测量轨道横向阻力的方法及其专用机械技术

夯实道碴床（５）用的连续走行式线路施工机械（１），它有走行驱动机构（６、７）和支承在走行机构（３）上的机架（２），上面装有一套利用驱动机构（１７）控制和调节高度的轨道稳定机组（１２）。轨道稳定机组装有滚轮机构（１５），利用扩张驱动机构可使之贴靠钢轨内侧，同时利用振动器使之产生与机械纵走向成横向的水平振动，机架上还装有一套水平基准系统（１８），用于监控线路（５）给定位置与实际位置之间的下沉量。测量装置（２２、２３）用来测定线路（５）或即轨道稳定机组（１２）的振幅。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种夯实道碴床用的连续走行式线路施工机械。机械装有走行驱动机构和支承在走行机构上的机架，上面至少装有一套利用驱动机构控制和调节高度的轨道稳定机组。轨道稳定机组装有滚轮机构，利用扩张驱动机构可使之贴靠钢轨内侧，同时利用振动器使之产生与机械纵走向成横向的水平振动。机架上还装有一套水平基准系统，用于监控线路给定位置与实际位置之间的下沉量。根据US-PS4643101号专利所介绍的一种装在自己机架上的轨道稳定机组与线路捣固水平拨道机连挂的线路施工机械，已为人们所知。轨道稳定机组也可以制成独立走行的形式，与其它线路施工机械分开单独作业。使用这种也称为动态轨道稳定车的线路施工机械，可以大大改善捣固或类似作业以后的松散道碴床的位置稳定性，特别是大大改善轨道的横向阻力。这样就可以人为地利用一次作业行驶而达到要在相当长的时间内由行车荷载使道碴床逐渐自行夯实的效果。为此由轨道稳定机组的滚轮机构夹取两根钢轨，然后由偏心锤式振动器使轨排产生与机械纵走向成横向的水平振动。与此同时利用固定在机架上的垂直驱动机构对轨道稳定机组，确切地说对轨道施加临时静荷载，将轨道“擦入”到道碴床里面，使道碴床变得密实，並使轨道相应下沉。这样做的结果，除使道碴床耐久並有均匀的弹性外，还因轨枕与道碴之间的摩擦而提高了横向阻力。轨道下沉量由机械本身的水平基准系统进行检查和控制。道碴床夯实的质量可以由横向阻力的大小进行推论。这个横向阻力决定对高速线路具有特殊意义的轨道侧向位置稳定性。横向阻力一般是与线路施工机械的作业分开单独测量的。比如1981年1-2期的“国际交通”杂志Ⅰ-Ⅲ页上的一篇文章就介绍了在轨道的个别轨枕处进行的这项测量作业。测量时要拆除相应的钢轨扣件，清理轨枕端面的道碴，然后将主要是一个液压缸的测量装置顶在轨枕端头，然后依轨枕的纵向稍许移动轨枕。此时测得作用在轨枕上的力和移动的行程，从中即可判断横向阻力的大小。测量结束后，需将轨枕移回原位。这种测量方法相当费力，而且只能进行抽查，因为被测的轨枕不能相距太近，以防止测量前面轨枕时的道碴移动影响下一根轨枕处的横向阻力。此外，为人们所知的这种测量方法必然要影响经过轨道稳定车改善了的横向阻力。本专利技术的目的就是要创造本文开头所述的一种连续走行式线路施工机械，使用这种机械要能合理而迅速地确定一条线路的横向阻力。这个目的是用本文开头所述的一种符合本专利技术的线路施工机械这样解决的，就是机械上装有能测量轨道振幅或测量轨道稳定机组的振幅的测量装置。本专利技术的出发点是，增加道碴密实度，会使紧靠轨枕的道碴有更强烈的摩擦，从而会提高横向阻力，其结果将是根据道碴密实程度产生大小不同的阻力，反作用于轨道的振动。这个阻力最后将影响到振幅。这就是说，道碴的密实度与轨道振幅的大小成反比例。利用本专利技术的测量装置首次做到在一次连续测量行驶中，就可以根据振幅的变化来确定横向阻力。这种测量方法的特殊优点就在于无需在结构方面做多大的改造，就可以在使用轨道稳定车的情况下进行上述测量。此外，采用这种测量横向阻力的新方法，绝不会影响线路位置的稳定性。新的测量方法对高速线路具有重大意义，因为用这个方法可以准确测出线路侧向位置方面的每一个有危险的薄弱环节，然后可立即对轨道重新进行捣固或使局部下沉而予以排除。这样最后就会有一条道碴床夯实均匀的、横向阻力恒定的线路。因此这条线路在处理以后，就可以立即以最高的速度在上面行驶。本专利技术的一种最佳结构形式是测量装置安设在依机械的纵向前后排列的两个轨道稳定机组之间，能牢固地贴靠轨道的一根钢轨。这种安设测量装置的方法，可以保证在轨排振动最大的地方测量轨道的振幅，从而使测量工作达到可能达到的最大准确性和可靠性。测量装置与钢轨牢固贴靠在一起，就可以保证毫无衰减地、百分之百地将轨道的振动传送给测量装置。本专利技术另一种最佳结构形式是测量装置与一个能在钢轨上滚动的测量轮相连。测量装置在结构方面是一个振幅传感器亦即加速度传感器。测量轮有两个断面为楔形的轮缘，以便同时贴靠钢轨的内缘和外缘。测量装置的这种结构能可靠地将与轨道成横向的每一水平运动毫不拖延地传给测量轮，再由测量轮传给振幅传感器亦即加速度传感器。由于测量轮具有楔形断面，所以当轨头宽度因磨损而有偏差时，测量轮仍与轨头的侧面紧贴在一起。本专利技术另一个优良的特点是振幅传感器亦即加速度传感器固定在测量轮的轴承上。传感器这个安装位置可以用最简单的方法，通过最直接的途径，由测量轮测到轨道的水平振动。本专利技术另一种最佳的结构形式是测量装置通过橡胶支承与机架确切地说与基准系统的探测机构相连。测量装置采用这种弹性安装方法，可以保证测量结果不至因机架，确切地说不至因探测机构受振动的影响而发生误差。本专利技术的再一种最佳结构形式是为了连续测量轨道的水平振幅，测量装置有一个与机架相连的光电传感器，用于以光学方法探测钢轨，确切地说探测与钢轨牢固贴靠的基准。这样就有可能无接触地从机架测量轨道的水平振动。其特殊优点就在于测量装置不会受振动的轨道所产生的持续的强大横向加速力的影响。为了提高这种无接触测量方法的精确度，参考基准可以安装一枚发光二极管。本专利技术另一种结构形式是为了测量水平振幅，有一辅助测量装置与轨道稳定机组相连。这样就可以检验第一个测量装置。如果两套测量装置的测量结果之间有偏差，就可以得出各种结论，比如是因为钢轨扣紧状态不良。本专利技术的还有一种结构形式是测量装置为一个电容式振幅传感器，它一方面与在线路中的一根钢轨上滚动的测量轮相连，这种结构的特点是结构简单，所以能很好地承受特别大的载荷。本专利技术还提出了一个测量横向阻力的方法。按照这个方法，用一台在线路上连续走行的线路施工机械使轨道产生与机械的纵向成横向的水平振动，然后连续测量振动的振幅。用这个方法首次做到能连续测量和检验对轨道抗翘曲变形可靠性起决定性作用的横向阻力。由于测量是不间断进行的，所以即使是在最短的一个线段中均能可靠地发现道碴床密实度不均匀的情况。这样，高速线路经过测量和必要的校正以后，就可以交付使用，而且不必限速。另外，这个方法的特点是轨道位置绝不会因测量作业而受到破坏。使用轨道稳定车连续测量振幅，也能提供线路需要做何种修程的信息。道碴污染严重或道碴过于碎小时，将显示另外的横向阻力数值。如果道床污染严重或道碴过于碎小，那么清筛道碴比全面捣固将更为适宜。从振幅记录上还可以看出钢轨扣件松动，缺少钢轨垫板或其他钢轨扣件损坏等情况。本专利技术所列举方法的另一种最佳变换方法是为了连续测量横向阻力，可利用轨道稳定机组使轨道产生振动。为此在轨道稳定车完成稳定作业以后，单独在线路上做一次测量行驶。此时要调整轨道稳定机组的水平振动频率，使之低于稳定作业时的振动频率。这样就有可能在为测量行驶所定的最佳参数范围内，迅速而用最好的方式检验线路的稳定质量，以便在轨道稳定车作业以后，立即发现横向阻力不符合要求的处所。发现的道碴床密实不均匀的处所，可以在测量行驶之后，立即采取用同一台机械进行局部落道或捣固的最简单的方法予以排除。下文将用附图的示之实施例进一步阐明本专利技术。附图有附图说明图1为装有本专利技术的测量装置的连续走行式夯实道碴床用的线路施工机械的侧视图;图2为图1所示测量装置放大的局部侧视图;图3为图2所示测量装置按剖面线Ⅲ的前视图;图4为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夯实道碴床用的连续走行式线路施工机械，它装有走行驱动机构和支承在走行机构上的机架，上面至少装有一套利用驱动机构控制和调节高度的轨道稳定机组，轨道稳定机组装有滚轮机构，利用扩张驱动机构可使之贴靠钢轨内侧，同时利用振动器使之产生与机械纵走向成横向的水平振动，机架上还装有一套水平基准系统，用于监控线路给定位置与实际位置之间的下沉量，其特征是：机械装有测量线路（５；３９；５２）的振幅和／或测量轨道稳定机组（１２）的振幅用的测量装置（２２，２３；３８；５１）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫斯俄尔，
申请(专利权)人：弗朗茨普拉瑟尔铁路机械工业有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]