用于压实轨道的道碴床的方法以及捣固单元技术

位于轨道的枕木下方的道碴(3)通过设置为震荡的压实工具(7)的浸入和挤压来压实。在压实过程期间引入道碴(3)中的震荡被记录为道碴压实的量度。因此，即使在不同的道碴特性的情况下，也可以获得均匀压实的轨道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于压实轨道的道碴床的方法以及捣固单元
本专利技术涉及一种借助于设置为震荡的压实工具来压实轨道的道碴床的方法、以及一种用于压实道碴的捣固单元。
技术介绍
根据AT513973B1已知一种用于压实轨道的道碴的捣固单元。在该捣固单元中，通过位移传感器来检测挤压压实工具的挤压缸的位置。挤压缸由路径传感器控制。为了实现最佳的道碴压实，压实工具的震荡幅度和震荡频率根据挤压位置而改变。AT515801B1描述了用于道碴硬度的质量数值。在此，基于挤压路径示出挤压缸的挤压力，并且经由能量消耗定义特征值。因此，经由挤压缸供给到道碴的能量被认为是这个特征值。然而，以这种方式，没有考虑在系统中损失的能量。然而，大部分能量用于加速和制动压实工具。因此导致了对震荡压实工具的频率和质量的平方的依赖性。结果，所述比率首先取决于压实工具的结构设计。因此与其他压实工具不可能具有可比性。重要的缺点在于，这个比率不能得出关于道碴的压实程度的任何结论。严格地说，仅接收一个用于某个压实工具的比率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种本文开头提到的类型的方法，其能够改进可由压实工具实现的道碴压实的可识别性。本专利技术的另一目的还在于提供一种具有可震荡压实工具的捣固单元，其使得均匀的道碴压实成为可能。根据本专利技术，该方法的目的通过以下方式实现，即在压实过程期间引入道碴的震荡被记录为道碴压实的量度。通过本专利技术的特征，在有利地排除了结构能量损耗的同时，能够将直接传输到道碴中的能量记录下来并且因此为实现最佳道碴压实提供有意义的特征值。借此，可以获得刚好低于阈值的最大可能的动态挤压功率。结果，道渣不会被过度的压实破坏，并且可靠地排除了在枕木的纵向方向上非常不利的侧向溢流。通过检测合适的工艺数据，可以有针对性地定制期望的压实所需要的挤压时间和挤压功率。利用根据本专利技术的方法的特征，可以总体上改进适用于道碴压实的工作装置，使得在每种情况下均可获得关于可达到的压实程度的精确描述(或比率)。由此，即使在不同的有轨压实、捣固和轨道稳定机器的情况下，也可以实现最佳的压实状态。上述提及的所涉捣固单元的另一个目的是通过在捣固杆和/或压实工具上布置连接到控制单元的加速度传感器来实现的。通过捣固单元的这种可以非常容易地在结构上实现的优化，捣固操作所需的能量消耗与道碴的期望压实程度相匹配，因此减少了捣固单元的磨损。通过本专利技术，可以实现捣固过程的自动化，同时实现均匀的压实质量和均匀的枕木道床。根据从属权利要求和附图说明，本专利技术的其他优点将变得显而易见。。附图说明下面将参考附图中所示的实施例更详细地描述本专利技术。图1示出了具有两个可朝向彼此挤压的压实工具的捣固单元的简化侧视图；图2示出了压实工具的示意图；以及图3a-3d示出了加速度信号。具体实施方式在图1中以简化方式示出的捣固单元1用于捣固位于轨道2下方的道碴床的道碴3，该捣固单元基本上由两个捣固杆5组成，每个捣固杆5可绕枢转轴线4枢转。在下端部6处，这些捣固杆5分别与压实工具或捣固镐7连接，该压实工具或捣固镐7设置用于穿入道碴3中，并且捣固杆5在上端部8处连接至液压挤压驱动器9。每个挤压驱动器9安装在偏心轴11上，偏心轴11可通过偏心驱动器10旋转。因此，产生振荡震荡，其经由挤压驱动器9、捣固杆5和压实工具7传递到待被压实的道碴3。在每个捣固杆5的下端部6处布置有加速度传感器13，该加速度传感器13连接到控制单元12。然而，替代地，该加速度传感器13也可以直接紧固到压实工具7。在未详细示出的本专利技术实施例的另一变型中，加速度传感器也可以布置在设计成将轨道设置为震荡的轨道稳定器的压实工具上。借助于加速度传感器13，在压实过程期间通过压实工具7引入道碴3中的震荡被记录为道碴压实的量度。为此，测量直接作用在压实工具7上的加速力并且将其作为加速度信号馈送到控制单元12。震荡压实工具或捣固镐7的加速度用作系统中的输入变量，用于确定压实质量。通常，压实工具或捣固镐7不执行谐波运动，而是以非线性操作方式进行工作。力仅在一个方向上传递到道碴3，这可能使得道碴石离开镐面。结果，在力进程中发生跳跃，这使谐波加速度信号失真。在挤压运动期间，可以在某一时间间隔内用加速度传感器13计算最大可能的压实程度。因此，可以获得位于压实工具7之间的道碴3尚未被压实到与加速度信号的某一值对应的最大程度的信息。如果需要，还可以启动额外的捣固顺序。在有利的方式中，还可以记录压实程度(特别是在较长的捣固部分期间)已经均匀地产生。充当激励器的压实工具7与作为共振器的道碴3一起形成能够震荡的系统。由于动态系统的等效刚度发生变化，因此压实会改变系统的共振。借助于动态系统的频率响应，可以评估共振频率。跟踪该共振频率的频率也是有利的。发送到控制单元12的加速度传感器13的加速度信号用作谐波含量(OSG)和基础震荡(LGS)的功率的基础。功率密度频谱或功率频谱密度表示针对无限小宽频带(极限值趋近于零)中的频率的信号功率。一旦存在负载，加速度信号就会变形。通过功率密度频谱的计算可以看出这一点，并且在用于基础震荡的功率的50Hz以下以及用于谐波的功率的超过50Hz的区域中被合计。谐波含量(OSG)用作道碴压实的量度。加速度的谐波正弦形基础信号的OSG受道碴的反作用效应(反射)的非线性行为的影响。谐波含量称为无量纲值，并且表示谐波功率叠加在正弦形基础震荡的功率上的量值。在图3a-3d中，展示了功率频谱密度(或PSD，“功率频谱密度”的简称)的分析结果。图3a中可见的曲线示出了具有未加载的压实工具7的加速度信号，图3b和3c分别具有中等压实和高度压实(在x轴上显示时间t，在y轴上显示每种情况下的加速度)。比较显示了正弦函数的形状的显著变化。谐波区域中的加速度信号的频谱部分正在增加。三个呈现的加速度信号的功率频谱密度的曲线在图3d中示出(x轴对应于频率Hz，y轴对应于功率密度频谱W/Hz)。在实线所示的曲线中，主频率部分大约为35Hz。在用虚线画出的曲线中，增加了几个较高频率的部分，并且在点划线所示的曲线中，增加了更多的较高频率部分。这些较高频率的部分是最初的正弦形加速度信号变形的原因。为了确定功率频谱密度，选择限制时间部分的加速度信号并将其馈送到用于功率密度频谱的计算程序。以这种方式，在5至300Hz的频带中计算功率密度频谱。功率密度频谱随后可作为频率的函数提供：Sxx＝F(2*π*f)。功率由功率频谱密度在期望的频率范围内积分进行确定。基础震荡(LGS)和谐波含量(OSG)的功率如下确定：通过将谐波功率除以基础震荡(LGS)的功率，确定与道碴3中现有压实相关的谐波含量(OSG)。该特征值(OSG)表示整个加速度信号中的谐波的功率部分的量级。位于基础频率(LGS)和谐波之间的极限频率f1取决于捣固单元1的机械结构的共振频率，并且由功率频谱密度(PSD)的曲线确定。下面将描述加速度信号的评估。用于压实工具7的挤压路径的各个测量值及其挤压持续时间被分成几个时间段。对于各个部分，确定用于相对于捣固机的工作方向的前后压实工具7的LGS和OSG的特征值。以有利的方式，一旦特征值OSG达到预设大小，就可以立即终止压实工具7的压实过程或挤压运动。偏心驱动器10的驱动功率用于确定视在功率。所述驱动功率通过其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过设置为震荡的压实工具(7)来压实轨道的道碴床的方法，其特征在于，在压实过程期间引入道碴中的震荡被记录为道碴压实的量度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.26 AT A34/20161.一种通过设置为震荡的压实工具(7)来压实轨道的道碴床的方法，其特征在于，在压实过程期间引入道碴中的震荡被记录为道碴压实的量度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量在所述压实工具(7)处有效的加速度力并且将该加速度力作为加速度信号馈送到控制单元(12)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过计算作为压实目标值的功率频谱密度(PSD)来得到对应于最佳道碴压实的加速度信号，并且一旦达到所述压实目标值，则压实过程自动地终止。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，为了得到功率频谱密度(PSD)，选择所述加速度信号的适时限制部分并且将该适时限制部分馈送到功率密度频谱的计算程序。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述功率密度频谱是在约5至约300Hz的频带内计算的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，确定在所述加速度信号的基础震荡(GS)和谐波(OS)之间的取决于所述压实工具(7)的机械结构的极限频率f1。7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过在期望的频率范围内对功率频谱密度(PSD)进行积分来计算基础频率(LGS)和谐波(LOS)的功率。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过将谐波(LOS)的功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·霍夫斯坦特，T·菲利普，
申请(专利权)人：普拉塞陶伊尔铁路机械出口股份有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT