[發明專利]一種液壓搗固機的激振與搗固裝置及參數確定方法

有效

• 申請號: 201710437079.8
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107227661B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 張學良;馬輝;劉津安;孫偉;劉云山;趙春雨;聞邦椿
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: E01B27/16
• 分類號: E01B27/16
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明為一種液壓搗固機的激振與搗固裝置及參數確定方法，所述裝置屬于小型鐵路養護用內燃動力液壓搗固機領域，特別是涉及一種基于彈性連桿理論的強迫振動式反相位激振與搗固裝置。本發明為了解決現有搗固機傳統偏心塊式激振方式和強迫振動式激振方式的不足，引進了單質體彈性連桿式振動的設計理論，提出了一種基于彈性連桿理論的強迫振動式反相激振與搗固裝置的結構形式與參數設計方法，其目的是既能解決傳統搗固機不能實現反相位相對振動和異步夾實問題，又能克服傳統強迫振動激振方式的振動幅值不能調節問題，提高搗固效果，使搗固機的應用更加靈活。

技術領域

本發明屬于小型鐵路養護用內燃動力液壓搗固機領域，特別是涉及一種基于彈性連桿理論的強迫振動式反相位激振與搗固裝置。

背景技術

搗固機主要用于建筑施工時的混凝土澆注和鐵路工務維修過程中搗實軌枕下面的石碴。在鐵路行業，屬于一種專用養修機械，主要用于鐵路碎石道床的搗固作業。

目前我國乃至世界大部分鐵路路基，都是采用枕木碎石道床的結構，它有一個特點就是需要每隔一段時間(視列車的頻次而定)都需要進行搗固作業(即將被擠開的碎石重新填至枕木以下并搗實)，高速干線的搗固周期為3～6天，主要使用搗固作業車和液壓式搗固機搗固(需要在線路上行走)。

如何提高搗固作業質量和效率是搗固機械需要研究的主要問題。目前我國搗固機械激振方式有二種：一種是以偏心塊轉動，產生離心力而帶動鎬板振動；一種以偏心軸轉動，通過曲柄連桿機構帶動鎬板振動(即所謂強迫振動)(游聯生.談搗固機的兩種振動方式[J].鐵道建筑，1979，(05)：5～7)。

以偏心塊轉動產生離心力為振動源進行道床搗固，液壓缸同步夾實，是大家比較熟識的一種振動方式。目前使用的電動搗固(DZG-350，DDJ-300型等)和小型液壓搗固機(YD-1,YD-2,XYD-1型等)均采用這種振動形式。液壓搗固機為雙導柱框架結構，單缸升降方式。傳統的小型液壓搗固機如圖1所示(圖1來自文獻:王玉龍，金立全.YCD-4型液壓道岔搗固機的研制[J].鐵道建筑，2002，(11)：20～22),由柴油機或電動機驅動，有齒輪泵、手動泵、換向閥、振動體、搗鎬、升降缸和夾實缸等組成。在養路工人的操作下，機械可架在軌道上推行，兩臺或四臺為一組，一次完成一根軌枕的搗固。其工作性能完全能滿足線路維修作業的需要，同樣適用于新建線路的搗固作業和清篩后的搗固作業。

偏心鐵的最大振動力是在機器的額定轉速下(即處在空載狀況)，當搗固機負荷增大、轉速下降時，離心力相應下降，振動力也減少，這是我們所不希望的。另外，對于偏心塊轉動方式，兩側的搗固鎬如圖1所示，只能做同向橢圓振動，無法實現反相位搗固，搗固效果差，而且同向夾實的效果也沒有反相位夾實的效果好。

采用偏心軸轉動，通過連桿帶動鎬板振動(即所謂強迫振動)，再加上異步夾實，是國外大型搗固機普遍采用的振動方式。它具有固定的振幅，能有效地將動力傳遞給鎬頭；鎬頭的撥動力能隨著道床阻力的增大而增大(游聯生.談搗固機的兩種振動方式[J].鐵道建筑，1979，(05)：5～7)，而且可以實現反相搗固，有利于搗實枕底道碴(李毅松，翁敏紅.DO9-32型搗固裝置的機構、功能及運動分析[J].機車車輛工藝，2003，(2)：4～7)；異步夾實能自動應對道碴兩側的不同阻力，有效地將石碴重新密實排列于枕軌之下(王暹剡.小型強迫振動異步夾實液壓搗固機[P].中國專利：CN 201695283 U，2011-01-05)。