本實(shí)用新型涉及一種鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械，特別涉及一種軌枕間搗實(shí)平碴機(jī)電液一體化裝置。

背景技術(shù)：

鐵路軌枕在長(zhǎng)時(shí)間的使用過程中，由于自然沉降和振動(dòng)的原因，鐵路道床局部沉降，需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，個(gè)別軌枕?yè)p壞，需要及時(shí)更換，在進(jìn)行道床維護(hù)或軌枕更換的過程中，采用人工搗實(shí)及平整軌枕間道床石碴，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，不能在有效的列車通行間隙(俗稱：天窗)內(nèi)完成工作，只有采用小型高效自動(dòng)化機(jī)械，才能利用列車通行間隙進(jìn)行不封路作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種軌枕間搗實(shí)平碴機(jī)電液一體化裝置。

本實(shí)用新型是由搗實(shí)平碴裝置、發(fā)電機(jī)、液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱和軌道車組成，軌道車設(shè)有四個(gè)腳輪和二個(gè)縱梁，搗實(shí)平碴裝置、發(fā)電機(jī)和液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱設(shè)置在軌道車的二個(gè)縱梁上，軌道車由工程車牽引，發(fā)電機(jī)為油泵和控制系統(tǒng)提供動(dòng)力，液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱內(nèi)設(shè)有油箱、油泵、液壓控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述的搗實(shí)平碴裝置是由上橫梁、升降裝置、振搗組件和CMOS圖像傳感器組成，上橫梁設(shè)有二個(gè)連接板，連接板上設(shè)有數(shù)個(gè)螺栓孔；

所述的升降裝置是由第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)、第二串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)、升降驅(qū)動(dòng)裝置、隨動(dòng)平衡支撐裝置和激光位移傳感器組成；

所述的第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)是由下橫梁、第一擺桿、第二擺桿、二個(gè)第三擺桿、第一連桿、四個(gè)第一螺栓和上橫梁組成，第一連桿設(shè)有二對(duì)同軸的螺紋盲孔和左旋螺紋孔；

所述的第二串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)與第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)組成一樣，第二連桿設(shè)有二對(duì)同軸的螺紋盲孔和右旋螺紋孔，除前述的第二連桿和第一連桿結(jié)構(gòu)形式不一樣，其余所有零部件結(jié)構(gòu)形式一樣；

所述的升降驅(qū)動(dòng)裝置是由雙輸出軸的液壓馬達(dá)、二個(gè)彈性聯(lián)軸器、左旋螺桿、第一連桿、右旋螺桿、第二連桿和二個(gè)單耳環(huán)支座組成，右旋螺桿設(shè)有第一軸頸和第二軸頸，左旋螺桿和右旋螺桿結(jié)構(gòu)形式一樣；

所述的隨動(dòng)平衡支撐裝置是由板形上橫梁、第三串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)、第一撐桿、第二撐桿、滑桿、二個(gè)滑塊、二個(gè)塔形剛度非線性彈簧、二個(gè)第一六角螺母、二個(gè)第二螺栓和二個(gè)第三螺栓組成，滑桿上設(shè)有固定圓盤、對(duì)稱設(shè)有二個(gè)光桿段和二個(gè)螺紋段；滑塊設(shè)有圓孔和一對(duì)同軸螺紋盲孔；

所述的第三串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)是由板形上橫梁、下橫梁、第四擺桿、第五擺桿、第六擺桿、第七擺桿、二個(gè)第三連桿和二個(gè)銷軸組成；

將第一擺桿與下橫梁鉸鏈連接，第二擺桿、第四擺桿和下橫梁三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，第一擺桿雙耳環(huán)和第三擺桿雙耳環(huán)與第一連桿左邊一對(duì)螺紋盲孔同軸，二個(gè)第一螺栓預(yù)緊，使第一擺桿、第三擺桿和第一連桿三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，第二擺桿雙耳環(huán)和另一個(gè)第三擺桿雙耳環(huán)與第一連桿右邊一對(duì)螺紋盲孔同軸，二個(gè)第一螺栓預(yù)緊，使第二擺桿、另一個(gè)第三擺桿和第一連桿三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，二個(gè)第三擺桿分別與上橫梁鉸鏈連接，組成第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)，重復(fù)前述組裝操作，在對(duì)稱于下橫梁和上橫梁鉛垂對(duì)稱面組裝第二串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)；

將單耳環(huán)支座套設(shè)于右旋螺桿的第二軸頸上，雙輸出軸的液壓馬達(dá)對(duì)稱固連于板形上橫梁上，彈性聯(lián)軸器將右旋螺桿的第一軸頸和雙輸出軸液壓馬達(dá)的右端輸出軸固連，再將單耳環(huán)支座套設(shè)于左旋螺桿的第二軸頸上，另一個(gè)彈性聯(lián)軸器將左旋螺桿的第一軸頸和雙輸出軸液壓馬達(dá)的左端輸出軸固連，將二個(gè)彈性聯(lián)軸器固連于板形上橫梁上，使左旋螺桿與第一連桿左旋螺紋孔同軸接觸，使右旋螺桿與第二連桿右旋螺紋孔同軸接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)雙輸出軸液壓馬達(dá)的輸出軸，使左旋螺桿旋入第一連桿左旋螺紋孔中，同時(shí)右旋螺桿旋入第二連桿右旋螺紋孔中，組成升降驅(qū)動(dòng)裝置；

將二個(gè)塔形剛度非線性彈簧對(duì)稱套設(shè)于滑桿的二個(gè)光桿段，再將二個(gè)滑塊分別套設(shè)于滑桿的二個(gè)光桿段，二個(gè)第一六角螺母分別預(yù)緊，使二個(gè)滑塊分別使二個(gè)塔形剛度非線性彈簧適當(dāng)壓縮，將第五擺桿與下橫梁鉸鏈連接，使二個(gè)第三連桿的左邊單耳環(huán)分別與第四擺桿的雙耳環(huán)、第六擺桿雙耳環(huán)和滑塊的一對(duì)螺紋盲孔同軸，二個(gè)第二螺栓分別預(yù)緊，使第四擺桿、第六擺桿和滑塊三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，將兩個(gè)第三連桿的右邊單耳環(huán)分別與第五擺桿的雙耳環(huán)、第七擺桿雙耳環(huán)同軸，二個(gè)銷軸分別穿入，使第三連桿、第五擺桿和第七擺桿三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，組成第三串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)；

將第一撐桿雙耳環(huán)、第二撐桿雙耳環(huán)和另一個(gè)滑塊的一對(duì)螺紋盲孔同軸，二個(gè)第三螺栓分別預(yù)緊，使第一撐桿、第二撐桿和滑塊三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，第六擺桿、第七擺桿和第二撐桿分別與板形上橫梁鉸鏈連接，組成隨動(dòng)平衡支撐裝置；

將激光位移傳感器對(duì)稱固連于上橫梁下面，組成升降裝置；

所述的振搗組件由上橫梁、數(shù)個(gè)彈性連接組件、振動(dòng)板、八個(gè)振搗棒、八個(gè)第二六角螺母和高頻振動(dòng)電機(jī)組成，彈性連接組件由螺栓、二個(gè)螺旋彈簧、墊片和第三六角螺母組成，振動(dòng)板設(shè)有數(shù)個(gè)螺栓孔和八個(gè)圓孔；

將螺栓穿過上橫梁連接板螺栓孔，將螺旋彈簧套設(shè)于螺栓上，然后穿過振動(dòng)板螺栓孔，再將另一個(gè)螺旋彈簧套設(shè)于螺栓上，墊片套設(shè)于螺栓上，第三六角螺母預(yù)緊，振動(dòng)板與上橫梁實(shí)現(xiàn)彈性連接；振動(dòng)棒穿過振動(dòng)板圓孔，第二六角螺母預(yù)緊，高頻振動(dòng)電機(jī)固連于振動(dòng)板上面對(duì)稱位置，方筒形固定臂對(duì)稱固連于軌道車的二個(gè)縱梁上，CMOS圖像傳感器固連于方筒形固定臂下面，組成搗實(shí)平碴裝置。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1.能夠?qū)⒍€(gè)振搗棒自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)已換軌枕兩側(cè)軌枕間；

2.能夠?qū)⒒靥畹揭褤Q軌枕的兩側(cè)軌枕間石碴搗實(shí)振平；

3.能夠適應(yīng)直線和曲線鐵軌路段搗實(shí)平碴工作；

4.自動(dòng)控制、操作方便、搗實(shí)平碴工作效率高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型之非工作狀態(tài)立體示意圖。

圖2是本實(shí)用新型之工作狀態(tài)立體示意圖。

圖3是本實(shí)用新型之升降驅(qū)動(dòng)裝置分解立體示意圖。

圖4是本實(shí)用新型之隨動(dòng)平衡支撐裝置分解立體示意圖。

圖5是圖1的主視圖。

圖6是圖5中的A處局部放大示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型是由搗實(shí)平碴裝置1、發(fā)電機(jī)18、液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱19和軌道車20組成，軌道車20設(shè)有四個(gè)腳輪201和二個(gè)縱梁202，搗實(shí)平碴裝置1、發(fā)電機(jī)18和液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱19設(shè)置在軌道車的二個(gè)縱梁202上，軌道車20由工程車牽引，發(fā)電機(jī)18為油泵和控制系統(tǒng)提供動(dòng)力，液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)箱19內(nèi)設(shè)有油箱、油泵、液壓控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)；

請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖6所示，所述的搗實(shí)平碴裝置1是由上橫梁11、升降裝置12、振搗組件13和CMOS圖像傳感器14組成，上橫梁11設(shè)有二個(gè)連接板111，連接板上設(shè)有數(shù)個(gè)螺栓孔1111；

所述的升降裝置12是由第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)121、第二串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)122、升降驅(qū)動(dòng)裝置123、隨動(dòng)平衡支撐裝置124和激光位移傳感器125組成；

請(qǐng)參閱圖3所示，所述的第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)121由下橫梁1211、第一擺桿1212、第二擺桿1213、二個(gè)第三擺桿1214、第一連桿1215、四個(gè)第一螺栓1216和上橫梁11組成，第一連桿1215設(shè)有二對(duì)同軸的螺紋盲孔12151和左旋螺紋孔12152；

所述的第二串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)122與第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)121組成一樣，第二連桿1225設(shè)有二對(duì)同軸的螺紋盲孔12251和右旋螺紋孔12252，除前述的第二連桿1225和第一連桿1215結(jié)構(gòu)形式不一樣，其余所有零部件結(jié)構(gòu)形式一樣；

所述的升降驅(qū)動(dòng)裝置123是由雙輸出軸的液壓馬達(dá)1231、二個(gè)彈性聯(lián)軸器1232、左旋螺桿1233、第一連桿1215、右旋螺桿1234、第二連桿1225和二個(gè)單耳環(huán)支座1235組成，右旋螺桿1234設(shè)有第一軸頸12341和第二軸頸12342，左旋螺桿1233和右旋螺桿1234結(jié)構(gòu)形式一樣；

請(qǐng)參閱圖4所示，所述的隨動(dòng)平衡支撐裝置124是由板形上橫梁1240、第三串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)1241、第一撐桿1242、第二撐桿1243、滑桿1244、二個(gè)滑塊1245、二個(gè)塔形剛度非線性彈簧1246、二個(gè)第一六角螺母1247、二個(gè)第二螺栓1248和二個(gè)第三螺栓1249組成，滑桿1244上設(shè)有固定圓盤12441、對(duì)稱設(shè)有二個(gè)光桿段12442和二個(gè)螺紋段12443；滑塊1245設(shè)有圓孔12451和一對(duì)同軸螺紋盲孔12452；

所述的第三串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)1241是由板形上橫梁1240、下橫梁1211、第四擺桿12412、第五擺桿12413、第六擺桿12414、第七擺桿12415、二個(gè)第三連桿12416和二個(gè)銷軸12417組成；

將第一擺桿1212與下橫梁1211鉸鏈連接，第二擺桿1213、第四擺桿12412和下橫梁1211三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，第一擺桿1212雙耳環(huán)和第三擺桿1214雙耳環(huán)與第一連桿1215左邊一對(duì)螺紋盲孔12151同軸，二個(gè)第一螺栓1216預(yù)緊，使第一擺桿1212、第三擺桿1214和第一連桿1215三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，第二擺桿1213雙耳環(huán)和另一個(gè)第三擺桿1214雙耳環(huán)與第一連桿1215右邊一對(duì)螺紋盲孔12151同軸，二個(gè)第一螺栓1216預(yù)緊，使第二擺桿1213、另一個(gè)第三擺桿1214和第一連桿1215三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，二個(gè)第三擺桿1214分別與上橫梁11鉸鏈連接，組成第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)121，重復(fù)前述組裝操作，在對(duì)稱于下橫梁1211和上橫梁11鉛垂對(duì)稱面組裝第二串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)122；

將單耳環(huán)支座1235套設(shè)于右旋螺桿的第二軸頸12342上，雙輸出軸的液壓馬達(dá)1231對(duì)稱固連于板形上橫梁1240上，彈性聯(lián)軸器1232將右旋螺桿的第一軸頸12341和雙輸出軸液壓馬達(dá)1231的右端輸出軸固連，再將單耳環(huán)支座1235套設(shè)于左旋螺桿1233的第二軸頸上，另一個(gè)彈性聯(lián)軸器1232將左旋螺桿1233的第一軸頸和雙輸出軸液壓馬達(dá)1231的左端輸出軸固連，將二個(gè)彈性聯(lián)軸器1232固連于板形上橫梁1240上，使左旋螺桿1233與第一連桿左旋螺紋孔12152同軸接觸，使右旋螺桿1234與第二連桿右旋螺紋孔12252同軸接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)雙輸出軸液壓馬達(dá)1231的輸出軸，使左旋螺桿1233旋入第一連桿左旋螺紋孔12152中，同時(shí)右旋螺桿1234旋入第二連桿右旋螺紋孔12252中，組成升降驅(qū)動(dòng)裝置123；

將二個(gè)塔形剛度非線性彈簧1246對(duì)稱套設(shè)于滑桿的二個(gè)光桿段12442，再將二個(gè)滑塊1245分別套設(shè)于滑桿的二個(gè)光桿段12442，二個(gè)第一六角螺母1247分別預(yù)緊，使二個(gè)滑塊1245分別使二個(gè)塔形剛度非線性彈簧1246適當(dāng)壓縮，將第五擺桿12413與下橫梁1211鉸鏈連接，使二個(gè)第三連桿12416的左邊單耳環(huán)分別與第四擺桿12412的雙耳環(huán)、第六擺桿12414雙耳環(huán)和滑塊的一對(duì)螺紋盲孔12452同軸，二個(gè)第二螺栓1248分別預(yù)緊，使第四擺桿12412、第六擺桿12414和滑塊1245三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，將兩個(gè)第三連桿12416的右邊單耳環(huán)分別與第五擺桿12413的雙耳環(huán)、第七擺桿12415雙耳環(huán)同軸，二個(gè)銷軸12417分別穿入，使第三連桿12416、第五擺桿12413和第七擺桿12415三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，組成第三串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)1241；

將第一撐桿1242雙耳環(huán)、第二撐桿1243雙耳環(huán)和另一個(gè)滑塊1245的一對(duì)螺紋盲孔12452同軸，二個(gè)第三螺栓1249分別預(yù)緊，使第一撐桿1242、第二撐桿1243和滑塊1245三個(gè)構(gòu)件間鉸鏈連接，第六擺桿12414、第七擺桿12415和第二撐桿1243分別與板形上橫梁1240鉸鏈連接，組成隨動(dòng)平衡支撐裝置124；

將激光位移傳感器125對(duì)稱固連于上橫梁11下面，組成升降裝置12；

請(qǐng)參閱圖5和圖6所示，所述的振搗組件13是由上橫梁11、數(shù)個(gè)彈性連接組件131、振動(dòng)板132、八個(gè)振搗棒133、八個(gè)第二六角螺母134和高頻振動(dòng)電機(jī)135組成，彈性連接組件131由螺栓1311、二個(gè)螺旋彈簧1312、墊片1313和第三六角螺母1314組成，振動(dòng)板132設(shè)有數(shù)個(gè)螺栓孔1321和八個(gè)圓孔1322；

將螺栓1311穿過上橫梁連接板螺栓孔1111，將螺旋彈簧1312套設(shè)于螺栓1311上，然后穿過振動(dòng)板螺栓孔1321，再將另一個(gè)螺旋彈簧1312套設(shè)于螺栓1311上，墊片1313套設(shè)于螺栓1311上，第三六角螺母1314預(yù)緊，振動(dòng)板132與上橫梁11實(shí)現(xiàn)彈性連接；振動(dòng)棒133穿過振動(dòng)板圓孔1322，第二六角螺母134預(yù)緊，高頻振動(dòng)電機(jī)135固連于振動(dòng)板上面對(duì)稱位置，方筒形固定臂1211對(duì)稱固連于軌道車的二個(gè)縱梁202上，CMOS圖像傳感器14固連于方筒形固定臂1211下面，組成搗實(shí)平碴裝置1。

本實(shí)施例的工作過程：

將已換軌枕外側(cè)螺栓用機(jī)油標(biāo)記好，工程車牽引軌道車運(yùn)行至已換軌枕附近時(shí)，CMOS圖像傳感器采集的圖像信息，通過圖形識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別，使工程車停在CMOS圖像傳感器與機(jī)油標(biāo)記螺栓同軸的位置，二排振動(dòng)棒位于已換軌枕兩側(cè)軌枕間，圖1所示位置，油泵開始工作，高壓油使雙輸出軸液壓馬達(dá)開始正向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)左旋螺桿和右旋螺桿分別推動(dòng)第一連桿和第二連桿同步平動(dòng)，使對(duì)稱設(shè)置的第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)和第二串聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)的上下各二對(duì)擺桿背向同步擺動(dòng)，上橫梁托帶振搗組件下降，通過激光位移傳感器測(cè)量其與雙輸出軸液壓馬達(dá)的位移信號(hào)，來控制雙輸出軸液壓馬達(dá)和高頻振動(dòng)電機(jī)工作，當(dāng)振動(dòng)棒自由端接近已換軌枕兩側(cè)軌枕間石碴時(shí)，高頻振動(dòng)電機(jī)開始工作，振動(dòng)板托帶二排振動(dòng)棒高頻振動(dòng)，當(dāng)二排振動(dòng)棒插入至道床石碴適當(dāng)深度時(shí)，圖2所示位置，雙輸出軸液壓馬達(dá)停止正向轉(zhuǎn)動(dòng)，高頻振動(dòng)電機(jī)繼續(xù)工作至將已換軌枕兩側(cè)軌枕間石碴搗實(shí)振平時(shí)，高頻振動(dòng)電機(jī)停止工作，高壓油使雙輸出軸液壓馬達(dá)開始反向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)左旋螺桿和右旋螺桿分別拉動(dòng)第一連桿和第二連桿同步平動(dòng)，使對(duì)稱設(shè)置的第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)和第二串聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)的上下各二對(duì)擺桿相向同步擺動(dòng)，上橫梁托帶振搗組件上升至圖1所示位置，雙輸出軸液壓馬達(dá)停止反向轉(zhuǎn)動(dòng)，已換軌枕兩側(cè)軌枕間搗實(shí)平碴工作結(jié)束。

對(duì)稱設(shè)置的第一串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)和第二串聯(lián)平行四邊形機(jī)構(gòu)，使上橫梁始終與下橫梁平行，第三串聯(lián)平行四桿機(jī)構(gòu)使板形橫梁始終與下橫梁平行，以適應(yīng)適應(yīng)直線和曲線鐵軌路段搗實(shí)平碴工作；在圖1所示位置，二個(gè)塔形剛度非線性彈簧適量壓縮，此時(shí)對(duì)稱設(shè)置的第六擺桿和第二撐桿與第二上橫梁夾角最大，二個(gè)塔形剛度非線性彈簧通過二個(gè)滑塊分別作用于第六擺桿和第二撐桿上的力大于其較小彈性力，塔形剛度非線性彈簧作用于第六擺桿和第二撐桿上力的鉛垂分力大，使隨動(dòng)平衡支撐裝置承受雙輸出軸液壓馬達(dá)自重、二個(gè)彈性聯(lián)軸器自重、二個(gè)單耳環(huán)支座自重和左右旋二個(gè)螺桿的部分自重的總和而平衡，隨動(dòng)平衡支撐裝置隨升降裝置升降而升降，在圖2所示位置，二個(gè)塔形剛度非線性彈簧壓縮量最大，此時(shí)對(duì)稱設(shè)置的第六擺桿和第二撐桿與第二上橫梁夾角最小，二個(gè)塔形剛度非線性彈簧通過二個(gè)滑塊分別作用于第六擺桿和第二擺桿上的力小于最大彈性力，塔形剛度非線性彈簧作用于第六擺桿和第二撐桿上力的鉛垂分力小，使隨動(dòng)平衡支撐裝置承受雙輸出軸液壓馬達(dá)自重、二個(gè)第一彈性聯(lián)軸器自重、二個(gè)單耳環(huán)支座自重和左右旋二個(gè)螺桿的部分自重的總和而平衡，避免左右旋二個(gè)螺桿承受彎矩。