CN109577114A - 用于轨道捣固机的捣固设备 - Google Patents

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    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines

Abstract

本发明涉及一种用于轨道捣固机的捣固设备(1)，其具有布置于在捣固设备框架中高度可调节地导引的支架(2)上的、设计成摆杆的捣固工具对，捣固工具对的确定用于插入道床(4)的下捣固镐端(5)用振动驱动器(6)可互相反向驱动并且可液压地相互进给。为了提高捣固设备的稳定性，建议捣固工具对的每个捣固工具(3)配有一个液压缸(11)和用于确定液压缸位置的位移传感器(12)，其中，液压缸(11)行程进给驱动器和捣固工具(3)的振动驱动器(6)，液压缸(11)的控制与位移传感器信号有关地进行。

Description

用于轨道捣固机的捣固设备
本申请是系统7-铁路维护有限责任公司于2014年01月22日申请的名称为“用于轨道捣固机的捣固设备”、申请号为201480016782.6的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于轨道捣固机的捣固设备，其具有布置于在捣固设备框架中高度可调节地导引的支架上的、设计成摆杆的捣固工具对，捣固工具对的确定用于插入道床的下捣固镐端用振动驱动器能互相反向驱动并且能液压地相互进给。
背景技术
捣固设备用捣固工具将在两个轨枕之间的区域(中间格室)内的道床的道渣扎入在轨枕支承于轨道下方的道渣中的区域内，并且通过捣固镐在可相互进给的对置捣固镐之间的动态振动压实道渣。捣固设备可以在一个工作周期中捣固一个、两个或多个轨枕(DE2424829A)。
捣固设备的运动包括捣固镐垂直插入道渣、进给运动(其中捣固镐端部相互闭合)和叠加的动态振动(该振动引起道渣颗粒的实际压缩)。已知使用液压缸来进行进给运动，液压缸通过连杆与具有偏心率的振动轴连接并且所述液压缸使进给运动与震颤式振动叠加(AT369455B)。该振动轴和连杆通过滚动轴承支承，该滚动轴承需要定期昂贵的维护。另外已知的解决方案使用通过液压缸的线性激励。在此，两个液压缸机械地串联。其中一个液压缸实施进给运动，另一个实施振动运动。在此产生的振动的大小以机械方式并且通过液压的激励确定。幅度的大小不可自由地调节。
用于压实的最佳捣固频率已知在25到40Hz之间，其中，捣固镐以更高的频率可以更容易进入道渣，因为仅出现更少的插入冲击并因此可以减小捣固镐设备的支承负载。
当今使用的捣固设备具有非常高的且昂贵的维护费。通常情况下，捣固设备每个季节都要至少部分地大修和维修。在一两次大修之后必须更换新的捣固设备。附加地已知，捣固设备配有带有飞轮的旋转振动轴，以便频率不会随着道渣逐渐压实下降太大。也已知，在控制进给缸时，幅度由于液压软管的弹性降低并因此压实效果下降。从各种研究中已知，降低的捣固幅度不利地影响压实效果并且同样减小进入道渣的程度。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，通过简单的方式改进开头所述类型的捣固设备，使得明显提高振动驱动器的稳定性。
本发明的该技术问题解决的方式是，捣固工具对的每个捣固工具配有一个液压缸和用于确定液压缸位置的位移传感器，其中，液压缸形成进给驱动器和捣固镐的振动驱动器，液压缸的控制与位移传感器信号有关地进行。
按本发明，使用唯一一个共同的液压缸用于至少一个捣固镐(必要时多个捣固镐对的多个同步驱动的捣固镐)的进给运动和振动运动。液压缸配有传感器，该传感器例如不断地检测液压活塞精确的位置。因为相比现有技术在驱动器的功率级中未设有旋转的部分，所以在最简单的构造中明显改善了振动驱动器的稳定性。
在位移传感器和液压缸形成一个结构单元，且位移传感器集成在尤其是液压缸中时，获得特别坚固的，即不易出故障且简单的结构条件。
为了操作液压缸建议直接地布置在液压缸液上的压缸控制阀，尤其是伺服或比例阀。液压管道应当尽可能短，以便将液压软管的弹性、在冲击载荷情况下的存储效果(减振效果)保持得较低。一般的要求是在最大频率为50Hz时捣固镐端部上的幅度为3-6mm。接近上限的压实幅度更好地适合例如用于(在轨道清洗和轨道改造或轨道新建之后)松散的道渣。
为捣固，通过装入液压缸的或加装在外部的位移传感器检测当前的液压缸位置。可以使用每个适合的具有此功能的测量传感器。检测到的位置例如与额定位置比较，并且利用差值相应地控制各液压缸控制阀，为此，设置控制调节系统。液压缸位置即由控制调节系统根据位移传感器信号可预先确定或可调节，其中，尤其是液压缸的线性进给运动可与振动叠加。
控制调节系统根据捣固镐端部的高度和进给位置预先确定振动、振动幅度和振动频率。额定位置通过电信号变化曲线被预先确定。为此，例如为线性进给运动预先确定线性升高的电压(斜坡)。捣固设备的开口宽度、捣固镐对的捣固镐端部的距离在此对应于确定的预先给定的电压。振动又对应于与进给电压叠加的交流电压。因此，交流电压的幅度对应于振动幅度，交流电压的频率对应于捣固频率。
本发明的主要优点是简单的结构方式，该结构方式不用易磨损的滚动轴承、连杆和进给缸的联接装置的连杆在振动轴上的轴承装置就足以发挥作用，并且不需要飞轮。此外，捣固设备开口宽度，即捣固镐端部之间的距离可无级地调节，并且可以容易地对捣固频率的任意自由地预选，例如镐为了较小的插入冲击而以50Hz的插入和镐为减小磨损和噪音在工作位置中以35Hz的压实。捣固幅度的连续的调节和其信号形状(矩形、正弦形、三角形、锯齿形)允许与各轨床条件最佳的匹配。若设有调节回路，则在阻力改变时通过调节回路自动地再调节捣固运动，以此确保维持期望的捣固幅度和频率。
通常由控制调节系统预先确定进给位移。但若道渣已经高度压实，则实际运动与额定运动必然偏离。因此，为了可以有针对性地压实道渣，建议控制调节系统根据尤其是用压力传感器测得的液压缸压力预先确定振动、振动幅度和振动频率。因此，通过在液压缸中的压力测量可以推断出道床的压实情况。
通过本发明，可以实现捣固设备或单镐系统的各种工作状态，如用于各种捣固镐的尤其是不同的频率、不同的幅度等。捣固设备的实际位移和额定位移的记录以简单的方式通过测量值检测实现，以此可以对所达到的压实进行质量控制。因此，也可以报告道床的状态(松散、结痂、弄脏)。对道床条件的变化可以直接和自动地反应。因此，可以在松散的道床中开始就提高进给速度并且还增大幅度。若道床通过捣固变得更紧密则可以无级地再调校幅度和频率。
附图说明
附图中例示出本发明的主题。附图示出：
图1是按本发明的捣固设备部分剖切的侧视图以及
图2是表示捣固工具的进给位置的曲线图。
具体实施方式
用于轨道捣固机的捣固设备1还包括布置在支架2上的、设计成摆杆的具有捣固工具3的捣固工具对，捣固工具对的确定用于插入道床4的下捣固镐端5用振动驱动器6互相反向可驱动并且可以以进给位移s液压地相互进给。支架2在具有导向装置8的捣固设备框架7中高度可调节地导引并且可通过调节缸9移动到期望的高度位置中。捣固工具3设计双臂杆，该双臂杆可偏转地支承在支架2上。各捣固工具3的一个臂由捣固镐10构成，并且在各捣固工具3的另一个臂上作用有液压缸11，该液压缸的另一端又支承在支架2上。
捣固工具对的每个捣固工具3都配有液压缸11和用于确定液压缸位置的位移传感器12，其中，液压缸11形成进给驱动器和用于捣固镐10的振动驱动器，并且液压缸11的控制与位移传感器信号有关地进行。因此，用位移传感器12可以不断地确定液压缸11的准确活塞冲程位置，即液压缸的两个铰接点(一个铰接点在捣固工具3上，另一铰接点在支架2上)之间的距离。在该实施例中，位移传感器12和液压缸11构成一个结构单元，位移传感器12集成到液压缸11中。
为操作液压缸而设有直接地设置在液压缸11上的液压缸控制阀13、尤其是伺服或比例阀。液压系统的供给管道，即泵管道和油管道为清楚起见未示出。给捣固设备供给以液压能量通过普通的液压设备实现。
液压缸位置由控制调节系统14根据位移传感器信号可预先确定。为此，控制调节系统14通过控制线路15邻接在液压缸控制阀13上并且通过测量线路16邻接在位移传感器12上。控制调节系统14可以预先确定振动，即振动幅度和振动频率，这根据捣固镐10的高度位置h和进给位置s进行。因此，捣固镐10的进给和振动激励由液压缸进行，其中，每个捣固镐10都提供有一个液压缸11或可以为多个同步运动的捣固镐10提供一个液压缸11。在图2示出，液压缸11的线性进给运动可与振动叠加。

Claims (5)

1.一种用于轨道捣固机的捣固设备(1)，其具有布置于在捣固设备框架中高度可调节地导引的支架(2)上的、设计成摆杆的捣固工具对，所述捣固工具对的确定用于插入道床(4)中的下捣固镐端(5)用振动驱动器(6)能互相反向驱动并且能液压地相互进给，其特征在于，捣固工具对的每个捣固工具(3)都配有一个液压缸(11)和用于确定液压缸位置的位移传感器(12)，所述位移传感器(12)不断地检测液压活塞精确的位置，其中，所述液压缸(11)形成进给驱动器和所述捣固工具(3)的振动驱动器(6)，并且所述液压缸(11)的控制与位移传感器信号有关地进行，并且设有液压缸控制阀(13)，用于操作液压缸(11)，所述液压缸控制阀(13)直接地布置在所述液压缸(11)上，所述液压缸(11)的线性进给运动能与振动叠加，控制调节系统(14)根据用压力传感器测得的液压缸压力预先确定振动幅度和振动频率。
2.根据权利要求1所述的捣固设备，其特征在于，所述位移传感器(12)和所述液压缸(11)形成结构单元，并且所述位移传感器(12)集成在所述液压缸(11)中。
3.根据权利要求1所述的捣固设备，其特征在于，所述液压缸位置由控制调节系统(14)根据位移传感器信号预先确定。
4.根据权利要求3所述的捣固设备，其特征在于，所述控制调节系统(14)根据所述捣固镐的高度和进给位置(±h，±s)预先确定振动幅度和振动频率。
5.根据权利要求1所述的捣固设备，其特征在于，所述液压缸控制阀(13)是伺服阀或比例阀。
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