捣固车起道装置及捣固车的制作方法

1.本实用新型涉及铁路工程机械技术领域，尤其涉及一种用于进行铁路线路维护的轨道工程机械-捣固车的起道装置及包括该装置的捣固车。


背景技术：

2.捣固车是一种用于在有砟铁道线路新修以及维修作业中对轨道进行线路偏差消除，并对枕下道砟进行捣固的大型养路机械，其主要执行机构为起道装置和捣固装置。当捣固车应用于道岔作业时，其起道装置将钢轨提起，并保持在一定位置，以避免钢轨脱离下部道砟束缚而改变线路基本参数。捣固单元在驱动力作用下，将捣镐下插至线路道砟中进行捣固，将钢轨下部道砟捣实的同时，起道装置将钢轨放入道砟上，完成重定位，即线路起道捣固作业。因此起道装置需设计起道夹持、位置保持等机构及其附属装置实现钢轨起道及位置调整。目前，行业内能兼顾岔区捣固作业的捣固车所装起拨道装置，设计有长达液压缸组成的拨道装置，其在捣固作业时，由于捣固车体长度限制，拨道功能难以实现，强行拨道对整车稳定性造成很大负面影响，工作可靠性低，实用性较差。因此有必要研制一种能够解决上述技术问题，能够兼顾位置稳定功能，结构简单紧凑、工作可靠、工程应用价值高等特点的适用于道岔作业的起道装置。
3.在现有技术中，主要有以下技术方案与本实用新型相关：
4.现有技术1为常州中铁科技有限公司于2018年06月08日申请，并于2019年03 月01日公告，公告号为cn208563010u的中国实用新型专利。该实用新型专利公开了一种米轨道岔起拨道装置，包括起拨道架、起道装置、夹轨装置和拨道装置，起道装置包括起道油缸和起道钩，两个起道油缸并排铰接在起拨道架上并与捣固车车架上的起道油缸座铰接，起道钩为两个，起道钩的顶部与起道钩升降油缸连接并由起道钩升降油缸驱动实现上下运动，起道钩内侧与起道钩横移油缸连接并由起道钩横移油缸驱动实现横向移动，两个起道钩钩面相向并排安装在起拨道架底部；夹轨装置为两套，并排安装在起拨道架的底部；拨道装置包括两组拨道轮组和两个拨道油缸，两组拨道轮组并排安装在起拨道架的底部，该实用新型提供了一种结构紧凑、性能稳定、作业精度高的道岔捣固车用米轨道岔起拨道装置。但是，该米轨道岔起拨道装置包含起道装置和拨道装置，整套装置进入作业位相对较困难，使用起道钩作业时，弯道处易脱轨。
5.现有技术2为常州中铁科技有限公司于2018年06月07日申请，并于2018年12 月28日公告，公告号为cn208293326u的中国实用新型专利。该实用新型专利公开了一种自适应轨距起道装置，属于铁道技术领域，包括基座、设置在基座下的道轮和设置在基座上的若干个起吊环，道轮在钢轨上滑行，基座的中部设有横向固定座，基座的两端设有横向滑动槽以及在横向滑动槽内滑动的纵向液压油缸，纵向液压油缸的下方设有连接杆和起道钩，基座的上方设有纵向液压油缸，横向液压油缸的一端与横向固定座铰接，另一端穿过横向滑动槽与纵向液压油缸的一侧固定连接。该实用新型结构简单，使用方便，可以与其他大型作业车配套使用，也可以单独使用，能够同时起吊两根平行钢轨，也可以单独起吊一根轨道，同
时还能适应不同轨距的轨道起道作业。但是，该自适应轨距起道装置仅含起道装置，无横向稳定装置，弯道起道时，钢轨曲线度难以保证。
6.现有技术3为金鹰重型工程机械股份有限公司于2011年11月24日申请，并于 2013年06月05日公开，公开号为cn103132408a的中国发明申请。该发明申请公开了一种轨道起道装置，包括与起道车主车架相连的左右对称安装的两起道框架；起道框架下部两端装有夹钳装置；起道框架下部中间设有两套预紧轮装置；预紧轮装置经预紧油缸与起道框架相连；起道装置中部设有导向机构；导向机构两侧设有起道油缸；起道油缸下端与起道框架相连，上端与起道车主车架相连；侧拉油缸一端装于起道框架，另一端与起道车主车架相连；横移油缸一端与起道框架相连，另一端与起道车主车架相连；两起道框架经连接油缸相连；内滚轮夹钳与内滚轮夹钳经内夹钳油缸相连；外滚轮夹钳与外滚轮夹钳经外夹钳油缸相连。该发明不仅结构灵活紧凑，同时也解决了步进式起道作业的缺点，提高起道作业效率，且安全可靠。但是，该轨道起道装置只适合正线作业，在道岔区钢轨不完整状况，则无法顺利夹持钢轨起道作业。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种捣固车起道装置及捣固车，以解决现有起道装置结构复杂，进入线路钢轨作业位困难，弯道起道时钢轨曲线度难以保证的技术问题。
8.为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种捣固车起道装置的技术实现方案，捣固车起道装置，包括：起道驱动机构、起道钩驱动机构、起道支架、导向轮、横向位置保持机构、纵移支架、纵移驱动机构、滚轮夹钳、横移驱动机构及起道钩。两个起道驱动机构分别设置于所述起道支架沿横向的两端，所述起道驱动机构的一端与捣固车的车体相连，另一端连接至起道支架。所述起道支架上沿横向设置有横移部件一，两个起道钩分别通过横移部件二与横移部件一连接，所述横移部件一与横移部件二组成横向移动副。两个导向轮沿横向设置于起道支架的底部。所述起道钩驱动机构的一端与起道钩相连，另一端连接至横移部件二。两个横移驱动机构的一端与起道支架相连，另一端分别连接至位于所述横移部件一沿横向两侧的横移部件二。所述起道支架沿横向设置有两对滚轮夹钳，所述起道支架与纵移支架的一端铰接，所述纵移支架的另一端与安装座可活动地连接。所述纵移驱动机构的一端与纵移支架相连，另一端连接至车架。两个横向位置保持机构的一端与起道支架相连，另一端分别连接至车架沿横向的两侧。
9.进一步地，当钢轨被提起后，两侧的横向位置保持机构既不伸长、也不缩短，通过保持原状有效约束钢轨的横向移动，以保持原有钢轨线路的曲线半径。
10.进一步地，当所述钢轨的线路参数在外力作用下改变时，一侧的横向位置保持机构伸长，另一侧的横向位置保持机构缩短，所述起道支架可沿横向绕起道驱动机构的根部朝向一侧摆动，以实现所述钢轨曲线半径的调整。
11.进一步地，所述起道装置还包括锁定机构，所述锁定机构的一端铰接至车架，另一端能在非作业状态下锁定至起道钩驱动机构。
12.进一步地，当捣固车处于非作业状态时，所述起道驱动机构将起道支架提升一定高度后，通过固定于所述车架的锁定机构钩住起道钩驱动机构，以实现整套起道装置的锁
定。
13.进一步地，在捣固车进入作业位前，解除所述锁定机构对起道装置的锁定，所述起道驱动机构伸长，将起道支架上的两个导向轮落于钢轨的上表面。
14.进一步地，所述起道装置还包括提升驱动机构，所述提升驱动机构的一端与车架相连，另一端铰接至锁定机构，所述锁定机构能在提升驱动机构的带动下锁定至起道钩驱动机构。
15.进一步地，所述滚轮夹钳的底部采用滚轮结构，当滚轮夹钳闭合夹持钢轨的轨头时能在所述钢轨上滚动。
16.进一步地，所述装置还包括夹轨驱动机构，所述夹轨驱动机构的一端与起道支架连接，另一端铰接至滚轮夹钳，所述滚轮夹钳的一端铰接至起道支架上。每对滚轮夹钳均能在夹轨驱动机构的带动下以顶部为转轴执行张开或闭合操作。
17.进一步地，所述起道装置还包括减振机构，所述减振机构的一端与纵移支架相连，另一端连接至所述起道支架，用于进行所述纵移支架与起道支架之间的缓冲，并保持纵移支架与起道支架之间成垂直关系。
18.进一步地，所述纵移支架通过纵移部件二连接至所述安装座的纵移部件一上，所述纵移部件一与纵移部件二组成纵向移动副。
19.进一步地，所述起道装置还包括防脱链，所述防脱链的一端与车架相连，另一端在非作业状态下锁定至起道钩驱动机构。
20.进一步地，各运动机构均通过传感器监测实现智能控制，各运动机构的运动位置通过传感器实时监测控制。
21.本实用新型还另外具体提供了一种捣固车的技术实现方案，捣固车包括：车体，以及通过车架设置于所述车体底部，如上所述的起道装置。
22.通过实施上述本实用新型提供的捣固车起道装置及捣固车的技术方案，具有如下有益效果：
23.(1)本实用新型捣固车起道装置及捣固车，取消了拨道轮装置及拨道轮安装支架等结构，减少了零部件，结构更简单，成本更低；同时仅包括两个导向轮，减少了落入钢轨表面的接触点，避免了弯道等区域出现卡住甚至脱轨等故障，进入作业位更快，作业效率更高；
24.(2)本实用新型捣固车起道装置及捣固车，增加了横向位置保持和随动结构，横向位置保持机构在作业行进时的随动和起道作业的保持功能，可有效保持钢轨曲线半径，提高起道作业适应性；
25.(3)本实用新型捣固车起道装置及捣固车，各个运动机构通过传感器监测实现智能控制，运动位置监测通过传感器实时监测控制，可有效防止人为误操作，各运动机构与车载cpu(中央处理器的简称)连接，可实现自动化智能化作业，提高作业效率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提
铰接至起道支架4上。每对滚轮夹钳10均能在夹轨驱动机构21的带动下以顶部为转轴执行张开或闭合操作。横移驱动机构11的作用主要是当钢轨线路提起时，对钢轨横向进行位移保持，以保证钢轨曲线半径等参数，任意同等条件下能够实现该功能的，如铰接杆、减振器等替代约束装置等都属于实现该功能的替代手段。
41.起道支架4与纵移支架7的一端铰接，纵移支架7的另一端与安装座18可活动地连接。纵移驱动机构8的一端与纵移支架7相连，另一端连接至车架200，通过纵移驱动机构8的伸缩，能实现纵移支架7沿钢轨20方向(如附图1中l所示方向，即纵向) 移动，以调整起道支架4沿钢轨20方向绕起道驱动机构2根部移动的距离，使得起道钩12避开钢轨20下部存在枕木的区域。纵移支架7通过纵移部件二9连接至安装座18 的纵移部件一19上，纵移部件一19与纵移部件二9组成纵向移动副。两个横向位置保持机构6的一端与起道支架4相连，另一端分别连接至车架200沿横向的两侧。钢轨的左右高低、弯曲半径、坡度参数都有要求，不能随意改变，捣固时将钢轨20提起，需要控制这些参数不变。当钢轨20被提起后，两侧的横向位置保持机构6既不伸长、也不缩短，通过保持原状有效约束钢轨20的横向移动，以保持原有钢轨20线路的曲线半径。
42.钢轨线路有可能在车辆经过重载等外力作用下，导致线路参数改变，捣固时需要将这些参数调整回来，捣固前后有测量小车或其他设备设备进行测量。因此，当钢轨 20的线路参数在外力作用下改变时，一侧的横向位置保持机构6伸长，另一侧的横向位置保持机构6缩短，起道支架4可沿横向绕起道驱动机构2的根部朝向一侧摆动，以实现钢轨20曲线半径的调整。起道装置100通过增加横向位置保持机构6的位置保持及随动等功能，能够实现在作业行进时的随动和起道作业保持功能，可有效保持钢轨曲线半径，提高起道作业适应性。
43.起道装置100还包括锁定机构1，锁定机构1的一端铰接至车架200，另一端能在非作业状态下锁定至起道钩驱动机构3。当捣固车处于非作业状态时，起道驱动机构2 将起道支架4提升一定高度后，通过固定于车架200的锁定机构1钩住起道钩驱动机构3，以实现整套起道装置100的锁定。在捣固车进入作业位前，解除锁定机构1对起道装置的锁定，起道驱动机构2伸长，将起道支架4上的两个导向轮5落于钢轨20的上表面，起道支架4的左右两侧各一个导向轮5。本实用新型具体实施例描述的捣固车起道装置，取消了拨道轮装置及拨道轮安装支架等结构，不但减少了装置零部件，结构更简单，成本更低，而且与钢轨的接触由四点面接触改为两点线接触，减少了落入钢轨表面的接触点，避免了在弯道等区域出现卡住甚至脱轨等故障而影响作业效率，进入作业位更快，作业效率更高。相较于现有技术1的米轨道岔起拨道装置采用两个导向轮和两个拨道轮，本实施例描述的起道装置100更易进入作业位，且在弯道线路上不易发生被卡住甚至脱轨现象，同时减少了零部件，简化了起道装置结构和重量。起道装置100还包括提升驱动机构16，提升驱动机构16的一端与车架200相连，另一端铰接至锁定机构1，锁定机构1能在提升驱动机构16的带动下锁定至起道钩驱动机构3。起道装置100还包括防脱链17，防脱链17的一端与车架200相连，另一端在非作业状态下锁定至起道钩驱动机构3。
44.当捣固车进行起道作业时，将滚轮夹钳10放下，夹持住钢轨20的轨头，然后通过起道驱动机构2收缩，将钢轨20连同枕木一并提起，滚轮夹钳10能不松开钢轨20而直接滚动至下一夹持点作业，能够缩短夹持时间，提高作业效率。滚轮夹钳10的底部采用滚轮结构，当
滚轮夹钳10闭合夹持钢轨20的轨头时能在钢轨20上滚动。当位于作业区域的钢轨20轨头不可夹持(如轨腰有连接板或岔区无轨头)时，起道钩驱动机构3带动起道钩12下插至钢轨20的底部，横移驱动机构11收缩，使起道钩12钩住钢轨20的底部，以进行起道作业。当遇到起道钩12的下部存在其他障碍物(如枕木) 时，纵移驱动机构8通过伸长或收缩，带动纵移支架7及起道支架4沿纵向移动以避开障碍物，然后再执行起道钩12下插动作。因此，本实用新型具体实施例描述的捣固车起道装置，相较于现有技术3的轨道起道装置，几乎满足所有铁路线路的起道作业需求。其中，起道钩12用于在钢轨轨头不允许的工况下代替滚轮夹钳10起到钩住钢轨20 的作用，任意同等条件下能够实现该功能的挂钩、夹钳等机构都属于实现该功能的替代手段。
45.在捣固车进行弯道起道作业时，钢轨线路被提起后，由于线路无道砟约束，钢轨自身应力易使钢轨横向移动，改变原有线路曲线半径，本实用新型具体实施例描述的捣固车起道装置，相较于对比文件2的一种自适应轨距起道装置增加了横向位置保持机构6，当钢轨被提起后，两侧的横向位置保持机构6既不伸长，也不缩短，而是保持原状，可有效约束线路横向移动，有效保持了原钢轨线路的曲线半径。
46.起道装置100作业时，所有运动机构(如起道钩12的下插深度和横移位置等)的相对运动位置均通过传感器监测，以实现智能检测和位置保护，可有效防止人为误操作，传感器与车载cpu连接，可实现自动化智能化作业，提高作业效率。起道装置100中的所有运动机构均通过传感器检测相对位置，主要起防错与智能控制的目的，任意同等条件下能够实现该功能，如增/减或更改传感器等替代约束等都属于实现该功能的替代手段。
47.起道装置100还进一步包括减振机构15，减振机构15的一端与纵移支架7相连，另一端连接至起道支架4，用于进行纵移支架7与起道支架4之间的缓冲，并保持纵移支架7与起道支架4之间成垂直关系。
48.如附图10所示，本实施例还提供一种捣固车，包括：车体300，以及通过车架200 设置于车体300底部，如上述任一内容所提供的起道装置100。本实施例提供的捣固车，采用上述起道装置100，将现有技术中已有的起拨道装置改为起道装置100。当捣固车在铁路线上进行捣固作业时，根据作业需求，起道装置100可将钢轨连同枕木一起，提升至一定高度，起到维护线路(如抄平等)的作用。本实施例描述的捣固车，能够满足正线和道岔等几乎所有铁路线路的起道作业需求；在正线弯道作业时，通过横向位置保持机构6的作用，能保持和微量调整原有线路曲线半径；在岔区作业时能夹持轨头或钩住轨底，不受线路影响，均可进行起道作业。起道装置100仅有左、右两个导向轮，无拨道轮装置及拨道轮安装支架等结构，不但结构紧凑，进入作业位简单快捷，且不易脱轨掉道。同时，起道装置100增加了横向位置保持机构6的保持及随动等功能，可有效保持钢轨曲线半径，提高起道作业适应性。
49.本实施例所提供的捣固车，还包含有车架、转向架、车体、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起道装置100进行说明。
50.需要特别说明的是，在本实用新型实施例中，起道驱动机构2、起道钩驱动机构3、横向位置保持机构6、纵移驱动机构8、横移驱动机构11、提升驱动机构16及夹轨驱动机构21均可具体采用油缸、气缸或电缸等形式实现连接和驱动(移动)的功能，任意同等条件下能够实现该功能的，如卷扬机等替代约束装置等都属于该功能的惯用手段。纵移部件二9与纵移部件一19，以及横移部件二14与横移部件一13可以采用导套与导柱组合，导轨与滑块组
合，以及齿轮与齿条组合等替代结构实现移动副功能。
51.在本技术的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
52.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技术和简化描述，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技术的限制。
53.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。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
54.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容能够涵盖的范围内。
55.通过实施本实用新型具体实施例描述的捣固车起道装置及捣固车的技术方案，能够产生如下技术效果：
56.(1)本实用新型具体实施例描述的捣固车起道装置及捣固车，取消了拨道轮装置及拨道轮安装支架等结构，减少了零部件，结构更简单，成本更低；同时仅包括两个导向轮，减少了落入钢轨表面的接触点，避免了弯道等区域出现卡住甚至脱轨等故障，进入作业位更快，作业效率更高；
57.(2)本实用新型具体实施例描述的捣固车起道装置及捣固车，增加了横向位置保持和随动结构，横向位置保持机构在作业行进时的随动和起道作业的保持功能，可有效保持钢轨曲线半径，提高起道作业适应性；
58.(3)本实用新型具体实施例描述的捣固车起道装置及捣固车，各个运动机构通过传感器监测实现智能控制，运动位置监测通过传感器实时监测控制，可有效防止人为误操作，各运动机构与车载cpu连接，可实现自动化智能化作业，提高作业效率。
59.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
60.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。