液压捣固装置的制作方法

本发明涉及铁路捣固装置技术领域，具体而言，涉及一种液压捣固装置。

背景技术：

捣固装置是捣固车的核心部件。捣固装置是具有激振和夹持复合动作的装置，捣镐把激振缸产生的水平振动力传递给石渣，使石渣产生振动并向较稳定的方向移动，增加道床的密实度，同时捣镐在夹持力作用下把枕轨间隔中的石渣向枕底挤压，使枕底石渣更加密实，提高轨道的稳定性，保证行车安全，捣固装置针对不同的道床情况，通过激振缸输出合适的激振频率及振幅是捣镐工作效率的关键。

目前，水平振动力的来源有很多种，马达带动偏心轴转动是最常见的方式，此外还有液压激振方式等，相关技术中，通过液压激振方式产生水平振动力的技术方案中，利用转阀或伺服阀来控制液压缸的有效振动，然而，转阀需要自主设计，且设计难度较大，而伺服阀则控制难度较大，硬件成本较高。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面在于，提供了一种液压捣固装置。

有鉴于此，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种液压捣固装置，包括：安装板，安装板上设置有第一固定铰接点；液压激振缸，通过第一固定铰接点安装于安装板上；夹持油缸，夹持油缸的一端与液压激振缸同轴连接；捣镐，捣镐与夹持油缸的另一端活动连接；配油管路，与油源以及液压激振缸连通以向液压激振缸供油，以供液压激振缸往复振动带动夹持油缸一起振动，夹持油缸往复运动带动捣镐进行夹持动作；换向阀，设置在配油管路上，换向阀进行换向以供油源向液压激振缸供油，以使液压激振缸进行往复振动；开关阀，通过配油管路与换向阀连通，开关阀进行开关动作以使换向阀进行换向。

本发明提出一种液压捣固装置，包括：安装板、液压激振缸、夹持油缸、捣镐、配油管路、换向阀和开关阀，其中，安装板上设置有第一固定铰接点，液压激振缸通过该第一固定铰接点安装于安装板上，夹持油缸的一端通过法兰与液压激振缸同轴连接，而夹持油缸的另一端与捣镐活动连接，油源通过配油管路与液压激振缸连通，并向液压激振缸供油，使得液压激振缸可以进行往复振动，由于液压激振缸与夹持油缸同轴连接，进而使得液压激振缸往复振动的同时可以带动夹持油缸一起振动，夹持油缸的另一端与捣镐活动连接，因此夹持油缸进行往复运动的同时，可以带动捣镐进行夹持动作，换向阀设置在配油管路上，开关阀通过配油管路与换向阀连通，通过开关阀进行高速开关动作，使得换向阀进行高频换向，进而油源通过配油管路为液压激振缸交替配油，从而使液压激振缸进行高频往复振动，并带动夹持油缸进行高频振动，最终夹持油缸带动捣镐进行夹持动作，完成捣固工作。

上述技术方案中，液压激振缸的高频往复振动由换向阀的往复运动来控制，而换向阀的往复运动由开关阀的高速开关动作作为先导级来进行控制，通过开关阀进行高速开关动作，操作简单方便，易于控制，可以适应不同的工况需求，另外，开关阀为市场成品液压元件，降低了捣固装置的生产成本，且开关阀产品可靠，进而提高了捣固装置的工作稳定性。

根据本发明上述技术方案的液压捣固装置，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，油源包括：第一油源，第一油源通过配油管路向液压激振缸供油；第二油源，第二油源通过配油管路向换向阀供油。

在该技术方案中，油源包括第一油源和第二油源，第一油源通过换向阀高频换向，向液压激振缸供油，使得液压激振缸进行高频往复振动，第二油源通过开关阀的高速开关动作，向换向阀供油，以使换向阀进行高频换向，通过第一油源和第二油源分别向液压激振缸和换向阀供油，可以使得液压激振缸产生高频往复振动力，从而带动夹持油缸振动，进而带动捣镐进行夹持动作，保证捣固工作的平稳运行。

在上述技术方案中，进一步地，换向阀包括：换向阀芯，换向阀体，换向阀端盖，设于换向阀芯的左右两侧，其中，换向阀体和换向阀端盖围设形成工作腔，换向阀芯设于工作腔内，换向阀芯将工作腔分隔为第一控制腔和第二控制腔。

在该技术方案中，换向阀芯设于换向阀体和换向阀端盖围设成的工作腔内，并将工作腔分隔为第一控制腔和第二控制腔，通过换向阀芯将工作腔分隔形成的两个控制腔，使得开关阀进行高速开关动作时，第二油源分别为第一控制腔和第二控制腔交替配油，由于所配油源为高压油，因而在交替配油的过程中，使得第一控制腔和第二控制腔内的压力发生交替变化，从而使得换向阀芯进行高频换向。

在上述技术方案中，进一步地，开关阀包括：第一开关阀和第二开关阀；第一开关阀控制第二油源与第一控制腔连通，第二开关阀控制第二油源与第二控制腔连通，其中，第一控制腔的压力作用面积与第二控制腔的压力作用面积相等。

在该技术方案中，开关阀的数量为两个，分别为第一开关阀和第二开关阀，第一开关阀控制第二油源与第一控制腔连通，第二开关阀控制第二油源与第二控制腔连通，通过第一控制腔的压力作用面积和第二控制腔的压力作用面积相等，进一步保证当第一开关阀和第二开关阀进行高速开关动作，第二油源分别为第一控制腔和第二控制腔交替配油时，第一控制腔和第二控制腔内的压力可以发生交替变化，从而使得换向阀芯进行高频切换。

另外，在捣固装置未进行作业时，也就是开关阀处于初始状态时，第一开关阀为开启状态，第二开关阀为关闭状态，或第一开关阀为关闭状态，第二开关阀为开启状态，也就是说，控制开关阀的高速开关动作，即是控制两个开关阀进行交替通断。

在上述技术方案中，进一步地，开关阀包括：第三开关阀；第三开关阀控制第二油源与第一控制腔连通，其中，第二控制腔为常压状态，第一控制腔的压力作用面积小于第二控制腔的压力作用面积。

在该技术方案中，开关阀的数量为一个，为第三开关阀，第三开关阀与第一控制腔连通，第二控制腔为常压状态，且通过第一控制腔的压力作用面积小于第二控制腔的压力作用面积，使得当两控制腔均为高压状态时，换向阀芯可以进行高频换向。

在上述技术方案中，进一步地，液压激振缸包括：第一液压激振缸和第二液压激振缸；液压激振缸活塞杆，液压激振缸活塞杆的两端分别安装于第一液压激振缸和第二液压激振缸内，液压激振缸活塞杆与液压激振缸相适配，液压激振缸活塞杆与第一固定铰接点铰接，以将液压激振缸安装于安装板上；第一液压激振缸与第二液压激振缸能够绕第一固定铰接点在平面内转动。

在该技术方案中，液压激振缸的数量为两个，分别为第一液压激振缸和第二液压激振缸，液压激振缸活塞杆的两端分别安装于第一液压激振缸和第二液压激振缸内，且液压激振缸活塞杆与第一固定铰接点铰接，其中，第一液压激振缸与第二液压激振缸能够绕第一固定铰接点在平面内转动，通过上述方案，当换向阀进行高频换向时，第一油源通过配油管路为第一液压激振缸和第二液压激振缸交替配油，从而使得液压激振缸产生高频往复振动力。

在上述技术方案中，进一步地，液压捣固装置还包括：pwm(脉冲宽度调制，pulsewidthmodulation)信号控制器，用于根据pwm信号的输出频率控制开关阀进行开关动作，以供第二油源交替连通第一控制腔和第二控制腔，以使换向阀芯进行换向；换向阀芯进行换向，以供第一油源分别为第一液压激振缸和第二液压激振缸交替配油，以使液压激振缸进行往复振动。

在该技术方案中，pwm信号控制开关阀进行高速开关动作，使得第二油源交替接通第一控制腔和第二控制腔，并分别为第一控制腔和第二控制腔交替配油，从而使得换向阀芯进行高频换向，此时，第一油源在换向阀芯进行高频换向的过程中，为第一液压激振缸和第二液压激振缸交替配油，由于所配油源为高压油，使得在交替配油的过程中，第一液压激振缸和第二液压激振缸缸内的压力发生交替变化，从而使得液压激振缸进行高频往复振动，并带动夹持油缸进行振动，进而带动捣镐进行夹持动作，完成捣固工作。

上述技术方案中，由pwm信号控制开关阀进行开关动作，通过改变pwm信号的占空比，即可调整pwm信号的输出频率，进而调整开关阀一个周期内的接通时间，从而可以调整液压激振缸的往复振动频率，以适应各种不同的捣固作业工况，便于操作。

另外，pwm信号输出频率易于控制，且输出频率稳定，进一步保证捣固装置可以平稳作业。

在上述技术方案中，进一步地，捣镐包括：捣镐上臂和捣镐下臂；第二固定铰接点，第二固定铰接点分别与捣镐上臂及捣镐下臂活动连接，捣镐上臂与捣镐下臂能够绕第二固定铰接点在平面内转动。

在该技术方案中，捣镐上臂和捣镐下臂通过第二固定铰接点铰接，并绕第二固定铰接点在平面内转动，当捣镐上臂向外摆动时，带动捣镐下臂向内摆动，当捣镐上臂向内摆动时，带动捣镐下臂向外摆动。

在上述技术方案中，进一步地，液压捣固装置还包括：夹持油缸活塞，夹持油缸活塞的一端安装于夹持油缸内，并与夹持油缸相适配，夹持油缸活塞的另一端与捣镐上臂活动连接，夹持油缸活塞能够带动捣镐上臂在平面内转动。

在该技术方案中，液压捣固装置还包括夹持油缸活塞，该夹持油缸活塞的一端安装于夹持油缸内，并与夹持油缸相适配，另一端与捣镐上臂活动连接，夹持油缸在进行往复运动时，夹持油缸活塞伸出夹持油缸，并带动捣镐上臂向外摆动，当夹持油缸活塞缩回夹持油缸内时，带动捣镐上臂向内摆动。

在上述技术方案中，进一步地，液压捣固装置还包括油箱，基于开关阀包括第一开关阀和第二开关阀的情况，油箱包括第一油箱和第二油箱，第一油箱与换向阀连通，第二油箱分别与第一开关阀和第二开关阀连通；或基于开关阀包括第三开关阀的情况，油箱包括第三油箱，第三油箱分别与第三开关阀和换向阀连通。

在该技术方案中，当油箱的数量为两个时，包括第一油箱和第二油箱，其中，第一油箱为第一油源供油，第二油箱为第二油源供油，当油箱的数量为一个时，为第三油箱，第三油箱分别为第一油源和第二油源供油，通过设置油箱，可以使得捣固装置在进行作业时，有充足的油源供给，从而进一步保证捣固装置保持稳定工作状态。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明一个实施例的液压捣固装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明另一个实施例的液压捣固装置的结构示意图。

其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1安装板，2第一固定铰接点，3液压激振缸活塞杆，4夹持油缸，5夹持油缸活塞，6第一液压激振缸，7第二液压激振缸，8换向阀芯，9换向阀体，10换向阀端盖，11第一控制腔，12第二控制腔，13配油管路，14第一开关阀，15第二开关阀，16第二固定铰接点，17捣镐上臂，18捣镐下臂，19第一油源，20第一油箱，21第二油源，22第二油箱，23第三开关阀，24第三油箱。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1和图2描述根据本发明一些实施例的液压捣固装置。

如图1和图2所示，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种液压捣固装置，包括：安装板1，安装板1上设置有第一固定铰接点2；液压激振缸，通过第一固定铰接点2安装于安装板1上；夹持油缸4，夹持油缸4的一端与液压激振缸同轴连接；捣镐，捣镐与夹持油缸4的另一端活动连接；配油管路13，与油源以及液压激振缸连通以向液压激振缸供油，以供液压激振缸往复振动带动夹持油缸4进行振动，夹持油缸4往复运动带动捣镐进行夹持动作；换向阀，设置在配油管路13上，换向阀进行换向以供油源向液压激振缸供油，以使液压激振缸进行往复振动；开关阀，通过配油管路13与换向阀连通，开关阀进行开关动作以使换向阀进行换向。

在该实施例中，液压捣固装置包括：安装板1、液压激振缸、夹持油缸4、捣镐、配油管路13、换向阀和开关阀，其中，安装板1上设置有第一固定铰接点2，液压激振缸通过该第一固定铰接点2安装于安装板1上，夹持油缸4的一端通过法兰与液压激振缸同轴连接，而夹持油缸4的另一端与捣镐活动连接，油源通过配油管路13与液压激振缸连通，并向液压激振缸供油，使得液压激振缸可以进行往复振动，由于液压激振缸与夹持油缸4同轴连接，进而使得液压激振缸往复振动的同时可以带动夹持油缸4进行振动，夹持油缸4的另一端与捣镐活动连接，因此夹持油缸4进行往复运动的同时，可以带动捣镐进行夹持动作，换向阀设置在配油管路13上，开关阀通过配油管路13与换向阀连通，通过开关阀进行高速开关动作，使得换向阀进行高频换向，进而油源通过配油管路13为液压激振缸交替配油，从而使液压激振缸进行高频往复振动，并带动夹持油缸4进行高频振动，最终夹持油缸4带动捣镐进行夹持动作，完成捣固工作。

上述技术方案中，液压激振缸的高频往复振动由换向阀的往复运动来控制，而换向阀的往复运动由开关阀的高速开关动作作为先导级来进行控制，通过开关阀进行高速开关动作，操作简单方便，易于控制，可以适应不同的工况需求，另外，开关阀为市场成品液压元件，降低了捣固装置的生产成本，且开关阀产品可靠，进而提高了捣固装置的工作稳定性。

如图1和图2所示，在上述任一实施例中，进一步地，油源包括：第一油源19，第一油源19通过配油管路13向液压激振缸供油；第二油源21，第二油源21通过配油管路13向换向阀供油。

在该实施例中，油源包括第一油源19和第二油源21，第一油源19通过换向阀高频换向，向液压激振缸供油，使得液压激振缸进行高频往复振动，第二油源21通过开关阀的高速开关动作，向换向阀供油，以使换向阀进行高频换向，通过第一油源19和第二油源21分别向液压激振缸和换向阀供油，可以使得液压激振缸产生高频往复振动力，从而带动夹持油缸4振动，进而带动捣镐进行夹持动作，保证捣固工作的平稳运行。

另外，第一油源19和第二油源21也可为同一油源。

如图1和图2所示，在上述任一实施例中，进一步地，换向阀包括：换向阀芯8，换向阀体9，换向阀端盖10，设于换向阀芯8的左右两侧，其中，换向阀体9和换向阀端盖10围设形成工作腔，换向阀芯8设于工作腔内，换向阀芯8将工作腔分隔为第一控制腔11和第二控制腔12。

在该实施例中，换向阀芯8设于换向阀体9和换向阀端盖10围设成的工作腔内，并将工作腔分隔为第一控制腔11和第二控制腔12，通过换向阀芯8将工作腔分隔形成的两个控制腔，使得开关阀进行高速开关动作时，第二油源21分别为第一控制腔11和第二控制腔12交替配油，由于所配油源为高压油，因而在交替配油的过程中，使得第一控制腔11和第二控制腔12内的压力发生交替变化，从而使得换向阀芯8进行高频换向。

其中，换向阀芯8为两位四通液控换向阀芯。

如图1所示，在一个具体的实施例中，进一步地，开关阀包括：第一开关阀14和第二开关阀15；第一开关阀14控制第二油源21与第一控制腔11连通，第二开关阀15控制第二油源21与第二控制腔12连通，其中，第一控制腔11的压力作用面积与第二控制腔12的压力作用面积相等。

在该实施例中，开关阀的数量为两个，分别为第一开关阀14和第二开关阀15，第一开关阀14控制第二油源21与第一控制腔11连通，第二开关阀15控制第二油源21与第二控制腔12连通，通过第一控制腔11的压力作用面积和第二控制腔12的压力作用面积相等，进一步保证当第一开关阀14和第二开关阀15进行高速开关动作，第二油源21分别为第一控制腔11和第二控制腔12交替配油时，第一控制腔11和第二控制腔12内的压力可以发生交替变化，从而使得换向阀芯8进行高频切换。

另外，在捣固装置未进行作业时，也就是开关阀处于初始状态时，第一开关阀14为开启状态，第二开关阀15为关闭状态，或第一开关阀14为关闭状态，第二开关阀15为开启状态，也就是说，控制开关阀的高速开关动作，即是控制两个开关阀进行交替通断。

其中，第一开关阀14和第二开关阀15均为两位三通的高速开关阀。

如图2所示，在另一个具体的实施例中，进一步地，开关阀包括：第三开关阀23；第三开关阀23控制第二油源21与第一控制腔11连通，其中，第二控制腔12为常压状态，第一控制腔11的压力作用面积小于第二控制腔12的压力作用面积。

在该实施例中，开关阀的数量为一个，为第三开关阀23，第三开关阀23与第一控制腔11连通，第二控制腔12为常压状态，且通过第一控制腔11的压力作用面积小于第二控制腔12的压力作用面积，使得当两控制腔均为高压状态时，换向阀芯8可以进行高频换向。

其中，第三开关阀23为两位三通的高速开关阀。

如图1和图2所示，在上述任一实施例中，进一步地，液压激振缸包括：第一液压激振缸6和第二液压激振缸7；液压激振缸活塞杆3，液压激振缸活塞杆3的两端分别安装于第一液压激振缸6和第二液压激振缸7内，液压激振缸活塞杆3与液压激振缸相适配，液压激振缸活塞杆3与第一固定铰接点2铰接，以将液压激振缸安装于安装板1上；第一液压激振缸6与第二液压激振缸7能够绕第一固定铰接点2在平面内转动。

在该实施例中，液压激振缸的数量为两个，分别为第一液压激振缸6和第二液压激振缸7，液压激振缸活塞杆3的两端分别安装于第一液压激振缸6和第二液压激振缸7内，且液压激振缸活塞杆3与第一固定铰接点2铰接，其中，第一液压激振缸6与第二液压激振缸7能够绕第一固定铰接点2在平面内转动，通过上述方案，当换向阀进行高频换向时，第一油源19通过配油管路13为第一液压激振缸6和第二液压激振缸7交替配油，从而使得液压激振缸产生高频往复振动力。

如图1和图2所示，在上述任一实施例中，进一步地，液压捣固装置还包括：pwm信号控制器，用于根据pwm信号的输出频率控制开关阀进行开关动作，以供第二油源21交替连通第一控制腔11和第二控制腔12，以使换向阀芯8进行换向；换向阀芯8进行换向，以供第一油源19分别为第一液压激振缸6和第二液压激振缸7交替配油，以使液压激振缸进行往复振动。

在该实施例中，pwm信号控制开关阀进行高速开关动作，使得第二油源21交替接通第一控制腔11和第二控制腔12，并分别为第一控制腔11和第二控制腔12交替配油，从而使得换向阀芯8进行高频换向，此时，第一油源19在换向阀芯8进行高频换向的过程中，为第一液压激振缸6和第二液压激振缸7交替配油，由于所配油源为高压油，使得在交替配油的过程中，第一液压激振缸6和第二液压激振缸7缸内的压力发生交替变化，从而使得液压激振缸进行高频往复振动，并带动夹持油缸4进行振动，进而带动捣镐进行夹持动作，完成捣固工作。

上述技术方案中，由pwm信号控制开关阀进行开关动作，通过改变pwm信号的占空比，即可调整pwm信号的输出频率，进而调整开关阀一个周期内的接通时间，从而可以调整液压激振缸的往复振动频率，以适应各种不同的捣固作业工况，便于操作。

另外，pwm信号输出频率易于控制，且输出频率稳定，进一步保证捣固装置可以平稳作业。

由于开关阀是高速交替动作，占空比一般根据需要进行设置。

如图1和图2所示，在上述任一实施例中，进一步地，捣镐包括：捣镐上臂17和捣镐下臂18；第二固定铰接点16，第二固定铰接点16分别与捣镐上臂17及捣镐下臂18活动连接，捣镐上臂17与捣镐下臂18能够绕第二固定铰接点16在平面内转动。

在该实施例中，捣镐上臂17和捣镐下臂18通过第二固定铰接点16铰接，并绕第二固定铰接点16在平面内转动，当捣镐上臂17向外摆动时，带动捣镐下臂18向内摆动，当捣镐上臂17向内摆动时，带动捣镐下臂18向外摆动。

如图1和图2所示，在上述任一实施例中，进一步地，液压捣固装置还包括：夹持油缸活塞5，夹持油缸活塞5的一端安装于夹持油缸4内，并与夹持油缸4相适配，夹持油缸活塞5的另一端与捣镐上臂17活动连接，夹持油缸活塞5能够带动捣镐上臂17在平面内转动。

在该实施例中，液压捣固装置还包括夹持油缸活塞5，该夹持油缸活塞5的一端安装于夹持油缸4内，并与夹持油缸4相适配，另一端与捣镐上臂17活动连接，夹持油缸4在进行往复运动时，夹持油缸活塞5伸出夹持油缸4，并带动捣镐上臂17向外摆动，当夹持油缸活塞5缩回夹持油缸4内时，带动捣镐上臂17向内摆动。

如图1所示，在一个具体的实施例中，进一步地，液压捣固装置还包括：油箱，油箱包括第一油箱20和第二油箱22，第一油箱20与换向阀连通，第二油箱22分别与第一开关阀14和第二开关阀15连通。

在该实施例中，油箱的数量为两个，包括第一油箱20和第二油箱22，其中，第一油箱20为第一油源19供油，第二油箱22为第二油源21供油，通过设置第一油箱20和第二油箱22，可以使得捣固装置在进行作业时，有充足的油源供给，从而进一步保证捣固装置保持稳定工作状态。

如图2所示，在另一个具体的实施例中，进一步地，液压捣固装置还包括：油箱，油箱包括第三油箱24，第三油箱24分别与第三开关阀23和换向阀连通。

在该实施例中，油箱的数量为一个，为第三油箱24，第三油箱24分别为第一油源19和第二油源21供油，通过设置第三油箱24，可以使得捣固装置在进行作业时，有充足的油源供给，从而进一步保证捣固装置保持稳定工作状态。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。