专利名称：小型捣固夯实机的制作方法
技术领域：
一种小型捣固夯实机。属于捣固并夯实铁路道碴的养路机械。
国内现有的小型捣固机有电动捣固机和液压捣固机电动捣固机工作时，振动着的捣固镐头插入道碴，由于振动作用使轨枕下的道碴排列密实，从而达到捣固目的。这种捣固机一般由操纵装置、减振装置、振源和电动机，镐板和镐头所组成。最初是一人操纵一台，即一人操纵一切捣镐，后来发展到将四台电动捣固机组装在52－4－1型的“一操四”捣固架上，则一人操纵四台；若八台电动捣固机装在“一操八”捣固架上，则可一人操纵八台。这类捣固机有成都铁路局什邡养路机械厂生产的Z3G——250型电动捣固机、齐齐哈尔电力修配厂生产的DZG——350型和DDJ——300型电动捣固机。
液压捣固机一台有四个捣镐，成对安装，工作时，除捣镐一面振动一面插入道碴外，在插到一定深度时，两对捣镐同时向轨枕底部夹紧，镐掌就把道碴挤入轨枕底部达到捣固密实的目的，效果比电动捣固机更好。这类液压捣固机主要由底架、导柱总成、振捣系统(包括振捣架和捣镐)、液压系统(包括油泵、升降油缸、夹实油缸、多路换向阀、油箱、高压油管)、手压泵、电机和传动装置、走行架、下道架组成。两对捣镐各处在钢轨的一侧，每对捣镐连接一个夹实油缸，一个同步杆，它们的作用是使两对镐同时夹实轨枕底部的道碴。目前使用的这类液压捣固机有YD－2型、YD－3型、DH2型等等，铁道部定型的为XYD－2型。
以上两种捣固机均只能进行单项捣固作业。
需要对捣固后的道碴进行夯实，目前国内外尚没有定型的小型夯实机与小型捣固机配套。原昆明铁路局申请的发明专利为一种小型枕间夯实机(申请号ZL85102236)由组合夯实系统组成，它包括振源、油泵、油泵电机、油箱、横梁、多路换向阀、竖向油缸、减振器、动力支架座、夯板、导向装置、夹轨装置及底座。振源直接装在每块夯板上作为动压力，静压力由油压动力源施加，夯板共2块分置于钢轨内外侧(钢轨右侧一块、右侧一块)。工作时，竖向油缸使夯板下降至道床顶面后，道碴受到夯板的垂直压力，同时夯板振动达到对轨枕之间的道碴夯拍密实的目的，以巩固捣固机的捣固效果。它也是只能进行单一的夯实作业。
通过专利检索，国外亦没有捣固与夯实并用的铁路养路机械。
本发明的目的是为了提供一种简单、实用、高效、在一机上实现捣固并在捣固作业的非工作过程(即在捣镐松夹、提升过程)中同时完成夯实作业的养路机械。
本发明的目的是这样实现的。
在捣固机的振捣系统和机架之间设置以夯实为目的的静压系统，该系统由静压架、静压油缸和静压板组成，可沿导向系统升降，静压系统的升降力可以是独立的，但最好利用捣固系统的升降力来实现，以简化结构，要求在夯实过程中不受捣固系统升降的影响，在夯实完毕后能随捣固系统升降。静压缸设置于钢轨两侧、在轨枕同侧成对分布，静压力可以是任意的，包括用多种油缸推力来实现，最好是单作用活塞缸，靠阻力收回活塞杆，静压力通过静压板传给道碴，静压板在水平面内不能随意转动，可以有单独的导向装置，但最好是通过与静压板绞接的静压缸活塞杆的内部导向来实现，在垂直平面内静压板可向钢轨侧转动一定角度以适应道床顶面形状。静压板内设有十字形孔，使捣镐能在孔内升降和摆动，完成其下插、夹实、松夹和提升动作。
可以有多种装置实现静压系统在夯实过程中与机架的固结、夯实完毕后的自由升降，但最好是用锁紧装置，锁紧力可以是任意的，最好是液压－－弹簧结构的常锁装置，用捣固系统的升降行程通过行程阀控制锁紧油缸来实现锁紧和开锁。
各工位动作的顺序可以用机械、电气及电子的方式控制，对于小机型最好采用手动液压为主的控制方式。该系统中静压缸可以用单独油路操作，但最好与捣固系统的松夹油路并联以简化操作，即在松夹的同时施加静压力进行松夹夯实，捣镐从道碴中提升的行程内该油路保持进油以进行提升夯实；采用丁型换向阀，使其在中位时，静压缸内的液压油可在外力作用下流回油箱。如是单独油压系统，静压力的施加最好和松夹力，提升力的施加之间有程序控制，即待静压力达到一定值再施加松夹力或提升力，以免引起静压力的陡降，在松夹夯实和提升夯实时控制松夹和提升速度，以保证夯实的质量和工效。
本发明是利用列车间隔时间进行捣固和夯实作业的小型养路机械，本发明的工作原理适用于大、中、小型机型设计，亦可用捣固机改装。
以下参照附图对本发明的实施例加以详细说明图1本发明的结构示意图。
图2本发明的液压原理图。
图3本发明的静压板平面图。
本实施例是由原液压捣固机改装而成的。除捣固机原有结构外，主要增加了一个静压架(9)，两根小导柱(8)及其档台(17)，两块静压板(15)，两个锁紧装置(10)。
以下结合
其工作程序，结构和用途。机械工作的前进方向如图1的箭头所示。机械接通电源，偏心块(4)转动产生振动力使振捣架(2)处于振动状态，推机到工作位置后，启动手动多路换向阀(22)的升降伐片(21)，开始下插工位，升降油缸(3)的塞腔进油，振捣架(2)和油箱(6)下降，静压架(9)由小导杆(8)的挡台(17)吊在油箱上靠重力下降，下降到一定高度，夹轨钳(12)夹紧钢轨(13)，底架(11)与铁路轨道框架联成一体，静压板(15)的导向由内导向装置(18)来完成，静压板(15)下降到达道碴面，静压架(9)停止下降，捣镐(16)开始插入道碴，当油箱接触到静压架(9)时，压住静压架(9)继续下降，静压缸(14)的活塞杆受静压板(15)的道碴阻力收回，由于手动多路换向伐的夹实缸伐片(26)处于中位，静压缸的油可流回油箱，当静压架(9)接近导柱(7)底部并碰到锁紧缸(10)的锁舌时，克服弹簧压力开锁。继之，锁舌在弹簧力作用下关闭，静压架(9)到达导柱底，捣镐下插到轨枕(1)底部，关闭伐片(21)。
启动伐片(26)，夹实缸(5)塞腔进油，捣镐(16)夹实道碴。达到捣固目的。
阀片(26)换向，静压缸(14)进油，静压板(15)的静压力和捣镐的振动力共同作用对道碴形成夯实，静压力上升到额定值时，单向顺序阀(25)自动开启，夹实缸(5)杆腔进油捣镐(16)松夹，此时开始进行松夹夯实。
松夹行程完毕，启动阀片(21)使升降缸3杆腔进油，捣镐(16)开始提升，此时为提升夯实。调节单向节流阀(24)即可调节提升速度，当捣镐升至静压板(15)之上时，油箱上的碰块使行程阀(23)打开，锁紧缸(10)进油开锁，静压缸(14)卸压结束夯实。同时关闭阀片(26)，振捣架和油箱继续上升，并通过小导杆(8)上的挡台(17)提起静压架(9)，继之夹轨钳(12)松开，当静压板提升超过轨枕面后，关闭阀片(21)，此时一个工作循环结束。可推动机械向前进行另一轨枕的捣固和轨枕间的夯实。以上可以看出本发明的机械是利用捣镐夹实完成捣固作业后，在捣镐松夹，提升过程中进行夯实作业的，夯实时振动力始终靠捣镐的振动产生，静压力靠静压缸(14)产生。
小型捣固夯实机主要技术指标电动机4～5.5kw380V3000r／min油泵工作流量16～27L／min液压系统压力4415～9810kpa振动频率66.7HZ激振力19620N最大下插力15304N最大夹实力2×15304N最大松夹力2×9123N最大提升力9123N
静压力2×9614N静压板尺寸250mm×300mm外形尺寸1330mm×780mm×1390mm本发明的技术效果该发明经在昆明铁路分局曲靖工务段试验，能达到发明目的，实现在同一机械上完成捣固与夯实作业的目的。捣固效果与单独的捣固机相同，而且是紧接着捣固后进行夯实做到了及时巩固捣固效果。夯实效果比单独的夯实机有优越性。在单独的夯实机作业时，油缸的静压力与振动电机的圆周振动力在静压板上叠加，通过静压板作用于道碴表层传入道碴内部而达到使道碴排列密实的目的。而本发明的脉动力是由捣镐的振动力产生，静压力由静压板施加。捣镐是插入道碴内部的，静压是从道碴表层传入的，该振动力与静压力在道碴内部叠加，因此有其优点(1).振动力随捣镐深入到枕下道碴，可达到深层道碴的夯实；(2).夯实是在捣镐的松夹，提升过程中进行，振动力随捣镐从枕下到枕间自下而上移动，使道碴自下而上地逐层夯实；(3).垂直脉动力是在道碴内部组合，减少了道碴受到的冲击力，因而减少了道碴因棱角被粉粹而磨圆的现象。除此之外，一机两用后，由于夯实作业是利用捣固作业的非工作工位(松夹、提升)进行，不需要增加下道机具、操作人员和动力设备的容量。
本发明机械在贵昆线K476＋600～800进行了现场试验。
试验条件线路情况大修后未行车钢轨50kg／m、长25m、攀钢产。
轨枕弦61、株州厂产、1760根／公里。
扣件弹条I型。
道床碎石道碴、石碴粒径偏大，肩宽300mm，枕下厚度300mm。
线路平、纵断面直线、平坡。
试验内容及条件(1).道碴压实下沉量测量道碴夯实后的下沉量。
与专利ZL85102236小型枕间夯实机比较，83年小型枕间夯实机作了枕间道碴下沉量的测试，当振动力3924N，动静比0.8(采用该机型试验的优选值)时，下沉量均值为45.3mm。那次试验线路试验前道碴经过清筛，比本发明试验的石碴要疏松一些。第二次试验静压力为3924、4905N时，下沉量达43.2，43.4mm。表明本发明夯实效果基本达到ZL85102236小型夯实机的水平。
(2).轨枕纵、横向阻力试验在现场用液压千斤顶在水平面内纵向、横向顶轨枕，从压力表上读取阻力，从百分表上读取位移值，所测得阻力如下表。
轨枕纵向位移测试数据
以捣固轨枕的阻力值为100％计算，捣固夯实后，当位移为0.5mm时，纵、横向阻力分别为117％和108％；位移为1mm时，分别为120％和110％；位移为2mm时，分别为123％和119％。
(3).道床密实度测试在曲靖工务段专用线上进行，测试方法是在线路上的一根轨枕下放置铁箱，铁箱的容积能容纳枕底道碴及该轨枕左右相邻枕间道碴，捣实铁箱底部，箱内放入石碴，并捣实铁箱四周道碴，恢复好线路后，用捣固机捣固或用本发明的捣固夯实机捣夯，然后取箱。放水、排水、称量，计算孔隙率。这样测得的捣固作业后的道碴孔隙率为41.92％，本发明的捣固夯实机作业后的道碴孔隙率为37.47％。比单纯捣固机提高4.45％。
(4).道碴染色观察观察捣固夯实机作业后，道碴受冲击被粉碎而产生的道碴发白现象，比使用ZL85102236小型夯实机道碴粉碎发白现象明显减少。
从以上试验结果看出本发明的机械使用效果与在捣固后单独使用小型夯实机同等；与单独使用捣固机比较，轨枕纵、横向阻力和道碴密实度都有明显提高。
权利要求1.一种小型捣固夯实机。属于捣固并夯实铁路道碴的养路机械，它含有底架、导柱总成、振捣系统(包括振捣架和捣镐、振源)、液压系统(包括油泵、升降油缸、夹实油缸、多路换向阀、高压油管)手压泵、电机、传动装置、走行架、下道架，其特征在于在振捣系统和底架之间还设置静压系统，该静压系统由静压架(9)、静压缸(14)和静压板(15)所组成，静压架(9)可沿导向系统(7)、(8)升降，静压架(9)与静压缸(14)直接连接，静压缸(14)的活塞杆与静压板(15)采用铰接，在底架上还安装两个锁紧装置(10)，在静压板(15)对道碴施加静压力时，锁紧装置(10)将静压架(9)锁死。
2.按照权利要求1所述的捣固夯实机，其特征在于所说的锁紧装置(10)可以是机械的，也可以是液压的。
3.按照权利要求1所述的捣固夯实机，其特征在于所说的多路换向阀的相关通道是使静压缸(14)的油路与松夹油路并联，保证在捣镐松夹开始至提开到离开道碴之前静压板(15)对道碴施加静压力。
4.按照权利要求1所述的捣固夯实机，其特征在于所说的多路换向阀采用丁型，阀处于中位时，静压缸(14)的液压油在外力作用下流回油箱。
5.按照权利要求1所述的捣固夯实机，其特征在于所说的液压系统中的松夹油路的开启有单向顺序阀(25)控制，提镐速度有单向节流阀(24)控制，以保证静压缸(14)的压力不产生陡降，并有充分的提升夯实时间。
6.按照权利要求1所述的捣固夯实机，其特征在于所说的静压缸(14)的活塞杆导向是采用内导向结构(18)。
专利摘要一种小型捣固夯实机，属于捣固并夯实铁路道碴的养路机械。该机的特征是在捣固作业的非工作过程中同时完成夯实作业。与单独使用捣固机和夯实机比较，可减少机具数量和操作人员，且减少动力设备的容量，又能及时巩固捣固效果，是一种新颖，实用的小型养路机械。
文档编号E01B27/20GK2031809SQ8820235
公开日1989年2月1日 申请日期1988年3月23日 优先权日1988年3月23日
发明者李存仁, 李德贵, 姚元龙, 刘柱来, 陶玉林, 黄光桂, 李友平 申请人:成都铁路局昆明科研所