JP2023546981A - 道床つき固め機のためのタンピングユニット - Google Patents

Abstract

道床つき固め機用のタンピングユニットである。タンピングユニットフレーム内で高さ調整可能にガイドされた支持体（４）に配置され、揺動レバー（１３）として構成されたタンピング工具対（７、８）を備え、タンピング工具対（７、８）の、バラスト道床に貫入するように設定された下側のピングピック端部（１０）は、リニア振動駆動装置（２）によって、互いに逆向きに駆動されるとともに、液圧式に互いに接近する方向にスクイーズ運動可能である、道床つき固め機（Ａ）用のタンピングユニットフレームが提案される。有利なタンピング特性を作り出すために、タンピングユニット（Ｗ１）ごとに、レールまくらぎ距離を置いて互いに離れて位置する、割り当てられたキャリア（４）の両側で、タンピングユニット長手軸線（Ｌ）に対して垂直に配置された２つの平面（１）が、作業空間（Ｒ）を形成し、作業空間（Ｒ）内で、揺動レバー（１３）と、タンピングピック端部（１０）を有するタンピング工具対（７、８）とが、スクイーズ運動（１４）で往復振動するとき運動軌道を描き、運動軌道の包絡線は、専ら作業空間（Ｒ）内に位置し、タンピングユニット（Ｗ１）のリニア振動駆動装置（２）は、平面（１）に対して横方向に延在する振動平面において上下に、かつタンピングユニット長手軸線（Ｌ）に対して少なくともほぼ平行に傾斜して配置される。

Description

本発明は、道床つき固め機用のタンピングユニットであって、タンピングユニットフレーム内で高さ調整可能にガイドされた支持体に配置され、揺動レバーとして構成されたタンピング工具対を備え、タンピング工具対の、バラスト道床に貫入するように設定された下側のピングピック端部は、リニア振動駆動装置によって、互いに逆向きに駆動されるとともに、液圧式に互いに接近する方向にスクイーズ運動可能であり、それぞれ、少なくとも２つのタンピングユニットが、道床つき固め機長手方向に平行なタンピングユニット長手軸線に相前後して配置されていて、少なくとも２つ、好ましくは４つのタンピングユニットが、タンピングユニット長手軸線に対して横方向に相並んで配置されていて、タンピングユニットごとに、レールまくらぎ距離を置いて互いに離れて位置する、割り当てられたキャリアの両側で、タンピングユニット長手軸線に対して垂直に配置された２つの平面が、作業空間を形成し、作業空間内で、揺動レバーと、タンピングピック端部を有するタンピング工具対とが、スクイーズ運動で往復振動するとき運動軌道を描き、運動軌道の包絡線は、専ら作業空間内に位置し、タンピングユニットのリニア振動駆動装置は、平面に対して横方向に延在する振動平面において上下に配置されている、タンピングユニットに関する。

この種のタンピングユニットは、後で開示されたオーストリア国特許発明第５２２４５６号明細書から公知であり、そこでは、リニア振動駆動装置が、タンピングユニット長手軸線の方向に配置されている。この公知の配置は、互いに割り当てられた揺動レバーのそれぞれ異なる長さの梃子腕を前提としている。同様のものが中国特許第１０１７７５７６５号明細書に開示されている。

タンピングユニット（独国特許出願公開第２４２４８２９号明細書）は、タンピング工具でもって、２本のまくらぎの間の領域（中間域）において、レール下のバラストにあるまくらぎの支持部の領域で、路盤のバラストに貫入し、互いにスクイーズ運動可能な対向するタンピングピック同士の間でタンピングピックの動的な振動によってバラストを締め固める。タンピングユニットは、一作業サイクルで１本、２本又は３本以上のまくらぎをつき固めるように構成及び配置されてよい。

ポイントのつき固めには、特殊なポイント用タンピングユニットが存在する。この場合、ポイントのつき固めに適合された１本まくらぎタンピングユニット及び２本まくらぎタンピングユニット、例えばいわゆるスプリットヘッドタンピングユニットがある。軌道の片側でまくらぎ下をつき固めるために、レール傍の左右で、それぞれ２つのタンピング工具が、締め固めるために長手方向でまくらぎの前後に貫入する。スプリットヘッドタンピングユニットとして構成されていないタンピングユニットでは、揺動レバーと駆動装置とを有する、全ての、つまり全部で８つのタンピング工具が、共通のタンピングボックスに位置する。スプリットヘッドタンピングユニットでは、そのような１つのユニットが分割されて構成されている。この場合、レール傍の左内側をつき固める半部と、レール傍の右側をつき固める半部が存在する。この場合、これらの各スプリットヘッドタンピングユニットは、４つのタンピング工具をそれぞれ有する。４つのタンピング工具は、十分な品質のポイント用タンピングユニットでは、側方に旋回可能に構成されている。これにより、４つのタンピングユニットは、つき固めに際して、適切な位置へ又は完全に外へ離れて旋回できるという利点が得られ、このことは、ポイントをつき固めるとき、障害（ポイント、クロッシング、転てつ機、分岐レール）が多いので有利であると判明している。タンピングユニットは、周期的なつき固め機だけでなく、連続的に前進する機械にも構築できる。

１回のタンピングサイクルでつき固められるまくらぎが多いほど、より迅速に機械が作業できる。軌道におけるつき固めのために、今日では、連続方式のつき固め機では１サイクルの間に最大４本のまくらぎのつき固めが行われる。ポイント用つき固め機では、今日、１本まくらぎつき固め機及び２本まくらぎつき固め機が使用される。これにより、ポイント用つき固め機は、汎用に使用できる。というのも、ポイント用つき固め機は、通常区間又は分岐線をつき固めるときでも高い作業速度を有するからである。この形態を、ポイントでもできるだけ柔軟に使用できるようにするために、軌道長手方向に相前後して配置されたスプリットヘッドタンピングユニットが使用される。２本まくらぎポイント用つき固め機では、互いに独立して貫入できる全体で８つのスプリットヘッドタンピングユニット（各側に４つ）が存在する。この場合、たいていのつき固め機では、片側の前側のスプリットヘッドユニットは、「通常区間」タンピングユニットとして構成される。これらは、ポイントの多くの領域で使用できず、その際、待機位置に留まる。後側のスプリットヘッドユニットは、旋回可能なタンピングピックを有して構成される。後側のスプリットヘッドユニットの前側のピックと前側のスプリットヘッドユニットの後側のピックとは、同じ中間域で貫入する必要があり、そして貫入工程後にはさらにスクイーズ運動も可能でなければならない。これにより、中間域の領域にあるスプリットヘッドユニットの利用可能な空間は、著しく制限されている。多くの場合、偏心シャフト駆動装置が、振動を発生するために使用される。偏心シャフト駆動装置は、揺動レバーを往復振動させる。このような形態では、スクイーズ運動用の液圧シリンダは、中央で、連接棒を介して偏心シャフト駆動装置に枢支しなければならない。その結果、中間域の領域で作動する駆動シリンダは、非常に短く、そして通常とは異なる梃子腕及び力伝達比で作動するように構成しなければならない。これにより、短いスクイーズシリンダに必要な圧力が強く上昇し、ストロークがより短いので、ピストンシール、ピストン及びシリンダ変位面の負荷が増している。寿命が短くなる。十分な品質の１本まくらぎスプリットヘッドポイント用タンピングユニットでは、４つのピックの全てが旋回可能に構成される。これにより、そのようなユニットは、ポイント作業で最高の柔軟性を有する。

２本まくらぎタンピングユニットとして構成された配置では、スペースが不足しているので、そして偏心シャフト駆動装置による制限に基づいて、片側の前側のスプリットヘッドユニットと後側のスプリットヘッドユニットとの間の中間域の領域では、それぞれ外側に位置するピックだけが旋回可能に構成される。内側のピックは、揺動レバーに堅固に取り付けられている。これにより、ポイントにおいて強い制限が生じる。というのも、さらに従来技術では、それぞれ前側のスプリットヘッドユニット及び後側のスプリットヘッドユニットが、共通のフレームに装着されているからである。たとえタンピングフレームが側方に変位できるとしても、この場合、旋回不能なピックの１つがポイントにある障害に当たるはずで、したがって降下できず、これにより、ポイントで柔軟性及び作業速度が低下するという問題が生じることが多い。

タンピングユニットの動きには、バラストへのタンピングピックの鉛直の貫入と、タンピングピック端部を互いに閉じるスクイーズ運動と、バラスト粒体を実際に締め固める重畳した動的な振動とが含まれる。スクイーズ運動のために液圧シリンダを使用することが公知である。液圧シリンダは、連接棒を介して、偏心した振動シャフトに接続されていて、スクイーズ運動と振動運動とを合成する（オーストリア国特許発明第３６９４５５号明細書）。これらの振動シャフト及び連接棒は、定期的に費用が嵩む保守を必要とする転がり軸受を介して軸支されている。そこで発生する振動の大きさは、機械式に液圧励振によって決定される。振幅の大きさは自由に調整できない。他の公知の手段では、液圧シリンダを介する線形の励振が用いられる。この場合、２つの液圧シリンダが、機械式に直列に連結される。一方の液圧シリンダは、スクイーズ運動を実行し、他方は、振動運動を実行する。より最近の使用例では、いわゆる液圧タンピング駆動装置が使用される。液圧タンピング駆動装置では、液圧シリンダを有するユニットを形成する比例弁を介して、同時に締め固め振動と線形のスクイーズ運動とが生成される（欧州特許出願公開第２７７０１０８号明細書）。

締め固めのための最適なタンピング周波数は、２５Ｈｚから４０Ｈｚの間であることが公知であり、この場合、バラストへのタンピングピックの突き入れは、より高い周波数でより簡単に可能である。というのも、比較的小さな貫入衝撃しか生じず、タンピングピックユニットの支持部に対する負荷が低減できるからである。

オーストリア国特許発明第５２２４５６号明細書 中国特許第１０１７７５７６５号明細書 独国特許出願公開第２４２４８２９号明細書 オーストリア国特許発明第３６９４５５号明細書 欧州特許出願公開第２７７０１０８号明細書

したがって、本発明の基礎をなす課題は、冒頭で述べた形式のタンピングユニットを、簡単な手段で改良して、軌道長手方向に相前後して配置されたスプリットヘッドユニットの全てのタンピングピックを旋回可能に構成でき、全ての揺動レバーの開口幅を互いに独立して制御でき、同じ伝達比を有する揺動レバーを構成でき、リニア駆動装置を短縮しなくてよく、そうして長い耐用期間が達成されるようにすることである。

本発明は、課せられた課題を、タンピングユニットのリニア振動駆動装置が、タンピングユニット長手軸線に対して少なくともほぼ平行に傾斜して配置されていることによって解決する。

これにより、スクイーズ運動のとき、２つの平面によって形成される作業空間は、隣のまくらぎにおいてつき固めを行うタンピングユニットに向けて、タンピングユニットのどの部分によっても侵犯されない。

要するに、公知の偏心駆動装置の代わりに、リニア駆動装置が使用される。リニア駆動装置は、上下に又は相並んで、長さが制限されないように配置されていて、この場合、揺動レバー及び旋回アームの幾何学的形状は、隣のユニットに向かう、平面によって形成される外側の境界を維持し、ピックを閉じるために伸長するリニア駆動装置も、制限されたスペースを維持し、これにより、スプリットヘッドタンピングユニットのレール内側及びレール外側の両方のタンピングピックが旋回でき、そのために、特に旋回シリンダを有するタンピング工具対は、道床つき固め機長手方向に対して横方向に旋回可能であり得るように、構成されている。本発明による付加的な利点は、任意の数のタンピングユニットを軌道長手方向に相並んで整列することを可能にするモジュール構造方式である。

リニア振動駆動装置は、好ましくは、対称のタンピング結果を達成するために同一構造部品として構成されていて、具体的には、同一のストロークと同一のピストン内径とを有する同一の構造長さの液圧シリンダとして構成されている。リニア振動駆動装置は、タンピングユニット長手軸線に対して、好ましくは５°から４５°、特に２０°まで（場合によっては１５°まで）の角度だけ傾斜している。これは、特に、タンピングピック端部が互いに最大に離れて位置する開位置にある。タンピングピック端部の閉位置では、タンピングユニット長手軸線に対する２つのリニア振動駆動装置の角度は、構造に起因して場合によっては互いにわずかに異なる、又はその逆もいえる。しかし、リニア振動駆動装置は、たとえ割り当てられたタンピングユニットのタンピングユニット長手軸線に対する振動駆動装置の角度が、作業ストローク全体にわたって１５°まで、特に１０°まで互いにずれてよくても、あらゆる位置でタンピングユニット長手軸線に対して傾斜している。

主な利点は、簡単な構造方式と、多くの利点を提供するリニア駆動装置の使用であって、リニア振動駆動装置は、好ましくは、比例弁によって制御される完全に液圧式のリニア駆動装置であることと、全てのタンピングピックの旋回性によるポイントにおける柔軟性と、駆動装置の耐用期間の増加と、揺動レバーの均一な負荷及び設計と、複数の同種のユニットを相並んで整列する手段、つまりモジュール式の構造とにある。スプリットヘッドユニットの個々のフレームが更に互いに独立して横方向に変位可能に構成されていても、ポイントにおける作業の最高の柔軟性及び機械性能が得られる。別の利点は、対称の構造方式であり、これは、構成部材の保管を短縮でき、ユーザにとってコスト的な利点をもたらす。

図面には、本発明の対象が例示されている。
本発明に係るタンピングユニットを側面図で示す。 本発明に係るタンピングユニットを見た図である。 従来技術による１本のまくらぎをつき固めるための、リニア駆動装置を有するポイント用タンピングユニットを示す。 軌道長手方向に対して横方向に互いに独立して変位可能なタンピングフレームに装着された、長手方向に相前後して配置された２つのタンピングユニットを有する連続方式のつき固め機の概略図を示す。 タンピングユニットの様々な配置及び形態の概略図である。

道床つき固め機Ａ用のタンピングユニットＷ１は、タンピングユニットフレーム内で高さ調整可能にガイドされたキャリッジ４に配置された、揺動レバー１３として構成されたタンピング工具対７、８を有し、タンピング工具対７、８の、バラスト道床に貫入するように設定された下側のタンピングピック端部１０は、リニア式の振動駆動装置２によって、互いに逆向きに駆動されるとともに液圧式に互いに接近するようにスクイーズ運動可能であり、この場合、それぞれ少なくとも２つのタンピングユニットＷ１_Ｈ、Ｗ１_Ｖが、道床つき固め機長手方向に平行なタンピングユニット長手軸線Ｌに見て相前後して、そして少なくとも２つの、好ましくは４つのタンピングユニットが、タンピングユニット長手軸線Ｌに対して横方向に相並んで配置されている。タンピングユニットＷ１ごとに、レール距離ａを置いて互いに離間して位置する、割り当てられたキャリッジ４の両側で、タンピングユニット長手軸線Ｌに対して垂直に配置された２つの平面１が、作業空間Ｒを形成する。作業空間Ｒ内で、揺動レバー１３と、タンピングピック端部１０を含むタンピング工具対７、８とが、スクイーズ運動１４で往復振動しつつ運動軌道を描き、運動軌道の包絡線Ｈは、専ら作業空間Ｒ内に位置する。

タンピングユニットＷ１のリニア式の振動駆動装置２は、平面１に対して横方向に延在する振動平面に見て上下に、特に上下にかつタンピングユニット長手軸線Ｌに対して少なくともほぼ平行に傾斜して配置されている。さらに、全てのタンピング工具対７、８は、旋回シリンダ６、９によって、道床つき固め機長手方向に対して横方向に旋回可能である。

図１は、揺動レバー１３と、タンピングピック１０を有する前側の旋回可能なタンピングピックホルダ７及び後側の旋回自在のタンピングピックホルダ８とをそれぞれ有する、ポイントのつき固めを行うための、本発明に従って構成されたタンピングユニットＷ１を示す。道床つき固め機長手方向に平行のタンピングユニット長手軸線Ｌに相並んで配置された２つのタンピングユニットＷ１は、スプリットヘッドユニットを形成するとともにレール１２傍の左右でバラスト道床に貫入し、これにより、タンピングピック１０によって、バラストを、振動する閉鎖運動によって、まくらぎ１１下で締め固める。リニア駆動装置２は、構造長さが最適に、そして耐用期間が長く構成できるように、斜めに上下に配置されている。そのために、比例弁３を有する液圧式のリニア駆動装置２が使用される。揺動レバー１３は、リニア駆動装置２の伸長が軌道長手方向に配置された次のタンピングユニットの運動と衝突しない限り、枢支点１７が許容動作空間１内にあるように、構成されている。リニア駆動装置の枢支点１８は、タンピングボックス４に支持されている。タンピングユニットボックス４は、ガイドを介して、鉛直のガイドロッド５において昇降される。旋回シリンダ６、９を介して、タンピングピックホルダ７、８が旋回される。旋回シリンダ６、９は、一方では、タンピングピックホルダ７、８に取り付けられていて、他方では、揺動レバー１３に支持される。リニア式のタンピング駆動装置２は、図示されているように、斜めに上下に配置される。リニア式の振動駆動装置２は、タンピングユニット長手軸線Ｌに対して、好ましくは５°から４５°、特に２０°までの角度α１、α２だけ傾斜している。さらに、リニア式の振動駆動装置２は、特に同一構造部品として構成されている。

図２は、本発明に係るタンピングユニットＷ１を側面図で示す。揺動レバー１３は、ピックホルダ７、８とタンピングピック１０とを有するジョイントを支持する。旋回シリンダ６を介して、内側のピックホルダが旋回できる。リニア駆動装置２、３を介して、揺動レバーが動かされる。タンピングボックス４は、鉛直のガイド柱５に沿って上下に動かされる。

図３は、従来技術による標準型に構成されたスプリットヘッドユニットＣを示す。隣り合うタンピングユニットが必要とする区切られた領域１が示されている。１５は、突出する旋回アームによる領域のはみだしを示す。１６は、揺動レバーが貫入位置で既にはみだしている領域であり、スクイーズ時にリニア駆動装置の伸長１４によって区切られた領域１の中にさらに入り込む領域でもある。

図４は、軌道横方向に互いに独立して移動できる、長手方向に相前後して配置された２つのタンピングユニットＷ１を有する、連続方式のつき固め機Ａを概略的に示す。

図５は、従来技術の配置及び構成を概略的に示す。Ｓ１は、旋回不可能な内側ＩＮのピックと外側ＡＳのピックとを有するスプリットヘッド１本まくらぎ通常区間用タンピングユニットを概略的に示す。ピックは、軌道横方向に相並んで位置するが、ただし簡略化して、図面には一般的に相並んで描画されている。Ｗ１は、内側ＩＳ及び外側ＡＳの旋回可能なピックを有する、十分な品質のポイント用タンピングユニット（図３に従来技術が示されているように）を概略的に示す。この種のユニットは、軌道長手方向に相前後して組付けできない。というのは、ユニットが、中間域の領域で互いに衝突するからである。Ｗ２は、偏心シャフトを介して駆動され、外側及び内側の旋回可能なピックを有する標準型２本まくらぎポイント用タンピングユニット（Ｓｄｔ）を概略的に示す。内側の中間域の領域では、スペース的な理由から、内側のピックも旋回可能に構成することはできない。従来技術から公知の配置Ｄは、後方Ｗ０．５_Ｈのポイント用タンピングユニットを示し、後方Ｗ０．５_Ｈは、後側で内側及び外側の旋回可能なピックを有するが、共通の中間域では内側の旋回不能なピックを有する。一般的に旋回不能なピックを有する通常区間用タンピングユニットＳ１_Ｖが前置されている。配置Ｅは、鏡面対称に構成された２つのポイント用タンピングユニットＷ０．５_Ｈ、Ｗ０．５_Ｖを示す。配置Ｆは、十分な品質の２つのポイント用タンピングユニットＷ１_Ｈ及びＷ１_Ｖの本発明によって考えられる構成を示す。軌道長手方向に相前後して位置するポイント用タンピングユニットのこの構成では、唯一の配置として、全てのピックが旋回できる。さらに、この配置は、モジュール式の構造に基づいて、追加のまくらぎの同時のタンピングへと拡張できる（３本又は４本まくらぎつき固め機となる）。

Claims (5)

1. 道床つき固め機（Ａ）用のタンピングユニット（Ｗ１）であって、
   タンピングユニットフレーム内で高さ調整可能にガイドされた支持体（４）に配置され、揺動レバー（１３）として構成されたタンピング工具対（７、８）を備え、
   タンピング工具対（７、８）の、バラスト道床に貫入するように設定された下側のタンピングピック端部（１０）は、リニア振動駆動装置（２）によって、互いに逆向きに駆動されるとともに、液圧式に互いに接近する方向にスクイーズ運動可能であり、それぞれ、少なくとも２つのタンピングユニット（Ｗ１_Ｈ、Ｗ１_Ｖ）が、道床つき固め機長手方向に平行なタンピングユニット長手軸線（Ｌ）に相前後して配置されていて、少なくとも２つ、好ましくは４つのタンピングユニットが、タンピングユニット長手軸線（Ｌ）に対して横方向に相並んで配置されていて、
   タンピングユニット（Ｗ１）ごとに、レールまくらぎ距離を置いて互いに離れて位置する、割り当てられたキャリア（４）の両側で、タンピングユニット長手軸線（Ｌ）に対して垂直に配置された２つの平面（１）が、作業空間（Ｒ）を形成し、前記作業空間（Ｒ）内で、揺動レバー（１３）と、タンピングピック端部（１０）を有するタンピング工具対（７、８）とが、スクイーズ運動（１４）で往復振動するとき運動軌道を描き、運動軌道の包絡線は、専ら作業空間（Ｒ）内に位置し、
   １つのタンピングユニット（Ｗ１）の複数のリニア振動駆動装置（２）は、前記平面（１）に対して横方向に延在する振動平面において上下に配置されている、タンピングユニット（Ｗ１）において、
   タンピングユニット（Ｗ１）の前記リニア振動駆動装置（２）は、タンピングユニット長手軸線（Ｌ）に対して少なくともほぼ平行に傾斜して配置されることを特徴とする、タンピングユニット（Ｗ１）。
2. 前記リニア振動駆動装置（２）は、比例弁（３）によって制御される完全に液圧式のリニア駆動装置（２）であることを特徴とする、請求項１に記載のタンピングユニット（Ｂ）。
3. 前記タンピング工具対（７、８）は、旋回シリンダ（６、９）によって、道床つき固め機長手方向に対して横方向に旋回可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のタンピングユニット（Ｂ）。
4. 前記リニア振動駆動装置（２）は、タンピングユニット長手軸線（Ｌ）に対して５°から４５°まで、特に２０°までの角度（α_１、α_２）だけ傾斜していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のタンピングユニット（Ｂ）。
5. 前記リニア振動駆動装置（２）は、同一構造部品として構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のタンピングユニット（Ｂ）。

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