CN113512912B - 一种捣固装置 - Google Patents

Abstract

一种捣固装置，属于铁路线路维修设备领域。其特征在于：动力输入传动机构（13）的输入端设置有用于与动力装置对接的对接部，动力输入传动机构（13）的输出端同时与振动装置的动力输入端和过渡传动机构（12）的动力输入端相连，过渡传动机构（12）的输出端与冲击装置的动力输入端相连，镐头（21）设置在振动装置的下侧，并与振动装置相连，冲击装置与振动装置相连。本捣固装置能够解决板结道床的捣固问题，捣固效果好，操作简单、方便，可大幅度降低作业人员劳动强度。

Description

一种捣固装置

技术领域

一种捣固装置，属于铁路线路维修设备领域。

背景技术

有砟铁道线路由于运行车辆的碾压作用，道床会产生变形下沉。为恢复铁道线路的平顺以保证列车的安全高速运行，需要定期或不定期对铁道线路进行捣固作业，因此，铁道线路枕下道砟的捣固作业是铁道线路养护工作的一项重要作业。

目前，用于铁道线路有砟道床捣固作业的手提式小型机具有如下两种：一种是冲击式捣固镐，通过冲击镐的冲击力实现对铁道线路枕下道碴的捣固作业，但是冲击镐仅仅只有向下的冲击力，适用于因道床板结，道砟硬化区段的枕下捣固，能够实现对板结硬道床的捣固，但因没有振动能力，对枕下道碴重新排列组合的能力差，捣固效果不是太好，并且捣固时对道砟具有破坏力，产生碎道碴，易使道床板结，加速道床板结病害的产生，此外冲击镐的重量较大，且在镐头捣固入枕下后比较难以拔出，通常需要两个人来操作，费时费力，操作人员劳动强度高；另一种是激振式捣固镐，分为偏心振动与滚锥振动，是利用偏心振子或滚锥振子产生的激振力带动镐头实现对枕下道碴的捣固作业，克服道砟之间的摩擦阻力，使之相对运动和重新排列，将枕下空隙填满，从而达到密实道砟、稳固道床的目的，但这类捣固镐没有向下的冲击力，对板结道床的捣固效果不好，不适用于道床板结区段的枕下捣固作业。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种既能够产生冲击力以破碎板结道床的硬层，又能够产生激振扰动力，实现铁路捣固作业过程中枕下道碴的重新排列组合，保证捣固质量的捣固装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该捣固装置，其特征在于：包括动力输入传动机构、过渡传动机构、冲击装置、振动装置以及镐头，动力输入传动机构的输入端设置有用于与动力装置对接的对接部，动力输入传动机构的输出端同时与振动装置的动力输入端和过渡传动机构的动力输入端相连，过渡传动机构的输出端与冲击装置的动力输入端相连，镐头设置在振动装置的下侧，并与振动装置相连，冲击装置与振动装置相连。

优选的，所述的过渡传动机构包括相啮合的主动锥齿轮和被动锥齿轮，主动锥齿轮与动力输入传动机构相连，被动锥齿轮与冲击装置相连。

优选的，还包括冲击力传动部件，冲击力传动部件同时与振动装置和冲击装置相连，冲击装置设置在振动装置一侧，使冲击装置产生的冲击力平行于镐头。通过冲击力传动部件将冲击力传递给镐头，实现冲击力到镐头的传递，使镐头产生向下的冲击捣固能力，冲击装置设置在振动装置的一侧，既能够保证冲击力平行于镐头，又能够避免因冲击装置而增加整体设备的长度尺寸，导致因整体设备的长度问题造成的操作不方便，还解决了采用小型冲击装置达到需要的冲击力问题。

优选的，所述的冲击装置包括曲轴、连杆、冲击活塞、冲击砧座以及冲击力输出轴，冲击力输出轴与振动装置相连，曲轴与过渡传动机构的动力输出端相连，曲轴通过连杆与冲击活塞相连，并带动冲击活塞往复敲击冲击力输出轴，冲击力输出轴与冲击砧座为可滑动的连接。曲轴安装在过渡传动机构的被动锥齿轮上，曲轴通过连杆与冲击活塞相连，连杆带动冲击活塞往复运动，带动冲击活塞往复敲击冲击力输出轴，通过冲击活塞敲击冲击力输出轴产生冲击力。

优选的，所述的冲击活塞包括一级冲击活塞以及二级冲击活塞，二级冲击活塞为一端封闭的圆筒，一级冲击活塞可相对滑动的设置在二级冲击活塞内，连杆与一级冲击活塞相连。一级冲击活塞靠压缩空气带动二级冲击活塞产生冲击力，二级冲击活塞敲击冲击力输出轴将冲击力传递给镐头，一级冲击活塞设置在二级冲击活塞内，保证冲击装置的体积适中。

优选的，所述的振动装置包括棒体以及设置在棒体内的滚锥振子，镐头安装在棒体的端部，滚锥振子与动力输入传动机构的动力输出端相连，并随其同步转动。滚锥振子随动力输入传动机构同步转动并敲击棒体产生激振力，从而产生了扰动力，使镐头具备了对道砟扰动的能力，并且振动的镐头便于从枕下道砟中取出。

优选的，所述的动力输入传动机构与滚锥振子之间通过万向节联轴器相连。

优选的，还包括滑动分离组件，滑动分离组件设置在动力输入传动机构与棒体之间。

优选的，所述的滑动分离组件包括滑动组件外套、滑动组件内套以及减震隔离套，滑动组件内套与棒体固定连接，滑动组件内套可滑动的设置在滑动组件外套内，减震隔离套设置在滑动组件内套和滑动组件外套之间。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本捣固装置的冲击装置和振动装置均与镐头相连，既能够使镐头产生向下的冲击力，解决因板结道床硬度高振捣不下去的问题，又能够使镐头产生水平激振力，实现对枕下道砟的扰动，保证了捣固质量，捣固作业时，由于镐头既存在垂直冲击力又存在水平激振力，从而实现了对硬度不同的枕下道碴的捣固作业，并且捣固质量好，操作方便，单人即可操作，大幅度降低了操作人员的劳动强度。

动力输入传动机构的输出端将动力传递给振动装置，使振动装置工作，进而使搞头产生振动，动力输入传动机构的输出端还将动力传递给过渡传动机构，并通过过渡传动机构将动力传递给冲击装置，使镐头产生冲击力，由于动力输入传动机构和过渡传动机构的设置，使对接部方便设置在振动装置或冲击装置的侧部，优选设置在振动装置的侧部，从而使动力装置可以独立于本振动冲击捣鼓装置设置，动力装置方便通过软轴与对接部相连，并将动力输送给动力输入传动机构，避免对接部设置在本振动冲击捣鼓装置顶部，在通过软轴传递动力时出现软轴弯折角度过大而影响传动的问题。

附图说明

图1为捣固装置的主视剖视示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图中：1、齿轮箱 2、曲轴箱 3、曲轴 4、连杆 5、冲击力传动部件 6、一级冲击活塞 7、二级冲击活塞 8、冲击力输出轴 9、冲击砧座 10、曲轴箱盖 11、活塞外筒12、过渡传动机构 13、动力输入传动机构 14、滑动组件外套 15、滑动组件内套 16、联轴器座 17、锁紧螺母 18、紧固螺母 19、滚锥振子 20、棒体 21、镐头 22、万向节联轴器 23、减震隔离套 24、动力传动轴 25、被紧螺母。

具体实施方式

图1~2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~2对本发明做进一步说明。

一种捣固装置，包括动力输入传动机构13、过渡传动机构12、冲击装置、振动装置以及镐头21，动力输入传动机构13的输入端设置有用于与动力装置对接的对接部，动力输入传动机构13的输出端同时与振动装置的动力输入端和过渡传动机构12的动力输入端相连，过渡传动机构12的输出端与冲击装置的动力输入端相连，镐头21设置在振动装置的下侧，并与振动装置相连，冲击装置与振动装置相连。本捣固装置的冲击装置和振动装置均与镐头21相连，既能够使镐头21产生向下的冲击力，解决因板结道床硬度高振捣不下去的问题，又能够使镐头21产生水平激振力，实现对枕下道砟的扰动，保证了捣固质量，捣固作业时，由于镐头21既存在垂直冲击力又存在水平激振力，从而实现了对硬度不同的枕下道碴的捣固作业，并且捣固质量好，操作方便，单人即可操作，可大幅度降低操作人员的劳动强度。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本发明的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

具体的：如图1~2所示：镐头21设置在振动装置的下侧，并与振动装置外壳相连，冲击装置设置在振动装置的一侧，并与振动装置平行设置，冲击装置的动力输出端与振动装置之间通过冲击力传动部件5相连，实现将冲击装置产生的冲击力传递给镐头21，并且能够保证冲击装置的冲击力平行于镐头21。

振动装置的上端安装有齿轮箱1，过渡传动机构12和驱动振动装置的动力传动轴24安装在齿轮箱1内，过渡传动机构12的动力传递给冲击装置。

动力输入传动机构13包括相啮合的两组锥齿轮，其中用于与动力装置相连的主动锥齿轮上设置有对接孔，形成与动力装置连接的对接部，并通过对接孔与动力装置对接，与主动锥齿轮相啮合的被动锥齿轮与驱动振动装置的动力传动轴24相连。在本实施例中，动力装置为内燃发动机，动力通过软轴与主动锥齿轮相连，使动力装置不需要设置缓冲，可避免动力装置由于振动而损坏。动力装置也可以直接安装在齿轮箱1上，此时需要在动力装置与齿轮箱1之间设置缓冲，以避免动力装置因高频振动而损坏。动力装置还可以为电动机。

过渡传动机构12包括相啮合的两个锥齿轮，过渡传动机构12为减速传动，过渡传动机构12的主动锥齿轮与动力传动轴24同轴连接，并随其同步转动，过渡传动机构12的被动锥齿轮与冲击装置相连。

振动装置包括滚锥振子19以及棒体20，在齿轮箱1与棒体20之间设置有滑动分离组件，动力传动轴24可转动的安装在齿轮箱1内，动力传动轴24一端通过过渡传动机构12将动力传递给冲击装置，另一端将动力传递给振动装置，万向节联轴器22通过联轴器座16与滚锥振子19相连，并带动其转动，滚锥振子19在转动过程中敲击棒体20，从而使棒体20产生激振扰动，镐头21安装在棒体20的下端，从而使镐头21也能够产生激振扰动。动力输入传动机构13的被动锥齿轮和过渡传动机构12的主动锥齿轮均与动力传动轴24的一端相连，动力传动轴24的另一端连接万向节联轴器22，万向节联轴器22与联轴器座16相连。联轴器座16上端为花键结构，万向节联轴器22与联轴器座16的花键部分可滑动的连接。

滑动分离组件包括滑动组件外套14、滑动组件内套15以及减震隔离套23，滑动组件外套14与齿轮箱1固定连接，滑动组件内套15与棒体20固定连接，滑动组件内套15可滑动的设置在滑动组件外套14内，减震隔离套23安装在滑动组件外套14与滑动组件内套15之间，滑动分离组件使齿轮箱1与棒体20之间组成滑动连接。

冲击力传动部件5为两端带通孔的板状件，棒体20上设置有环形的凸台，棒体20穿过冲击力传动部件5的一个通孔，使冲击力传动部件5支撑在该凸台上，并通过紧固螺母18与锁紧螺母17使冲击力传动部件5与棒体20组成防松固定连接。冲击力传动部件5的另一端通孔是螺纹孔，与冲击力输出轴8下端组成螺纹固定连接，并通过被紧螺母25组成防松螺纹连接，冲击力传动部件5上可以设置加强筋。

冲击装置包括活塞外筒11、曲轴3、连杆4、一级冲击活塞 6、二级冲击活塞7、冲击力输出轴8及冲击砧座9，活塞外筒11为圆筒状，活塞外筒11的上端安装有曲轴箱2，曲轴箱2的左侧设置有曲轴箱盖10，曲轴箱盖10放置润滑冲击装置的润滑脂，以缓慢施放的方式实现对冲击装置的润滑。曲轴3可转动的安装在曲轴箱2内，曲轴3与过渡传动机构12的被动锥齿轮同轴连接，并保持同步转动。冲击砧座9安装在活塞外筒11的下端，冲击砧座9上有通孔，冲击力输出轴8穿出该通孔后与冲击砧座9组成滑动连接，冲击力输出轴8的一端穿过冲击砧座9伸入到活塞外筒11内，另一端与冲击力传动部件5固定连接。冲击力输出轴8的下端的直径小于中部的直径，形成阶梯状，冲击力输出轴8的下端有被紧螺母25，从而实现了冲击力输出轴8与冲击力传动部件5的防松固定连接。冲击力输出轴8下端端部的截面为方形结构，用于冲击力输出轴8与冲击力传动部件5之间的紧固。一级冲击活塞6与二级冲击活塞7在活塞外筒11内，连杆4设置在一级冲击活塞6与曲轴3之间，连杆4的一端与曲轴3铰接，另一端与一级冲击活塞6铰接，使两级冲击活塞往复运动，并敲击冲击力输出轴8输出冲击力。

在齿轮箱1上设有安装缓冲橡胶减震器的座板，橡胶减震器一端与座板固定连接，另一端与操作手把固定连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种捣固装置，其特征在于：包括动力输入传动机构（13）、过渡传动机构（12）、冲击装置、振动装置以及镐头（21），动力输入传动机构（13）的输入端设置有用于与动力装置对接的对接部，动力输入传动机构（13）的输出端同时与振动装置的动力输入端和过渡传动机构（12）的动力输入端相连，过渡传动机构（12）的输出端与冲击装置的动力输入端相连，镐头（21）设置在振动装置的下侧，并与振动装置相连，冲击装置与振动装置相连；

还包括冲击力传动部件（5），冲击力传动部件（5）同时与振动装置和冲击装置相连，冲击装置设置在振动装置一侧，使冲击装置产生的冲击力平行于镐头（21）；

所述的振动装置包括棒体（20）以及设置在棒体（20）内的滚锥振子（19），镐头（21）安装在棒体（20）的端部，滚锥振子（19）与动力输入传动机构（13）的动力输出端相连，并随其同步转动；

还包括滑动分离组件，滑动分离组件设置在动力输入传动机构（13）与棒体（20）之间；所述的滑动分离组件包括滑动组件外套（14）、滑动组件内套（15）以及减震隔离套（23），滑动组件内套（15）与棒体（20）固定连接，滑动组件内套（15）可滑动的设置在滑动组件外套（14）内，减震隔离套（23）设置在滑动组件内套（15）和滑动组件外套（14）之间；

所述的冲击装置包括曲轴（3）、连杆（4）、冲击活塞、冲击砧座（9）以及冲击力输出轴（8），冲击力输出轴（8）与振动装置相连，曲轴（3）与过渡传动机构（12）的动力输出端相连，曲轴（3）通过连杆（4）与冲击活塞相连，并带动冲击活塞往复敲击冲击力输出轴（8），冲击力输出轴（8）与冲击砧座（9）为可滑动的连接。

2.根据权利要求1所述的捣固装置，其特征在于：所述的过渡传动机构（12）包括相啮合的主动锥齿轮和被动锥齿轮，主动锥齿轮与动力输入传动机构（13）相连，被动锥齿轮与冲击装置相连。

3.根据权利要求1所述的捣固装置，其特征在于：所述的冲击活塞包括一级冲击活塞（6）以及二级冲击活塞（7），二级冲击活塞（7）为一端封闭的圆筒，一级冲击活塞（6）可相对滑动的设置在二级冲击活塞（7）内，连杆（4）与一级冲击活塞（6）相连。

4.根据权利要求1所述的捣固装置，其特征在于：所述的动力输入传动机构（13）与滚锥振子（19）之间通过万向节联轴器（22）相连。

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