用于轨道车的往复系统和方法
【专利说明】用于轨道车的往复系统和方法
[0001 ]对相关申请的交叉引用:本申请要求对美国专利申请13/909，878的优先权，美国专利申请13/909，878递交于2013年6月4日并且通过弓i用被整体地并入本申请。
技术领域
[0002]本公开总地涉及轨道车领域，并且更特别地，涉及用于平移与轨道车相关联的工作头的往复系统。
【背景技术】
[0003]铁路一般由一对伸长的、基本上平行的轨道构成，轨道经由金属轨枕板和道钉和/或弹簧夹紧固器耦合到多个横向延伸的轨枕。轨道和轨枕被设置在由例如碎石的硬颗粒形成的石渣路床上。
[0004]在新铁路的安装和现有铁路的维护期间，与轨枕相邻和/或在轨枕下方的石渣被“夯实”或者被压缩，以确保轨枕(进而轨道)不发生移动。用于实施夯实操作的轨道车一般被称作“夯实机”并且包括用于实施夯实操作的工作头。这样的工作头典型地包括若干夯实机工具，每个夯实机工具包括一对伸长的、垂直延伸的夯实机臂，所述夯实机臂以尖头或多个尖头终止。夯实机臂和相关联的尖头被调适来以钳状运动向着彼此运动，以便压缩相邻于轨枕和在轨枕之下的石渣。夯实机臂和相关联的尖头的振动进一步压缩石渣。在实践中，多个振动装置可以被采用，以便提供用于在轨道内侧和外侧以及轨枕的前后夯实的工具。这样的夯实操作可以经由沿轨道推进的夯实机车在每个轨枕处实施。
[0005]夯实机车可以在每个轨枕处停下来以执行夯实操作，或者可替换地，夯实机车可以采取“连续动作”夯实机车的形式，连续动作夯实机车不在每个轨枕处停下来，而是以连续的方式沿轨道缓慢前进。这样的连续动作夯实机车具有迄今所采用的工作头，所述工作头一致地操作以在每个轨枕处执行夯实操作。就是说，在夯实操作期间，工作头沿轨道车的车框架重复地平移或“往复运动”。例如，在夯实机工具执行夯实操作时，轨道车继续沿轨道运动。一旦在特定轨枕处的夯实操作完成，工作头一致地向前运动到下一个轨枕。这种过程被重复地实施。
[0006]然而，这样的连续动作夯实机车具有缺点。在夯实操作期间，遇到不对准的、歪斜的或扩大的轨枕是相当典型的。因为工作头被要求一致地运动，可能的是夯实工具中的至少一个将被部署到轨枕中，因而潜在地损坏轨枕和夯实工具二者。在这样的情形中，所述工具可能需要被更换，这导致效率的损失。因此，期望用于克服这样的问题的系统和方法。
【发明内容】
[0007]本发明总地涉及连续动作轨道车，比如连续动作夯实机车。连续动作夯实机车包括多个工作头，所述工作头从对应的多个滑架构件向下悬挂，所述滑架构件沿夯实机车的车框架设置。工作头中的每个包括用于维护轨道的一个或更多个工具。例如，每个工作头可以包括一个或更多个夯实工具，所述夯实工具可操作来被设置进入石渣中并且被致动来“穷实”或压缩相邻于铁路轨枕和在铁路轨枕之下的石渣。滑架构件被调适来沿车框架独立地平移，以至于在夯实机车在运动中时重复地实施夯实操作。在一些实施方案中，为了产生每个滑架构件的独立运动，每个滑架构件被连接到相关联的液压缸。通过提供滑架构件(并且因此工作头和相关联的夯实工具)的独立运动，本发明的轨道车可以通过使工作头独立地运动进入适当的位置来补偿不对准的或歪斜的轨枕，以至于在夯实工具与不对准的或歪斜的轨枕之间不产生接触。用于操作连续动作夯实机车的相关方法也被描述。
[0008]附图简要描述
[0009]现在参照下面结合附图所作出的描述。
[0010]图1图示说明根据本发明的示例性连续动作夯实机车的侧视图；
[0011]图2图示说明可操作地连接到图1的连续动作夯实机车的一组工作头组件和夹具组件的立体图；
[0012]图3图示说明与图1的连续动作夯实机车相关联的往复系统的上部观察立体图；
[0013]图4图示说明图3的往复系统的上部观察立体图，其中往复系统被可操作地连接到图1的连续动作夯实机车的车框架；
[0014]图5图不说明图4的往复系统的下部观察立体图；
[0015]图6是与图3的往复系统相关联的滚轮盒组件的侧视图；以及
[0016]图7是用于控制图3-5的往复系统的控制系统的图解描绘。
[0017]详细描述
[0018]根据本公开，采用可独立运动的工作头的轨道车以及使用这样的轨道车的相关联的方法的各种实施方案被描述。然而，将被理解的是，下面的解释仅是示例性描述本公开的装置和方法。因此，一些修改、改变和替代是可预期的。
[0019]用于处理铁路上的磨损的轨道维护过程典型地包括夯实机械与相关联夹具组件的使用，夯实机械与相关联夹具组件配合以实施轨道的几何修正。典型的修正过程包括用机械夹具抬升轨道板、通过使轨道移动到所计算的位置来对准轨道以及然后夯实在每个轨枕下面的石渣以将轨道保持在恰当位置。在修正过程的进程期间，这种工作顺序典型地在每个轨枕处被重复。
[0020]用于在这样的轨道建设和/或维护操作中使用的轨道车10在图1中被图示说明。在一个实施方案中，轨道车10是用于在执行铁路上的夯实操作中使用的连续动作夯实机车。术语“连续动作”可以指在操作期间处于不断运动的夯实机车，或者也可以指在操作期间基本上处于不断运动但经历短暂的、间歇的停止的穷实机车。连续动作穷实机车10包括车框架12以及前组轨道轮14和后组轨道轮16，前组轨道轮14和后组轨道轮16被耦合到车框架并且被调适来接合铁路轨的轨道并且沿其行进。推进装置18被设置在车框架上并且被调适来沿轨道推进连续动作夯实机车。车框架12进一步包括在车尾端22处的驾驶室20。如本文将进一步描述的，驾驶室20提供进入与轨道车相关联的控制系统23的操作者通路。连续动作夯实机车10进一步包括轨枕定位器24和相关联的编码器轮26，这些将关于连续动作夯实机车的操作而被进一步描述。
[0021]参照图1-2，连续动作夯实机车10进一步包括一组工作头组件30，工作头组件30经由安装单元32和滑架构件34a-34d可操作地耦合到车框架12。夹具组件36相邻于工作头组件30而被提供并且经由夹具组件架37和另一组滑架构件35a-35b耦合到车框架12。夹具组件架37被进一步耦合到衬臂38，衬臂38被可操作地耦合到轨道车框架12。
[0022]工作头组件30包括可操作地耦合到相关联的工作头架41的工作头40，工作头架41接合对应的安装单元32。例如，在一个实施方案中，工作头架41被栓接到安装单元32，工作单元32被栓接到滑架构件34。以这种办法，如所将要描述的，安装单元32(并且因此滑架构件34)将工作头组件30承载在其上。每组工作头40包括振动装置和一对伸长的、垂直延伸的工具42、44 ο伸长工具42、44在尖头46、48处终止，尖头46、48被调适来接合进入设置在铁路轨道周围的石渣中。在一些实施方案中，每个工具只被提供一个尖头。尖头46、48—般地包括一般横向延伸到轨道的平板。伸长的、垂直延伸的工具42、44被间隔开以接合和夯实工地轨枕(未示出)任一侧上的石渣而不接触相邻的轨枕。
[0023]夹具组件36包括相邻于每个轨道设置的一对滚轮夹具50。滚轮夹具50从夹具组件架52延伸，夹具组件架52经由液压缸54可操作地连接到滑架构件35a。滚轮夹具50可以被致动来接合相邻轨道的两个侧。就是说，滚轮夹具50可以被转动进入恰当位置以接合并且由此“夹紧”轨道。在接合后，液压缸54可以被致动来抬升轨道(并且因而抬升连接在轨道之间的轨枕)，以对轨道定向执行几何修正。在适当的几何修正被实施后，液压缸54可以再次被致动来将轨道放回以与下面的石渣相接触。随着连续动作夯实机车继续其沿轨道的前进，夯实机组件随后相邻于刚刚被抬升的轨枕而被定位。然后夯实机组件30可以执行夯实操作，以由此进一步将轨道和相关联的轨枕耦合到下面的石渣。
[0024]为了获得操作的效率，在车沿轨道行进时，连续动作夯实机车连续地或基本上连续地实施抬升和夯实操作。在操作期间，通过允许工作头组件和夹具组件相对于车框架12的平移同时也允许车框架相对于工作头组件和夹具组件的平移，工作头组件30和夹具组件36可以调节这样的连续动作。这样的安排获得期望的往复运动。而且，为了补偿不对准的轨枕和/或变化宽度的轨枕，工作头组件30可以相对于彼此被独立地平移。
[0025]参照图3-5，允许工作头组件30的独立平移和夹具组件36的平移的往复系统60被分别示出包括前述的滑架构件34、35，滑架构件34、35被调适来沿车框架12平移。优选地，车框架12相邻于滑架构件34、35的部分包括三个纵向延伸的轨62、64、66，轨62、64、66被布置来在其上接收滑架构件。在一个实施方案中，滑架构件34、35包括用于引导轨62、64、66的横向向外面向的侧壁。滑架构件34、35中的每个包括多个滚轮组件74，滚轮组件74便利滑架构件34、35沿轨62、64、66的滑动。
[0026]参照图6，一个这样的滚轮组件74被示出设置在机壳76之内，机壳76与滑架构件34、35—体地形成。当然，在其他实施方案中，机壳76可以是模块化的并且因而被可移除地连接到滑架构件34、35。滚轮组件74优选地包括位于轴80上的一对滚轮部件78，滚轮部件78被可转动地固定到滚轮架82，滚轮架82被设置在机壳76之内或基本上在机壳76之内。滚轮组件74经由弹簧83向着对应的轨(图6中的轨62)偏置，弹簧83被设置在滚轮组件和机壳76的上端之间。在一个实施方案中，弹簧83优选地采取橡胶弹簧的形式。然而，其他实施方案是可预期的，其中螺旋弹簧和/或其他类型的偏置构件被使用来相对车框架12的对应的纵向延伸轨驱动滚轮组件74(并且因而驱动滚轮元件78)。往复系统60可以每个横向向外面向的侧壁70、72包括一对滚轮组件74，或可以可替换地每个横向向外面向的侧壁70、72包括多于一对滚轮组件。
[0027]再次参照图3-5，可操作地耦合到夹具组件36的滑架构件35优选地被调适来一致地平移，因为期望当在沿轨的基本上相同的纵向位置处抬升每个轨道时，执行轨道校平操作。如此，为了确保一致的运动，夹具84(图4)可以被利用来连接滑架构件35。然而，在其他实施方案中，夹具可以被移除并且往复系