一种多轨捣固车及相应的作业方法与流程

本发明涉及一种套轨捣固车，尤其涉及有关多轨铁路捣固作业的捣固车，属于大型养路机械领域。

背景技术：

目前，国内外都存在套轨（不同轨距的线路共线）铁路，而套轨由于存在共线的三条或四条钢轨，给铁路捣固维修作业带了较大的难度。

标准轨（1435mm轨距）捣固车技术比较成熟，近几年宽轨（轨距大于1435mm）和窄轨（轨距小于1435mm）捣固车技术也应用成熟，但现有的正线捣固车（以上各种轨距）配置的捣固装置左右捣固单元之间的距离是固定的，捣固装置整体能够左右移动的调整量有限，因而只能捣固一种轨距线路的两条钢轨而不能捣固第三条或第四条钢轨。

现有的道岔捣固车配置的捣固装置横向移动范围可以满足捣固第三轨，但是捣固单元横向移动完全人工操作，因而其作业效率较低，不能满足套轨线路捣固作业要求；或者可以捣固第三轨甚至可以捣固第四轨，但是不能同时捣固多条钢轨（同一时刻最多只能捣固两条钢轨），多轨线路捣固作业效率较低，同一枕木处多次捣固还有破坏轨道平顺性的风险。

因而，拥有套轨线路的国家或地区急需要一种高效的多轨线路捣固车解决方案。

技术实现要素：

本发明中设定：平行于钢轨延伸的方向为纵向，平行于轨枕的方向为横向，与平行于重力作用的方向为垂向，面向捣固作业的前进方向右边为右侧、左边为左侧。

为了能高效地同时捣固套轨线路的每一条钢轨，本发明第一方面提供一种多轨捣固车，其包括主车架，该主车架上设置控制系统、动力系统、控制司机室，该主车架下方设置至少两个轨行机构和轨道几何参数测量装置，该轨行机构之间的主车架设置多轨捣固装置和起拨道装置，所述主车架支撑于轨行机构之上，用于安装多轨捣固车的所述控制系统、动力系统、多轨捣固装置、轨道几何参数测量装置、起拨道装置和控制司机室。所述几何参数测量装置用于测量线路几何参数，测量参数包含但不限于曲线正矢、超高、纵向水平、作业里程等。

优选的是，所述控制系统采用智能控制系统，该智能控制系统能设定多轨线路的参数及作业参数、记录作业后的线路参数，例如输入线路超高、正矢、曲线半径、曲线长、套轨轨距、中间轨位置等几何参数，设定作业走行速度、捣固循环次数、夹持时间、捣固下插速度、捣固下插深度等作业参数，根据输入的线路参数结合里程、正矢、电子摆、抄平等传感器值实时计算起道量、拨道量，自动控制轨行机构、起道装置、拨道装置、捣固装置、测量装置等执行机构动作，记录作业后的线路正矢、超高、横平、纵平等作业质量参数；并能根据记录的作业质量反馈信息实时调整作业参数，提高作业质量。

优选的是，所述动力系统为所述多轨捣固车及多轨捣固装置提供动力源，包括高速运行动力、作业走行动力、工作装置驱动的液压源、气动系统的气压源。

优选的是，所述轨行机构用于所述多轨捣固车在套轨线路轨道上运行。

优选的是，所述轨行机构轨距以套轨线路中其中一种轨距进行设计，以简化轨行机构的复杂程度。

优选的是，为了捣固框架横向移动距离最大化，所述轨行机构按套轨线路的外侧钢轨轨距进行设计，尽可能增加车体横向宽度。

优选的是，所述多轨捣固装置包括横向导向柱，该横向导向柱上还连接至少n个框架，每个所述框架上均包括一个捣固单元，所述每个捣固单元还连接横移驱动装置，以调节捣固单元的横向位置。

优选的是，所述横向导向柱两端与多轨捣固车的车架固定相连，所述n个框架中的每一个均通过所述横移驱动装置与所述多轨捣固车的车架连接，便于所述框架相对于多轨捣固车的车架横向移动。

优选的是，所述每个框架包括至少两个横向滑套，用于与所述横向导向柱滑动约束，使得所述框架在所述横向导向柱上横向平稳移动，并能保证足够的机械强度。

优选的是，所述每个框架包括至少两个垂向导向柱，用于安装所述捣固单元，并保证捣固单元相对于所述框架快速而平稳垂向运动，并能保证足够的机械强度。

优选的是，所述每个捣固单元分别安装于所述框架的垂向导向柱上，所述捣固单元相对于所述框架垂向运动。

优选的是，所述每个横移驱动装置一端与所述多轨捣固车的车架连接，另一端与所述至少n个框架中的其中一个框架连接，用于驱动所述框架横向移动。

优选的是，所述n为大于2的正整数。

优选的是，在本发明实施例的一种实现方式中，所述n=3。

本发明所述多轨捣固车的工作方式是：将多轨捣固车走行至待作业路段，捣固车上的起拨道装置将钢轨抬起道经智能控制系统计算出的目标位置，多轨捣固装置下放至钢轨上方，控制系统自动控制第一横移驱动装置、第二横移驱动装置及第n横移驱动装置将所述第一框架、第二框架和第n框架移动至待捣固钢轨上方，所述n个捣固框架移动到位后，并使第一捣固单元、第二捣固单元和第n捣固单元位于待捣固钢轨两侧轨枕间的作业位置；控制系统控制第一捣固单元、第二捣固单元和第n捣固单元对n条钢轨同时进行捣固作业，同时完成n条钢轨的捣固作业。

所述第一框架、第二框架和第n框架下方中心分别设置第一对准检测装置、第二对准检测装置和第n对准检测装置，用于检测钢轨位置，反馈给控制系统，控制系统根据检测信号自动控制第一框架、第二框架和第n框架与待捣固的钢轨对正。

本发明所述多轨捣固车的优点在于可以同时捣固n条钢轨，提高了作业效率和作业精度，解决了现有捣固装置不能同时捣固多轨线路中每一条钢轨的问题。

本发明第二方面提供一种多轨捣固作业方法，其包括：

a1.将多轨捣固车走行至待作业路段，捣固车上的起拨道装置将钢轨抬起至经智能控制系统计算出的目标位置；

a2.将套轨捣固装置下放至钢轨上方，控制系统自动控制第一横移驱动装置、第二横移驱动装置及第n横移驱动装置将所述第一框架、第二框架和第n框架移动至待捣固钢轨上方；

a3.所述n个捣固框架移动到位后，使第一捣固单元、第二捣固单元和第n捣固单元位于待捣固钢轨两侧轨枕间的作业位置；

a4.控制系统控制第一捣固单元、第二捣固单元和第n捣固单元对n条钢轨同时进行捣固作业，同时完成n条钢轨的捣固作业。

以上步骤a1-a4依次执行。

优选的是，所述第一框架、第二框架和第n框架下方中心设置第一对准检测装置、第二对准检测装置和第n对准检测装置，用于检测钢轨位置，反馈给控制系统，控制系统根据检测信号自动控制第一框架、第二框架和第n框架与待捣固的钢轨对正。

优选的是，本发明第二方面所述的多轨捣固作业方法采用本发明第一方面所述的多轨捣固车。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1为本发明一优选实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例中的多轨捣固装置结构示意图。

图1-图2中数字标记的含义是：

001空调装置002作业控制司机室003顶棚

004主车架005前司机室006线路几何测量装置

007驱动轨行机构008控制系统与动力系统009起拨道装置

010套轨捣固装置011从动轨行机构012材料车

101车架右侧102第一横向导向柱103第二横向导向套

104第二框架105第二捣固单元106右侧钢轨

107中间钢轨108第n捣固单元109第n框架

110左侧钢轨111第一框架112第一捣固单元

113车架左侧114第一横向驱动装置115第n横向驱动装置

116第二横向驱动装置。

具体实施方式

实施例1.1，一种多轨捣固车，以轨距l1的线路和轨距l2的线路共线的套轨为例。

图1提供了一种本发明所述多轨捣固车的优选实施例，其包括主车架004，主车架004下方设置驱动轨行机构007和从动轨行机构011，该从动轨行机构011和驱动轨行机构007之间的主车架004下依次设置有套轨捣固装置010、线路几何测量装置006、起拨道装置009、控制系统与动力系统008，此外，线路几何测量装置006在从动轨行机构011后方和驱动轨行机构007前方也各布置一套，主车架004上方设置作业控制司机室002和前司机室005，该控制司机室002和前司机室005顶部安装空调装置001，作业控制司机室002和前司机室005之间还连接顶棚003，主车架004后部还连挂材料车012，该材料车车架下方的轨行机构前后方分别布置一套几何测量装置006。

图2为图1所示实施例中的套轨捣固装置010的结构示意图，该套轨捣固装置010包括安装于车架右侧101的第一横向导向柱102、安装于车架左侧113的第二横向导向套103、第一框架111、第二框架104、第n框架109、第一捣固单元112、第二捣固单元105、第n捣固单元108、第一横向驱动装置114、第二横向驱动装置116和第n横向驱动装置115，本实施例中n＝3。

第一横向导向柱102和第二横向导向套103两端分别固连于车架右侧101和车架左侧113之间，第一框架111、第n框架109和第二框架104分别通过两个滑套滑动约束于第一横向导向柱102和第二横向导向柱103上，第一捣固单元112通过滑套滑动约束于第一框架111的垂向导向柱上，第一横向驱动装置114一端铰接于车架113上、另一端铰接于第一框架111上，第二捣固单元105通过滑套滑动约束于第二框架104的垂向导柱上，第n捣固单元通过滑套滑动约束与于第n框架的垂向导柱上，第n横向驱动装置115一端铰接于车架右侧101上、另一端铰接于第n框架109上。

第一横向导向柱102和第二横向导向柱103中心线相互平行，以保证第一框架111、第二框架104和第n捣固框架109和可以顺畅地横向移动。

第一捣固框架111和第二捣固框架104之间用连杆连接，保证第一捣固框架111中心和第二捣固框架104中心之间的横向距离为多轨中最外侧两钢轨之间的距离。

实施例2.1:一种多轨捣固作业方法，如图2所示，捣固作业时，首先操纵第一横向驱动装置114使第一框架111对准左侧钢轨110、操纵第n横向驱动装置115使第n框架109对准钢轨107，再操作第二横向驱动装置116使第二框架104对准右侧钢轨106然后操纵第一捣固单元112、第二捣固单元105和第n捣固单元108下插捣固，同时完成n条钢轨的捣固作业。

第一对准检测装置201用于检测第一框架111与钢轨110之间的偏移。第二对准检测装置202用于检测第n框架109与钢轨107之间的偏移。

如图2所示，捣固作业时，首先通过第一对准检测装置201的偏移信号控制第一横向移动装置114驱动第一框架111使第一框架111对准钢轨110，第n对准检测装置202的偏移信号控制第n横向移动装置115驱动第n框架109使第n框架109对准钢轨107，第二对准检测装置203的便移信号控制第二横向移动装置116驱动第二框架104使其对准外侧钢轨106然后，第一对准检测装置201和第二对准检测装置203及第n对准检测装置202反馈信号控制第一捣固单元112、第二捣固单元105和第n捣固单元108下插捣固，同时完成n条钢轨捣固。

如图2，本发明实施例以n=3为例进行说明的，但本发明的实施例并不限制如此。