一种双枕正线捣固装置及装有该装置的步进式双枕捣固车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种双枕正线捣固装置及装有该装置的步进式双枕捣固车，包括具有独立结构的捣固单元，所述捣固单元设置有两对并呈双侧布置，所述捣固单元包括提升油缸（15?1）、飞轮（15?2）、捣固框架（15?3）、夹持油缸（15?4）、偏心振动轴（15?5）、镐臂（15?6）、导向柱（15?7）、箱体（15?8）、捣镐（15?9），所述箱体（15?8）采用一次铸造成型加工制成。本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型采用一次铸造成型箱体，无焊接环节，因此可大幅减少人工工作量，同时彻底消除了原有焊接式箱体结构的缺陷，进而大幅提高了捣固装置的工作寿命；本实用新型采用同步捣固、异步夹持及平衡载荷的捣固技术，可以有效改善激振振动轴受力状况，从而进一步提高捣固装置的工作寿命。
【专利说明】
一种双枕正线捣固装置及装有该装置的步进式双枕捣固车
技术领域
[0001]本实用新型涉及捣固装置和捣固车，特别涉及一种双枕正线捣固装置及装有该装置的步进式双枕捣固车。
【背景技术】
[0002]捣固车用于铁路在新建、大修和维修时的线路起道、拨道、抄平、砟肩夯实、捣固综合作业。自上世纪80年代末从奥地利PLASSER&THEURER公司引进DC-32(D08-32)捣固车以来，捣固车为我国铁路养护机械化、运行速度和运力提升做出了巨大贡献。
[0003]目前国内使用的正线捣固车主要有引进技术的DC-32捣固车、DCL-32连续式捣固车、DC-32 Π捣固车、DCL-48连续式三枕捣固车、DWL-48连续式三枕捣固稳定车和09-32/4S线路道岔捣固稳定车。DC-32捣固车为20世纪80年代初期的产品，存在技术落后的问题；DCL-32连续式捣固车虽然技术相对先进，但其存在一些先天性结构问题(主要是工作小车支撑结构)、工作小车走行控制问题等，使用的可靠性也不尽人意;DC-32II捣固车是开发的紧凑型，由于没有材料拖车和高速液力机械走行，失去了捣固车固有的一些技术优势;DCL-48 连续式三枕捣固车和 DWL-48 连续式三枕捣固稳定车是新近引进的新技术车型 ，技术先进，价格也比较高;09-32/4S线路道岔捣固稳定车为技术引进的最新车型，功能齐全、但价格昂贵。更为重要的是，以上车型均是引进奥地利PLASSER&THEURER公司技术，没有自主知识产权，对中国铁路大型养路机械产品进入国际市场是极大的制约。
[0004]专利号为ZL201210515899.1的中国发明专利公开了一种站线双枕捣固装置，包括箱体、振动轴、内夹持油缸、外夹持油缸、内镐臂、外镐臂、内侧捣镐、外侧捣镐、气缸、挡块、导柱、外支承臂和油箱组件以及内支承臂，所述箱体至少由中间体、横梁、端板、内支承凸台、外支承凸台、止档板焊接而成，箱体的横梁上的外镐臂销孔的中心到箱体的中心线的距离等于600mm±20mm，外支承臂和油箱组件包括外支承臂、两个油箱和飞轮罩，内支承臂包括内支承臂体和飞轮罩，所述外夹持油缸的活塞杆前端与油缸缸盖之间设有挡块，挡块有固定挡块和可翻转挡块，可通过使用不同数量的挡块，调节外侧捣镐的下插位置及夹持行程，满足不同轨枕间距的作业要求，该发明结构合理，既满足站线作业，又满足正线作业。但该发明的箱体采用的是焊接结构，其技术缺陷是:不仅大幅增加了机械加工箱体的工作量，同时在焊接加工过程中又容易产生一些焊接缺陷，比如焊接裂纹、孔穴、固体加杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等，这些焊接缺陷不仅减少了焊缝截面积，降低了承载能力，容易产生应力集中，进而会引起更大的裂纹，还会降低焊接结构的疲劳强度，容易引起焊接件的破裂甚至导致脆断，显然，现有的焊接式箱体结构存在的上述缺陷会大幅降低其工作寿命，经济性差，急需改进。
[0005]专利号为ZL201210515861.4的中国发明专利公开了一种双枕捣固装置，包括箱体、振动轴、内夹持油缸、外夹持油缸、内镐臂、外镐臂、内侧捣镐、外侧捣镐、气缸、挡块、导柱以及支承臂和油箱组件，所述箱体至少由中间体、横梁、端板、外支承凸台、止档板和吊板焊接而成，箱体的横梁上的外镐臂销孔的中心到箱体的中心线的距离等于600mm± 20mm，支承臂和油箱组件包括支承臂、两个油箱和飞轮罩，所述外夹持油缸的活塞杆前端与油缸缸盖之间设有挡块，挡块有固定挡块和可翻转挡块，可通过使用不同数量的挡块，调节外侧捣镐的下插位置及夹持行程，满足不同轨枕间距的作业要求，该发明结构合理，既满足站线作业，又满足正线作业。但该发明的箱体采用的是焊接结构，其技术缺陷是:不仅大幅增加了机械加工箱体的工作量，同时在焊接加工过程中又容易产生一些焊接缺陷，比如焊接裂纹、孔穴、固体加杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等，这些焊接缺陷不仅减少了焊缝截面积，降低了承载能力，容易产生应力集中，进而会引起更大的裂纹，还会降低焊接结构的疲劳强度，容易引起焊接件的破裂甚至导致脆断，显然，现有的焊接式箱体结构存在的上述缺陷会大幅降低其工作寿命，经济性差，急需改进。
[0006]专利号为ZL201210515824.3的中国发明专利公开了一种米轨线路的双枕捣固装置，包括箱体、振动轴、弹性联轴器、内夹持油缸、外夹持油缸、内镐臂、外镐臂、内侧捣镐、外侧捣镐、分配体、导柱、支承臂和油箱，箱体至少由中间体、横梁、端板、外支承凸台焊接而成，弹性联轴器安装在振动轴的端部，弹性联轴器为爪形联轴器，包括主动爪盘、弹性齿圈和从动爪盘，从动爪盘设在与振动轴固定的飞轮上，主动爪盘上的凸台内孔带有内花键，凸台伸入振动轴的锥孔内，且与锥孔保持一定间隙，箱体的横梁上的外镐臂销孔的中心到箱体的中心线的距离等于570mm?700mm。该发明结构合理，性能可靠，能满足米轨线路作业及限界要求。但该发明的箱体采用的是焊接结构，其技术缺陷是:不仅大幅增加了机械加工箱体的工作量，同时在焊接加工过程中又容易产生一些焊接缺陷，比如焊接裂纹、孔穴、固体加杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等，这些焊接缺陷不仅减少了焊缝截面积，降低了承载能力，容易产生应力集中，进而会引起更大的裂纹，还会降低焊接结构的疲劳强度，容易引起焊接件的破裂甚至导致脆断，显然，现有的焊接式箱体结构存在的上述缺陷会大幅降低其工作寿命，经济性差，急需改进。
【实用新型内容】
[0007]为了解决上述现有双枕捣固装置存在的技术缺陷，本实用新型采用的技术方案如下:
[0008]一种双枕正线捣固装置，包括具有独立结构的捣固单元，所述捣固单元设置有两对并呈双侧布置，所述捣固单元包括提升油缸、飞轮、捣固框架、夹持油缸、偏心振动轴、镐臂、导向柱、箱体、捣镐，所述箱体采用一次铸造成型加工制成。
[0009]优选的是，每个所述捣固单元由单独的提升油缸控制，能够分别完成下插捣固动作，既能进行双枕捣固，也能进行单枕捣固，作业方式灵活，当所述捣固装置的两个独立结构单元的任意一片损坏时，能够继续进行单枕作业或者完成顺坡收车。
[0010]在上述任一方案中优选的是，在枕距均匀，适合双枕作业时，所述捣固装置采用所述双枕捣固；在枕距不均匀，无法双枕捣固时，所述捣固装置采用所述单枕捣固。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述偏心振动轴采用分段式结构，每一根所述偏心振动轴带动一侧镐臂。
[0012]在上述任一方案中优选的是，所述夹持油缸采用剖分式夹持油缸结构，便于检修、更换的操作。
[0013]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:本实用新型采用一次铸造成型箱体，无焊接环节，因此可大幅减少人工工作量，同时彻底消除了原有焊接式箱体结构的缺陷，进而大幅提高了捣固装置的工作寿命;本实用新型采用同步捣固、异步夹持及平衡载荷的捣固技术，可以有效改善激振振动轴受力状况，从而进一步提高捣固装置的工作寿命;本实用新型的捣固装置单侧采用两个独立结构的捣固单元，每个捣固单元由单独的提升油缸控制，可分别完成下插捣固动作，能进行双枕捣固，也可进行单枕捣固，当整车中的某一个独立捣固单元损坏或捣镐损坏时，可以继续进行单枕作业或者完成顺坡收车，而不用像其它双枕捣固车发生故障时需调配其他捣固车进行该项作业，节约成本，减少产生事故的几率；本实用新型的捣固装置采用分段式偏心振动轴，每一根带动一侧镐臂，便于检修和装配;本实用新型采用剖分式夹持油缸，便于检修更换的操作;所述捣固装置结构简单，可维修性、可靠性有$父大提尚。
[0014]本实用新型还提供了一种应用了所述双枕正线捣固装置的步进式双枕捣固车，包括捣固车主体部分，所述捣固车的整车设计采用两段式车体结构，即前部为所述捣固车主体部分，后部为材料拖车部分。
[0015]优选的是，所述捣固车主体部分布置有前抄平杆、中间抄平传感器、后抄平杆、前张紧小车、主车架、发动机间、前司机室、后司机室、发电机组、充电机、液压应急栗、动力传动系统、液压油箱、柴油箱、捣固装置、拨道小车、起拨道装置、枕端夯实装置、后张紧小车、电气控制系统、制动系统;所述液压应急栗在整机液压系统发生故障的情况下，能够将作业机构在较短时间内恢复到运行锁定状态。
[0016]在上述任一方案中优选的是，所述材料拖车部分布置有料斗、单轴悬挂系统、记录测量小车及道床清扫装置。
[0017]在上述任一方案中优选的是，所述捣固车主体部分包括两个两轴转向架，即前转向架和后转向架。
[0018]在上述任一方案中优选的是，所述记录测量小车包括记录仪后张紧小车和记录仪中间小车。
[0019]在上述任一方案中优选的是，所述前司机室为运行司机室，所述后司机室为作业司机室。
[0020]在上述任一方案中优选的是，所述主车架的宽度至少为3米，使得整车空间和舒适度大幅提升。
[0021 ]在上述任一方案中优选的是，所述主车架采用两侧边梁承载式设计，没有中梁，提高了车辆中部的空间，便于安装工作装置。
[0022]在上述任一方案中优选的是，所述转向架采用一系轴箱悬挂的H型焊接构架，一系轴箱悬挂装置由锥形金属橡胶复合弹簧和垂向液压减振器组成，缓冲减振性能好、噪音低，有效降低轮轨横向作用力和轮轨磨耗，减少车轮镟修和轨道维修量。
[0023]在上述任一方案中优选的是，所述转向架采用单侧踏面制动、常接触式弹性旁承与球面心盘联合承载的方式，所述车体以上的重量通过两侧的所述常接触式弹性旁承和球面心盘坐落在构架上，并通过所述一系轴箱悬挂装置作用在轴箱和轮对上。
[0024]在上述任一方案中优选的是，所述前转向架包括I轴、Π轴，所述后转向架包括m轴和IV轴，所述I轴、π轴和m轴装有车轴齿轮箱，所述IV轴为光轴。
[0025]在上述任一方案中优选的是，所述动力传动系统包括柴油发动机、栗驱动齿轮箱、液力机械变速箱、分动箱、车轴齿轮箱，采用集成式设计，以满足整车运行要求。
[0026]在上述任一方案中优选的是，所述动力传动系统采用高速运行、作业走行和联挂运行三种传动方式。
[0027]在上述任一方案中优选的是，所述高速运行传动方式采用液力机械传动。
[0028]在上述任一方案中优选的是，所述作业走行传动方式采用静液压传动。
[0029]在上述任一方案中优选的是，所述柴油发动机采用双增压中冷水冷式柴油机，该种柴油机具有全速电控调速、电控启动、电控停机的功能，且排放标准满足目前的国IV标准和欧m标准。
[0030]在上述任一方案中优选的是，所述液力机械变速箱采用变矩器与变速箱一体式结构，前进后退各四档，所述变矩器采用CAN总线控制、全电控技术的动力传动系统。
[0031]在上述任一方案中优选的是，所述电气控制系统采用DNCS网络控制系统，所述DNCS网络控制系统具有容易查找及处理故障的特点，并集成了整车自诊断功能和远程诊断功能，同时也容易扩展整车的其它相关功能。
[0032]在上述任一方案中优选的是，所述DNCS网络控制系统的主要硬件采用通用标准产品O
[0033]在上述任一方案中优选的是，所述电气控制系统包括AGC轨道几何参数计算机系统，所述AGC轨道几何参数计算机系统具有对捣固车作业过程中的线路精度和作业质量进行记录和评估的功能。
[0034]在上述任一方案中优选的是，所述制动系统在所述高速运行时采用空气制动，全部5根轴均参与高速制动。
[0035]在上述任一方案中优选的是，所述制动系统在所述作业走行时采用液压制动，全部5根轴参与作业制动。
[0036]在上述任一方案中优选的是，所述发电机组提供220V交流电源，以满足车载空调以及生活用电的需要。
[0037]在上述任一方案中优选的是，包括电瓶，所述充电机采用集成式充电机，所述集成式充电机的一端与所述发电机组相连接，另一端与所述电瓶相连接，所述集成式充电机利用车载发电机组对车载电瓶充电，满足所述电瓶的馈电应急需求。
[0038]所述应用了本实用新型的步进式双枕捣固车与现有技术相比的有益效果是:整车设计采用两段式车体结构，实现了捣固车的功能扩展，特别是在材料拖车部分布置有清扫装置，能够清扫捣固后轨枕、钢轨、扣件、轨侧遗留的石砟;将现有捣固车主车架结构由三梁结构，即用于主要承载的中梁+用于辅助承载的两侧边梁设计改进为完全采用两侧边梁承载的设计，二梁结构具有以下几方面的技术效果:一是可充分利用车辆中部在横向上的限界空间，二是可使主车架上弦梁下部垂向及横向两侧有足够的空间，以利于其安装捣固装置等作业装置，实现正线捣固作业，三是可匹配安装新型高速转向架，提高连挂运行速度；所述步进式双枕捣固车充分利用当今世界成熟可靠的发动机技术和动力传动技术，选择性价比高的产品以及世界知名品牌供应商，通过集成创新，形成专有、模块化的动力及动力传动技术，并能满足节能环保、通用性好的要求。
【附图说明】
[0039]图1为本实用新型的双枕正线捣固装置的优选实施例的结构示意图；
[0040]图2为按照本实用新型的双枕正线捣固装置的图1所示实施例中箱体的结构示意图；
[0041]图3为按照本实用新型的双枕正线捣固装置的图1所示实施例在单枕捣固作业时的结构示意图；
[0042]图4为按照本实用新型的双枕正线捣固装置的图1所示实施例在双枕捣固作业时的结构示意图；
[0043]图5为按照本实用新型的双枕正线捣固装置的图1所示实施例在锁定连挂状态时的结构示意图；
[0044]图6为按照本实用新型的双枕正线捣固装置的图1所示实施例中剖分式夹持油缸的结构示意图；
[0045]图7为应用了本实用新型的步进式双枕捣固车的优选实施例的主视图；
[0046]图8为按照应用了本实用新型的步进式双枕捣固车的图7所示实施例的俯视图；
[0047]图9为按照应用了本实用新型的步进式双枕捣固车的图7所示实施例的右视图；
[0048]图10为按照应用了本实用新型的步进式双枕捣固车的图7所示实施例中主车架的结构示意图；
[0049]图11为按照应用了本实用新型的步进式双枕捣固车的图7所示实施例中转向架的结构示意图。
[0050]附图标记说明:
[0051 ] I前司机室;2主车架;3发动机间;4液压油箱;5柴油箱;6后司机室;7料斗;8道床清扫装置;9记录仪后张紧小车；10单轴悬挂系统；11记录仪中间小车；12后张紧小车；13后转向架；14枕端夯实装置；15捣固装置；16拨道小车；17起拨道装置；18动力传动系统；19前转向架;20前抄平杆;21前张紧小车；15-1提升油缸；15-2飞轮;15_3捣固框架;15_4夹持油缸；15-5偏心振动轴;15-6镐臂;15-7导向柱;15_8箱体;15_9捣镐。
【具体实施方式】
[0052]为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作了详细说明，但是，显然可对本实用新型进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本实用新型更宽的精神和范围。因此，以下实施例是具有例示性的而没有限制的含义。
[0053]如图1-6所示，一种双枕正线捣固装置，包括具有独立结构的捣固单元，所述捣固单元设置有两对并呈双侧布置，所述捣固单元包括提升油缸15-1、飞轮15-2、捣固框架15-
3、夹持油缸15-4、偏心振动轴15-5、镐臂15-6、导向柱15-7、箱体15_8、捣镐15_9，所述箱体15-8采用一次铸造成型加工制成，每个所述捣固单元由单独的提升油缸15-1控制，能够分别完成下插捣固动作，既能进行双枕捣固，也能进行单枕捣固，在枕距均匀，适合双枕作业时，所述捣固装置采用所述双枕捣固；在枕距不均匀，无法双枕捣固时，所述捣固装置采用所述单枕捣固，偏心振动轴15-5采用分段式结构，每一根偏心振动轴15-5带动一侧镐臂15-6，夹持油缸15-4采用剖分式夹持油缸结构。
[0054]如图7-11所示，一种应用了本实用新型的步进式双枕捣固车，包括捣固车主体部分，所述捣固车的整车设计采用两段式车体结构，即前部为所述捣固车主体部分，后部为材料拖车部分，所述捣固车主体部分布置有前抄平杆20、中间抄平传感器、后抄平杆、前张紧小车21、主车架2、发动机间3、前司机室1、后司机室6、发电机组、充电机、液压应急栗、动力传动系统18、液压油箱4、柴油箱5、捣固装置15、拨道小车16、起拨道装置17、枕端夯实装置14、后张紧小车12、电气控制系统、制动系统，所述材料拖车部分布置有料斗7、单轴悬挂系统10、记录测量小车及道床清扫装置8，所述捣固车主体部分包括两个两轴转向架，即前转向架19和后转向架13，记录测量小车包括记录仪后张紧小车9和记录仪中间小车11，前司机室I为运行司机室，后司机室6为作业司机室，主车架2的宽度为3米，主车架2采用两侧边梁承载式设计，所述转向架采用一系轴箱悬挂的H型焊接构架，一系轴箱悬挂装置由锥形金属橡胶复合弹簧和垂向液压减振器组成，所述转向架采用单侧踏面制动、常接触式弹性旁承与球面心盘联合承载的方式，所述车体以上的重量通过两侧的所述常接触式弹性旁承和球面心盘坐落在构架上，并通过所述一系轴箱悬挂装置作用在轴箱和轮对上，前转向架19包括I轴、π轴，后转向架13包括m轴和IV轴，所述I轴、π轴和m轴装有车轴齿轮箱，所述IV轴为光轴，动力传动系统18包括柴油发动机、栗驱动齿轮箱、液力机械变速箱、分动箱、车轴齿轮箱，并采用集成式设计，动力传动系统18采用高速运行、作业走行和联挂运行三种传动方式，所述高速运行传动方式采用液力机械传动，所述作业走行传动方式采用静液压传动，所述柴油发动机采用双增压中冷水冷式柴油机，所述液力机械变速箱采用变矩器与变速箱一体式结构，前进后退各四档，所述变矩器采用CAN总线控制、全电控技术的动力传动系统，所述电气控制系统采用DNCS网络控制系统，所述DNCS网络控制系统的主要硬件采用通用标准产品，所述电气控制系统包括AGC轨道几何参数计算机系统，所述制动系统在所述高速运行时采用空气制动，全部5根轴均参与高速制动，所述制动系统在所述作业走行时采用液压制动，全部5根轴参与作业制动，所述发电机组提供220V交流电源，包括电瓶，所述充电机一端与所述发电机组相连接，另一端与所述电瓶相连接。
[0055]所述DNCS数字网络控制系统是基于ProfiNET总线技术开发的新型高速数字网络控制系统，其硬件基础是SIEMENS公司工业计算机IPC和S7300系列PLC，具有高稳定性和可靠性的特点。全车共有5台SIEMENS-1PC工业计算机。其中，前司机室3台计算机，分别为运行监控计算机、前端输入计算机和AGC轨道几何参数计算机系统;后司机室I号位有I台大尺寸计算机，用于作业监控和作业参数设定；后司机室运行操作位有I台计算机，用于向后运行监控。由PLC的电源模块、CHJ模块、I/O模块、通讯模块等构建整车运行主站和作业主站。ProfiNET速率达到10M ANCS数字网络控制系统还集成了整车自诊断功能和远程诊断功能。自诊断可以辅助操作者自动诊断操作过程的故障现象，给出处理策略。远程诊断系统可以将机器当前或故障时的数据，通过公众网络系统传递至售后服务中心，实现远程对用户现场机器的故障诊断，以提高服务的及时性和准确性。DNCS数字网络控制系统另一最大优势是，主要硬件为高可靠的通用标准产品，提高了产品互换性，有效降低运用维护成本，提供设备运行效率。
[0056]所述AGC轨道几何参数计算机系统是采用与DNCS数字网络控制系统一样的硬件结构体系。主要器件均为SIEMENS公司IPC工业计算机和S7300系列PLC。系统可以在Windows系列版本操作系统下运行，主要支持系统软件包括Win7、WinXP、Win8等。PLC作为AGC系统的I/O接口，工业计算机是AC系统的核心处理部件，通过以太网连接，配置的工业计算机可以选择多种尺寸，包括12”、15”、17”等。预留一个外界USB接口，便于外部数据的导入导出。配置一个工业键盘，用于AGC系统的运行操作。AGC-R轨道参数记录与作业质量评估系统是按照EN13848标准要求，对捣固车作业过程中的线路精度和作业质量进行记录和评估，轨道几何参数精度包括线路矢距、横向水平、纵向水平和扭曲度;线路质量包括作业过程的起道量、夹持时间等。并对作业质量进行汇总统计，获得标定图表、带标示符的曲线的记录图表和线路偏差报表。配置网络型彩色激光打印机，能够打印输出获得图标和报表。AGC-R轨道参数记录与作业质量评估系统采用的是与AGC轨道参数计算机集成结构设计，即在AGC轨道参数计算机硬件中增加I/O模块，并相应的AGC-R参数记录和作业质量评估系统软件。AGC和AGC-R系统采用集成设计，带来了系统硬件的通用性、稳定性和可靠性。提升了 AGC参数计算与参数记录数据的直接融合。
[0057]关于整车的驱动设计:
[0058]本实用新型的捣固车的走行传动采用三种方式:
[0059](I)高速运行:采用液力-机械传动，传动路线如下所示:
[0060]发动机—栗驱动齿轮箱—液力机械变速箱—分动箱(穿过)—分别传递给下述两个支路:—1轴车轴齿轮箱4 Π轴车轴齿轮箱
[0061](2)作业走行:采用静液压传动，传动路线如下所示:
[0062]发动机—栗驱动齿轮箱—作业栗—分别传递给下述两个支路:
[0063]—马达—分动箱—万向轴—Ι、Π轴车轴齿轮箱—马达—后转向架m轴车轴齿轮箱
[0064](3)联挂运行:切断所有传动路线。
[0065]关于整车的制动设计:
[0066](I)高速运行制动:采用集成式制动机，紧急制动距离:按平直线路速度90km/h时，不大于800m标准设计;采用空气制动，全部5根轴参与高速制动。
[OO67 ] (2 )作业走行制动:采用液压制动，全部5根轴参与作业制动。
[0068]关于整车中的主车架优化设计:
[0069]作为本实用新型的捣固车整机的主要承载基础，主车架设计汲取了现有捣固车系列机型成熟的技术和经验，与现有的DC-32捣固车的主车架采用中梁(主要承载)+两侧边梁(辅助承载)的设计不同，本实用新型的捣固车主车架完全采用两侧边梁的承载方式进行优化设计，取消了中梁。如此进行上述优化设计，主要是为了达到如下设计目标:一是可充分利用车辆中部在横向上的限界空间；二是可使主车架上弦梁下部垂向及横向两侧有足够的空间，以利于其安装捣固装置等作业装置，实现正线捣固作业;三是可匹配安装新型高速转向架，提高连挂运行速度。
[0070]如图10所示，为了保证主车架的强度和刚度，对主车架和材料拖车车架进行了有限元计算、静强度试验以及动应力试验。有限元分析结果表明，本实用新型的捣固车主车架的结构强度满足铁道行业标准TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求，能够满足车辆运行需要。刚度分析结果表明，主车架最低阶弹性振动频率已远离轮轨相互作用引起的车辆多刚体系统振动频率，能够确保车辆正常运行。静强度试验和动应力试验验证了车架分别在垂向载荷、拉伸载荷作用下，强度和刚度完全能够满足车辆运行和作业需要。
[0071]如图11所示，是本实用新型中基于锥形金属橡胶弹簧的工程机械专用转向架，根据本实用新型的捣固车的功能要求，要满足自行牵引走行、作业走行和连挂运行，按照转向架设计原则，结合现有大型养路机械产品的成熟技术和机车车辆的先进技术，本实用新型的转向架采用一系轴箱悬挂的H型焊接构架;一系轴箱悬挂装置由锥形金属橡胶复合弹簧和垂向液压减振器组成;采用单侧踏面制动;常接触式弹性旁承与球面心盘联合承载的方式，车体以上重量通过两侧常接触式弹性旁承和球面心盘坐落在构架上，并通过一系悬挂装置作用在轴箱和轮对上，前转向架1、π轴和后转向架m轴装有车轴齿轮箱，后转向架IV轴为光轴。为优化本实用新型的捣固车转向架的主要悬挂参数和预测该车的运行性能，根据GB/T17426-1998《铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定和实验方法》，对转向架的轴箱定位刚度和液压减振器的参数进行了优化选取，对其运行稳定性、平稳性、安全性进行了计算。结果表明，该车在120km/h运行速度范围内，动力学性能指标能满足GB/T17426-1998的要求。
【主权项】
1.一种双枕正线捣固装置，包括具有独立结构的捣固单元，所述捣固单元设置有两对并呈双侧布置，所述捣固单元包括提升油缸(15-1)、飞轮(15-2)、捣固框架(15-3)、夹持油缸(15-4)、偏心振动轴(15-5)、镐臂(15-6)、导向柱(15-7)、箱体(15-8)、捣镐(15-9)，其特征在于，所述箱体(15-8)采用一次铸造成型加工制成。2.如权利要求1所述的双枕正线捣固装置，其特征在于，每个所述捣固单元由单独的提升油缸(15-1)控制，能够分别完成下插捣固动作，既能进行双枕捣固，也能进行单枕捣固。3.如权利要求2所述的双枕正线捣固装置，其特征在于，在枕距均匀，适合双枕作业时，所述捣固装置采用所述双枕捣固；在枕距不均匀，无法双枕捣固时，所述捣固装置采用所述单枕捣固。4.如权利要求1所述的双枕正线捣固装置，其特征在于，偏心振动轴(15-5)采用分段式结构，每一根偏心振动轴(15-5)带动一侧镐臂(15-6)。5.如权利要求1所述的双枕正线捣固装置，其特征在于，夹持油缸(15-4)采用剖分式夹持油缸结构。6.—种步进式双枕捣固车，其特征在于，包括根据权利要求1至5中的任一项所述的双枕正线捣固装置。7.如权利要求6所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，包括捣固车主体部分，所述捣固车的整车设计采用两段式车体结构，即前部为所述捣固车主体部分，后部为材料拖车部分。8.如权利要求7所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述捣固车主体部分布置有前抄平杆(20)、中间抄平传感器、后抄平杆、前张紧小车(21)、主车架(2)、发动机间(3)、前司机室(I)、后司机室(6)、发电机组、充电机、液压应急栗、动力传动系统(18)、液压油箱(4)、柴油箱(5)、捣固装置(15)、拨道小车(16)、起拨道装置(17)、枕端夯实装置(14)、后张紧小车(12)、电气控制系统、制动系统。9.如权利要求7所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述材料拖车部分布置有料斗(7)、单轴悬挂系统(10)、记录测量小车及道床清扫装置(8)。10.如权利要求7所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述捣固车主体部分包括两个两轴转向架，即前转向架(19)和后转向架(13)。11.如权利要求9所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述记录测量小车包括记录仪后张紧小车(9)和记录仪中间小车(11)。12.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，前司机室(I)为运行司机室，后司机室(6)为作业司机室。13.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，主车架(2)的宽度至少为3米。14.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，主车架(2)采用两侧边梁承载式设计。15.如权利要求10所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述转向架采用一系轴箱悬挂的H型焊接构架，一系轴箱悬挂装置由锥形金属橡胶复合弹簧和垂向液压减振器组成。16.如权利要求15所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述转向架采用单侧踏面制动、常接触式弹性旁承与球面心盘联合承载的方式，所述车体以上的重量通过两侧的所述常接触式弹性旁承和球面心盘坐落在构架上，并通过所述一系轴箱悬挂装置作用在轴箱和轮对上。17.如权利要求10所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，前转向架(19)包括I轴、Π轴，后转向架(13)包括m轴和IV轴，所述I轴、π轴和m轴装有车轴齿轮箱，所述IV轴为光轴。18.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，动力传动系统(18)包括柴油发动机、栗驱动齿轮箱、液力机械变速箱、分动箱、车轴齿轮箱，并采用集成式设计。19.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，动力传动系统(18)采用高速运行、作业走行和联挂运行三种传动方式。20.如权利要求19所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述高速运行传动方式采用液力机械传动。21.如权利要求19所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述作业走行传动方式采用静液压传动。22.如权利要求18所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述柴油发动机采用双增压中冷水冷式柴油机。23.如权利要求18所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述液力机械变速箱采用变矩器与变速箱一体式结构，前进后退各四档，所述变矩器采用CAN总线控制、全电控技术的动力传动系统。24.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述电气控制系统采用DNCS网络控制系统。25.如权利要求24所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述DNCS网络控制系统的主要硬件采用通用标准产品，所述主要硬件包括工业计算机IPC和PLC。26.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述电气控制系统包括AGC轨道几何参数计算机系统。27.如权利要求19所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述制动系统在所述高速运行时采用空气制动，全部5根轴均参与高速制动。28.如权利要求19所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述制动系统在所述作业走行时米用液压制动，全部5根轴参与作业制动。29.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，所述发电机组提供220V交流电源。30.如权利要求8所述的步进式双枕捣固车，其特征在于，包括电瓶，所述充电机一端与所述发电机组相连接，另一端与所述电瓶相连接。
【文档编号】E01B27/16GK205557207SQ201620084784
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】刘刚, 谢江生, 胡斌, 丁志周
【申请人】中国铁建高新装备股份有限公司