一种基于挖机平台的捣固装置

技术领域

本发明涉及一种捣固装置，尤其是一种基于挖机平台的捣固装置，属于轨道交通技术领域。

背景技术

铁路轨道枕木下方的砟石经过一段时间后会压实下沉导致轨道下降；另外铁路轨道枕木以及道砟清筛更换后，新铺的砟石也会出现松散的问题，因此必须进行捣固，以提升道砟的密度，增强铁路路基的承重能力，铁轨线路维修、轨道新铺线、以及道砟清筛后都少不了进行捣固作业。

据申请人了解，现有大机捣固车不仅数量有限、而且灵活性较差，因此小范围、小空间的线路捣固作业主要依赖于以手持式振动捣固机和手推式小型液压捣固机为主的小型捣固机具进行作业，但使用小型捣固机具劳动强度大、操作不便。近年来，虽然以挖机作为平台开发的换枕设备已经在铁路维护中取得了广泛应用、成效显著，但挖机平台的捣固装置研发未能跟上，尤其是尚无适用于道岔、铁路桥隧等小范围或小作业空间线路维护的捣固设施。

检索可知，申请号为202022229487.4的中国专利文献公开了一种捣固机总成和挖掘机，包括捣固机基座，镐体组件，减震器、回转机构、斗杆安装座等。此捣固装置虽是基于挖机平台开发且能在一定小范围和作业空间较小区域内使用，但此种结构由于无法控制下插行程且只能两对镐臂同时下插，因此捣固作业过程的灵活性及便捷性等均存在局限性。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的局限性，通过结构改进，提出一种可以按需单臂或双臂下插、并且下插行程可调的基于挖机平台的捣固装置，从而适于小范围或小空间的线路维护。

为了达到上述目的，本发明基于挖机平台的捣固装置的基本技术方案为：包括中部支撑偏心曲轴的箱体，所述箱体的上部通过回转驱动组件联接作为挖机接口的挂耳；所述箱体的下部中间安装下插限位部件，且两侧分别铰装左、右镐臂部件的中部；

所述下插限位部件含有与箱体固连的垂向导向管，所述导向管中插装与之适配的定位块，所述导向管与定位块之间通过选择上下间隔排布的定位孔销接定位；

所述镐臂部件的镐臂主体下部分别通过固定臂和翻转臂装有固定捣镐和翻转捣镐；所述翻转臂的上部与所述镐臂主体铰接，且外侧与翻转油缸的伸缩端铰接，所述翻转油缸的缸体上部与所述镐臂主体铰接。

采用本发明后，操控翻转油缸既可以使翻转捣镐处于平行固定捣镐的位置、实现双臂下插共同捣固，也可以处于翘起位置、实现只有固定捣镐作业的单臂捣固，并且可以按需选择不同高低位置的定位孔插装定位销、以调节下插行程，从而不仅上下道方便、而且适应性和灵活性大大提高，可以切实满足小范围或小空间的线路维护需求。

本发明进一步的完善还有：

所述箱体顶部的水平法兰面与所述回转驱动组件中的回转支承蜗齿圈下端固连。

所述箱体的中间设有支撑振动轴部件偏心曲轴的同轴支撑孔，且底部两侧对称设置分别用于铰接相应镐臂部件的铰装孔。

所述箱体的底部中间前后两侧为用于安装所述下插限位部件的安装面。

所述导向管含有与所述箱体的安装面固连的垂向法兰面，所述垂向法兰面通过弯臂与矩形管固连。

所述导向管中插装下端具有缓冲垫的适配定位块。

所述偏心曲轴与单耳油缸和双耳油缸的内端分别构成铰接副；两镐臂主体的上部叉口分别与相应的单耳油缸和双耳油缸的外伸端铰接。

所述翻转臂的上部与所述镐臂主体的中部通过翻转轴铰接，所述翻转油缸的缸体上部与所述镐臂主体的外侧铰接。

所述翻转捣镐构成外侧捣镐，其长度方向与所述翻转轴的轴线方向垂直。

所述回转驱动组件中含有与所述蜗齿圈构成转动副的内圈，所述内圈的上端与所述挂耳的下端固连。

所述回转驱动组件和箱体上部中央装有上部和下部构成转动副的回转接头，所述回转接头的上部与所述挂耳固连、且下部与所述箱体连接。

所述回转驱动组件的液压马达接受外部液压动力驱动蜗杆旋转，所述蜗杆通过蜗齿圈使箱体相对挂耳旋转。

附图说明

图1是本发明一个实施例的立体结构示意图。

图2是图1实施例的侧视结构示意图。

图3是图1实施例的箱体立体结构示意图。

图4是图1实施例的回转驱动组件连接部分剖视结构示意图。

图5是图1实施例的下插限位部件立体分解结构示意图。

图6是图1实施例安装于挖机平台的作业状态结构图。

图7是图1实施例安装于挖机平台的捣固动态示意图。

图8是图7的侧视图。

实施方式

实施例

本实施例基于挖机平台的捣固装置基本结构如图1、参见图2所示，主要由挂耳1、回转接头2、回转驱动组件3、振动轴部件4、双耳油缸5、下插限位部件6、镐臂部件7、单耳油缸8、箱体9组成。

振动轴部件4中，偏心曲轴由通入液压油的液动马达4-1驱动，该偏心曲轴与单耳油缸8、双耳油缸5内端分别构成铰接副。单耳油缸8、双耳油缸5含有的外伸端活塞杆分别铰接于左、右镐臂部件7上部。因此偏心曲轴转动时将产生振动，并通过单耳和双耳油缸将振动传递至相应的镐臂部件上，使偏心曲轴的强迫驱振产生捣固作用，其工作原理与现有技术类同，故不另展开详述。

本实施例的箱体9结构如图3、参见图4所示，中部支撑振动轴部件4的偏心曲轴，上部中央安装回转接头2，并通过回转驱动组件3连接作为挖机接口的挂耳1。箱体9的下部中间安装一对下插限位部件6，且两侧分别铰装左、右镐臂部件7的中部。具体而言，本实施例的箱体为整体焊接结构，其顶部的水平法兰面901与回转驱动组件3中的回转支承蜗齿圈301下端固连，中间设有支撑振动轴部件4偏心曲轴的同轴支撑孔902和903，底部两侧对称设置铰装孔904和905，分别用于铰接相应镐臂部件7的中部，使其可绕铰接中心摆转，底部中间前后两侧为下插限位部件6的安装面906，用于下插限位部件6的安装。

本实施例下插限位部件的具体结构如图5所示，含有通过焊接的垂向法兰面601、弯臂602、加强矩形管603与箱体9下部中间安装面906固连的矩形截面垂向导向管604，该导向管604中插装下端具有缓冲垫606的适配定位块605，导向管604与定位块605分别具有上、下间隔排布的两竖排定位孔，通过选择销接定位连接，从而达到改变下插深度的目的。缓冲垫606在镐臂下插与轨道接触的过程中可起到缓冲作用，避免刚性碰撞。

镐臂部件7的结构如图1、图2所示，镐臂主体701的上部叉口与相应的单耳或双耳油缸8或5的外伸端铰接，中部铰装于箱体9底部的铰装孔904或905，下部分别通过镐臂主体701朝下延伸出的固定臂707和翻转臂704装有固定捣镐706和翻转捣镐705。翻转臂704的上部与镐臂主体701的中部通过翻转轴703铰接，且外侧与翻转油缸702的伸缩端铰接，翻转油缸702的缸体上部与镐臂主体701的外侧铰接。翻转捣镐705构成外侧捣镐，其长度方向与翻转轴703的轴线方向垂直。

采用本发明后，操控翻转油缸既可以使翻转捣镐处于平行固定捣镐的位置、实现双臂下插共同捣固，也可以处于翘起位置、实现只有固定捣镐作业的单臂捣固，并且可以按需选择不同高低位置的定位孔插装定位销、以调节下插行程，从而不仅上下道方便、而且适应性和灵活性大大提高，可以切实满足小范围或小空间的线路维护需求。

回转驱动组件3中与蜗齿圈301构成转动副的内圈302上端与挂耳1的下端固连。位于回转驱动组件3和箱体9上部中央的回转接头2上部和下部构成转动副，上部与挂耳1固连，下部与箱体9连接。回转驱动组件3的液压马达3-1可以接受外部液压动力，驱动蜗杆旋转、再通过带动蜗齿圈使箱体相对挂耳旋转、进而带动下部的镐臂部件7按需转位。更具体而言，由于挂耳1底部与回转驱动组件3中的回转支承内圈固连、箱体9上端面固连于回转驱动组件3中的回转支承的蜗齿圈上，因此在回转驱动组件3的液压马达3-1驱动下，经蜗杆蜗轮副传动，使箱体9及其附件实现360°回转，从而灵活实现任意位置的道砟捣固。回转驱动组件3的回转中心布置的回转接头2保证穿经其中的油管在回转过程中不发生缠绕。单耳油缸8和双耳油缸5内端和外端因分别铰装在振动轴部件4的偏心曲轴和镐臂部件7上，因此可实现将液动马达4-1的旋转转变为镐臂部件7的振动，且通过单耳油缸8和双耳油缸5的伸缩实现对道砟的夹持动作，下插限位部件6一端固连在箱体9上，另一端通过高度可调的导向结构调控下插行程。以确保镐臂部件7能按需顺利插入道砟并夹持道砟，从而实现对道砟的捣固。

实际作业时，如图6所示，挂耳1上部与挖机J的吊臂B铰接，其工作原理与现有技术基本相同，由挖机带动捣固装置沿轨道移动，并通过吊臂B调整捣固装置的作业位置及提供捣固下插力，且通过挖机提供的液压动力驱动捣固装置回转驱动组件3，以及振动轴部件4、翻转油缸702、双耳油缸5、单耳油缸8，从而实现此捣固所需的回转、振动、翻转、下插、夹持等动作（参见图7、图8）。实践证明，采用本实施例基于挖机平台的捣固装置具有如下优点：

1）可实现水平方向任意角度回转，灵活实现任意位置的道砟捣固；

2）借助下插限位部件，可控制下插行程，适用于各种轨排的捣固；

3）翻转油缸结构能驱动翻转臂翻转，以适应狭小作业空间，显著提高了适应性和灵活性；

4）回转接头确保了回转过程中油管不缠绕，保证液流顺畅。

总之，本实施例基于挖机平台的捣固装置针对小范围及作业空间受限的铁路道砟捣固专门开发，尤其适用于道岔及桥隧捣固，比现有小型捣固机具有更高的灵活性和适应性，减轻人员劳动强度。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。