一种捣固装置、捣固车及捣固方法

技术领域

本发明涉及铁路养护维修技术领域，更具体地说，涉及一种捣固装置。此外，本发明还涉及一种包括上述捣固装置的捣固车以及一种捣固方法。

背景技术

道砟捣固作业是一种增加道砟密度，加强路基承重能力的工序，可增强轨道的稳定性，保证列车在轨道上的行车安全。相关技术中的捣固装置，对长岔枕区域的捣固作业通过两组捣固机构配合完成直轨段和曲轨段的捣固，在通过岔段区域后，曲轨段的捣固机构收回，直轨段的捣固机构继续进行正线区域的捣固作业。上述捣固装置，只可满足单枕捣固的作业需求，捣固效率较低。

综上所述，如何提供一种可满足道岔区域捣固作业的同时提高捣固效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种捣固装置，可适用于单枕捣固作业、双枕捣固作业、道岔区段的捣固作业，在满足道岔区段作业的同时可实现单双枕捣固作业的切换，减少下镐次数，提高捣固效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述捣固装置的捣固车以及一种捣固方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种捣固装置，包括：

支架，用于与车体连接；

第一捣固机构，设于所述支架上；

第二捣固机构，可移动地设于所述第一捣固机构的一侧；

检测机构，用于检测路线信息；

控制机构，所述检测机构、所述第一捣固机构、所述第二捣固机构均与所述控制机构信号连接，所述控制机构可控制所述第二捣固机构沿所述第一捣固机构的周向移动，以进行道岔区段的捣固作业以及直轨段的双枕捣固作业。优选的，所述控制机构可控制所述第一捣固机构、所述第二捣固机构中任一者移动至收起状态，控制另一者移动以进行单枕捣固作业。

优选的，所述第一捣固机构和所述第二捣固机构均为非对称结构，所述第一捣固机构和所述第二捣固机构两者互相紧邻设置，以使所述第一捣固机构和所述第二捣固机构两者中相邻的捣镐可在同一枕空下插，以进行双枕捣固作业。

优选的，所述支架包括第一支架、第二支架，所述第一支架、所述第二支架均用于与所述车体连接；

所述第一捣固机构、所述第二捣固机构对应设于所述第一支架、所述第二支架上，所述第一支架可带动所述第一捣固机构相对于所述车体横移，所述第二支架可带动所述第二捣固机构相对于所述车体伸缩和旋转。

优选的，所述第一捣固机构包括第一捣固单元、第二捣固单元、第三捣固单元、第四捣固单元，所述第一捣固单元、所述第二捣固单元、所述第三捣固单元、所述第四捣固单元可分别进行捣固作业或任意组合形式进行捣固作业；

所述第二捣固机构包括第五捣固单元、第六捣固单元、第七捣固单元、第八捣固单元，所述第五捣固单元、所述第六捣固单元、所述第七捣固单元、所述第八捣固单元可分别进行捣固作业或任意组合形式进行捣固作业。

优选的，所述第二支架包括第一框架、第二框架，所述第五捣固单元、所述第六捣固单元均设于所述第一框架且可随所述第一框架的移动而同步移动，所述第七捣固单元、所述第八捣固单元均设于所述第二框架上且可随所述第二框架的移动而同步移动。

优选的，所述第二支架包括四个单独的框架，所述第五捣固单元、所述第六捣固单元、所述第七捣固单元、所述第八捣固单元与四个所述框架一一对应设置。

本发明还提供一种捣固车，包括：

车体；

捣固装置，为上述任一项所述的捣固装置，所述捣固装置设于所述车体上；

行走装置，设于所述车体的底部，用于带动所述车体前进；

起拨砟装置，设于所述捣固装置的前端，用于实现起道作业。

本发明还提供一种捣固方法，应用于上述捣固车，包括：

所述检测机构检测路线信息并传递至所述控制机构；

所述控制机构接收信号并进行判断，控制所述第二捣固机构沿所述第一捣固机构的周向移动，以进行道岔工况操作、直轨段双枕工况操作。

优选的，所述检测机构与所述控制机构信号连接以获取所述路线信息，和/或，所述检测机构为图像检测机构以获取所述路线信息。

本发明提供的捣固装置，包括支架，第一捣固机构设于支架上，第二捣固机构可移动地设于第一捣固机构的一侧，检测机构用于检测路线信息，检测机构、第一捣固机构、第二捣固机构均与控制机构信号连接，检测机构用于检测路线信号并将信号传输至控制机构，控制机构根据检测信号控制第二捣固机构沿第一捣固机构的周向移动，以进行道岔区段的捣固作业以及直轨段的双枕捣固作业。上述捣固装置，可适用于双枕捣固作业、道岔区段的捣固作业，经过道岔区段后直轨段可通过第一捣固机构、第二捣固机构的配合进行双枕捣固，减少下镐次数，提高捣固效率，在满足道岔区段作业的同时可实现提高捣固效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的捣固装置的结构示意图；

图2为本发明所提供的捣固装置的单枕作业工况示意图；

图3为本发明所提供的的捣固装置的双枕作业工况示意图；

图4为本发明所提供的捣固装置在收车状态以及双枕作业工况的主视图；

图5为本发明所提供的捣固装置在通过道岔区段的第一次捣固作业示意图；

图6为本发明的捣固装置在通过道岔区段的第二次捣固作业示意图；

图7为图4的俯视图；

图8为图5的俯视图；

图9为图6的俯视图；

图10为本发明所提供的捣固车的机构示意图。

图1-图10中，附图标记包括：

第一支架1、第一捣固机构2、第二支架3、第二捣固机构4、钢轨区域5、限界区域6、起拨道装置7、测量装置8、车体9、行走装置10、司机室11、轨枕12；

第一捣固单元21、第二捣固单元22、第三捣固单元23、第四捣固单元24、第一框架31、第二框架32、第五捣固单元41、第六捣固单元42、第七捣固单元43、第八捣固单元44、第一钢轨51、第二钢轨52、第三钢轨53、第四钢轨54。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种捣固装置，可适用于直轨段的双枕捣固作业、道岔区段的捣固作业，在满足道岔区段作业的同时可提高捣固效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述捣固装置的捣固车以及一种捣固方法。

本发明所提供的捣固装置，包括支架、第一捣固机构2、第二捣固机构4、检测机构、控制机构，请参考图1。

第一捣固机构2设于支架上，支架用于与车体9连接，支架与车体9支架的具体连接方式不做限制，结合实际需求进行设置即可。

第一捣固机构2与支架连接，支架可为任意形式，如为柱状、板状或组合形式等，起到牢固的支撑作用即可。第一捣固机构2和支架之间的连接方式不做限制，可为转动、滑动、移动或固接等一种或多种形式。

第二捣固机构4可移动地设于第一捣固机构2的一侧，第二捣固机构4也可设于支架上，此种状态下支架优选为两个单独的支撑架，分别对应第一捣固机构2、第二捣固机构4，以实现第一捣固机构2、第二捣固机构4分别单独作业。同样的，若第二捣固机构4连接于支架，两者之间的连接方式也不做限制，可为转动、滑动、移动或固接等一种或多种形式，只要可满足第一捣固机构2、第二捣固机构4两者配合作业以实现道岔区段捣固作业以及直轨段双枕捣固作业的作业需求即可。

第二捣固机构4和第一捣固机构2之间可相对移动，两者中的至少一者可移动以满足道岔区段捣固作业以及单双枕捣固作业的作业需求。

作为一种优选的实施方式，第一捣固机构2和第二捣固机构4均可移动。

第一捣固机构2、第二捣固机构4均与控制机构信号连接，控制机构可控制第二捣固机构4沿第一捣固机构2的周向移动，以进行道岔区段的捣固作业以及直轨段的双枕捣固作业。

具体的，第二捣固机构4沿第一捣固机构2的周向移动包括两个位置。控制机构可控制第二捣固机构4移动至第一位置，第一位置为第一捣固机构2沿其前进方向的左右两侧，控制机构控制第二捣固机构4配合第一捣固机构2进行道岔区段的捣固作业。

在第一种作业位置下，第二捣固机构4移动至第一捣固机构2沿其前进方向的左侧还是右侧取决于道岔区段的具体结构形式，结合实际作业情况进行设置即可。

控制机构可控制第二捣固机构4移动至第二位置，第二位置为第一捣固机构2沿其前进方向的前后两侧，即第一捣固机构2、第二捣固机构4此时状态为沿车体9前进方向并列设置，即可实现通过第一捣固机构2、第二捣固机构4进行双枕捣固作业。此处的双枕捣固作业即为双条轨枕12的捣固作业，提高捣固效率。

检测机构，用于与车体9连接且用于检测路线信息，检测机构与控制机构信号连接，检测机构可将检测的路线信息传递至控制机构，控制机构可及时接收信息并作出判断，根据路线的实际情况控制第一捣固机构2、第二捣固机构4共同作业或单独作业。

可选的，检测机构的检测方式可通过多种形式，如摄像、红外检测等方式，满足路线检测的要求即可。

可选的，控制机构可为单独的控制单元或整车的控制系统。

通过第一捣固机构2、第二捣固机构4可实现道岔区段的捣固作业、直轨段的双枕捣固作业的灵活切换，提高作业效率。

在本实施例中，第一捣固机构2的前进方向即为车体9的前进方向。

在本实施例中，第二捣固机构4的移动可为横移、竖移、旋转、升降等一种或多种。

上述捣固装置，支架，第一捣固机构2设于支架上，第二捣固机构4可移动地设于第一捣固机构2的一侧，检测机构用于检测路线信息，检测机构、第一捣固机构2、第二捣固机构4均与控制机构信号连接，检测机构用于检测路线信号并将信号传输至控制机构，控制机构根据检测信号控制第二捣固机构4沿第一捣固机构2的周向移动，以进行道岔区段的捣固作业以及直轨段的双枕捣固作业。上述捣固装置，可适用于双枕捣固作业、道岔区段的捣固作业，经过道岔区段后直轨段可通过第一捣固机构2、第二捣固机构4的配合进行双枕捣固，减少下镐次数，提高捣固效率，在满足道岔区段作业的同时可实现提高捣固效率。

在上述实施例的基础之上，第一捣固机构2和第二捣固机构4均为非对称结构，第一捣固机构2和第二捣固机构4两者互相紧邻设置，以使第一捣固机构2和第二捣固机构4两者中相邻的捣镐可在同一枕空下插，以进行双枕捣固作业。

请参考图3、第一捣固机构2和第二捣固机构4的捣镐即为图3中插入轨枕12之间间隙的部件，将第一捣固机构2、第二捣固机构4两者均设置为非对称机构，且两者紧邻设置，才可保证在进行捣固作业时，第一捣固机构2和第二捣固机构4中相邻的捣镐可同时插在同一枕空下，即图3中的两个相邻轨枕12中间的区域，以实现双枕捣固作业，减少下镐次数，提高捣固效率。

在此种工作方式下，随着捣固装置的前行，第一捣固机构2和第二捣固机构4可配合一直进行双枕捣固作业，减少下镐次数，提高捣固效率，提高捣固效率。

在上述任一实施例的基础之上，控制机构可所述第一捣固机构2、第二捣固机构4中任一者移动至收起状态，控制另一者移动以进行单枕捣固作业。

第一捣固机构2和第二捣固机构4中的任一者可移动至收起状态，另一者可移动以进行单枕捣固作业，此处的收起状态即为第一捣固机构2或第二捣固机构4不工作的状态，具体收起在支架的何处或车体9的何处位置，不做限制。单枕捣固作业即单条轨枕12的捣固作业，在进行道岔区段捣固作业时，为便于某段的下插捣固作业，可仅通过一个捣固机构进行作业；或根据正常行驶路线，即直轨区域的捣固作业，也仅用过单枕捣固作业完成。

在本实施例中，在道岔区段内部可采用单枕捣固作业或在正常行驶路线也可从双枕捣固作业切换至单枕捣固作业，捣固作业灵活可变，以适用于多种不同的作业工况

综合上述，本申请所提供的捣固装置，可适用于单枕捣固作业、双枕捣固作业、道岔区段的捣固作业，在满足道岔区段作业的同时可实现单双枕捣固作业的切换，减少下镐次数，提高捣固效率。

在上述任一实施例的基础之上，支架包括第一支架1、第二支架3，第一支架1、第二支架3均用于与车体9连接；

第一捣固机构2、第二捣固机构4对应设于第一支架1、第二支架3上，第一支架1可带动第一捣固机构2相对于车体9横移，第二支架3可带动第二捣固机构4相对于车体9伸缩和旋转。

请参考图1，第二支架3和第二捣固机构4位于第一支架1和第一捣固机构2的后方，此处的后方，为车体9前进方向的前后方位。

其中，第一支架1可带动第一捣固机构2相对于车体9横移，此处的横移即垂直于车体9前进方向的方位，通过第一捣固机构2的横移实现其到达工作位的作业需求。此处工作位可为任意作业工况下的待工作位置或收起作业状态位置。

第二支架3可带动第二捣固机构4相对于车体9伸缩和旋转，此处的伸缩为沿车体9的前进方向，旋转为绕车体9旋转以满足道岔区段的曲轨段的作业需求或将第二捣固机构4收起的作业需求。通过第二捣固机构4的伸缩和旋转实现将第二捣固机构4移动至工作位或收起作业状态。

在本实施例中，第一支架1的横移可通过滑轨、电机、油缸、气缸等。

第二支架3的伸缩和旋转也可通过多种方式实现，如伸缩臂、气缸、油缸、回转器等。

在本实施例中，不限制第一支架1的横移组件，也不限制第二支架3的伸缩旋转组件，结合实际需求进行设计即可。

在上述任一实施例的基础之上，第一捣固机构2包括第一捣固单元21、第二捣固单元22、第三捣固单元23、第四捣固单元24，第一捣固单元21、第二捣固单元22、第三捣固单元23、第四捣固单元24可分别进行捣固作业或任意组合形式进行捣固作业；

第二捣固机构4包括第五捣固单元41、第六捣固单元42、第七捣固单元43、第八捣固单元44，第五捣固单元41、第六捣固单元42、第七捣固单元43、第八捣固单元44可分别进行捣固作业或任意组合形式进行捣固作业。

请参考图4至图9，第一捣固机构2包括第一捣固单元21、第二捣固单元22、第三捣固单元23、第四捣固单元24，四个捣固单元可单独移动也可以任意组合形式进行移动，结合实际需求设置即可。

可选的，第一捣固单元21、第二捣固单元22、第三捣固单元23、第四捣固单元24可设置在一个支架上，也可分别设置在四个单独的支架上，也可以组合形式设置在两个或三个支架上。

第二捣固机构4包括第五捣固单元41、第六捣固单元42、第七捣固单元43、第八捣固单元44，四个捣固单元可单独移动或以任意组合形式共同移动，结合实际需求进行设置即可。

可选的，第五捣固单元41、第六捣固单元42、第七捣固单元43、第八捣固单元44可设置在一个支架上，也可分别设置在四个单独的支架上，也可以组合形式设置在两个或三个支架上。

接下来对8个捣固单元的三种作业工况进行分别介绍：

第一种作业工况：单枕作业工况，请参考图2，以第一捣固机构2进行捣固作业，第二捣固机构4收起为例，在进行单枕捣固作业时，第二捣固机构4收起至第一捣固机构2的后方，此处后方为图2的左侧。

请参考图4、图7，在第一捣固机构2、第二捣固机构4均收起时，此时第一捣固机构2、第二捣固机构4均在限界区域6内，此处的后方为图7中的下方。

第二种作业工况：双枕作业工况，请参考图3，第二捣固机构4移动至第一捣固机构2的后方，此处的后方为图中的左侧。其中，长岔枕上布置有道岔曲段和道岔直段的钢轨区域5，依次为第一钢轨51、第二钢轨52、第三钢轨53、第四钢轨54。

第三种作业工况：道岔区段作业工况，请参考图4至图9。

请参考图5、图8，第一次捣固作业时，第一捣固单元21对第一钢轨51的左侧进行捣固，第二捣固单元22对第一钢轨51的右侧进行捣固，第三捣固单元23对第二钢轨52的左侧进行捣固，第四捣固单元24对第二钢轨52的右侧，即第三钢轨53的左侧进行捣固，第七捣固单元43对第三钢轨53的右侧进行捣固。此处的左右为图5中的左右方位。

请参考图6、图9，第二次捣固作业时，第一捣固单元21、第二捣固单元22、第三捣固单元23、第四捣固单元24不下插，第七捣固单元43对第四钢轨54的左侧进行捣固，第八捣固单元44对第四钢轨54的右侧进行捣固。此处的左右为图6中的左右方位。

通过两次捣固作业，实现长岔枕区域所有捣固点的覆盖，以满足道岔区段的捣固作业。

需要说明的是，上述第三种作业工况为针对右开道岔区段的作业情况，若道岔区段为左道岔区段，则通过第五捣固单元41、第六捣固单元42对第一捣固机构2的左侧进行部位，以完成曲轨段的捣固作业即可。

在上述任一实施例的基础之上，第二支架3包括第一框架31、第二框架32，第五捣固单元41、第六捣固单元42均设于第一框架31且可随第一框架31的移动而同步移动，第七捣固单元43、第八捣固单元44均设于第二框架32上且可随第二框架32的移动而同步移动。

在本实施例中，第二支架3包括两个单独的框架，第五捣固单元41、第六捣固单元均设于第一框架31上，两者可随着第一框架31的移动而同步移动。第七捣固单元43、第八捣固单元44均设于第二框架32上，两者可随着第二框架32的移动而同步移动。

在本实施例中，将第五捣固单元41、第六捣固单元42组合移动，第七捣固单元43、第八捣固单元44组合移动，以应对于不同道岔区段的打磨作业，且不会占用较多作业空间，降低机构的复杂程度。

在上述任一实施例的基础之上，第二支架3包括四个单独的框架，第五捣固单元41、第六捣固单元42、第七捣固单元43、第八捣固单元44与四个框架一一对应设置。

在本实施例中，将第二支架3设置为四个单独的框架，每一个框架上连接一个捣固单元，使每一个捣固单元可单独作业，提高装置的灵活多变性，以适用于不同作业工况下的需求。

作为一种优选的实施方式，第二支架3为伸缩臂，伸缩臂的一端用于与车体9可转动连接，伸缩臂的另一端与第二捣固机构4连接。

第二支架3为伸缩臂的结构形式，伸缩臂的伸缩实现第二捣固机构4整体相对于第一捣固机构2的移动，伸缩臂与车体9的转动连接实现第二捣固机构4相对于第一捣固机构2的旋转。

可选的，第二支架3也可为可相对移动的多个单体部件，如滑动部件、油缸或气缸以及与其配合设置的若干节支臂，能实现第二捣固机构4相对于第一捣固机构2的移动即可。

在上述任一实施例的基础之上，第一捣固机构2为单翘镐结构，所述第二捣固机构4为双翘镐结构。

作为一种优选的实施方式，为保证捣固的质量和效率，将第一捣固机构2设置为单翘镐结构，所述第二捣固机构4设置为双翘镐结构。

但根据实际作业需求，对本申请中的八个捣固单元进行灵活机构选用，即单翘镐结构和双翘镐结构的灵活组合形式，也在本申请的保护范围之中。

除了上述捣固装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的捣固装置的捣固车，该捣固车包括：车体9；捣固装置，为上述任一实施例所述的捣固装置，所述捣固装置设于车体9上；行走装置10，设于车体9的底部，用于带动车体9前进；起拨道装置7，设于捣固装置的前端，用于实现起道作业。

请参考图10，捣固车包括捣固装置、行走装置、车体9、起拨道装置7。

行走装置10设于车体9的底部，自带动力以带动车体9移动，实现与车体9连接的捣固装置的移动。起拨道装置7设于捣固装置的前端，此处的前端为沿车体9前进方向的前侧，通过起拨道装置7实现起道作业。

此外，捣固车还包括车体9前后两端和车体9中间的司机室11，以及若干个依据需要设置的测量装置8。

除了上述捣固车，本申请还提供一种捣固方法，应用于上述捣固车。

捣固方法包括：检测机构检测路线信息并传递至控制机构；控制机构接收信号并进行判断，控制第二捣固机构4沿所述第一捣固机构2的周向移动，以进行道岔工况操作、直轨段双枕工况操作。在本实施例中，检测机构检测路线信息并将其传递至控制机构，控制机构根据检测的信息自动计算规划捣固机构的下镐点，并根据下镐点位置判断进行道岔工况操作、双枕工况操作；

控制机构通过工况计算最佳下镐方式，确定捣固轨枕12所需启用的捣固装置；

控制机构控制第一捣固机构2，和/或第二捣固机构4移动至规划的下镐点进行捣固作业，直至完成捣固作业。

此外，也可将单枕工况的路线信息提前记载在控制机构内，以通过控制机构规划单枕工况的下镐点，进行单枕捣固作业，以具备单枕工况操作、道岔工况操作、双枕工况操作的灵活切换，提高作业灵活性。

在上述实施例的基础之上，检测机构与所述控制机构信号连接以获取所述路线信息，和/或，所述检测机构为图像检测机构以获取所述路线信息。

在本实施例中，即检测机构可读取控制机构内储存的路线信息或通过图像检测机构实测路线信息，当两者之间出现偏差时，通过人工进行判断。优选的，路线信息的获取通过控制机构的数据库和图像检测机构共同确定，保证捣固作业的精准有效性。

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他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种捣固装置、捣固车及捣固方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。