本發(fā)明涉及一種工程車輛,特別是一種用于鐵道線路的連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車。
背景技術(shù):
穩(wěn)定車是鐵路軌道線路養(yǎng)護(hù)中的常用車輛之一,對(duì)鐵路線路進(jìn)行穩(wěn)定養(yǎng)護(hù)時(shí),不可避免地會(huì)遇到線路和道岔,目前,一般的穩(wěn)定車沒(méi)有道岔穩(wěn)定功能,它只能夠穩(wěn)定線路,遇到道岔時(shí),必須收車停止作業(yè),待車輛走過(guò)道岔區(qū)域后,再開始線路穩(wěn)定,以前鐵路道岔只能偶爾使用原始的人工方法實(shí)現(xiàn)道岔穩(wěn)定養(yǎng)護(hù),為了能夠迅速地提高道岔的橫向阻力和整體穩(wěn)定性,從而為提高列車限速速度創(chuàng)造條件,需要一種既能穩(wěn)定線路、又能穩(wěn)定道岔的線路道岔穩(wěn)定車對(duì)鐵路線路連續(xù)不間斷地實(shí)施穩(wěn)定作業(yè)的施工機(jī)械及簡(jiǎn)便的作業(yè)施工方法。
圖1所示為申請(qǐng)?zhí)?012 1 0538737.X的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開的一種正線道岔穩(wěn)定車及其作業(yè)方法,其整機(jī)結(jié)構(gòu)布局不夠緊湊,使得操作空間狹窄;穩(wěn)定裝置激振力偏小,對(duì)不同道床穩(wěn)定作業(yè)的適應(yīng)性差;動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由于無(wú)泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱,功能擴(kuò)展性差,且浪費(fèi)了部分動(dòng)力輸出;車架寬度較窄,重心較高;轉(zhuǎn)向架減振、平穩(wěn)性能相對(duì)較差;測(cè)量系統(tǒng)精度較差,且硬件成本高;電氣系統(tǒng)硬件繁多、難以查找故障、無(wú)網(wǎng)絡(luò)診斷功能、功能擴(kuò)展性差;無(wú)物料存儲(chǔ)空間,使用不方便;不可拆卸式欄桿,不方便物件裝卸;車架較窄,部件選型較為老舊、不具擴(kuò)展性,此設(shè)計(jì)平臺(tái)具有局限性,無(wú)法擴(kuò)展到較寬軌距的穩(wěn)定車上,通用性不強(qiáng)。
本發(fā)明保留了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的線路道岔穩(wěn)定功能和穩(wěn)定裝置自動(dòng)對(duì)中功能,同時(shí)新增了物料存儲(chǔ)功能,優(yōu)化了專利2012 1 0538737.X存在的上述不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車,其整車采用一段式車體結(jié)構(gòu),作業(yè)司機(jī)室和運(yùn)行司機(jī)室分別布置于車架前、后端,兩司機(jī)室均可提供高速運(yùn)行操作,只有作業(yè)司機(jī)室提供作業(yè)操作,車架前部安裝有發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)為整車提供動(dòng)力,發(fā)動(dòng)機(jī)與位于車架前下部的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)連接,從而傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力,為整車提供高速運(yùn)行和作業(yè)走行,整車包括兩個(gè)兩軸轉(zhuǎn)向架,在車架上部左側(cè)布置有發(fā)電機(jī)組,能夠?yàn)檎囂峁?80V和220V的強(qiáng)電,驅(qū)動(dòng)司機(jī)室內(nèi)的電空調(diào),以及提供生活用電,在發(fā)電機(jī)組的前部,安裝至少一臺(tái)應(yīng)急發(fā)動(dòng)機(jī),且自帶應(yīng)急泵,液壓系統(tǒng)故障時(shí),可以提供液壓源,緊鄰液壓油箱和柴油箱,安裝有液壓油散熱器和液力機(jī)械變速箱散熱器,分別提供液壓油和液力油的散熱。在車架的后部,包括至少一個(gè)大容量的物料間,可備存儲(chǔ)物料,車架兩側(cè)欄桿均設(shè)置有擋板,用于防護(hù)及整車噴涂,車架下部裝有穩(wěn)定裝置,車架下部包括軌道幾何參數(shù)單弦測(cè)量系統(tǒng),該測(cè)量系統(tǒng)包括至少三個(gè)測(cè)量小車,即前測(cè)量小車,中間測(cè)量小車,后測(cè)量小車,該前測(cè)量小車、后測(cè)量小車之間連接有測(cè)量鋼弦,所述前測(cè)量小車裝有前超高測(cè)量傳感器,所述中間測(cè)量小車上裝有矢距測(cè)量傳感器、縱平測(cè)量傳感器及中間超高測(cè)量傳感器,所述后測(cè)量小車裝有后超高測(cè)量傳感器,所述連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車還包括電氣控制系統(tǒng)。
優(yōu)選的是,所述測(cè)量鋼弦用張緊機(jī)構(gòu)張緊在所述前測(cè)量小車和所述后測(cè)量小車之間并穿過(guò)所述矢距測(cè)量傳感器和縱平測(cè)量傳感器的測(cè)量機(jī)構(gòu)。
軌道橫向水平測(cè)量系統(tǒng)由所述前、中、后超高傳感器來(lái)檢測(cè),以平行于前測(cè)量小車水平位置、過(guò)測(cè)量鋼弦所在的直線的平面為基準(zhǔn)平面;沿左或右側(cè)鋼軌前、后測(cè)量小車兩接觸點(diǎn)設(shè)定一條虛擬抄平弦,在中間測(cè)量小車軸心處計(jì)算得出該虛擬抄平弦與左側(cè)或右側(cè)鋼軌之間的實(shí)際抄平值;設(shè)定:
CD-前測(cè)量超高值,即在前測(cè)量小車軸心處,左右鋼軌在豎直方向上的距離。
CC-中間測(cè)量超高值,即在中間測(cè)量小車軸心處,左右鋼軌在豎直方向上的距離。
CB-后測(cè)量超高值,即在后測(cè)量小車軸心處,左右鋼軌在豎直方向上的距離。
LC-測(cè)量縱平值,即前后測(cè)量小車軸線中點(diǎn)縱向連線相對(duì)于中間測(cè)量小車軸線中點(diǎn)在豎直方向上的距離。
LFM-前中段弦長(zhǎng)。
LMR-中后段弦長(zhǎng)。
LFR-前后段弦長(zhǎng)。
CL-左側(cè)鋼軌的實(shí)際抄平值,即左側(cè)鋼軌頂面中間測(cè)量小車接觸點(diǎn)處相對(duì)于前后測(cè)量小車接觸點(diǎn)縱向連線在豎直方向上的距離。
CR-右側(cè)鋼軌的實(shí)際抄平值。即右側(cè)鋼軌頂面中間測(cè)量小車接觸點(diǎn)相對(duì)于前后測(cè)量小車接觸點(diǎn)縱向連線在豎直方向上的距離。
則左側(cè)鋼軌的實(shí)際抄平值為:
右側(cè)抄平值計(jì)算與左側(cè)同理:
所述穩(wěn)定裝置包括箱體,該箱體內(nèi)裝有激振器,箱體外裝有夾鉗輪,該夾鉗輪連接夾鉗油缸,箱體外還裝有水平油缸和走行輪,激振器是將液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成激振力的能量轉(zhuǎn)換裝置,是穩(wěn)定裝置的關(guān)鍵部件。
優(yōu)選的是,所述激振器包括箱體I,該箱體I內(nèi)裝有主動(dòng)軸和從動(dòng)軸,所述主動(dòng)軸與從動(dòng)軸通過(guò)軸承座內(nèi)的軸承支承在箱體I上,在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的兩端靠近軸承座的地方均分別安裝著兩個(gè)偏心塊,兩軸上的偏心塊對(duì)稱180°安裝。在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的中間位置,安裝著一個(gè)直齒圓柱齒輪,激振器工作時(shí),液壓馬達(dá)帶動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),由嚙合齒輪驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸同時(shí)旋轉(zhuǎn),并產(chǎn)生水平振動(dòng)。
優(yōu)選的是,所述激振器為全封閉、兩軸平行的結(jié)構(gòu)型式,水平激振力是由主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上對(duì)稱布置的四個(gè)偏心塊隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的向心力疊加而來(lái),在轉(zhuǎn)速和偏心距固定的情況下,質(zhì)量越大,則向心力越大,水平激振力也越大。
更優(yōu)選的是,所述偏心塊厚度大于75mm,在最大激振頻率不變的情況下,最大水平激振力不低于400kN。穩(wěn)定裝置水平激振力范圍越大,則線路道岔穩(wěn)定車對(duì)不同道床石砟穩(wěn)定作業(yè)的適應(yīng)性更強(qiáng),可以應(yīng)用的工況更多,大大提高了線路道岔穩(wěn)定車的適用范圍。
優(yōu)選的是,所述車架寬度大于2900mm,充分利用了車輛限界寬度,大大提高了車架上部空間,通道最窄處650mm,還可增設(shè)物料間用于存儲(chǔ)物料。對(duì)部件安裝和維修的方便性、人員操作性和舒適性以及整車功能的擴(kuò)展均有了很大的提升。
優(yōu)選的是,發(fā)動(dòng)機(jī)、泵驅(qū)動(dòng)齒輪、液力機(jī)械變速箱、分動(dòng)箱均布置在車輛的前中部,而穩(wěn)定裝置布置在中后部,剛好平衡了重量分布,整車重心基本在車輛的中間位置,有利于整車的起吊及車輛本身的受力狀況。
更優(yōu)選的是,所述車架主縱梁為中部上凸的魚肚結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)更有利于整車在靜止?fàn)顟B(tài)、作業(yè)狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)時(shí),車上各部件施加于車架的的受力狀況;同時(shí)車架上凸部位更適應(yīng)穩(wěn)定裝置提升油缸的安裝高度。
優(yōu)選的是,所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括由發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)連接泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱,該泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱連接液力機(jī)械變速箱,該液力機(jī)械變速箱又通過(guò)分動(dòng)箱連接車軸齒輪箱。泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱可以帶六個(gè)泵,液力機(jī)械變速箱預(yù)留兩個(gè)取力口,總共八個(gè)取力口為整車的走行系統(tǒng)、工作裝置以及散熱系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力。
更優(yōu)選的是,高速運(yùn)行工況時(shí)采用前轉(zhuǎn)向架的Ⅰ軸和Ⅱ軸驅(qū)動(dòng),此時(shí),后轉(zhuǎn)向架的Ⅲ軸和Ⅳ軸為從動(dòng)軸;作業(yè)走行工況時(shí)采用液壓傳動(dòng),此時(shí)前轉(zhuǎn)向架的Ⅰ軸、Ⅱ軸和后轉(zhuǎn)向架的Ⅲ軸為主動(dòng)軸,后轉(zhuǎn)向架的Ⅳ軸為從動(dòng)軸。
高速運(yùn)行和作業(yè)走行傳動(dòng)路線如下:
(1)高速運(yùn)行——采用液力-機(jī)械傳動(dòng),傳動(dòng)路線如下圖:
(2)作業(yè)走行——采用靜液壓傳動(dòng),傳動(dòng)路線如下圖:
優(yōu)選的是,轉(zhuǎn)向架采用一系軸箱懸掛的H型焊接構(gòu)架;一系軸箱懸掛裝置由軸箱、錐形金屬橡膠復(fù)合彈簧和垂向油壓減振器組成,錐形金屬橡膠復(fù)合彈簧和垂直油壓減振器均設(shè)置為一端安裝于軸箱上,另一端與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上的安裝座相連;采用單側(cè)踏面制動(dòng);常接觸式彈性旁承與球面心盤聯(lián)合承載的方式,車體以上重量通過(guò)兩側(cè)常接觸式彈性旁承和球面心盤坐落在構(gòu)架上,并通過(guò)一系懸掛裝置作用在軸箱和輪對(duì)上。
優(yōu)選的是,后轉(zhuǎn)向架為從動(dòng)轉(zhuǎn)向架,Ⅲ軸帶有作業(yè)車軸齒輪箱,僅參與作業(yè)走行,Ⅳ軸為光軸。
優(yōu)選的是,前轉(zhuǎn)向架為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架,每根軸上均帶有車軸齒輪箱,參與整車高速運(yùn)行和作業(yè)走行。
優(yōu)選的是,整車采用兩個(gè)兩軸轉(zhuǎn)向架,線路道岔穩(wěn)定裝置位于車架中部靠后,通過(guò)垂直油缸、四連桿機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸、振動(dòng)馬達(dá)與車架相連,可以進(jìn)行線路及道岔的動(dòng)力穩(wěn)定作業(yè)。
優(yōu)選的是,電氣控制系統(tǒng)采用DNCS數(shù)字網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),所述DNCS網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有容易查找及處理故障的特點(diǎn),并集成了整車自診斷功能和遠(yuǎn)程診斷功能,同時(shí)也容易擴(kuò)展整車的其它相關(guān)功能。且DNCS網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要硬件采用通用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
所述軌道幾何參數(shù)單弦測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量作業(yè)時(shí)前測(cè)量小車、中間測(cè)量小車和后測(cè)量小車在橫向上同時(shí)同向靠緊左側(cè)鋼軌或右側(cè)鋼軌,豎直方向同時(shí)靠緊左右兩側(cè)鋼軌頂面,前超高測(cè)量傳感器能實(shí)時(shí)測(cè)量出前測(cè)量小車處軌道超高值;后超高測(cè)量傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量出后測(cè)量小車處軌道超高值;矢距測(cè)量傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量出被靠緊側(cè)鋼軌的方向矢距值,中間超高測(cè)量傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量出中間軌道超高值,縱平測(cè)量傳感器測(cè)出鋼軌中心線的縱平值,這些數(shù)值被采集后傳遞至計(jì)算單元進(jìn)而為作業(yè)車提供作業(yè)依據(jù)。
本發(fā)明所述連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車的優(yōu)點(diǎn)包括但不限于如下內(nèi)容:
(1)本專利在發(fā)明專利ZL 2012 1 0538737.X的基礎(chǔ)上,在發(fā)動(dòng)機(jī)和液力機(jī)械變速箱之間新增泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱,泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱最多可以帶6個(gè)泵,能夠?yàn)檎囂峁└嗟囊簤簞?dòng)力回路,可以滿足整車擴(kuò)展更多功能的需要,且6個(gè)泵可輕松實(shí)現(xiàn)脫、掛;
(2)發(fā)明專利ZL 2012 1 0538737.X的作業(yè)走行,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力需要經(jīng)過(guò)液力機(jī)械變速箱帶動(dòng)作業(yè)泵,浪費(fèi)了部分動(dòng)力在液力機(jī)械變速箱的轉(zhuǎn)動(dòng)上。而本專利的作業(yè)走行,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力無(wú)需經(jīng)過(guò)液力機(jī)械變速箱,直接通過(guò)泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱進(jìn)行動(dòng)力傳遞,
(3)本專利中Ⅳ軸為光軸,無(wú)車軸齒輪箱,無(wú)動(dòng)力輸出。經(jīng)驗(yàn)算,在一定坡道上作業(yè)走行時(shí),Ⅰ軸、Ⅱ軸和Ⅲ軸上車軸齒輪箱的動(dòng)力完全足夠驅(qū)動(dòng)整車,無(wú)需Ⅳ軸的輔助驅(qū)動(dòng)。此設(shè)計(jì)在滿足功能的前提下,節(jié)省了成本。
(4)發(fā)明專利ZL 2012 1 0538737.X圖7中18.液壓馬達(dá)Ⅲ通過(guò)傳動(dòng)軸連接到分動(dòng)箱輸入動(dòng)力,而本專利圖8中,液壓馬達(dá)直接安裝于分動(dòng)箱,無(wú)需中間過(guò)渡傳動(dòng)軸,實(shí)現(xiàn)相同功能,節(jié)省了成本。
(5)本專利充分選用當(dāng)今世界成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)和液力機(jī)械變速箱,選擇性價(jià)比高的產(chǎn)品以及世界知名品牌供應(yīng)商,通過(guò)集成創(chuàng)新,形成專有、模塊化的動(dòng)力及動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù),并能滿足節(jié)能環(huán)保、通用性好的要求。
(6)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架軸箱懸掛裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、緩和減振性能好、噪音低的優(yōu)點(diǎn),且落車、維護(hù)均方便,有效降低輪軌橫向作用力和輪軌磨耗,減少車輪鏇修和軌道維修量,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
(7)本專利相比專利ZL 2012 1 0538737.X之軌道縱向水平測(cè)量系統(tǒng):①取消了原軌道縱向水平測(cè)量系統(tǒng)硬件部分,含左右兩套,包括測(cè)桿、測(cè)量小車、抄平傳感器及附屬配件,大大節(jié)省了材料成本、安裝調(diào)試成本和整車安裝空間。
②專利ZL 2012 1 0538737.X的前、后測(cè)桿的測(cè)量基準(zhǔn)面設(shè)在轉(zhuǎn)向架軸箱端蓋的支撐平臺(tái)上,由于轉(zhuǎn)向架一系懸掛的“人”字形金屬橡膠彈簧、二系支撐的螺旋鋼彈簧均具有一定的垂向彈性位移,作業(yè)測(cè)量時(shí),會(huì)引起一定的垂向測(cè)量誤差,從而影響軌道縱向水平的測(cè)量精度。而本專利的抄平鋼弦與矢距測(cè)量鋼弦為同一根鋼弦,直接安裝于三個(gè)測(cè)量小車上,避免了縱向彈性誤差。
本專利的軌道橫向水平測(cè)量系統(tǒng)與專利ZL 2012 1 0538737.X相同,由安裝于車體下部前、中、后端的超高測(cè)量傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)水平檢測(cè)。軌道方向測(cè)量系統(tǒng)與專利ZL 2012 1 0538737.X之原理相同,也是由B、C、D三點(diǎn)構(gòu)成,只是三點(diǎn)之間的距離有所區(qū)別。
本專利的縱向水平測(cè)量系統(tǒng)與專利ZL 2012 1 0538737.X有了極大的改進(jìn)和優(yōu)化,主要體現(xiàn)在:取消了F、M、R三處的測(cè)桿及抄平測(cè)量小車,改為借用軌道方向測(cè)量系統(tǒng)的B、C、D三點(diǎn)的三個(gè)測(cè)量小車,在C點(diǎn)的中間測(cè)量小車上加裝縱平測(cè)量傳感器,縱平測(cè)量傳感器和矢距測(cè)量傳感器均安裝于中間測(cè)量小車上,且共用一根鋼弦,鋼弦的左右移動(dòng)引起矢距測(cè)量傳感器的矢距變化,上下移動(dòng)引起縱平測(cè)量傳感器的感應(yīng)高低變化,從而將C點(diǎn)相對(duì)于B、D兩點(diǎn)的高度差反饋至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)參與作業(yè)運(yùn)算。
附圖說(shuō)明
圖1發(fā)明專利ZL 2012 1 0538737.X之整機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明所述連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車的一優(yōu)選實(shí)施例之整機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
圖3為圖2所示實(shí)施例的俯視圖。
圖4為圖2所示實(shí)施例的穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4所示實(shí)施例中偏心塊64的剖面圖。
圖6為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)明專利ZL 2012 1 0538737.X的車架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6之車架的俯視圖。
圖8為本發(fā)明所述連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車的一優(yōu)選實(shí)施例的車架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的車架的俯視圖。
圖10為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)明專利ZL 2012 1 0538737.X的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
圖11為本發(fā)明所述連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
圖12為發(fā)明專利ZL 2012 1 0538737.X的轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為本發(fā)明所述連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車的轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為圖13中轉(zhuǎn)向架的軸箱懸掛裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為本發(fā)明所述軌道幾何參數(shù)單弦測(cè)量系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為圖15所示實(shí)施例的軌道幾何參數(shù)計(jì)算模型。
圖1-圖16中數(shù)字標(biāo)記的含義為:
1后測(cè)量小車 2運(yùn)行司機(jī)室 3從動(dòng)轉(zhuǎn)向架 4物料間
5自動(dòng)對(duì)中裝置 6穩(wěn)定裝置 7柴油發(fā)電機(jī)組 8應(yīng)急發(fā)動(dòng)機(jī)
9柴油箱 10中間測(cè)量小車 11液壓油箱 12動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)
13主車架 14動(dòng)力間 15主動(dòng)轉(zhuǎn)向架 16作業(yè)司機(jī)室
17前測(cè)量小車 18鉤緩裝置
121車軸齒輪箱 122液力機(jī)械變速箱 123泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱
124發(fā)動(dòng)機(jī) 125分動(dòng)箱
151錐形金屬橡膠復(fù)合彈簧 152垂向油壓減振器
61螺塞 62直齒圓柱齒輪 63箱體I 64偏心塊 65軸承座
66密封件 67主動(dòng)軸 68軸承 69從動(dòng)軸
1'前測(cè)量小車 2'前超高測(cè)量傳感器 3'右側(cè)鋼軌 4'測(cè)量鋼弦
5'矢距測(cè)量傳感器 6'中間超高測(cè)量傳感器 7'后測(cè)量小車
8'后超高測(cè)量傳感器 9'縱平測(cè)量傳感器 10'中間測(cè)量小車
11'左側(cè)鋼軌 12'前測(cè)量小車軸心 13'基準(zhǔn)平面 14'縱向水平值
15'后測(cè)量小車軸心 16'后測(cè)量超高值 17'中間測(cè)量小車軸心
18'中間測(cè)量超高值 19'實(shí)際抄平值 20'虛擬抄平弦
21'水平面 22'前測(cè)量超高值。
具體實(shí)施方式:
圖2所示為本發(fā)明所述連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車的一優(yōu)選實(shí)施例的布局示意圖,圖中所示連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車包括主車架13,該主車架13設(shè)計(jì)成上凸的魚肚結(jié)構(gòu),如圖6所示,主車架13上方兩端分別裝有作業(yè)司機(jī)室16和運(yùn)行司機(jī)室2,該作業(yè)司機(jī)室16和運(yùn)行司機(jī)室2之間的主車架13上依次安裝有動(dòng)力間 14、液壓油箱11、柴油箱9、應(yīng)急發(fā)動(dòng)機(jī)8、柴油發(fā)電機(jī)組7和物料間4,主車架13兩端包括鉤緩裝置18,便于連掛其它車輛。本實(shí)施例中連續(xù)式線路道岔穩(wěn)定車整車采用一段式車體結(jié)構(gòu),作業(yè)司機(jī)室16和運(yùn)行司機(jī)室2均可提供高速運(yùn)行操作,只有作業(yè)司機(jī)室16提供作業(yè)操作。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)位于車架前下部并與動(dòng)力間4連接,從而傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力,為整車提供高速運(yùn)行和作業(yè)走行。整車采用兩個(gè)兩軸轉(zhuǎn)向架,前轉(zhuǎn)向架為主動(dòng)轉(zhuǎn)向架15,每根軸上均帶有車軸齒輪箱,參與整車高速運(yùn)行和作業(yè)走行;后轉(zhuǎn)向架為從動(dòng)轉(zhuǎn)向架3,其包括Ⅲ軸和Ⅳ軸,其中Ⅲ軸帶有作業(yè)車軸齒輪箱,僅參與作業(yè)走行,Ⅳ軸為光軸。線路道岔穩(wěn)定裝置6位于車架中部靠后,通過(guò)垂直油缸、四連桿機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸、振動(dòng)馬達(dá)與主車架13相連,可以進(jìn)行線路及道岔的動(dòng)力穩(wěn)定作業(yè)。車架前、中、后接近等距地布置有三個(gè)測(cè)量小車,其構(gòu)成軌道幾何參數(shù)單弦測(cè)量系統(tǒng),以便進(jìn)行軌道方向測(cè)量和縱向水平測(cè)量;車架前、后安裝有兩個(gè)電子擺,進(jìn)行軌道水平測(cè)量。在車架上部左側(cè)布置有發(fā)電機(jī)組,能夠?yàn)檎囂峁?80V和220V的強(qiáng)電,驅(qū)動(dòng)司機(jī)室內(nèi)的電空調(diào),以及提供生活用電。在發(fā)電機(jī)組的前部,安裝一臺(tái)應(yīng)急發(fā)動(dòng)機(jī),且自帶應(yīng)急泵,液壓系統(tǒng)故障時(shí),提供液壓源。緊鄰液壓郵箱和柴油箱,安裝有液壓油散熱器和液力機(jī)械變速箱散熱器,分別提供液壓油和液力油的散熱。在主車架13的后部包括一個(gè)大容量的物料間4,可備存儲(chǔ)物料。主車架13上兩側(cè)包括欄桿,該欄桿均設(shè)置有擋板(未畫出),用于防護(hù)及整車噴涂。
穩(wěn)定裝置6包括箱體,該箱體內(nèi)裝有激振器,箱體外裝有夾鉗輪,該夾鉗輪連接夾鉗油缸、水平油缸和走行輪,激振器是將液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成激振力的能量轉(zhuǎn)換裝置,是穩(wěn)定裝置的關(guān)鍵部件。如圖3所示,激振器包括箱體I63,箱體I63上包括螺塞61,該箱體I63內(nèi)裝有主動(dòng)軸67和從動(dòng)軸69,所述主動(dòng)軸67 與從動(dòng)軸69通過(guò)軸承座65內(nèi)的軸承68支承在箱體I63上,在主動(dòng)軸67和從動(dòng)軸69的兩端靠近軸承座65的地方均分別安裝著兩個(gè)偏心塊64,兩軸上的偏心塊64對(duì)稱180°安裝。在主動(dòng)軸67和從動(dòng)軸69的中間位置,安裝著一個(gè)直齒圓柱齒輪62,軸承座65與主動(dòng)軸67之間包括密封件66,激振器工作時(shí),液壓馬達(dá)帶動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),由嚙合齒輪驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸同時(shí)旋轉(zhuǎn),并產(chǎn)生水平振動(dòng)。偏心塊64的厚度為75mm,在最大激振頻率不變的情況下,最大水平激振力可達(dá)400 kN。穩(wěn)定裝置水平激振力范圍越大,則線路道岔穩(wěn)定車對(duì)不同道床石砟穩(wěn)定作業(yè)的適應(yīng)性更強(qiáng),可以應(yīng)用的工況更多,大大提高了線路道岔穩(wěn)定車的適用范圍。
主車架13的寬度為2900mm,充分利用了車輛限界寬度,大大提高了主車架13的上部空間,通道最窄處650mm,還可增設(shè)物料間用于存儲(chǔ)物料。對(duì)部件安裝和維修的方便性、人員操作性和舒適性以及整車功能的擴(kuò)展均有了很大的提升。
主車架13兩側(cè)主縱梁中部采用450×250×16、兩端采用250×250×10的整體式矩形管型材,力學(xué)性能更優(yōu),強(qiáng)度和剛度更好,質(zhì)量更輕;同時(shí)降低了車架上平面高度,對(duì)整車重心的降低起到了很大的作用。
所述動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)124,該發(fā)動(dòng)機(jī)124連接泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱123,該泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱123連接液力機(jī)械變速箱122,該液力機(jī)械變速箱122又通過(guò)分動(dòng)箱125連接車軸齒輪箱121。泵驅(qū)動(dòng)齒輪箱可以帶六個(gè)泵,液力機(jī)械變速箱 122預(yù)留兩個(gè)取力口,總共八個(gè)取力口為整車的走行系統(tǒng)、工作裝置以及散熱系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力。
高速運(yùn)行工況時(shí)采用前轉(zhuǎn)向架的Ⅰ軸和Ⅱ軸驅(qū)動(dòng),此時(shí),后轉(zhuǎn)向架的Ⅲ軸和Ⅳ軸為從動(dòng)軸;作業(yè)走行工況時(shí)采用液壓傳動(dòng),此時(shí)前轉(zhuǎn)向架的Ⅰ軸、Ⅱ軸和后轉(zhuǎn)向架的Ⅲ軸為主動(dòng)軸,后轉(zhuǎn)向架的Ⅳ軸為從動(dòng)軸。
高速運(yùn)行和作業(yè)走行傳動(dòng)路線如下:
(1)高速運(yùn)行——采用液力-機(jī)械傳動(dòng),傳動(dòng)路線如下圖:
(2)作業(yè)走行——采用靜液壓傳動(dòng),傳動(dòng)路線如下圖:
從動(dòng)轉(zhuǎn)向架3和主動(dòng)轉(zhuǎn)向架15均采用一系軸箱懸掛的H型焊接構(gòu)架;一系軸箱懸掛裝置由軸箱、錐形金屬橡膠復(fù)合彈簧151和垂向油壓減振器152組成,錐形金屬橡膠復(fù)合彈簧151和垂直油壓減振器152均設(shè)置為一端安裝于軸箱上,另一端與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上的安裝座相連;采用單側(cè)踏面制動(dòng);常接觸式彈性旁承與球面心盤聯(lián)合承載的方式,車體以上重量通過(guò)兩側(cè)常接觸式彈性旁承和球面心盤坐落在構(gòu)架上,并通過(guò)一系懸掛裝置作用在軸箱和輪對(duì)上。
從動(dòng)轉(zhuǎn)向架3的Ⅲ軸帶有作業(yè)車軸齒輪箱,僅參與作業(yè)走行,Ⅳ軸為光軸,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架的每根軸上均帶有車軸齒輪箱,參與整車高速運(yùn)行和作業(yè)走行。
整車采用兩個(gè)兩軸轉(zhuǎn)向架,線路道岔穩(wěn)定裝置位于車架中部靠后,通過(guò)垂直油缸、四連桿機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸、振動(dòng)馬達(dá)與車架相連,可以進(jìn)行線路及道岔的動(dòng)力穩(wěn)定作業(yè)。
如圖2所示,本專利設(shè)計(jì)有3250×1700mm的大容量物料間4,可以存儲(chǔ)工具、備品、油料及其它工作、生活用品,且通過(guò)側(cè)面欄板,可以極為方便地實(shí)現(xiàn)物品的裝卸。此種設(shè)計(jì)對(duì)于工作環(huán)境惡劣的大型養(yǎng)路機(jī)械操作人員來(lái)說(shuō),極大地改善了工作條件、提高了舒適性。專利ZL 2012 1 0538737.X未設(shè)計(jì)物料間,大量物料無(wú)法存儲(chǔ),使用極不方便。
如圖2所示,本專利欄桿設(shè)計(jì)成可拆卸式,每個(gè)立柱間均為單獨(dú)的擋板(圖 2中省略擋板),通過(guò)螺栓連接,方便拆卸,物件通過(guò)吊車或叉車輕松實(shí)現(xiàn)裝、卸作業(yè)。然而如圖1、所示,專利ZL 2012 1 0538737.X的欄桿分布于車架上部左右兩側(cè),左側(cè)欄桿和右側(cè)欄桿分別為獨(dú)立的整體結(jié)構(gòu),整體框架焊接于車架上表面,對(duì)車上操作人員起到一定的保護(hù)作用。此種整體焊接欄桿的弊端是無(wú)法單獨(dú)拆卸,導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)吊車或叉車向車架平臺(tái)上裝、卸物件,只能通過(guò)人工的辦法從狹窄的扶梯處搬運(yùn),遇到體積大、重量大的物件,根本無(wú)法實(shí)施。
本專利車架寬度設(shè)計(jì)為2900mm,車架上主要部件如司機(jī)室、發(fā)動(dòng)機(jī)間、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組、柴油箱、液壓油箱通過(guò)部件選型和合理的布局,既保證了整車功能,也騰出了大量的空間。前、后司機(jī)室貫通,通道最窄處至少 650mm,最寬處至少1800mm;緊湊的設(shè)計(jì)布局可以留夠3250×1700mm的大容量物料間;手制動(dòng)裝置從司機(jī)室移出,安裝于司機(jī)室門口緊貼司機(jī)室后壁處,大大增加了司機(jī)室空間。柴油箱和液壓油箱在專利ZL 2012 1 0538737.X的基礎(chǔ)上均有所加大,增加了單次連續(xù)作業(yè)時(shí)間。
專利ZL 2012 1 0538737.X車架寬度僅為2400mm,通道最窄處僅有350mm,沒(méi)有設(shè)計(jì)物料間,且手制動(dòng)位于司機(jī)室內(nèi)占用司機(jī)室空間,整個(gè)操作空間狹窄。
本專利2900mm的車架寬度設(shè)計(jì)和車架上部各部件選型的匹配,可以作為 1435mm標(biāo)準(zhǔn)軌距及以上寬度軌距的穩(wěn)定車設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。如阿根廷1676mm軌距鐵路,此設(shè)計(jì)只需更改穩(wěn)定裝置、轉(zhuǎn)向架、測(cè)量小車寬度即可,其他部分可完全借用,避免了重復(fù)設(shè)計(jì),大大減少了設(shè)計(jì)工作量。
所述軌道幾何參數(shù)單弦測(cè)量系統(tǒng)包括前測(cè)量小車1’、中間測(cè)量小車10’和后測(cè)量小車7’三道測(cè)量小車,測(cè)量鋼弦4’用張緊機(jī)構(gòu)張緊在前測(cè)量小車1’和后測(cè)量小車7’之間并穿過(guò)矢距測(cè)量傳感器5’和縱平測(cè)量傳感器9’的測(cè)量機(jī)構(gòu),測(cè)量時(shí)包括前測(cè)量小車1’、中間測(cè)量小車10’和后測(cè)量小車7’三道測(cè)量小車,同時(shí)同向靠緊鋼軌3’或鋼軌11’,垂直方向同時(shí)靠緊鋼軌3’和鋼軌11頂面,前超高測(cè)量傳感器2’安裝在前測(cè)量小車1’上能實(shí)時(shí)測(cè)量出前測(cè)量小車1所在位置左右鋼軌在豎直方向上的距離,矢距測(cè)量傳感器5’、中間超高測(cè)量傳感器6、縱平測(cè)量傳感器9’安裝在中間測(cè)量小車10’上,分別實(shí)時(shí)測(cè)量出中間測(cè)量小車10’相對(duì)于前測(cè)量小車1’和后測(cè)量小車7’在方向上和縱向相對(duì)位置,后超高測(cè)量傳感器8’安裝在后測(cè)量小車7’,實(shí)時(shí)測(cè)量出后測(cè)量小車7’軸線處左右鋼軌在豎直方向上的距離。
矢距測(cè)量傳感器5’實(shí)時(shí)測(cè)量出被靠緊側(cè)鋼軌3’或鋼軌11’的方向矢距值,前超高測(cè)量傳感器2’、中間超高測(cè)量傳感器6’和后超高測(cè)量傳感器8’實(shí)時(shí)測(cè)量出前測(cè)量超高值22’、中間測(cè)量超高值18’和后測(cè)量超高值16’,縱平測(cè)量傳感器9測(cè)量出測(cè)量弦4’在中間測(cè)量小車10’處相對(duì)于前測(cè)量小車1’和后測(cè)量小車7’兩點(diǎn)的縱向水平值14’。
以平行于前電子擺(或后電子擺)的測(cè)量小車水平位置、過(guò)測(cè)量鋼弦所在的直線的平面為基準(zhǔn)平面13’;沿左側(cè)鋼軌11’一端設(shè)定一條虛擬抄平弦20’,在中間測(cè)量小車軸心17’處測(cè)得該虛擬抄平弦20’與左側(cè)鋼軌11’之間的實(shí)際抄平值19’;
設(shè)定:
CD-前測(cè)量超高值22’,即前測(cè)量小車12’處左右鋼軌在垂直方向的距離。
CC-中間測(cè)量超高值18’,即中間測(cè)量小車軸心17’處左右鋼軌在豎直方向上的距離。
CB-后測(cè)量超高值16’,即后測(cè)量小車軸心15’處左右鋼軌在豎直方向上的距離。
LC-測(cè)量縱平值14’,即鋼軌中心線中間測(cè)量小車接觸點(diǎn)相對(duì)于前后測(cè)量小車接觸點(diǎn)縱向連線在豎直方向上的距離。
LFM-前中段弦長(zhǎng)。
LMR-中后段弦長(zhǎng)。
LFR-前后段弦長(zhǎng)。
CL-左側(cè)鋼軌的實(shí)際抄平值19’,即左側(cè)鋼軌中間測(cè)量小車接觸點(diǎn)相對(duì)于前后測(cè)量小車接觸點(diǎn)縱向連線在豎直方向上的距離。
CR-右側(cè)鋼軌的實(shí)際抄平值,即右側(cè)鋼軌中間測(cè)量小車接觸點(diǎn)相對(duì)于前后測(cè)量小車接觸點(diǎn)縱向連線在豎直方向上的距離。
則左側(cè)鋼軌的實(shí)際抄平值為:
右側(cè)抄平值計(jì)算與左側(cè)同理:
軌道作業(yè)所需的幾何參數(shù)方向(正矢)、橫平(前中后三點(diǎn)超高)、縱平和左右抄平全部計(jì)算得出,該結(jié)果可輸入相應(yīng)的計(jì)算單元,從而滿足搗固車和穩(wěn)定車對(duì)軌道作業(yè)測(cè)量系統(tǒng)的要求。亦可滿足軌道作業(yè)記錄儀作業(yè)后線路幾何參數(shù)記錄的要求,另外,本實(shí)施例中還可增加其他必要零部件。
本專在整機(jī)結(jié)構(gòu)布局、穩(wěn)定裝置、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、車架設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)、測(cè)量系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)空間擴(kuò)展、操作的舒適性和方便性、整機(jī)性能、成本控制等方面進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化。保留了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的線路道岔穩(wěn)定功能和穩(wěn)定裝置自動(dòng)對(duì)中功能,同時(shí)新增了物料存儲(chǔ)功能。本專利技術(shù)具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)兼容性,模塊化的設(shè)計(jì)可供類似設(shè)計(jì)參考借鑒。