专利名称：捣固镐的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路道床养护使用的振动型单体捣固镐，特别是涉及捣固镐的传动轴和减振装置。
背景技术：
中国专利03221006.X公开了一种《单体电动捣固机》，其特征在于传动轴为无软管超短型传动轴，其方案之一是采用的超短型传动轴为带挠度的钢性硬轴，其一端与电机输出轴连接，另一端与捣固棒中的偏心轴连接。超短型传动轴的长度为100-200毫米，减振器安装于手把和电机后盖之间。电机高速旋转经超短型传动轴带动偏心轴高速旋转，使捣固棒整体产生震动。该专利的减振器的安装位置不当。一般说来减振器的安装位置应当在振动源与动力机和手把之间，这样才符合设置减振器的目的。软轴传动能够适应减振器变形，如果采用硬轴传动不论尺寸长短都需要解决“适应减振器变形”的问题。该专利所述“带挠度的钢性硬轴”，概念不明确，也没有实施例。
中国专利03277681.0公开了一种单人独立操作的《便携式内燃捣固机》，由动力装置、传动装置、减震装置、振动装置和支架五个部分组成，其特征在于动力装置采用小型汽油发动机，该汽油发动机安装在一带扶手的架体上，架体的底部向下设置振动捣固棒结构，捣固棒上端通过一橡胶减振垫与架体底部连接传动装置包括离合器、皮带传动机构、齿轮传动机构以及万向联轴传动机构或软轴传动机构，汽油发动机的转动输出依次经离合器、皮带传动机构、齿轮传动机构连接，最终从橡胶减振垫中央所设的孔中通过万向联轴传动机构或软轴传动机构传递到振动捣固棒。但是该专利在万向联轴器的两个单叉之间设置有中间轴(参见该专利图1)，增加了万向联轴器的长度，而且万向联轴器与橡胶减振垫的位置关系不明确，没有说明万向联轴器如何适应减振器变形。
发明内容
为了克服现有技术的减振器安装位置不当以及万向联轴器长度大且安装位置不居中等不足，本发明提供一种振动力适当、工作效率高、使用寿命长并且具有一级减振的捣固镐。本发明的另一个目的是提供一种振动力适当、工作效率高、使用寿命长并且具有两级减振的捣固镐。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于铁路道床养护的捣固镐，包括动力机、传动轴、偏心件、手把、机体、镐头、振动体、减振器，所述传动轴的上端与动力机连接，其下端与偏心件连接，手把和机体连接，镐头和振动体连接，所述偏心件位于振动体腹腔内，其特征在于所述传动轴是由上轴和下轴与十字铰链连接为一体构成的万向铰链轴，所述机体与振动体通过减振器连接为一体，所述传动轴位于机体和减振器以及振动体的腹腔内。这是一个采用硬轴传动的技术方案，当道碴通过镐头和振动体反作用于减振器导致减振器变形时，由于设置了十字铰链，变形力通过上轴和下轴带动十字铰链的单叉发生相对转动，使整个传动轴的长度缩小，因此传动轴能够多侧面多角度随机适应减振器变形。
所述的捣固镐，其特征在于所述减振器是由橡胶圆环柱体和与其粘接为一体的平盖和螺盖构成。这样的结构可以实现上方连接机体下方连接振动体，整机以橡胶圆环柱体为界，下部适当振动，上部舒适操作，充分体现橡胶圆环柱体的完全隔离减振作用。
所述的捣固镐，其特征在于所述传动轴的十字铰链的中心位于所述减振器的橡胶圆环柱体的腹腔中心。这样的位置关系有利于传动轴适应减振器变形。
所述的捣固镐，其特征在于所述十字铰链的结构是与上轴连接的上单叉及与下轴连接的下单叉，分别夹住十字块的互相垂直的侧面通过连接件固定为一体，塞销穿过上单叉和十字块的通孔，两根短销分别从两侧穿过下单叉一个叉体的通孔和十字块的部分通孔，直至其端部接触塞销外壁，一根销杆穿过两根短销的轴向孔和塞销的径向孔其两端对铆。采用这样的结构后，不但上轴能够将动力通过单叉传递给下轴和偏心件以产生振动，而且上轴和下轴可以带动单叉相对转动改变轴线夹角以适应减振器变形。
所述的捣固镐，其特征在于所述十字块的形状为立方体，所述十字块的用于连接的两个通孔的轴线垂直相交。所述上单叉和下单叉由圆环柱体和叉体一体成型，所述叉体具有半圆形开口和半圆形端头。这两个零件的形状和结构可以简化加工工艺，降低生产成本。
所述的捣固镐，其特征在于在所述的下轴是一根舌杆轴，所述舌杆轴上部为圆柱体而下部为缺损实体，所述缺损实体的侧面是由一个平面和一个曲面相接形成的封闭面，所述舌杆轴的下部通过半月键与偏心件的上部连接。在舌杆轴上设置平面有利于安装拆卸时插入或者拔出舌杆轴。
在上述技术方案中，手把的两根分叉平行插入在两套上夹板和下夹板的凹槽中，上夹板和下夹板通过螺栓、螺母固定在支座板上，支座板焊接在机体上。
为了进一步提高减振效果，本发明提供第二种捣固镐技术方案，在第一方案的基础上增加如下所述的第二级减振措施。
所述的捣固镐，其特征在于在所述捣固镐的机体上设置有由减振件以及夹紧件和支撑件连接构成的手把减振装置，所述的减振件是由橡胶长方体和与其粘接为一体的带有螺栓的上连接板及下连接板构成；所述的夹紧件是指设置有半圆形凹槽的对口安装的上夹板和下夹板；所述的支撑件是指与机体连接为一体的支座板。这个方案作为第二级减振措施。作为优选，所述手把减振装置应当位于动力机和减振器之间，所述手把减振装置可以作为独立部件安装于其他捣固机械设备上。
所述的捣固镐，其特征在于所述手把的两根分叉平行插入在两套上夹板和下夹板的凹槽中，上夹板和下夹板通过螺栓固定在减振体的上连接板上，减振体的下连接板通过螺栓固定在支座板上，支座板焊接在机体上。
所述的两种捣固镐，其特征在于所述的动力机为电动机或者内燃机。
本发明的有益效果是本发明两种捣固镐都可以划分为外围部分和传动部分。外围部分是指动力机、机体、减振器、振动体和镐头顺序连接为封闭体，手把与机体连接为一体提携整机。采用这样的整体结构，可以任意转动手把使镐头以任意角度插入道床石碴内进行捣固作业，方便快捷、操作灵活、振幅适当(8mm)，能够大大提高工作效率。另外，整机以橡胶圆环柱体为界，下部是振动部分，上部是操作部分。下部适当振动，上部舒适操作，充分体现橡胶圆环柱体的完全隔离减振作用。整机从上至下布置合理、结构紧凑、重量轻(18Kg)。传动部分是指动力机的输出轴、上轴、十字铰链、下轴和偏心件顺序连接的共轴线转动体。当道碴的反作用力通过镐头和振动体施加于减振器导致橡胶圆环柱体变形时，例如压缩橡胶圆环柱体，也就是压缩捣固镐的外围部分，外围部分的压缩力传递给传动轴的两端，由于传动轴的两端是固定不动的，只有中间的十字铰链可以转动，承受压缩力的上轴和下轴带动十字铰链的单叉相对转动，使整个传动轴的长度缩小，实现传动轴多侧面多角度随机适应减振器变形。由于十字铰链单叉的相对转动是一种转动位置基本固定不变并且角度改变不大的转动，只要设计上适当留有余地，十字铰链的上下单叉发生角度改变时也不会碰撞橡胶圆环柱体的内壁。这样，偏心件转动与镐头振动捣固互相不受影响，各自发挥自身功能。传动轴的结构及其安装位置具有避免磨损、节能降耗、提高使用寿命的显著效果。
本发明第二方案在动力机与减振器之间设置有手把减振装置，使手把获得二次减振，从而大大降低了操作工的劳动强度，达到手感不麻的水平。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明捣固镐的结构示意图。
图2是图1中所示传动轴十字铰链的放大结构示意图。
图3是沿图2中A-A线剖面图。
图4是图1中所示下轴(舌杆轴)与偏心件的放大结构示意图。
图5是图1中所示手把减振装置的放大结构示意图。
图6是图5的局部剖视右视图。
图中1.传动轴，11.上轴，111.上单叉，12.下轴，121.下单叉，13.十字块14.塞销，15.短销，16.销杆，2.动力机，3.偏心件，31.半月键，32.平面，4.手把，5.机体，6.镐头，7.振动体，8.减振器，9.手把减振装置，91.支座板，92.上夹板，93.下夹板，94.橡胶长方体，95.上连接板，96.下连接板，10.轴承，M.十字铰链。
具体实施例方式
本发明捣固镐可以划分为外围部分和传动部分。外围部分包围传动部分。外围部分是指动力机2、机体5、减振器8、振动体7和镐头6顺序连接为封闭体，手把4与机体5连接为一体提携整机。传动部分是指动力机2的输出轴、上轴11、十字铰链M、下轴12和偏心件3顺序连接的共轴线转动体。
如图1所示，在外围部分中，减振器8由橡胶圆环柱体81和与其粘接为一体的平盖82和螺盖83构成。减振器8通过平盖82连接机体5，机体5上端与动力机2的输出轴端面连接。减振器8通过螺盖83连接振动体7。采用这样的整体结构，可以任意转动手把4使镐头6以任意角度插入道床石碴内进行捣同作业，方便快捷、操作灵活，能够提高工作效率。另外，整机以橡胶圆环柱体81为界，下部是振动部分，上部是操作部分。下部适当振动，上部舒适操作，充分体现橡胶圆环柱体的完全隔离减振作用。
如图1所示，传动部分由动力机2、传动轴1和偏心件3连接组成。所述传动轴1是由上轴11和下轴12与十字铰链M连接为一体构成的万向铰链轴，上轴11的上端与动力机2的输出轴键连接，下轴12的下端与偏心件3的上端键连接。如图1、图4所示，下轴12是一根舌杆轴，所述舌杆轴上部为圆柱体而下部为缺损实体，所述缺损实体的侧面是由一个平面32和一个曲面相接形成的封闭面，所述舌杆轴的下部通过半月键31与偏心件3的上部连接。在舌杆轴上设置平面32有利于安装拆卸时插入或者拔出舌杆轴。偏心件3上下两端的轴承10与振动体7的内壁接触，一方面保证传动轴1和偏心件3轴线的垂直状态，另一方面偏心件3高速度转动产生的离心力通过轴承10传递给振动体7。
如图1所示，所述传动轴1位于机体5和减振器8以及振动体7的腹腔内。特别是所述传动轴1的十字铰链M的中心位于所述减振器8的橡胶圆环柱体81的腹腔中心，这样的位置关系非常有利于传动轴适应减振器变形。由于十字铰链单叉的相对转动是一种转动位置基本固定不变的并且角度改变不大的转动，只要设计上适当留有余地，十字铰链M的上下单叉发生角度改变时也不会碰撞橡胶圆环柱体的内壁。这样，偏心件3转动与镐头6振动捣固互相不受影响，各自发挥自身功能。传动轴1及其安装位置具有避免磨损、节能降耗、提高使用寿命的显著效果。
图2和图3给出了所述十字铰链的结构与上轴11连接的上单叉111及与下轴12连接的下单叉121，分别夹住十字块13的互相垂直的侧面通过连接件固定为一体，塞销14穿过上单叉111和十字块13的通孔，两根短销15分别从两侧穿过下单叉111一个叉体的通孔和十字块13的部分通孔，直至其端部接触塞销14外壁，一根销杆16穿过两根短销15的轴向孔和塞销14的径向孔其两端对铆。采用这样的结构后，上轴11能够将动力通过单叉传递给下轴12和偏心件3以产生振动，同时上轴11和下轴12可以带动单叉相对转动改变轴线夹角以适应减振器变形。
如图2和图3所示，所述十字块13的形状为立方体，所述十字块13的用于连接的两个通孔的轴线垂直相交，所述上单叉111和下单叉121由圆环柱体和叉体一体成型，所述叉体具有半圆形开口和半圆形端头。它们的这种形状和结构可以简化加工工艺，降低生产成本。
传动轴适应减振器变形的过程当道碴的反作用力通过镐头6和振动体7施加于减振器8导致橡胶圆环柱体81变形时，例如压缩橡胶圆环柱体81，也就是压缩捣固镐的外围部分，外围部分的压缩力传递给传动轴1的两端，由于传动轴1的两端是固定不动的，只有中间的十字铰链可以转动，承受压缩力的上轴和下轴带动十字铰链的单叉相对转动，使整个传动轴的长度缩小，实现传动轴多侧面多角度随机适应减振器变形。
这是一个重点解决硬轴如何适应减振器变形的捣固镐技术方案，其中减振器的减振效果基本达到操作者的使用要求，因此，作为所述捣固镐技术方案的附图1，不采用其中的手把减振装置9，即不采用橡胶长方体94及上连接板95和下连接板96。在以上所述捣固镐技术方案中，手把的安装方案是手把4的两根分叉平行插入在两套上夹板92和下夹板93的凹槽中，上夹板和下夹板通过螺栓、螺母固定在支座板91上，支座板91焊接在机体5上。
为了进一步提高减振效果，本发明提供第二种捣固镐技术方案，在第一方案的基础上增加如下所述第二级减振措施。
如图1、图5和图6所示，在所述捣固镐的机体5上设置有由减振件以及夹紧件和支撑件连接构成的手把减振装置9，所述的减振件是由橡胶长方体94和与其粘接为一体的带有螺栓的上连接板95及下连接板96构成；所述的夹紧件是指设置有半圆形凹槽的对口安装的上夹板92和下夹板93；所述的支撑件是指与机体5连接为一体的支座板91。这个方案就是第二级减振措施。作为优选，所述手把减振装置9应当位于动力机和减振器之间，所述手把减振装置可以作为独立部件安装于其他捣固机械设备上。
所述的捣固镐，其特征在于所述手把的两根分叉平行插入在两套上夹板92和下夹板93的凹槽中，上夹板和下夹板通过螺栓固定在减振件的上连接板95上，减振件的下连接板96通过螺栓固定在支座板91上，支座板91焊接在机体5上。
所述的两种捣固镐，其特征在于所述的动力机2为电动机或者内燃机。在图1中，电动机输出轴与上轴11连接，电动机输出轴端面与机体5连接。
权利要求
1.一种用于铁路道床养护的捣固镐，包括动力机、传动轴、偏心件、手把、机体、镐头、振动体、减振器，所述传动轴的上端与动力机连接，其下端与偏心件连接，手把和机体连接，镐头和振动体连接，所述偏心件位于振动体腹腔内，其特征在于所述传动轴(1)是由上轴(11)和下轴(12)与十字铰链(M)连接为一体构成的万向铰链轴，所述机体(5)与振动体(7)通过减振器(8)连接为一体，所述传动轴(1)位于机体(5)和减振器(8)以及振动体(7)的腹腔内。
2.根据权利要求1所述的捣固镐，其特征在于所述减振器(8)是由橡胶圆环柱体(81)和与其粘接为一体的平盖(82)和螺盖(83)构成。
3.根据权利要求1或2所述的捣固镐，其特征在于所述传动轴的十字铰链(M)的中心位于所述减振器的橡胶圆环柱体(81)的腹腔中心。
4.根据权利要求3所述的捣固镐，其特征在于所述十字铰链(M)的结构是与上轴(11)连接的上单叉(111)及与下轴(12)连接的下单叉(121)，分别夹住十字块(13)的互相垂直的侧面通过连接件固定为一体，塞销(14)穿过上单叉(111)和十字块(13)的通孔，两根短销(15)分别从两侧穿过下单叉(121)一个叉体的通孔和十字块(13)的部分通孔，直至其端部接触塞销(14)外壁，一根销杆(16)穿过两根短销的轴向孔和塞销的径向孔其两端对铆。
5.根据权利要求1或2或4所述的捣固镐，其特征在于所述十字块(13)的形状为立方体，所述十字块(13)的用于连接的两个通孔的轴线垂直相交。
6.根据权利要求5所述的捣固镐，其特征在于所述上单叉(111)和下单叉(121)由圆环柱体和叉体一体成型，所述叉体具有半圆形开口和半圆形端头。
7.根据权利要求1或2或4或6所述的捣固镐，其特征在于在所述的下轴(12)是一根舌杆轴，所述舌杆轴上部为圆柱体而下部为缺损实体，所述缺损实体的侧面是由一个平面(32)和一个曲面相接形成的封闭面，所述舌杆轴的下部通过半月键(31)与偏心件(3)的上部连接。
8.根据权利要求1所述的捣固镐，其特征在于在所述捣固镐的机体(5)上设置有由减振件以及夹紧件和支撑件连接构成的手把减振装置(9)，所述减振件是由橡胶长方体(94)和与其粘接为一体的带有螺栓的上连接板(95)及下连接板(96)构成；所述夹紧件是指设置有半圆形凹槽的对口安装的上夹板(92)和下夹板(93)；所述支撑件是指与机体(5)连接为一体的支座板(91)。
9.根据权利要求8所述的捣固镐，其特征在于所述手把(4)的两根分叉平行插入在两套上夹板(92)和下夹板(93)的凹槽中，上夹板(92)和下夹板(93)通过螺栓固定在减振体的上连接板(95)上，减振体的下连接板(96)通过螺栓固定在支座板(91)上，支座板(91)焊接在机体(5)上。
10.根据权利要求1或2或4或6或8所述的捣固镐，其特征在于所述的动力机为电动机或者内燃机。
全文摘要
一种振动力适当、减振效果好、工作效率高、使用寿命长的铁路道床养护使用的捣固镐。动力机、机体、减振器、振动体和镐头顺序连接为封闭体，手把与机体连接提携整机。动力机输出轴、上轴、十字铰链、下轴和偏心件顺序连接为共轴线转动体。特征是传动轴由上、下轴与十字铰链连接构成万向铰链轴，机体与振动体通过减振器连接为一体。减振器由橡胶圆环柱体与上部平盖和下部螺盖粘接构成。十字铰链的中心位于橡胶圆环柱体的中心。整机重量18kg，振幅8mm。第二方案设置了手把减振装置，减振效果达到手感不麻的水平。
文档编号E01B27/00GK1600991SQ20041006747
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月21日 优先权日2004年10月21日
发明者胡伟德 申请人:胡伟德