一种套轨捣固车及相应的作业方法与流程

本发明涉及一种套轨捣固装置，尤其涉及有关套轨铁路捣固作业的捣固车，属于大型养路机械领域。

背景技术：

目前，国内外都存在套轨（不同轨距的线路共线）铁路，而套轨由于存在共线的三条或四条钢轨，给铁路捣固维修作业带了较大的难度。

标准轨（1435mm轨距）捣固车技术比较成熟，近几年宽轨（轨距大于1435mm）和窄轨（轨距小于1435mm）捣固车技术也应用成熟，但现有的正线捣固车（以上各种轨距）配置的捣固装置左右捣固单元之间的距离是固定的，捣固装置整体能够左右移动的调整量有限，因而只能捣固一种轨距线路的两条钢轨而不能捣固第三条或第四条钢轨。

现有的道岔捣固车配置的捣固装置横向移动范围可以满足捣固第三轨，但是捣固单元横向移动完全人工操作，因而其作业效率较低，不能满足套轨线路捣固作业要求；或者可以捣固第三轨甚至可以捣固第四轨，但是不能同时捣固多条钢轨（同一时刻最多只能捣固两条钢轨），多轨线路捣固作业效率较低，同一枕木处多次捣固还有破坏轨道平顺性的风险。

因而，拥有套轨线路的国家或地区急需要一种高效的多轨线路捣固车解决方案。

技术实现要素：

本发明中设定：平行于钢轨延伸的方向为纵向，平行于轨枕的方向为横向，与平行于重力作用的方向为垂向，面向捣固作业的前进方向右边为右侧、左边为左侧。

为了能高效地捣固套轨线路的每一条钢轨，本发明提供一种套轨捣固车，其包括主车架，该主车架下方设置至少两个轨行机构，该轨行机构之间的主车架设置套轨捣固装置和起拨道装置，所述主车架支撑于轨行机构之上，用于安装套轨捣固车的所述控制系统、动力系统、套轨捣固装置、起拨道装置和控制司机室。

优选的是，所述控制系统采用智能控制系统，该智能控制系统能设定套轨线路的参数及作业参数、记录作业后的线路参数，例如输入线路超高、正矢、曲线半径、曲线长、套轨轨距、中间轨位置等几何参数，设定作业走行速度、捣固循环次数、夹持时间、捣固下插速度、捣固下插深度等作业参数，根据输入的线路参数结合里程、正矢、电子摆、抄平等传感器值实时计算起道量、拨道量，自动控制轨行机构、起道装置、拨道装置、捣固装置、测量装置等执行机构动作，记录作业后的线路正矢、超高、横平、纵平等作业质量参数；并能根据记录的作业质量反馈信息实时调整作业参数，提高作业质量。

优选的是，所述动力系统为所述套轨捣固车及套轨捣固装置提供动力源，包括高速运行动力、作业走行动力、工作装置驱动的液压源、气动系统的气压源。

优选的是，所述轨行机构用于所述套轨捣固车在套轨线路轨道上运行。

优选的是，所述轨行机构轨距以套轨线路中其中一种轨距进行设计，以简化轨行机构的复杂程度。

优选的是，为了捣固框架横向移动距离最大化，所述轨行机构按套轨线路的外侧钢轨轨距进行设计，尽可能增加车体横向宽度。

优选的是，所述套轨捣固装置包括横向导向柱，该横向导向柱上还连接至少两个框架，每个所述框架上均包括一个捣固单元，所述每个捣固单元还连接横移驱动装置，以调节捣固单元的横向位置。

优选的是，所述横向导向柱两端与套轨捣固车的车架固定相连，所述至少两个框架中的每一个捣固框架均通过所述横移驱动装置与所述套轨捣固车的车架相连，便于所述框架相对于套轨捣固车的车架横向移动。

优选的是，所述每个框架包括至少两个横向滑套，用于与所述横向导向柱滑动约束，使得所述框架在所述横向导向柱上横向平稳移动，并能保证足够的机械强度。

优选的是，所述每个框架还包括至少两个垂向导向柱，用于安装所述捣固单元，并保证捣固单元相对于所述框架快速而平稳垂向运动，并能保证足够的机械强度。

优选的是，所述每个捣固单元分别安装于所述框架的垂向导向柱上，所述捣固单元相对于所述框架垂向运动。

优选的是，所述每个横移驱动装置一端与所述套轨捣固车的车架连接，另一端与所述至少两个框架中的其中一个框架连接，用于驱动所述框架横向移动。

本发明所述套轨捣固车的工作方式是：

套轨捣固车运行于套轨线路的外侧钢轨上，需要捣固外侧两条钢轨时，智能控制系统自动控制第一横移驱动装置使第一框架对准外侧左侧钢轨，第二横移驱动装置使第二框架对准外侧右侧钢轨，对准后启动第一捣固单元和第二捣固单元下插捣固，完成对外侧钢轨的捣固作业。

需要捣固靠近右侧的中间钢轨时，智能控制系统自动控制第二横移装置使第二框架对准钢轨，然后操纵单固单元下插捣固，完成对靠近右侧的中间钢轨捣固。

需要捣固靠近左侧的中间钢轨时，智能控制系统自动控制第一横移装置使第一框架对准钢轨，然后操纵单固单元下插捣固，完成对靠近做侧的中间钢轨捣固。

如果套轨线路有四条钢轨，需要捣固中间两条钢轨，智能控制系统自动控制第一横移驱动装置使第一框架对准侧靠左侧中间钢轨，操纵第二横移驱动装置使第二框架对准靠右侧中间钢轨，然后操纵第一捣固单元和第二捣固单元下插捣固，完成中间两条钢轨的捣固。

捣固当前轨枕上所有钢轨时，套轨捣固车纵向不需要移动位置、起道装置、拨道装置保持目标位置，因而多次捣固不同的钢轨时，不会破坏线路几何型位，提高作业效率的同时，保证了作业质量。

本发明所述套轨捣固车的优点在于可以同时捣固多条钢轨，提高了作业效率和保证作业精度，解决了现有捣固装置不能同时捣固套轨线路中每一条钢轨的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1为本发明所述套轨捣固车的一优选实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例中的套轨捣固装置的结构示意图。

图3为图1所示实施例中的套轨捣固装置捣固中间钢轨时的位置示意图。

图4为图1所示实施例中的套轨捣固装置同时捣固四条钢轨线路中中间两根钢轨时的位置示意图。

图5为本发明所述套轨捣固车套轨捣固装置的另一优选实施例的结构示意图。

图1-图5中数字标记的含义是：

001空调装置002作业控制司机室003顶棚

004主车架005前司机室006线路几何测量装置

007驱动轨行机构008控制系统、动力系统009起拨道装置

010套轨捣固装置011从动轨行机构012材料车

101车架右侧102第一横向导向柱103第二横向导向柱

104第二框架105第二捣固单元106右侧钢轨

107中轨108左侧钢轨109第一框架

110第一捣固单元111车架左侧112第一横向驱动装置

113第二横向驱动装置114中轨115中轨

118第二对准检测装置119第一对准检测装置。

具体实施方式

实施例1.1：一种套轨捣固车，以轨距l1的线路和轨距l2的线路共线的套轨为例。

图1提供了一种本发明所述套轨捣固车的一优选实施例，其包括主车架004，该主车架004上方设有控制系统、动力系统008、主车架004前后两端各安装一个前司机室005和控制司机室002，司机室002和005顶部安装有空调装置001，主车架004下方包括驱动轨行机构007和011，主车架004下方还设置套轨捣固装置010及起拨道装置009,主车架004下方还设置轨道线路几何测量装置006，后方还设置了材料车012。

图2提供了一种套轨捣固装置，包括第一横向导向柱102、第二横向导向柱103、第一框架109、第二框架104、第一捣固单元110、第二捣固单元105、第一横向驱动装置112、第二横向驱动装置113。

第一横向导向柱102和第二横向导向柱103两端分别固连于车架右侧101和车架左侧111之间，第一框架109、和第二框架104分别通过两个滑套滑动约束于第一横向导向柱102和第二横向导向柱103上，第一捣固单元110通过滑套滑动约束于第一框架109的垂向导向柱上，第一横向驱动装置112一端铰接于车架左侧111上、另一端铰接于第一框架109上，第二捣固单元105通过滑套滑动约束于第二框架104的垂向导柱上，第二横向驱动装置113一端连接于车架右侧101，另一端连接于第二框架104。

第一横向导向柱102和第二横向导向柱103中心线相互平行，以保证第一框架109、第二框架104能够顺畅地横向移动。

实施例1.2:一种带自动对准功能的套轨捣固装置，如图5所示，其包括第一横向导向柱102、第二横向导向套103、第一框架109、第二框架104、第一捣固单元110、第二捣固单元105、第一横向驱动装置112、第二横向驱动装置113，第一框架109和第二框架104之间连接距离传感器117，第一捣固框架109下方设有第一对准检测装置119，第二捣固框架104下方设有第二对准检测装置118。

第一横向导向柱102和第二横向导向柱103两端分别固连于车架右侧101和车架左侧111之间，第一框架109和第二框架104分别通过两个滑套滑动约束于第一横向导向柱102和第二横向导向柱103上，第一捣固单元110通过滑套滑动约束于第一框架109上，第一横向驱动装置112一端交接与车架111上、另一端交接于第一框架109上，第二捣固单元105通过滑套滑动约束于第二框架104上，第二横向驱动装置113一端交接与车架右侧101上、另一端连接于第二框架105上。

第一横向导向柱102和第二横向导向柱103中心线相互平行，以保证第一框架109和第二框架104可以顺畅地横向移动。

距离传感器117一端安装于第一框架109另一端安装于第二框架104上，用于检测第一框架109与第二框架104之间的横向距离。

实施例2.1:一种套轨捣固方法：

套轨捣固车运行于套轨线路的外侧钢轨上，如图2所示，捣固外侧两条钢轨106和108时，套轨捣固车控制系统自动控制第一横移驱动装置112使第一框架109对准外侧钢轨108，套轨捣固车控制系统自动控制第二横移驱动装置113使第二框架104对准外侧钢轨106，再启动第一捣固单元110和第二捣固单元105下插捣固。

如图3所示，需要捣固靠近右侧的中间钢轨107时，套轨捣固车控制系统自动控制第二横移装置113使第二框架104对准钢轨107，然后操纵单固单元105下插捣固。

如图4所示，需要捣固靠近左侧的中间钢轨107时，套轨捣固车控制系统自动控制第一横移装置112使第一框架109对准钢轨107，然后操纵单固单元110下插捣固。

如图5所示，如果套轨线路有四条钢轨，需要捣固中间两条钢轨114和115时，套轨捣固车控制系统自动控制第一横移驱动装置112使第一框架109对准侧钢轨115，套轨捣固车控制系统自动控制第二横移驱动装置113使第二框架104对准钢轨114，然后套轨捣固车控制系统自动控制第一捣固单元110和第二捣固单元105下插捣固，完成中间两条钢轨的捣固。

实施例2.2:一种带自动对准的套轨捣固方法：

第一对准检测装置119用于检测第一框架109与钢轨108之间的偏移。第二对准检测装置118用于检测第一框架104与钢轨107之间的偏移。

如图5所示，捣固作业时，第一对准检测装置119检测出第一框架109和钢轨108之间的偏移关系，套轨捣固车控制系统自动控制第一横向移动装置112使第一框架109对准侧钢轨108，距离传感器117的检测值与轨距l2的差异信号控制第二横移装置113使第二框架104对准钢轨114，然后套轨捣固车控制系统自动控制第一捣固单元110和第二捣固单元105下插捣固，完成中间两条钢轨的捣固。需要捣固外侧钢轨时，轨距值l2切换到l1即可。

本发明实施例是以l1和l2两种轨距的套轨为例进行说明的，但并不限制于此。

本发明所述套轨捣固车的优点在于可以同时捣固多条钢轨，提高了作业效率和保证作业精度，解决了现有捣固装置不能同时捣固套轨线路中每一条钢轨的问题。