捣固装置及捣固车的制作方法

本申请涉及轨枕捣固技术，尤其涉及一种捣固装置及捣固车。

背景技术：

捣固作业是有砟铁路道床养护的主要工作之一，可有效提高道床的稳定性，保证车辆行驶安全。常见的捣固装置有单枕、双枕和三枕这三种形式，其中，双枕和三枕捣固装置相比于单枕捣固装置具有较高的作业效率，而且能适应不同间距的轨枕。目前广泛应用的捣固装置采用偏心轴连杆摇摆式振动原理，每个捣固臂均通过夹持油缸连接至偏心轴，偏心轴产生的激振通过夹持油缸传递给捣固臂，并驱动捣固臂产生夹持动作。由于每个捣固臂均配置夹持油缸，使得结构较为复杂，零部件数量较多，从而导致捣固装置的零件加工、装配和维修的成本都比较高。

技术实现要素：

为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种捣固装置及捣固车。

本申请第一方面实施例提供一种捣固装置，包括：激振驱动源、至少两级捣固臂和捣固臂连接机构；

第一级捣固臂与激振驱动源相连；下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连。

本申请第二方面实施例提供一种捣固车，包括：如上所述的捣固装置。

本申请实施例提供的技术方案，采用激振驱动源、至少两级捣固臂和捣固臂连接机构，其中，第一级捣固臂与激振驱动源相连，激振驱动源带动第一级捣固臂振动；下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连，第一级捣固臂通过捣固臂连接机构带动下级捣固臂振动，与传统方案中每个捣固臂均通过夹持油缸与激振机构相连的方式相比，本实施例中的下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连，减少了夹持油缸的数量，简化了捣固装置的结构，也节省了空间，提高了捣固装置的可靠性，还省去了对夹持油缸进行维护的过程，降低维护成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种捣固装置的运动原理示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种捣固装置的运动原理示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种捣固装置的运动原理示意图；

图4为本申请实施例提供的一种捣固装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种捣固装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种捣固装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种捣固装置的结构示意图。

附图标记：

1-激振驱动源；11-激振机构；12-张合驱动机构；13-激振张合驱动机构；

2-捣固臂连接机构；

31-第一级捣固臂；311-固定铰接端；312-第一活动铰接端；313-第二活动铰接端；32-第二级捣固臂；

41-第一轨枕；42-第二轨枕。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种捣固装置，用于对有砟轨道的轨枕进行捣固作业。该捣固装置可应用于小型的捣固设备，也可以应用于捣固车。

图1为本申请实施例提供的一种捣固装置的运动原理示意图。如图1所示，本实施例提供的捣固装置包括：激振驱动源1、捣固臂连接机构2和至少两级捣固臂。

其中，激振驱动源1的功能是通过自身的动作激起捣固臂产生振动，并推动捣固臂转动。

激振驱动源1可以通过机械方式产生振动，例如：采用偏心激振方式，具体可以采用偏心轴转动进而产生振动的方式。或者，激振驱动源1也可以为通过液压、气动或电动的原理产生振动。

捣固臂为至少两级，第一级捣固臂与激振驱动源1相连，下级捣固臂通过捣固臂连接机构2与上级捣固臂相连。捣固臂连接机构2可以为连杆等细长状的结构，也可以为圆盘、椭圆盘、方形盘、不规则形状的盘状结构，还可以为其他形状的结构。

例如：当捣固臂为两级时，分别为第一级捣固臂31和第二级捣固臂32。第一级捣固臂31与激振驱动源1相连，在激振驱动源1的带动下产生振动。第二级捣固臂32通过捣固臂连接机构2与第一级捣固臂31相连，第一级捣固臂31通过捣固臂连接机构2带动第二级捣固臂31产生振动。

上述第一级捣固臂31和第二级捣固臂32产生振动，捣固臂的底部与捣镐相连，通过捣镐将振动传递给道砟，以使道砟移动至轨枕下方并达到密实的目的。

再例如：当捣固臂为三级时，分别为第一级捣固臂、第二级捣固臂和第三级捣固臂。第一级捣固臂与激振驱动源相连，第二级捣固臂通过捣固臂连接机构与第一级捣固臂相连。第三级捣固臂通过捣固臂连接机构可以与第二级捣固臂相连，也可以通过捣固臂连接机构与第一级捣固臂相连，相当于第三级捣固臂可以与上一级捣固臂相连，也可以与上两级捣固臂相连。激振驱动源首先带动第一级捣固臂产生振动，然后通过捣固臂连接机构带动第二级捣固臂和第三及捣固臂产生振动，各捣固臂对道砟执行上述捣固作业。

当捣固臂大于三级时，下级捣固臂均可以通过捣固臂连接机构连接至上一级捣固臂或上两级捣固臂。

与传统方案中每个捣固臂均通过夹持油缸与激振机构相连的方式相比，本实施例中的下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连，减少了夹持油缸的数量。

本实施例提供的技术方案，采用激振驱动源、至少两级捣固臂和捣固臂连接机构，其中，第一级捣固臂与激振驱动源相连，激振驱动源带动第一级捣固臂振动；下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连，第一级捣固臂通过捣固臂连接机构带动下级捣固臂振动，与传统方案中每个捣固臂均通过夹持油缸与激振机构相连的方式相比，本实施例中的下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连，减少了夹持油缸的数量，简化了捣固装置的结构，也节省了空间，提高了捣固装置的可靠性，还省去了对夹持油缸进行维护的过程，降低维护成本。

上述激振驱动源1除了具备激发振动的功能之外，还可以具有伸缩功能，带动捣固臂转动，进而产生向内夹持的动作，以将道砟向内收集至轨枕下方。

对于激振驱动源1，本实施例提供一种具体的实现方式：图2为本申请实施例提供的另一种捣固装置的运动原理示意图。如图2所示，激振驱动源1包括：激振机构11和张合驱动机构12。

其中，激振机构11的功能是通过自身的动作激起捣固臂产生振动。激振机构11可以为机械式的激振机构，例如：采用偏心激振方式，具体可以采用偏心轴转动进而产生振动的方式。或者，激振机构1也可以为通过液压、气动或电动的原理产生振动的方式。

张合驱动机构12的一端与激振机构11相连，另一端与第一级捣固臂31相连。张合驱动机构12的作用之一是将激振机构11所产生的振动传递给第一级捣固臂31，带动第一级捣固臂31产生振动。张合驱动机构12为伸缩式结构，其两端之间的距离可变。在作业过程中，张合驱动机构12的端部伸缩，带动第一级捣固臂31产生收紧动作以推动道砟向轨枕下方移动，此为张合驱动机构2的作用之二。张合驱动机构2可以为油缸、气缸或其他部件，也可以为由油缸、气缸等作为驱动力驱动的机构。

下级捣固臂通过捣固臂连接机构2与上级捣固臂相连，张合驱动机构2带动第一级捣固臂31产生收紧动作的同时，也带动下级各捣固臂产生相对于轨枕收紧的动作。

上述捣固装置的工作原理为：激振机构11通过偏心轴旋转产生振动，该振动通过张合驱动机构12传递至第一级捣固臂31，使得安装于第一级捣固臂31上的捣镐振动。同时第一级捣固臂31将振动通过捣固臂连接机构2传递给第二级捣固臂32，使得安装于第二级捣固臂32上的捣镐振动，所有捣镐均获得振动有利于捣鼓时捣镐下插。此外，张合驱动机构12推动第一级捣固臂31进行旋转，并通过捣固臂连接机构2带动第二级捣固臂32旋转，从而使得各捣固臂产生夹持动作。

对于激振驱动源1，本实施例还提供一种具体的实现方式：图3为本申请实施例提供的又一种捣固装置的运动原理示意图。如图3所示，激振驱动源1采用激振张合驱动机构13，既能够激发振动并带动各捣固臂振动，又能够产生伸缩动作带动各捣固臂产生收紧夹持动作。采用激振张合驱动机构13作为激振驱动源1，一个部件实现两种功能，能够进一步节约空间，减少捣固装置中零部件的数量。

上述捣固臂连接机构2连接在上级捣固臂和下级捣固臂之间，一方面用于向下级捣固臂传递振动，另一方面用于带动下级捣固臂产生朝向轨枕的夹持动作。一种捣固臂连接机构2的实现方式：捣固臂连接机构2的一端与上级捣固臂铰接，另一端与下级捣固臂铰接，以图2和图3为例，捣固臂连接机构2的一端与第一级捣固臂31铰接，另一端与第二级捣固臂32铰接。

捣固臂连接机构2的具体结构可以为多种形式，例如可以为杆状、盘状、骨架等形状。当捣固臂连接机构2为连杆时，其一端与第一级捣固臂31铰接，另一端与第二级捣固臂32铰接。具体的，在连杆的一端设置有铰接孔或铰接轴，用于与第一级捣固臂31上的铰接轴或铰接孔对应配合。当捣固臂连接机构2为连接盘时，其一端与第一级捣固臂31铰接，另一端与第二级捣固臂32铰接。具体的，在连接盘的一端设置有铰接孔或铰接轴，用于与第一级捣固臂31上的铰接轴或铰接孔对应配合。

或者，捣固臂连接机构2也可以为长度可调式，可调的方式可以为有级调节或无级调节，例如可采用机械式、油缸或气缸等方式实现。

对于各级捣固臂，本实施例也对其实现方式进行详细举例说明：

以图2为例，第一级捣固臂31具有固定铰接端311、第一活动铰接端312和第二活动铰接端313。其中，固定铰接端311与一固定点铰接，第一铰接端312位于第一级捣固臂31的端部，与激振驱动源1相连，具体是与张合驱动机构12相连。第二活动铰接端313与捣固臂连接机构2铰接。

第一级捣固臂31以下的各中间级捣固臂具有固定铰接端、第一活动铰接端和第二活动铰接端，末级捣固臂具有固定铰接端和第一活动铰接端。中间级捣固臂的固定铰接端与一固定点铰接，第一活动铰接端通过捣固臂连接机构与上级捣固臂中的第二活动铰接端铰接。末级捣固臂的固定铰接端与一固定点铰接，第一活动铰接端通过捣固臂连接机构与上级捣固臂中的第二活动铰接端铰接。

当有两级捣固臂时，第二级捣固臂32作为末级捣固臂，具有一固定铰接端和一活动铰接端，其中，固定铰接端与一固定点铰接，活动铰接端与捣固臂连接机构2铰接。

当有三级捣固臂时，第二级捣固臂32作为中间级捣固臂，具有一固定铰接端、第一活动铰接端和第二活动铰接端，其中，固定铰接端与一固定点铰接，第一活动铰接端通过捣固臂连接机构2与第一级捣固臂31中的第二活动铰接端铰接。第三级捣固臂作为末级捣固臂，具有固定铰接端和第一活动铰接端，其中，固定铰接端与一固定点铰接，第一活动铰接端通过捣固臂连接机构2与第二级捣固臂32中的第二活动铰接端铰接。

本实施例提供的技术方案尤其适用于双枕捣固、三枕及三枕以上捣固。本实施例提供几种双枕捣固装置的具体实现方式，本领域技术人员可以根据下面的方式实现三枕及三枕以上捣固装置。

在上述技术方案的基础上，本实施例提供一种具体的双枕捣固装置：

图4为本申请实施例提供的一种捣固装置的结构示意图。如图4所示，捣固装置包括：一个激振机构11、两个张合驱动机构12、两个第一级捣固臂31、两个捣固臂连接机构2和两个第二级捣固臂32。激振机构11采用偏心轴激振结构，偏心轴的轴箱水平布置。

第一级捣固臂31具有固定铰接端、第一活动铰接端和第二活动铰接端，其中，第二活动铰接端位于第一活动铰接端和固定铰接端之间，固定铰接端与一固定点铰接。图4中，第二活动铰接端位于固定铰接端的上方。

两个张合驱动机构12的一端与激振机构11相连，两个张合驱动机构12的另一端分别与一个第一级捣固臂31的第一活动铰接端铰接。一个第二级捣固臂32通过一个捣固臂连接机构2与一个第一级捣固臂31中的第二活动铰接端铰接。

图4中，两个张合驱动机构12分别向两侧的捣固臂传递振动并带动捣固臂产生向内收紧夹持的动作。具体的，左侧的张合驱动机构12将振动传递给左侧的第一级捣固臂31和第二级捣固臂32。并且，当该张合驱动机构12伸长时，其左端向左移动，带动第一级捣固臂31绕着固定点逆时针转动，使其底部产生向第一轨枕41收紧的夹持动作。另外，当第一级捣固臂31绕着固定点逆时针转动时，带动捣固臂连接机构2向左移动，带动下一级的第二级捣固臂32逆时针转动，使其底部产生向第二轨枕42收紧的夹持动作。

右侧的张合驱动机构12将振动传递给右侧的第一级捣固臂31和第二级捣固臂32。并且，当该张合驱动机构12伸长时，其右端向右移动，带动第一级捣固臂31绕着固定点顺时针转动，使其底部产生向第二轨枕42收紧的夹持动作。另外，当第一级捣固臂31绕着固定点顺时针转动时，带动捣固臂连接机构2向右移动，带动下一级的第二级捣固臂32顺时针转动，使其底部产生向第一轨枕41收紧的夹持动作。

左侧的第一级捣固臂31与右侧的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂，对第一轨枕41进行捣固作业；右侧的第一级捣固臂31与左侧的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂，对第二轨枕42进行捣固作业。相当于一个第一级捣固臂31与连接至另一个第一级捣固臂31上的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂。在纵向方向上，两对作业捣固臂之间的位置相互错开，以使两个第二级捣固臂32互不干涉。

图5为本申请实施例提供的另一种捣固装置的结构示意图。如图5所示，捣固装置包括：两个激振张合驱动机构13、两个第一级捣固臂31、两个捣固臂连接机构2和两个第二级捣固臂32。

激振张合驱动装置13为激振机构和张合驱动机构融合为一体的装置，激振张合驱动装置可为液压激振夹持装置、电磁式激振夹持装置或电液式激振夹持装置。其产生振动的同时，两端之间的距离可变。

第一级捣固臂31具有固定铰接端311、第一活动铰接端312和第二活动铰接端313，其中，第二活动铰接端313位于第一活动铰接端312和固定铰接端311之间，固定铰接端311与一固定点铰接。图5中，第二活动铰接端313位于固定铰接端311的上方。

激振张合驱动机构13作为激振驱动源，能够产生振动，且激振张合驱动机构13两端之间的距离可变。两个激振张合驱动机构13的一端分别与一固定点铰接，另一端分别与一个第一级捣固臂31的第一活动铰接端铰接。一个第二级捣固臂32分别通过一个捣固臂连接机构2与一个第一级捣固臂31中的第二活动铰接端313铰接。第一级捣固臂31与连接至另一个第一级捣固臂31上的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂。

图5与图4的区别在于：图5采用激振张合驱动机构13代替了图4中的激振机构11和张合驱动机构12，其余部分均与图4相同。

本实施例还提供一种捣固装置，图6为本申请实施例提供的又一种捣固装置的结构示意图。如图6所示，捣固装置包括：一个激振机构11、两个张合驱动机构12、两个第一级捣固臂31、两个捣固臂连接机构2和两个第二级捣固臂32。

第一级捣固臂31具有固定铰接端311、第一活动铰接端312和第二活动铰接端313，其中，第一级捣固臂31中的固定铰接端311位于第一活动铰接端312和第二活动铰接端313之间，图6中，固定铰接端311位于第二活动铰接端313的上方。

两个张合驱动机构12的一端与激振机构11相连，两个张合驱动机构12的另一端分别与一个第一级捣固臂31的第一活动铰接端铰接。一个第二级捣固臂32通过一个捣固臂连接机构2与一个第一级捣固臂31中的第二活动铰接端313铰接。

图6中，两个张合驱动机构12分别向两侧的捣固臂传递振动并带动捣固臂产生向内收紧夹持的动作。具体的，左侧的张合驱动机构12将振动传递给左侧的第一级捣固臂31和第二级捣固臂32。并且，当该张合驱动机构12伸长时，其左端向左移动，带动第一级捣固臂31绕着固定点逆时针转动，使其底部产生向第一轨枕41收紧的夹持动作。另外，当第一级捣固臂31绕着固定点逆时针转动时，带动捣固臂连接机构2向右移动，带动下一级的第二级捣固臂32顺时针转动，使其底部产生向第一轨枕41收紧的夹持动作。

右侧的张合驱动机构12将振动传递给右侧的第一级捣固臂31和第二级捣固臂32。并且，当该张合驱动机构12伸长时，其右端向右移动，带动第一级捣固臂31绕着固定点顺时针转动，使其底部产生向第二轨枕42收紧的夹持动作。另外，当第一级捣固臂31绕着固定点顺时针转动时，带动捣固臂连接机构2向左移动，带动下一级的第二级捣固臂32逆时针转动，使其底部产生向第二轨枕42收紧的夹持动作。

左侧的第一级捣固臂31与左侧的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂，对第一轨枕41进行捣固作业；右侧的第一级捣固臂31与右侧的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂，对第二轨枕42进行捣固作业。相当于左侧的第一级捣固臂31与连接至该第一级捣固臂31上的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂。

图7为本申请实施例提供的又一种捣固装置的结构示意图。如图7所示，捣固装置包括：两个激振张合驱动机构13、两个第一级捣固臂31、两个捣固臂连接机构2和两个第二级捣固臂32。

第一级捣固臂31具有固定铰接端311、第一活动铰接端312和第二活动铰接端313，其中，第一级捣固臂31中的固定铰接端311位于第一活动铰接端312和第二活动铰接端313之间，图7中，固定铰接端311位于第二活动铰接端313的上方。

激振张合驱动机构13作为激振驱动源，能够产生振动，且激振张合驱动机构13两端之间的距离可变。两个激振张合驱动机构13的一端分别与一固定点铰接，另一端分别与一个第一级捣固臂31的第一活动铰接端铰接。一个第二级捣固臂32分别通过一个捣固臂连接机构2与一个第一级捣固臂31中的第二活动铰接端铰接。第一级捣固臂31与连接至该第一级捣固臂31上的第二级捣固臂32构成一对作业捣固臂。

图7与图6的区别在于：图7采用激振张合驱动机构13代替了图6中的激振机构11和张合驱动机构12，其余部分均与图6相同。

另外，捣固装置还包括：机架、提升下插机构、润滑系统等结构。机架用于支撑固定各结构，提升下插机构用于捣固装置的提升、下插动作，润滑系统用于对捣固装置相互运动的部位提供润滑。

本实施例还提供一种捣固车，包括：上述任一内容所提供的捣固装置。本实施例提供的捣固车，包括上述捣固装置，采用激振驱动源、至少两级捣固臂和捣固臂连接机构，其中，第一级捣固臂与激振驱动源相连，激振驱动源带动第一级捣固臂振动；下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连，第一级捣固臂通过捣固臂连接机构带动下级捣固臂振动，与传统方案中每个捣固臂均通过夹持油缸与激振机构相连的方式相比，本实施例中的下级捣固臂通过捣固臂连接机构与上级捣固臂相连，减少了夹持油缸的数量，简化了捣固装置的结构，也节省了空间，提高了捣固装置的可靠性，还省去了对夹持油缸进行维护的过程，降低维护成本。

本实施例所提供的捣固车，还包含有车架、转向架、司机室、牵引系统、制动系统等结构，均可采用已有技术来实现。本实施例仅对其中的捣固装置进行说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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