一种基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备

本申请涉及铁路线路养护设备，具体为一种基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备。

背景技术：

1、有砟轨道在长期服役后，道砟颗粒会发生重新排列、磨耗破碎和局部密实化，导致轨枕下方道床支承状态劣化，影响轨道几何形位和线路平顺性。为恢复道床密实度和承载能力，通常采用捣固作业设备进行道床捣固。捣固装置是捣固作业设备的核心工作部件，通过捣固镐对轨枕两侧道床内的道砟施加振动和夹持作用，促使道砟向轨枕下方重新排列并形成密实的支承状态。

2、现有捣固设备通常需要分别设置激振机构和夹持执行机构，导致结构集成度较低、控制协调关系较复杂、液压管路和安装部件较多，并且在夹持进给受阻时缺少能够根据负载压力自动触发的冲击增强能力。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，旨在解决现有捣固设备通常需要分别设置激振机构和夹持执行机构，导致结构集成度较低、控制协调关系较复杂、液压管路和安装部件较多，并且在夹持进给受阻时缺少能够根据负载压力自动触发的冲击增强能力的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，包括车架、升降机构和具有液压激振缸的捣固装置，还包括：

4、激振夹持复合阀组，设于液压激振缸一侧，其工作油口分别与液压激振缸的无杆腔和有杆腔连通；

5、其中，激振夹持复合阀组包括：

6、主阀芯；

7、高频先导腔，设于主阀芯两侧；

8、偏置控制腔，设于主阀芯两侧且与所述高频先导腔相互独立；

9、主供油口p和主回油口t，所述主供油口p连接有逻辑阀块的出油口，所述主回油口t连接有液压动力单元的回油口，液压动力单元的出油口连通有过滤器的进油口，过滤器的出油口连接有逻辑阀块的主进油口，且过滤器的出油口连通有单向阀的进油口，单向阀的出油口连通有蓄能器，蓄能器与逻辑阀块的蓄能进油口连通。

10、可选地，所述高频先导腔包括第一高频先导腔和第二高频先导腔，所述偏置控制腔包括第一偏置控制腔和第二偏置控制腔，所述第一高频先导腔与第一偏置控制腔同侧且二者相互独立，所述第二高频先导腔和第二偏置控制腔同侧且二者相互独立；

11、其中，所述第一高频先导腔连通有第一高速开关阀的工作口，所述第二高频先导腔连通有第二高速开关阀的工作口，所述第一偏置控制腔和第二偏置控制腔分别连通有偏置比例阀的两个工作口。

12、可选地，所述激振夹持复合阀组的工作油口包括第一工作油口a和第二工作油口b，所述第一工作油口a通过液压激振缸缸体内的第一内部油道与所述无杆腔连通，所述第二工作油口b通过液压激振缸缸体内的第二内部油道与所述有杆腔连通。

13、可选地，所述主供油口p在激振夹持复合阀组内部分为主配油支路和先导供油支路，所述主配油支路与主阀芯控制的主配油油路连通，所述先导供油支路上设有先导调压装置，所述先导供油支路经先导调压装置形成先导压力油，并分别与第一高速开关阀、第二高速开关阀和偏置比例阀的进油口连通。

14、可选地，所述液压动力单元包括液压泵、驱动所述液压泵的电机，以及与所述液压泵的进油口连通的油箱，所述电机的输出轴与所述液压泵的输入轴传动连接。

15、可选地，所述液压激振缸的缸体上安装有位移传感器，所述位移传感器的检测端与液压激振缸的活塞杆连接，所述第一高速开关阀、第二高速开关阀、偏置比例阀和位移传感器分别与控制盒电连接。

16、可选地，所述逻辑阀块内设有顺序阀，所述顺序阀的取压端与通向所述主供油口p的供油油路连通，所述蓄能器通过由所述顺序阀控制通断的冲击供油通道与液压激振缸的无杆腔所在油路连通；

17、所述逻辑阀块外侧设有用于调节所述顺序阀开启压力的压力调节旋钮；

18、其中，所述冲击供油通道为逻辑阀块的内部油道或连接蓄能器、所述顺序阀和液压激振缸无杆腔所在油路的外部油管。

19、可选地，所述捣固装置包括：

20、捣固架，其下端活动连接有两个捣固臂，所述捣固臂与捣固架的活动连接处设有液压阻尼环，两所述捣固臂之间横向安装液压激振缸，所述捣固臂远离液压激振缸的一端固定有捣固镐；

21、其中，所述液压激振缸为单出杆液压缸，所述液压激振缸的缸体通过销轴活动连接于其中一个捣固臂远离捣固镐的一端，所述液压激振缸的活塞杆端通过销轴活动连接于另一个捣固臂远离捣固镐的一端。

22、可选地，所述液压动力单元、过滤器、单向阀、蓄能器和逻辑阀块均支承安装于车架上，所述车架背离蓄能器的一侧设有行走机构；

23、所述行走机构包括垂直连接于车架背离蓄能器的一侧四角处的连接板，其中一个所述连接板的内侧设有驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合有从动齿轮，所述从动齿轮中部穿设有传动轴，所述传动轴的轴向两端贯穿连接板并连接有行走轮，所述驱动齿轮传动连接有驱动电机。

24、可选地，所述升降机构包括：

25、升降液压缸，其缸体固定于车架背离行走机构的一侧，所述升降液压缸的活塞杆端连接有升降架，所述升降架沿其宽度方向穿设有连杆，所述捣固装置于升降架的宽度两侧均有分布，且所述捣固装置的捣固架远离捣固臂的一侧分别与连杆的轴向两端连接，所述升降架与车架之间活动连接有导向杆。

26、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

27、本申请通过为液压激振缸配置激振夹持复合阀组，并在其主阀芯两端各设置相互独立的高频先导腔和偏置控制腔，使得用于驱动阀芯高频往复移动的交变压力油与用于使阀芯振动中心偏移的偏置压力油能够在油路上相互独立、在控制功能上相对分离，并使高频驱动力与偏置力在主阀芯上叠加，从而使得液压激振缸在产生高频振动的同时形成定向夹持进给运动；

28、通过激振夹持复合阀组对液压激振缸进行复合控制，使同一液压激振缸能够在高频往复振动状态下完成伸出进给或回缩复位，在无需为振动和夹持分别设置相互独立执行机构的情况下，实现高频振动、夹持进给和张开复位的集成控制，从而简化捣固装置的驱动结构，提高液压控制系统的集成度和动作协调性，简化控制关系；

29、同时，通过引入蓄能器及逻辑阀块，利用供油油路压力变化触发蓄能器释能，从而在夹持受阻时产生附加冲击作用，以此提升对高阻力工况的适应能力；

30、本申请在捣固臂与捣固架活动连接部设置液压阻尼环，能够在常规振动工况下对捣固臂传递至捣固架的附加振动和冲击载荷进行阻尼缓冲，以减小捣固架的结构振动负荷；并在液压激振缸产生冲击推力时，通过油液瞬态流动受限产生的高阻尼支承作用，提高冲击载荷经捣固臂传递至捣固镐的有效性，从而使设备兼具集成式振动夹持、受阻冲击增强和复位补能能力，提高轨道养护捣固作业对复杂道床状态的适应性。

1.一种基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，包括车架（19）、升降机构和具有液压激振缸（9）的捣固装置，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述高频先导腔包括第一高频先导腔（105）和第二高频先导腔（107），所述偏置控制腔包括第一偏置控制腔（106）和第二偏置控制腔（108），所述第一高频先导腔（105）与第一偏置控制腔（106）同侧且二者相互独立，所述第二高频先导腔（107）和第二偏置控制腔（108）同侧且二者相互独立；

3.根据权利要求2所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述激振夹持复合阀组（10）的工作油口包括第一工作油口a和第二工作油口b，所述第一工作油口a通过液压激振缸（9）缸体内的第一内部油道与所述无杆腔连通，所述第二工作油口b通过液压激振缸（9）缸体内的第二内部油道与所述有杆腔连通。

4.根据权利要求3所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述主供油口p在激振夹持复合阀组（10）内部分为主配油支路和先导供油支路，所述主配油支路与主阀芯（101）控制的主配油油路连通，所述先导供油支路上设有先导调压装置（109），所述先导供油支路经先导调压装置（109）形成先导压力油，并分别与第一高速开关阀（102）、第二高速开关阀（103）和偏置比例阀（104）的进油口连通。

5.根据权利要求4所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述液压动力单元（1）包括液压泵、驱动所述液压泵的电机，以及与所述液压泵的进油口连通的油箱，所述电机的输出轴与所述液压泵的输入轴传动连接。

6.根据权利要求5所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述液压激振缸（9）的缸体上安装有位移传感器（17），所述位移传感器（17）的检测端与液压激振缸（9）的活塞杆连接，所述第一高速开关阀（102）、第二高速开关阀（103）、偏置比例阀（104）和位移传感器（17）分别与控制盒（18）电连接。

7.根据权利要求6所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述逻辑阀块（5）内设有顺序阀，所述顺序阀的取压端与通向所述主供油口p的供油油路连通，所述蓄能器（4）通过由所述顺序阀控制通断的冲击供油通道与液压激振缸（9）的无杆腔所在油路连通；

8.根据权利要求7所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述捣固装置包括：

9.根据权利要求8所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述液压动力单元（1）、过滤器（2）、单向阀（3）、蓄能器（4）和逻辑阀块（5）均支承安装于车架（19）上，所述车架（19）背离蓄能器（4）的一侧设有行走机构；

10.根据权利要求9所述的基于液压控制的轨道养护用捣固作业设备，其特征在于，所述升降机构包括：