CN111527263A - 用于运行轨道施工机器的捣固机组的方法和用于压实道床的捣固设备以及轨道施工机器 - Google Patents

Abstract

在用于运行轨道施工机器(1)的捣固机组(8)的方法中，首先在道床(19)上提供具有捣固机组(8)的轨道施工机器(1)。捣固机组(8)的至少一个部件(18、24)被加速。由传感器检测至少一个与加速度相关联的测量参量。根据所述至少一个测量参量通过分析单元确定捣固机组(8)的损坏状态。

Description

用于运行轨道施工机器的捣固机组的方法和用于压实道床的 捣固设备以及轨道施工机器

技术领域

本发明涉及一种用于运行轨道施工机器的捣固机组或者说道床捣固机组的方法，并且还涉及一种用于压实道床的捣固设备以及一种轨道施工机器。

背景技术

由导轨导引的轨道施工机器用于维护道床。这种轨道施工机器为了压实道床而具有沿竖直方向可移动的捣固机组，所述捣固机组具有机组框架和至少两个相对于机组框架可移动的捣固镐。捣固机组在运行时重复地在复位位置与嵌接位置之间沿竖直方向移动，在复位位置中，捣固机组没有与道床嵌接；在嵌接位置中，捣固机组与道床嵌接。此外，至少两个捣固镐相对于机组框架周期性地运动。在此，捣固机组很强地受到负荷，其中可能导致捣固机组的损坏、尤其是捣固镐的断裂。在捣固机组损坏时，道床只不充分地被压实，并且可能导致捣固机组的可运行的部件的过度负荷。因此，为了尽可能早地识别捣固机组的损坏，定期执行耗时和耗资较大的控制和维护工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于运行轨道施工机器的捣固机组的方法，该方法在运行时提高捣固机组的可靠性和经济性。

该技术问题通过具有权利要求1的特征的方法解决。根据本发明认识到，通过加速捣固机组的至少一个部件并且通过检测至少一个与加速度相关联的测量参量，能够根据至少一个测量参量确定捣固机组的损坏状态。因此可以特别可靠地并且在发生损坏之后立即、尤其自动化地确定捣固机组的损坏。通过可靠地和较早地识别损坏，可以可靠地防止捣固机组的可运行的部件的过度负荷和在沿轨道无法确定的区段上的不充分的道床压实。可以省去用于确定损坏状态的对捣固机组的定期目检。捣固机组因此可以特别可靠地和经济地运行。

捣固机组的至少一个部件可以理解为捣固机组的部件或部件的一部分。捣固机组可以包括机组框架、至少两个安置在机组框架上的并且相对于机组框架可移动的捣固镐载体和用于使至少两个捣固镐载体相对于机组框架移动的捣固镐驱动器。在所述至少两个捣固镐载体的每个上可以安置捣固镐。优选地，捣固机组借助机组驱动器能够沿竖直方向移动。捣固机组可以尤其借助机组驱动器作为整体被加速。捣固机组的至少一个部件的加速也可以通过以下方式实现，即至少一个部件、尤其是机组框架和/或至少两个捣固镐载体和/或至少两个捣固镐和/或捣固镐驱动器或者所述至少一个部件的一部分被加速。

可以借助驱动装置和/或借助单独的励磁驱动器和/或借助励磁制动器进行加速。驱动装置可以包括机组驱动器和捣固镐驱动器。励磁驱动器可以任意地定位在捣固机组上并且与道床压实无关地运行。借助励磁制动器可以使捣固机组的至少一个部件的运动减速。

可以不连续地和/或周期性地进行加速。在加速时可以提高和/或减小至少一个部件的运动速度。

为了检测至少一个与加速度相关联的测量参量，可以检测为了加速所需的驱动力和/或加速度。驱动力也理解为为了负向的加速、即为了减速所需的制动力。可以在捣固机组的至少一个部件上检测至少一个测量参量。也可以在与所述至少一个部件相间隔的位置上检测至少一个测量参量。至少一个测量参量也可以是与驱动力相关联的参量、尤其是液压缸中的液压压力和/或电动机中的电流。至少一个测量参量也可以是与加速度相关联的测量参量、尤其是速度和/或角速度。

可以在时间上连续地或者在不连续的时间点检测至少一个测量参量。可以模拟地或数字地确定损坏状态。优选地，在捣固机组上的至少两个、尤其至少三个、尤其至少四个测量位置上检测至少一个测量参量。

可以这样确定捣固机组的损坏状态，从而区分捣固机组的可运行性与损坏。可运行的捣固机组理解为未损坏的捣固机组。也可以这样确定损坏状态，从而确定损坏的类型和/或位置和/或严重性。例如可以针对捣固机组的部件中的其中一个确定损坏状态。由此有利地实现了可以快速和可靠地鉴别和更换捣固机组的损坏的部件。

为了确定损坏状态，可以确定至少一个测量参量的改变。至少一个测量参量的改变的速度例如也可以被考虑用于确定捣固机组的损坏状态。因此可以将捣固机组的随时间增加的磨损与捣固机组、尤其是捣固机组的部件的突然失灵区分开。

根据权利要求2的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。至少两个捣固镐中的一个的损坏例如可能导致轴承间隙的改变和/或捣固镐的质量的改变。在用于加速捣固镐的驱动力恒定的情况下，与加速度相关联的至少一个测量参量和捣固镐的损坏一起发生改变。因此，可以通过至少两个捣固镐的加速特别可靠地识别捣固机组、尤其是至少两个捣固镐中的一个的损坏。为了压实道床，至少两个捣固镐可以借助驱动装置尤其相对于机组框架被加速。优选地，通过捣固镐驱动器加速捣固镐。

根据权利要求3的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。至少两个捣固镐在捣固机组运行时特别强地受到负荷。因此，至少两个捣固镐受到较大磨损，由此不能排除至少两个捣固镐的断裂。在至少两个捣固镐中的一个断裂时，只还部分地并且因此不充分地进行道床压实。通过立即和可靠地确定至少两个捣固镐的损坏，可以在损坏之后立即更换捣固镐，由此可以可靠地和经济地运行捣固机组。

可以直接在至少两个捣固镐上检测至少一个测量参量。也可以在至少两个捣固镐载体上和/或在驱动装置上、尤其在捣固镐驱动器上、尤其在捣固镐驱动器的驱动器壳体上、和/或在机组框架上检测至少一个测量参量。驱动器壳体可以至少部分包围捣固镐驱动器的传动装置并且也被称为传动箱。

根据权利要求4的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。可以特别简单和可靠地检测捣固机组、尤其是捣固机组的部件的位置和/或定向。位置可以例如是捣固机组相对于机组载体的竖直位置。定向可以是捣固镐载体的旋转角。驱动装置的为了驱动捣固机组所需的传感器例如可以用于检测至少一个测量参量。例如可以借助位置传感器和/或旋转编码器检测位置和/或定向。例如霍尔传感器和/或电位计和/或绳长编码器(或者说拉绳编码器)和/或超声波传感器和/或激光传感器可以用于检测至少一个测量参量。

根据权利要求5的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。借助驱动装置进行对至少一个部件的加速。可以直接在驱动装置上可靠地检测与加速度相关联的测量参量。驱动装置通过至少两个捣固镐载体作用于至少两个捣固镐。通过在至少两个捣固镐载体中的一个上检测至少一个测量参量，沿着负载流、在驱动装置与特别强地受到负荷的至少两个捣固镐之间检测至少一个测量参量。因此尤其可以特别可靠地确定至少两个捣固镐的损坏。

至少一个测量参量可以是至少两个捣固镐载体的角加速度和/或尤其是载体轴承的线加速度，至少一个捣固镐载体通过载体轴承与捣固镐驱动器连接。至少一个测量参量也可以是驱动装置、尤其是机组驱动器和/或捣固镐驱动器的调节路径。因此可以特别稳定和可靠地检测至少一个测量参量。

根据权利要求6的方法确保了轨道施工机器的可靠性和经济性。液压压力可以是捣固镐驱动器和/或机组驱动器的液压液体的压力。液压压力因此可以与驱动力相关联。因为驱动力通过捣固机组的惯性与加速度相关联，所以可以根据液压压力特别简单和稳定地确定至少一个测量参量。

根据至少一个测量参量可以确定作用在至少两个捣固镐上的力矩和/或作用在至少两个捣固镐上的力。至少一个测量参量也能够以由驱动装置提供的驱动力和/或驱动力矩的形式确定。根据力和/或力矩的改变可以确定捣固机组的损坏状态。

根据权利要求7的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。在复位位置中，捣固机组没有与道床嵌接或者说啮合。通过在复位位置中检测至少一个测量参量，可以排除道床对捣固机组的至少一个部件的加速度的影响。因此，例如道床的沿轨道改变的特性没有对至少一个测量参量产生影响。因此可以特别稳定和可靠地识别捣固机组的损坏状态。

根据权利要求8的方法确保了轨道施工机器的可靠性和经济性。至少一个参考参量可以相应于在特定的损坏状态中的至少一个测量参量。优选地，至少一个参考参量相应于针对捣固机组的可运行的状态和/或针对捣固机组的损坏的状态和/或针对捣固机组的至少一个部件的损坏的状态的至少一个测量参量。因此，通过比较至少一个测量参量与至少一个参考参量可以可靠地确定捣固机组的与可运行性不同的损坏状态。

优选地将至少一个测量参量与多个参考参量进行比较。至少两个参考参量可以相应于多个特定的损坏状态。因此，通过将至少一个测量参量与所述多个参考参量进行比较，不只可以确定是否存在捣固机组的损坏，而且还可以确定以何种程度、在哪个位置和哪个部件上存在捣固机组的损坏。

优选地，通过检测在特定的损坏状态中的至少一个测量参量检测至少一个参考参量。也可以一次性地、尤其在安装捣固机组时和/或在维护捣固机组之后确定至少一个参考参量。可以定期地、尤其在最多100个捣固周期之后、尤其在最多10个捣固周期之后、尤其在每个捣固周期之后确定至少一个参考参量。捣固周期包括捣固机组从复位位置移动到嵌接位置并且返回到复位位置。至少一个参考参量因此可用于随后与至少一个测量参量进行比较。由此有利地也实现的是，至少一个参考参量可以单独地适配于相应的捣固机组、尤其适配于捣固机组的单独的运动学和机械特性，并且尤其适配于常见的磨损。

根据权利要求9的方法确保了轨道施工机器的可靠性和经济性。可以在至少一个测量参量与至少一个参考参量(形式为之前检测的至少一个测量参量)不同时特别简单和可靠地确定捣固机组的损坏。参考参量也可以包括多个在更早的时间点检测到的测量参量。也可以将多个在时间上相互间隔开的测量参量与至少一个参考参量进行比较，以确定损坏状态。损坏状态的确定因此相对于随机的测量偏差特别稳定。

为了根据至少一个测量参量确定至少一个参考参量，可以在捣固机组运行之前从捣固机组取下所述至少两个捣固镐。

根据权利要求10的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。至少一个测量参量例如可以是至少一个部件的位置和/或定向。通过确定至少一个测量参量的随时间的变化曲线，可以从位置和/或定向推断出至少一个部件的加速度。对至少一个测量参量的检测在此是特别简单和稳定的。

根据随时间的变化曲线可以检测至少一个测量参量的随时间的改变。例如可以确定的是，捣固机组、尤其是捣固机组的各个部件已经磨损的程度，和/或是否存在捣固机组的突然性损坏，尤其是至少两个捣固镐之一的断裂。

例如可以确定至少一个测量参量的幅度和/或相移和/或频率，以用于确定损坏状态。例如可以确定线性加速度和/或角加速度的幅度，以用于确定损坏状态。优选确定线性加速度和/或角加速度的相移，以用于确定捣固机组的损坏状态。

根据权利要求11的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。结构模型优选包括关于捣固机组的几何设计和/或支承结构和/或材料、尤其是密度和/或刚性的信息。根据结构模型和至少一个测量参量，可以特别可靠地推断出损坏状态，和/或可以确定损坏的形成。例如可以根据结构模型确定，哪些部件受损，尤其是至少两个捣固镐和/或支承部位和/或驱动装置是否受损，和/或其受损的程度。除了损坏状态以外还可以确定捣固机组的磨损状态。因此，捣固机组的可运行性可以被特别充分地利用，由此提高轨道施工机器的经济性。

根据权利要求12的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。优选当至少一个测量参量超过至少一个阈值时，探测到捣固机组的损坏。至少一个测量参量例如可以在捣固机组的能运行的状态下是很小的，并且在捣固机组损坏的情况下增大。在超过预设的至少一个阈值时可以直接确定损坏，尤其不用与另外的值进行另外的比较。可以固定地预设阈值。因此可以特别简单和可靠地确定损坏。

至少一个用于检测至少一个测量参量的传感器为此例如可以与捣固机组的重心相间隔地安置在捣固机组上。至少一个传感器可以作为用于检测加速度的加速度传感器沿竖直方向定向。在捣固机组的能运行的状态下，作用在至少一个传感器上的加速度是很小的。在至少两个捣固镐断裂时，至少一个传感器沿竖直方向的加速度可能明显增大。在超过至少一个阈值时可以探测到捣固机组的损坏。

为了确定捣固机组的损坏，也可以将测量参量与参考参量之间的差与阈值进行比较。

根据权利要求13的方法确保了轨道施工机器的更高的可靠性和经济性。通过在探测到损坏之后中断捣固机组的运行，可以防止道床只不充分地被压实以及捣固机组承受更高的负荷。在探测到损坏时，也可以针对用户提供信号、尤其是警告音和/或光学信号。由此有利地实现的是，捣固机组的损坏在发生损坏后立即被用户感知到。

该方法的以下细节和特征可以任意相互组合并且与已经提到的特征组合：

根据至少一个测量参量，可以推断出捣固机组的、尤其是捣固机组的动态系统中的质量损失。根据所述质量损失可以确定捣固机组的损坏状态。

根据至少一个测量参量可以确定捣固机组、尤其是捣固机组的部件的运动模式。可以根据运动模式的改变确定捣固机组的损坏状态。

此外，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于压实道床的捣固设备，其在运行时具有更高的可靠性和经济性。

该技术问题通过具有权利要求14的特征的捣固设备解决。根据本发明的捣固设备的优点相应于根据本发明的方法的优点。捣固设备尤其可以通过权利要求1至13的至少任一项中的特征被扩展。优选地，捣固机组可沿竖直方向移动地安置在机组载体上。至少一个传感器可以构造为加速度传感器和/或压力传感器和/或位置传感器和/或旋转编码器和/或电流强度传感器。至少一个传感器优选与分析单元信号连接。捣固设备可以具有用于控制驱动装置和/或用于信号化地通知捣固机组的损坏状态的控制单元。为了信号化地通知损坏状态，控制单元可以具有用户界面。优选地，控制单元构造用于在分析单元信号化地通知损坏时中断捣固设备、尤其是捣固机组的运行。控制单元也可以构造用于，当分析单元信号化地通知捣固机组的损坏时通过用户界面将信号、尤其是信号音和/或视觉信号输出至用户。

此外，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有捣固设备的轨道施工机器，其具有更高的可靠性和经济性。

该技术问题通过具有权利要求15的特征的轨道施工机器解决。根据本发明的轨道施工机器的优点相应于根据本发明的捣固设备的优点。轨道施工机器尤其可以通过权利要求1至14的至少任一项中的特征被扩展。

附图说明

本发明的其它特征、优点和细节由以下对多个实施例的描述得到。在附图中：

图1示出了由导轨导引的轨道施工机器的示意图，所述轨道施工机器具有用于道床压实的捣固设备；

图2示出了图1中的捣固设备的示意性的正视图，其中，捣固设备的捣固机组布置在复位位置中，在复位位置中，捣固机组的四个捣固镐没有与道床嵌接；

图3示出了图1中的捣固设备的示意性的正视图，其中，捣固机组布置在嵌接位置中，在嵌接位置中，四个捣固镐与道床嵌接；

图4示出了图1中的捣固设备的示意性的侧视图，其中，捣固机组布置在嵌接位置中；

图5示出了捣固机组的捣固镐驱动器上的线性加速度随时间的变化曲线以及针对能运行的捣固机组的矢量图；

图6示出了捣固镐驱动器上的线性加速度随时间的变化曲线以及针对损坏的捣固机组的矢量图；

图7示出了捣固机组的角加速度随时间的变化曲线以及针对能运行的捣固机组的矢量图；

图8示出了捣固机组的角加速度随时间的变化曲线以及针对损坏的捣固机组的矢量图；

图9示出了根据另外的实施例的捣固机组的示意性的正视图，该捣固机组具有捣固镐驱动器和两个布置在捣固镐驱动器上的位置传感器；并且

图10示出了根据另外的实施例的捣固机组，其中，捣固镐驱动器包括两个液压缸，并且其中，在两个液压缸上分别布置有压力传感器。

具体实施方式

轨道施工机器1具有机器框架2、至少两个支承在机器框架2上的轴3、机器驱动器4和用于道床压实的捣固设备5。轴3沿水平的x方向相互间隔地布置在轨道施工机器1上。x方向和竖直的z方向以及水平的y方向共同形成相对于机器固定的坐标系。可由导轨导引的轮子6可转动地支承在轴3上。机器驱动器2构造用于旋转地驱动所述轴3中的至少一个轴的轮子6。

捣固设备5具有机组载体7、支承在机组载体7上的捣固机组8、驱动设备9、传感器10和分析单元11。在机组载体7与捣固机组8之间布置有线性导引件12。捣固机组8可以通过线性导引件12沿z方向相对于机组载体7可位移地移动。

驱动装置9包括机组驱动器13和捣固镐驱动器14。机组驱动器13作用在机组载体7与捣固机组8之间，并且提供用于使捣固机组8相对于机组载体7移动的机组力F_A。捣固机组8具有机组框架15。两个捣固镐载体16沿x方向相互间隔地安置在机组框架15上。捣固镐载体16分别通过平行于y方向定向的载体轴17可旋转地支承在机组框架15上。

捣固镐驱动器14构造为线性驱动器并且分别作用在机组框架15与其中一个捣固镐载体16之间。捣固镐驱动器14具有液压驱动器和偏心驱动器。液压驱动器在很小的移动频率时确保高的移动幅度。偏心驱动器构造用于提供很小的移动幅度和高的移动频率、尤其是压实频率f_V。液压驱动器和偏心驱动器均作用在机组框架15与相应的捣固镐载体16之间。捣固镐驱动器14构造用于在相应的捣固镐载体16上提供驱动力F_V。在相应的捣固镐载体16的下侧分别安置有两个捣固镐18。因此，通过相应的捣固镐载体16和安置在其上的捣固镐18可以将驱动力F_V传递至道床19。

传感器10通过信号线路20与分析单元11信号连接。分析单元11又与控制单元21信号连接。控制单元21具有用于与用户交换信息的用户界面22。分析单元11包括用于存储至少一个参考参量的存储器件23。

传感器10构造为加速度传感器，并且布置在捣固镐驱动器14的驱动器壳体24上。传感器10构造用于检测沿x方向、沿y方向和沿z方向的线性加速度a＝[a_x,a_y,a_z]以及用于检测围绕x方向、y方向和z方向的角加速度α＝[α_x,α_y,α_z]。

以下描述轨道施工机器1的运行和捣固设备5的运行：

为了铺设或维护道床19，轨道施工机器1借助机器驱动器4在轨道25上沿x方向行驶。捣固设备5的中轴线26在此居中地定位在为了承载轨道25布置在道床19上的轨枕27之上。

在用于道床压实的工序开始时，捣固机组8位于复位位置28中。捣固机组8位于线性导引件12的上部终端位置处，并且安置在捣固机组8上的捣固镐18没有与道床19嵌接。捣固机组8是能运行的并且不具有损坏。

通过控制单元21的信号激活捣固镐驱动器14。捣固镐驱动器14通过载体轴承29与两个捣固镐载体16连接。捣固镐驱动器14将周期性的升降运动传递至相应的捣固镐载体16。可旋转地支承的捣固镐载体16在此周期性地围绕相应的载体轴17运动。沿x方向相互间隔的捣固镐18周期性地彼此相向或远离地运动。

从捣固镐驱动器14传递至两个捣固镐载体16的周期性的升降运动具有35赫兹至45赫兹的压实频率f_V。通过捣固镐载体16的支承轴17并且通过捣固镐驱动器14的驱动器壳体24将支承力传递至机组框架15，并且支承力激励捣固机组8产生具有机组频率f_A的振动。机组频率f_A基本上相应于压实频率f_V。机组频率f_A也作用于驱动器壳体24并且使其处于振动中。

安置在驱动器壳体24上的传感器10检测六个测量参量，所述测量参量形式为线性加速度a的矢量和角加速度α的矢量。由传感器10检测的加速度a、α与捣固机组8的质量m_A、尤其是相应的捣固镐18的质量m_S有关。在借助捣固镐驱动器14驱动两个捣固镐载体16时，驱动力F_V在复位位置28中只克服惯性力F_T。针对质量m的线性加速度通常适用的是：

F_V＝F_T＝m·a (1)

由此可以看出的是，在质量m改变时，加速度a和/或驱动力F_V也改变。

类似地适用于角加速度：

M_V＝M_T＝I(m)·α (2)

M_V是驱动力矩，I是转动惯量，并且M_T是基于角加速度α和基于转动惯量I作用的惯性力矩。尤其地，线性加速度a的机组振幅S_a和角加速度α的机组振幅S_α与捣固机组8的质量m_A、尤其是捣固镐18的质量m_S有关。

针对未损坏的捣固机组8确定测量参量a、α的变化曲线，并且将其作为参考参量a₀、α₀存储在存储器件23中。参考参量和由此得到的另外的参量在以下用指数0表示。在图5中示出了能运行的捣固机组8的线性加速度a₀随时间t的变化曲线。矢量图附加地给出了关于线性加速度a₀的相移

的信息。图7示出了未损坏的、能运行的捣固机组8的角加速度α₀随时间t的变化曲线和用于示出角加速度α₀之间的相移

的矢量图。

在用于压实道床19的捣固周期开始时，捣固机组8借助机组驱动器13与z方向相反地移动到道床19上。

在嵌接位置30中，捣固机组8位于线性导引件12的下部的端部上。四个捣固镐18插入道床19中。在图3和图4中示出布置在嵌接位置30中的捣固机组8。当在复位位置28与嵌接位置30之间移动期间和在嵌接位置30中均保持捣固镐驱动器14的运行。除了捣固镐18以压实频率f_V的高频移动以外，沿x方向相互间隔的捣固镐18借助捣固镐驱动器14在嵌接位置30中相向运动。通过捣固镐18的两个移动分量的叠加进行道床19的压实。

在压实道床19时，有较高的静态的和动态的负载作用于捣固机组8上、尤其是捣固镐18上。由此，由于四个捣固镐18之一的断裂导致捣固机组8的损坏。

捣固机组8借助机组驱动器13从嵌接位置30移动回到复位位置28。捣固周期因此结束。在下一捣固周期开始之前，轨道施工机器1、尤其是捣固设备5沿x方向这样移动，使得中轴线26居中地布置在沿x方向的下一轨枕27之上。

由于捣固镐18的断裂，捣固镐的质量m_S减小。因此捣固机组的质量m_A也减小。由此，与驱动力F_V相反作用的惯性力F_T和惯性力矩M_T改变。这又影响捣固机组8的振动特性。

在下一捣固周期开始时，借助传感器10重新检测测量参量a、α。根据损坏的捣固机组8检测的测量参量a、α和由此产生的另外的参量在以下用指数1表示。为了确定损坏状态，将当前的测量参量a₁、α₁与参考参量a₀、α₀进行比较。尤其将测量参量a₁、α₁的机组振幅S_a,1、S_α,1和相移

与参考参量a₀、α₀的机组振幅S_a,0、S_α,0和相移

进行比较。如果测得的机组振幅S_a,1、S_α,1与机组振幅的参考参量S_a,0、S_α,0之间的差达到或超过阈值SW_S，那么探测到捣固机组8的损坏。同样，如果测得的相移

与相移的参考参量

之间的差超过相移的阈值

那么探测到捣固机组8的损坏。如果如下是适用的，那么就确定捣固机组损坏：

|S₁-S₀|≥SW_S (3)

图6示出了针对损坏的具有断裂的捣固镐18的捣固机组8的在传感器10上检测到的线性加速度a₁随时间的变化曲线。从图6得到线性加速度的机组振幅S_a,1和相移

在图8中示出了损坏的捣固机组8的角加速度α₁随时间t的变化曲线。从图8得到角加速度α₁的机组振幅S_α,1和相移

从图5至图8可以看出的是，捣固镐18的断裂和捣固机组的质量m_A的与之相关的减小导致测量参量a₁、α₁与参考参量a₀、α₀相比的明显改变。因此可以可靠地识别捣固机组8的损坏、尤其是捣固镐18的损失。

分析单元11探测捣固机组8的损坏。基于分析单元11的信号，控制单元21中断捣固机组8的运行。通过用户界面22向用户信号化地通知捣固机组8的损坏。

在图9中描述了捣固设备5的另外的实施方式。与之前的实施方式不同地，捣固设备5包括两个传感器10，所述传感器构造为位置传感器。两个传感器10分别布置在捣固镐驱动器14上并且构造用于检测捣固镐驱动器14的调节路径s。传感器10通过信号线路20与分析单元11信号连接。

以调节路径s的形式检测测量参量s。根据测量参量s，首先通过确定调节路径在不连续的时间步长dt上的改变ds来确定调节速度s’＝ds/dt。根据调节速度在不连续的时间步长dt上的改变ds’来确定调节加速度s”＝d²s/dt²。

为了确定捣固机组8是否具有损坏，与根据利用加速度a、α的前述实施方式相同地利用调节加速度s”进行确定。

作为对检测调节路径s的备选，也可以检测例如载体轴承29或者捣固机组8的其它部件的沿x方向和/或沿y方向和/或沿z方向的位置。也可以检测例如捣固镐载体16之一的围绕x方向和/或围绕y方向和/或围绕z方向的定向。

图10示出了捣固设备5的另一实施方式。与之前的实施方式不同地，捣固设备5具有形式为压力传感器的两个传感器10。两个传感器10构造用于检测分别处于捣固镐驱动器14的液压缸31中的液压液体的压力。两个传感器10通过压力线路32与液压缸31连接。传感器10通过信号线路20与分析单元11信号连接。

为了确定捣固机组8的损坏，将压力p的随时间的变化曲线与参考压力p₀的随时间的变化曲线进行比较。捣固机组8的质量m的改变导致惯性力F_T的改变并且因此导致对于加速度a必要的驱动力F_V的改变。如果测量参量p与参考参量p₀之间的差的数值超过阈值SW_P，则识别到捣固机组8的损坏。

根据另一实施方式，在分析单元11中存储有捣固机组8的结构模型。结构模型包括捣固机组8的部件、部件的质量、部件的支承结构以及部件的材料和刚性。根据作用于捣固机组8上的驱动力F_V和检测到的至少一个测量参量a、α、p、s，可以借助结构模型推断出捣固机组8的特定的损坏。例如可以识别特定的捣固镐18的质量m_s的减小。根据至少一个测量参量a、α、p、s并且根据存储在分析单元11中的结构模型，除了确定损坏以外还确定损坏的类型、尤其是在捣固机组8上的损坏位置。

通过根据至少一个测量参量a、α、p、s传达捣固机组8的损坏状态，可以特别可靠地识别捣固机组8的损坏。尤其可以借助分析单元11自动化地识别损坏。省去了捣固机组8的定期目检的必要性，并且避免了捣固机组8在损坏的状态下运行的危险，在损坏的状态下运行时不能够确保道床19的充分压实并且其中可能使捣固机组8的未损坏的部件受到过度负荷。因此，轨道施工机器1、尤其是捣固机组8在运行时是特别高效的和经济的。

Claims (15)

1.一种用于运行轨道施工机器的捣固机组的方法，所述方法包括步骤：

-在道床(19)上提供具有捣固机组(8)的轨道施工机器(1)，

-加速捣固机组(8)的至少一个部件(18、24)，

-检测与加速度相关联的至少一个测量参量(a、α、p、s)，

-根据所述至少一个测量参量(a、α、p、s)确定捣固机组(8)的损坏状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个部件(18、24)是用于与道床(19)共同作用的捣固镐(18)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个测量参量(a、α、p、s)确定用于与道床(19)共同作用的捣固镐(18)的损坏状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量参量(a、α、p、s)是位置和/或定向。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量参量(a、α、p、s)在捣固机组(8)的捣固镐载体(16)上和/或在捣固机组(8)的驱动装置(9)上被检测。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量参量(a、α、p、s)是用于加速所述至少一个部件(18、24)的液压压力(p)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在复位位置(28)中检测所述至少一个测量参量(a、α、p、s)，在所述复位位置中，捣固机组(8)与道床(19)没有嵌接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定损坏状态，将所述至少一个测量参量(a、α、p、s)与至少一个参考参量(a₀、α₀、p₀、s₀)进行比较。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个测量参量(a、α、p、s)在捣固机组(8)的未损坏的状态中确定至少一个参考参量(a₀、α₀、p₀、s₀)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个测量参量(a、α、p、s)的随时间的变化曲线确定损坏状态。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，根据捣固机组(8)的结构模型确定损坏状态。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，在超过所述至少一个测量参量(a、α、p、s)的至少一个阈值(SW_a、SW_α、SW_p、SW_s)时，探测到捣固机组(8)的损坏。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，在探测到损坏之后，中断捣固机组(5)的运行。

14.一种用于压实道床的捣固设备，具有：

-机组载体(7)，

-能移动地支承在机组载体(7)上的捣固机组(8)，

-驱动装置(9)，所述驱动装置用于提供驱动力(F_V)并且用于产生捣固机组(8)的至少一个部件的加速度(a、α)，

-至少一个传感器(10)，所述至少一个传感器用于检测与加速度(a、α)相关联的至少一个测量参量(a、α、p、s)，

-分析单元(11)，所述分析单元用于根据所述至少一个测量参量(a、α、p、s)确定捣固机组(8)的损坏状态。

15.一种轨道施工机器，具有：

-机器框架(2)，

-至少两个支承在机器框架(2)上的轴(3)，所述轴具有布置在轴上的能够由导轨导引的轮子(6)，

-机器驱动器(4)，所述机器驱动器用于旋转驱动至少一个轴(3)的轮子(6)，和

-至少一个安置在机器框架(2)上的根据权利要求14所述的捣固设备(5)。

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