12、捣镐13、轴套14、偏心轴15、小带轮16、丝杆17、螺母轴18；
所述底梁2上设有两个滑块2-1和两个夹轨装置2-2；底梁2上的滑块2-1可以在钢轨1上滑动，夹轨装置2-2可以夹紧钢轨1；
所述机架4上设有一个中心孔4-1、四个耳轴颈4-2和两个导向孔4-3；所述导杆3穿过机架4上的导向孔4-3与底梁2和顶梁6相连接；所述升降油缸8的缸体与机架4相连接，所述升降油缸8的活塞杆与顶梁6相连接；
所述液压站5自带动力装置，分别向夹持油缸7和升降油缸8提供液压油；所述变频器10调节电机9的实际输出转速；
所述偏心轴15上设有两个同心轴颈15-1和两个偏心轴颈15-2；所述偏心轴15通过轴承安装在机架4的中心孔4-1中；所述小带轮16安装在同心轴颈15-1上；所述轴套14上设有支耳14-1，轴套14安装在偏心轴颈15-2上；
所述镐臂12上设有连接孔12-1、转动孔12-2、导向槽12-3和安装孔12-4；所述镐臂12通过转动孔12-2安装在机架4上的耳轴颈4-2；所述捣镐13上设有镐掌13-1和轴颈13-2，捣镐13通过轴颈13-2安装在镐臂12上的连接孔12-1中；所述丝杆17上设有手柄17-1，丝杆17安装在镐臂12上的安装孔12-4中，穿过镐臂12上的导向槽12-3；
所述螺母轴18上设有圆轴颈18-1、外方块18-2和内螺纹18-3，内螺纹18-3与丝杆17相连接，外方块18-2与导向槽12-3相接触；
所述夹持油缸7的缸体与轴套14的支耳14-1相连接，所述夹持油缸7的活塞杆与螺母轴18上的圆轴颈18-1相连接；
所述电机9安装在机架4上；所述大带轮11安装在电机9的轴颈上，通过传动带与小带轮16相连接。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种振动参数可调的铁路捣固机，其特征在于：包括底梁(2)、导杆(3)、机架(4)、液压站(5)、顶梁(6)、夹持油缸(7)、升降油缸(8)、电机(9)、变频器(10)、大带轮(11)、镐臂(12)、捣镐(13)、轴套(14)、偏心轴(15)、小带轮(16)、丝杆(17)、螺母轴(18)；
所述底梁(2)上设有两个滑块(2-1)和两个夹轨装置(2-2)；底梁(2)上的滑块(2-1)可以在钢轨(1)上滑动，夹轨装置(2-2)可以夹紧钢轨(1)；
所述机架(4)上设有一个中心孔(4-1)、四个耳轴颈(4-2)和两个导向孔(4-3)；所述导杆(3)穿过机架(4)上的导向孔(4-3)与底梁(2)和顶梁(6)相连接；所述升降油缸(8)的缸体与机架(4)相连接，所述升降油缸(8)的活塞杆与顶梁(6)相连接；
所述液压站(5)自带动力装置，分别向夹持油缸(7)和升降油缸(8)提供液压油；所述变频器(10)调节电机(9)的实际输出转速；
所述偏心轴(15)上设有两个同心轴颈(15-1)和两个偏心轴颈(15-2)；所述偏心轴(15)通过轴承安装在机架(4)的中心孔(4-1)中；所述小带轮(16)安装在同心轴颈(15-1)上；所述轴套(14)上设有支耳(14-1)，轴套(14)安装在偏心轴颈(15-2)上；
所述镐臂(12)上设有连接孔(12-1)、转动孔(12-2)、导向槽(12-3)和安装孔(12-4)；所述镐臂(12)通过转动孔(12-2)安装在机架(4)上的耳轴颈(4-2)；所述捣镐(13)上设有镐掌(13-1)和轴颈(13-2)，捣镐(13)通过轴颈(13-2)安装在镐臂(12)上的连接孔(12-1)中；所述丝杆(17)上设有手柄(17-1)，丝杆(17)安装在镐臂(12)上的安装孔(12-4)中，穿过镐臂(12)上的导向槽(12-3)；
所述螺母轴(18)上设有圆轴颈(18-1)、外方块(18-2)和内螺纹(18-3)，内螺纹(18-3)与丝杆(17)相连接，外方块(18-2)与导向槽(12-3)相接触；
所述夹持油缸(7)的缸体与轴套(14)的支耳(14-1)相连接，所述夹持油缸(7)的活塞杆与螺母轴(18)上的圆轴颈(18-1)相连接；
所述电机(9)安装在机架(4)上；所述大带轮(11)安装在电机(9)的轴颈上，通过传动带与小带轮(16)相连接。
2.根据权利要求1所述的振动参数可调的铁路捣固机，其特征在于：转动丝杆手柄(17-1)，驱动螺母轴(18)在镐臂(12)的导向槽(12-3)内上下滑动，改变上镐臂长的大小，从而实现捣镐镐掌(13-1)顶点的振幅的调节。
3.根据权利要求1所述的振动参数可调的铁路捣固机，其特征在于：调节变频器(10)的变频系数值的大小，改变电机(9)的实际输出转速，从而实现捣镐镐掌(13-1)顶点的振动频率的调节。
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