CN108699779A - 具有同步液压马达的捣固机 - Google Patents

Abstract

一种捣固机(10)，包括：至少一个第一捣固单元(34)，包括第一捣固工具(40、42)和第一液压马达(76)，第一液压马达(76)设置有驱动第一捣固工具(40)以便产生夯实运动的第一驱动轴(80)；以及第二捣固单元(38)，其与第一捣固单元(32)邻近并且包括第二捣固工具(44、46)和第二液压马达(78)，第二液压马达设置有驱动第二捣固工具(44、46)以产生夯实运动的第二驱动轴(82)。第一液压马达(76)和第二液压马达(78)通过共同的同步液压动力供应系统(83)被供应动力。

Description

具有同步液压马达的捣固机

技术领域

本发明涉及一种包括多个捣固单元的捣固机。

背景技术

文献EP0564433描述了一种具有四个捣固单元的捣固机，每个捣固单元包括在机器的纵向方向上一个接一个地布置的捣固工具，用于夯实两个直接邻近的枕木。四个捣固单元可以彼此独立地横向移动。每个捣固单元包括两个工具架，这两个工具架在机器的纵向方向上一个接一个地布置，并且在高度方面彼此独立地可调节。每个工具架用于一个枕木，并且为此具有一对捣固工具和用于驱动这对工具的马达。所得到的捣固机是通用的，因为它既可以用在具有开关导轨的组的轨道部分上，也可以用在没有开关导轨的组的轨道部分上。然而，捣固单元非常特定的并且非常不同于用于在线夯实没有开关导轨的组的轨道部分的机器的捣固单元。此外，在同一对的两个工具架的邻近工具之间存在碰撞或卡住压载石的风险，特别是当两个邻近轨道枕木之间的标准间距减小时。

发明内容

本发明旨在弥补现有技术的缺点，并提出一种包括捣固单元的捣固机，捣固单元用于对至少两个邻近的枕木进行在线夯实，降低了邻近工具之间的压载石的冲击或卡住的风险。

为此，提出了一种捣固机，至少包括：第一捣固单元，包括第一捣固工具和第一马达，第一马达设置有驱动第一捣固工具以产生夯实运动的第一驱动轴；以及第二捣固单元，其与第一捣固单元邻近并包括第二捣固工具和第二马达，第二马达设置有驱动第二捣固工具以产生夯实运动的第二驱动轴，其特征在于，第一马达是第一液压马达，第二马达是第二液压马达，并且捣固机包括用于同步供应第一液压马达和第二液压马达的装置。

马达的同步用于避免第一排的捣固单元与第二排的邻近捣固单元碰撞，假设两排之间的纵向间隔可能相对较小，该纵向间隔由轨道部分的邻近枕木之间的间隔施加。

同步装置可包括控制电路，该控制电路包括一个或多个传感器，用于确定第一马达和第二马达的转速和位置。第一和第二马达中的一个可以是主马达，另一个是从马达，控制电路作用从马达的供应，使得该马达在速度和位置方面与主马达同步。

根据一个特别有利的实施例，捣固机包括用于同步供应装置的电子控制电路，其包括用于确定第一驱动轴的瞬时转速和/或位置的一个或多个传感器，以及用于确定第二驱动轴的瞬时转速和/或位置的一个或多个传感器。

根据一个实施例，电子控制电路根据从动规则控制同步供应装置，使得第二驱动轴的瞬时速度跟随第一驱动轴的瞬时速度。根据另一实施例，电子控制电路根据从动规则控制同步供应装置，使得第二驱动轴相对于第一驱动轴在标称操作条件下具有小于10°的绝对角度偏移。从动可以遵循更复杂的规则，该规则包括角位置或角度偏移以及转速或加速度。

根据一个实施例，第一捣固单元和第二捣固单元相对于彼此定位，使得第一捣固工具具有在第一几何包络线内的轨迹，第二捣固工具具有在第二几何包络线内的轨迹，第二几何包络线位于距第一几何包络线零或正的最小距离处，并且电子控制电路根据从动规则控制同步供应装置，使得在标称使用条件下，第二捣固工具处于距第一捣固工具严格大于最小距离的距离处。

在实践中，第一捣固单元和第二捣固单元相对于彼此定位，使得在给定第一轨道枕木和第二轨道枕木之间的标准间隔的情况下，在同步工作位置，第一捣固单元用于夯实第一轨道枕木，第二捣固单元用于夯实直接邻近第一轨道枕木的第二轨道枕木。

第一捣固工具包括：一个或多个前捣固工具，优选地是成对的前镐，以及一个或多个后捣固工具，优选地是成对的后镐，其可以位于第一轨道枕木的任一侧上，并且第二捣固工具包括：一个或多个前捣固工具，优选地是成对的前镐，以及一个或多个后捣固工具，优选地是成对的后镐，其可以定位在优选地紧邻第一轨道枕木的第二轨道枕木的任一侧上。第一捣固单元和第二捣固单元由共同的捣固框架支撑，该捣固框架可相对于捣固机的框架横向和/或纵向移动。优选地，捣固机包括致动器，其用于独立于第一捣固单元在工作位置和非操作位置之间相对于捣固机的捣固框架垂直地移动第二捣固单元。

优选地，同步供应装置包括用于同步供应第一液压马达和第二液压马达的共用的液压回路。根据一个实施例，用于同步供应的液压回路包括用于供应第一液压马达和第二液压马达的至少一个主液压泵。主液压泵可以有利地与第一液压马达和第二液压马达串联连接，第一液压马达连接在主液压泵的输出孔和第二液压马达之间。用于同步供应的液压回路还可包括同步液压泵，以及至少一个同步阀，该同步阀能够至少在供应位置和隔离位置之间移动，在供应位置中，同步泵的输出孔连接在第一液压马达和第二液压马达之间，在隔离位置中，同步液压泵被隔离。

根据另一实施例，同步供应装置包括第一液压回路和第二液压回路，第一液压回路包括用于供应第一液压马达的第一泵，第二液压回路独立于第一液压回路，并且包括用于供应第二液压马达的第二泵。第二液压回路还可包括同步液压泵，以及至少一个同步阀，该同步阀能够至少在供应位置和隔离位置之间移动，在供应位置中，同步泵的输出孔连接在同步液压泵和第二液压马达之间，在隔离位置中，同步液压泵被隔离。

附图说明

本发明的其他特征和优势将在阅读参考附图的以下详细描述时而变得显而易见，在图中：

图1是根据本发明的一个实施例的捣固机的侧视图，

图2是图1的捣固机的细节的侧视图，包括第一排和第二排捣固单元，其处于工作位置，用于同时夯实一部分铁路轨道的两个枕木；

图3是图1的捣固机的侧视图，其处于另一个工作位置，用于捣固开关的枕木；

图4是根据本发明的用于供应捣固机的两个邻近捣固单元的液压回路的实施例的示意图；

图5是根据本发明的用于供应捣固机的两个邻近捣固单元的液压回路的另一实施例的示意图；

图6是根据本发明的用于供应捣固机的两个邻近捣固单元的液压回路的另一实施例的示意图。

为了进一步清楚起见，在所有附图中，相同或相似的元件由相同的附图标记标识。

具体实施方式

图1至图3示出了用于从铁路轨道下方夯实的捣固机10，其包括：轨道12的部分，该轨道12的部分包括固定到搁置压载物上的枕木的两段导轨，以及包括开关(特别是一组开关导轨)的轨道部分。

捣固机10包括：机架28，其搁置在具有一个或多个轴的底盘30上，该一个或多个轴在轨道上滚动，该机架支撑第一排32的至少两个并且优选地至少四个捣固单元34，以及第二排36的至少两个并且优选至少四个捣固单元38，第二排36在机器的行进方向100上位于第一排32的后面并且与第一排32直接邻近。两排32、36之间的距离使得在图2所示的工作位置中，第一排32的捣固单元34用于在两段导轨的每一个的任一侧横向地，从第一枕木18的前面和后面，夯实在铁路轨道的第一枕木18下方的压载物，而第二排36的捣固单元38用于在两段导轨的每一个的任一侧横向地，从第二枕木20的前面和后面，夯实在铁路轨道的直接邻近第一枕木18的第二枕木20下方的压载物。为此，第一排32的每个捣固单元34包括前捣固工具40和后捣固工具42，在这种情况下分别为前一对镐40和后一对镐42的形式，其可定位在在第一枕木18的任一侧，类似地，第二排36的每个捣固单元38包括前捣固工具44和后捣固工具46，在这种情况下分别为前一对镐44和后一对镐44的形式，其可以定位在第二枕木20的任一侧上。

第一排的每个捣固单元34与本身直接邻近第二排36 32的捣固单元38相关联，以便形成子组件，在这种情况下是一对链接的邻近捣固单元48，该对由共同的捣固框架50(图1)支撑，该捣固框架50能够至少横向地相对于机架28移动，也就是说在垂直于导轨的大致方向上移动，并且还可以在纵向上移动，也就是说在导轨的大致方向上移动。每个捣固框架50的横向移动可以是相对于机架28的平移移动，或者如图1所示，围绕枢转轴52的枢转移动，该枢转轴52相对于机架28固定并且平行于机架28的纵向方向100，还或者每个捣固框架50的横向移动可以是由围绕平行于机架28的纵向方向的枢转轴的一个或多个旋转组成的平面移动。这同样适用于每个捣固框架50相对于机架28的任何纵向移动，在图1的实施例中，其通过沿枢转轴52平移而产生，但是可以通过任何其他方式实现。这些移动由致动器以已知的方式实现，这些致动器未在图中示出。

此外，第一排的每个捣固单元34设置有附加的致动器(图2)，其用于相对于相应的捣固框架50调节捣固工具40、42在纵向方向或横向方向上的定位。在适用的情况下，可以设置类似的致动器，以便调节第二排的捣固单元的捣固工具44、46的定位。结合相对于机架28调节捣固框架50的可能性以及相对于捣固框架50单独调节捣固单元34和可能38的可能性，这使得可以获得捣固单元34、38的相当大的定位自由和大范围的运动。

每对48链接的捣固单元34、38设置有致动器，以将第一排32的捣固单元34从工作位置垂直缩回到非操作位置，并将其从非操作位置展开到工作位置。类似地，每对链接的捣固单元48设置有缩回致动器，以将第二排36的捣固单元38从工作位置缩回到非操作位置，并将其从非操作位置展开到工作位置。第一排32和第二排36的捣固单元的缩回移动可以通过向上平移，向上枢转或用于从轨道垂直移除每个捣固单元的任何类型的移动来实现。该系统值得注意的是，分配给捣固单元38的第二排36的缩回致动器独立于第一排32的那些，在某种意义上，可以将第二排36的捣固单元38缩回到非操作位置，同时第一排32的相关联捣固单元34保持在工作位置，如图3所示。

捣固单元34、38的两排32、36的接近度由轨道枕木之间的间隔决定，并且实际上可能引起在第一排32的每个捣固单元34的(一个或多个)后捣固工具42与第二排36的直接邻近捣固单元38的(一个或多个)前捣固工具44之间产生碰撞或卡住石块的风险，特别是如果捣固工具42、44的运动不同步。

图2示出了第一排32的捣固单元34的后捣固工具42的运动包络线70的几何范围，以及第二排36的捣固单元38的邻近前捣固工具44的运动包络线72的几何范围。在图中可以看出，这些包络线70、72是切向的或甚至是重叠的：如果捣固工具42、44在没有同步的情况下被驱动，它们可能在存在来自压载物的石头时碰撞或卡住。通过使捣固工具42、44的运动同步来避免这种情况，使得当一个捣固工具靠近两个包络线70、72之间的切向平面74时，另一个捣固工具从其远离。理想地，邻近的捣固工具42、44应同时处于其最前位置并同时处于其最后位置，并且同相移动。

然而，假设第一排32的每个捣固单元34可独立于第二排36的相关捣固单元38垂直调节，则设想通过共同的马达驱动是非常复杂的。因此，每个捣固单元34和38分别设置有自己的驱动马达76和78，驱动马达76和78分别包括驱动轴80和82，以便在摆动夯实运动中(参见图5)驱动前后捣固工具40、42和44、46。为了避免两排邻近的捣固工具42、44之间的碰撞，提供了用于在第一排32的每个捣固单元34的马达76和第二排36的相关联捣固单元38的马达78之间进行同步的装置，而驱动轴80、82没有被机械地链接。

图5示出了串联连接第一液压马达76、第二液压马达78和主液压泵84的液压回路83，第一液压马达76用于产生第一排32的第一捣固单元34的捣固工具40、42的振动，第二液压马达78用于产生与第一捣固单元34邻近并且属于同一对48的第二捣固单元38的捣固工具44、46的振动，主液压泵84用于供应第一液压马达76和第二液压马达78。这里，第一马达76描绘为串联地在主液压泵84和第二马达78之间，但是也可以想到相反的布置。

两个液压马达76、78在其旋转速度优选为流速的线性或准线性函数的意义上是容积式的。考虑到液压马达76、78串联连接，忽略损失，来自主液压泵84并且穿过第一马达76的一定体积的油也通过第二马达78。然而，由于最靠近主液压泵的液压马达76中的液压泄漏引起的损失是不可忽略的，并且例如给出一个粗略的想法，损失可以高达通过该马达的体积的5％至10％。结果，为了保持两个液压马达76、78之间的同步，需要补充对离主液压泵84最远的液压马达78的供应，特别是在我们的示例中的第二马达。为此，同步液压泵86经由同步阀88与最远离主液压泵84的液压马达78并联连接。

用于控制液压供应回路83的电子电路90包括微控制器92，该微控制器92被设计成控制同步阀88，使得离主液压泵84最远的液压马达78的旋转从属于最接近主液压泵84的马达76的旋转。因此，仅由主液压泵84供应的马达76可以被称为主马达，并且由主液压泵84和同步液压泵86供应的马达78可以被称为从马达。

连接到微控制器92的一个或多个旋转传感器94用于至少确定主马达76的驱动轴80的瞬时速度，并且优选地还确定其角位置。类似地，连接到微控制器92的一个或多个旋转传感器96用于至少确定从马达78的驱动轴82的瞬时速度并且优选地还确定其绝对角位置。微控制器92比较以这种方式确定的值，并从中推断出从马达78是否正在延迟运行并且必须加速，或者是否正在快速运行并且必须减速。在第一种情况下，同步阀88定位成在主马达76和从液压马达78之间的连接处将同步泵86的输出孔连接到从液压马达78的供应孔。然后，同步泵86输送油流，该油流加入来自主液压泵84的油流并用于加速从马达78的旋转。在第二种情况下，同步阀88定位成隔离同步泵86，这由于主马达76中的损失而具有使从马达78减速的直接效果。

优选地，主马达76先前被称为第一马达，具体地是驱动第一排32的捣固单元34的马达，从马达78是驱动第二排36的邻近捣固单元38的马达。可以在主马达76和从马达78之间设置可选的隔离阀98，该阀用于在相应的捣固单元38不操作时隔离从马达78并限制能量消耗。可替代地，在没有这种旁通阀98的情况下，即使在相应的捣固单元38处于缩回的非操作位置时，也可以连续地供应从马达78。

至少当两排捣固单元32、36并联使用时，也就是说在没有开关的轨道部分中使用时，使用从马达78的旋转相对于主马达76从动的操作模式。优选地，同步液压泵86的尺寸设计成能够不仅补偿主马达76中的预期损耗，例如，同步液压泵86的标称流率严格大于主马达76的标称泄漏率，优选地大于主马达76的标称泄漏率的1.5倍，并且优选地小于主马达76的标称泄漏率的2倍。同步阀88本身必须具有适合于所需控制的响应时间。通过明智地选择控制元件的响应时间和控制规则，可以使从马达78的轴82的旋转与主马达76的轴80的旋转之间的相移最小化。换句话说，可以使从马达78的轴82的旋转相对于主马达76的轴80的旋转从动，以使相移变化最小化。

在具有开关的轨道部分中，当捣固单元38的第二排36处于缩回的非操作位置时，同步液压泵86被隔离并且可以空转或停止。如果存在隔离阀，则还可以完全隔离从马达78。

轨道12的部分由固定到搁置在压载物上的枕木的两段轨道组成，如此描述的通用捣固机10用于，在该轨道12的部分中：

-使用具有至少四个捣固单元的第一排32，在两段导轨的每一段的任一侧上横向地，从第一枕木18的前面和后面，夯实在第一枕木18下方的压载物；

-以及具有使用至少四个捣固单元的第二排36，在两段导轨的每一段的任一侧上横向地，从第二枕木20的前面和后面，同时夯实在直接邻近第一枕木18的第二枕木20下方的压载物。

轨道部分在主铁路轨道和发散铁路轨道之间包括开关，该开关包括至少支撑主铁路轨道的两段导轨和发散铁路轨道的一段发散导轨的至少一个枕木，主铁路轨道的两段导轨中的一段(称为外部导轨)比主铁路轨道的两段导轨中的另一段(称为内部导轨)更远离发散导轨的段，通用捣固机10用于，在该轨道的部分中：

-将第二排36的四个捣固单元38从工作位置缩回到非操作位置，然后

-独立于第二排36的四个捣固单元38，至少在横向位置并且优选在纵向位置中相对于彼此调节第一排32的四个捣固单元34，

-并且分别从开关的枕木的前面和后面夯实在开关的枕木下方的压载物：在内部轨道段的与发散轨道段相对的一侧上，以及在发散轨道段的与内部轨道段相对的一侧上，在外部导轨段的任一侧上横向地。

自然地，附图中示出的和上文讨论的示例仅以说明的方式提供并且是非限制性的。

在相关的情况下，主马达76可以驱动捣固单元38，然后从马达76驱动捣固单元34。

如图5所示，可以提供两个独立的液压回路83、183，一个用于通过容积泵84供应主马达76，另一个用于通过主容积泵184和经由同步阀188与主液压泵184并联连接的同步液压泵186供应从马达78。

用于控制液压供应回路183的电子电路90包括微控制器92，其被设计成控制同步阀188，使得从马达78的旋转从属于主马达76的旋转。

根据另一变型，如图6所示，图5的液压图修改为使用用于回路283的可变流量泵284来供应从马达78，泵284由电子控制电路90控制。

捣固机还可包括多于两排的捣固工具。特别地，捣固单元38可以在相关的情况下被修改以用于同时夯实两个或更多个枕木，使得固定到公共捣固框架50的一对48链接的捣固单元34、38可以执行在线夯实两个以上的枕木，并且在夯实单元38缩回之后，保留了使用第一排32的捣固单元34在具有开关的轨道部分中夯实压载物的可能性。

明确地规定，所描述的各种实施例可以彼此组合以形成其他实施例。

需要强调的是，在本说明书、附图和所附权利要求的基础上，所有这些特征对于本领域技术人员来说是显而易见的，所有这些特征即使没有特别描述，而不是与其他特定描述相关地描述，无论是单独的还是以任何组合，可以与这里公开的其他特征或特征组组合，只要没有明确排除，或者技术环境不能使这种组合不可能或无意义。

Claims (15)

1.一种捣固机(10)，至少包括：第一捣固单元(34)以及第二捣固单元(38)，所述第一捣固单元(34)包括第一捣固工具(40、42)和第一马达(76)，第一马达设置有驱动第一捣固工具(40、42)以便产生夯实运动的第一驱动轴(80)，所述第二捣固单元(38)与第一捣固单元(32)邻近并且包括第二捣固工具(44、46)和第二马达(78)，第二马达设置有驱动第二捣固工具(44、46)以产生夯实运动的第二驱动轴(82)，其特征在于，第一马达(76)是第一液压马达，第二马达(78)是第二液压马达，并且捣固机(10)包括用于同步供应第一液压马达(76)和第二液压马达(78)的装置。

2.根据权利要求1所述的捣固机(10)，其特征在于，捣固机包括用于同步供应装置的电子控制电路(90)，电子控制电路(90)包括用于确定第一驱动轴(80)的瞬时转速和/或位置的一个或多个传感器(94)，以及用于确定第二驱动轴(82)的瞬时转速和/或位置的一个或多个传感器(96)。

3.根据权利要求2所述的捣固机(10)，其特征在于，电子控制电路(90)根据从动规则控制同步供应装置，使得第二驱动轴(82)的瞬时速度跟随第一驱动轴(80)的瞬时速度。

4.根据权利要求2所述的捣固机，其特征在于，电子控制电路(90)根据从动规则控制同步供应装置，使得第二驱动轴(82)相对于第一驱动轴(80)在标称操作条件下具有小于10°的绝对角度偏移。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的捣固机，其特征在于，第一捣固单元(34)和第二捣固单元(38)相对于彼此定位，使得第一捣固工具(42)具有在第一几何包络线(70)内的轨迹，使得第二捣固工具(44)具有在第二几何包络线(72)内的轨迹，第二几何包络线位于距第一几何包络线(70)零或正的最小距离处，并且电子控制电路(90)根据从动规则控制同步供应装置，使得在标称使用条件下，第二捣固工具(44)处于距第一捣固工具(42)严格大于最小距离的距离处。

6.根据前述权利要求中任一项所述的捣固机，其特征在于，第一捣固单元(34)和第二捣固单元(38)相对于彼此定位，使得在给定第一轨道枕木(18)和第二轨道枕木(20)之间的标准间隔的情况下，在同步工作位置，第一捣固单元(34)用于夯实第一轨道枕木(18)，第二捣固单元(38)用于夯实直接邻近第一轨道枕木(18)的第二轨道枕木(20)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的捣固机，其特征在于，第一捣固工具(40、42)包括能够位于第一轨道枕木(18)的任一侧的一个或多个前捣固工具(40)以及一个或多个后捣固工具(42)，所述一个或多个前捣固工具优选地是成对的前镐，所述一个或多个后捣固工具优选地是成对的后镐，并且第二捣固工具(44，46)包括能够定位在优选地直接邻近第一轨道枕木(18)的第二轨道枕木(20)的任一侧的一个或多个前捣固工具(44)以及一个或多个后捣固工具(46)，所述一个或多个前捣固工具优选地是成对的前镐，所述一个或多个后捣固工具优选地是成对的后镐。

8.根据前述权利要求中任一项所述的捣固机，其特征在于，第一捣固单元(34)和第二捣固单元(38)由共同的捣固框架(48)支撑，捣固框架(48)能够相对于捣固机的框架(28)横向和/或纵向移动。

9.根据前述权利要求中任一项所述的捣固机，其特征在于，捣固机包括致动器(50)，致动器(50)用于使第二捣固单元(38)独立于第一捣固单元(34)在工作位置和非操作位置之间相对于捣固机的捣固框架(48)垂直地移动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的捣固机，其特征在于，同步供应装置包括用于同步供应第一液压马达(76)和第二液压马达(78)的共同的液压回路(83)。

11.根据权利要求10所述的捣固机(10)，其特征在于，用于同步供应的液压回路(83)包括用于供应第一液压马达(76)和第二液压马达(78)的至少一个主液压泵(84)。

12.根据权利要求11所述的捣固机(10)，其特征在于，主液压泵(84)与第一液压马达(76)和第二液压马达(78)串联连接，第一液压马达(76)连接在主液压泵(84)的输出孔和第二液压马达(78)之间。

13.根据权利要求12所述的捣固机(10)，其特征在于，用于同步供应的液压回路(83)还包括同步液压泵(86)以及至少一个同步阀(88)，所述至少一个同步阀(88)能够至少在供应位置和隔离位置之间移动，在供应位置中，同步泵(86)的输出孔连接在第一液压马达(76)和第二液压马达(78)之间，在隔离位置中，同步液压泵(86)被隔离。

14.根据权利要求1至10中任一项所述的捣固机，其特征在于，同步供应装置包括第一液压回路(83)和第二液压回路(183，283)，第一液压回路包括用于供应第一液压马达(76)的第一泵(84)，第二液压回路独立于第一液压回路(83)，并且包括用于供应第二液压马达(78)的第二泵(184、284)。

15.根据前述权利要求14所述的捣固机(10)，其特征在于，第二液压回路(183)还包括同步液压泵(186)以及至少一个同步阀(188)，所述至少一个同步阀(188)能够至少在供应位置和隔离位置之间移动，在供应位置中，同步泵(186)的输出孔连接在同步液压泵(186)和第二液压马达(78)之间，在隔离位置中，同步液压泵(186)被隔离。