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CN104499388B - 一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐 - Google Patents

一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐 Download PDF

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CN104499388B CN201410772073.2A CN201410772073A CN104499388B CN 104499388 B CN104499388 B CN 104499388B CN 201410772073 A CN201410772073 A CN 201410772073A CN 104499388 B CN104499388 B CN 104499388B
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ANYANG JINGYUAN RAILWAY EQUIPMENT CO., LTD.
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  • Architecture (AREA)
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Abstract

一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐属小型铁路养护设备领域。本发明的技术方案是：汽油机经正交锥齿轮箱与上连接板连接，上连接板与下连接板之间安装有一组蜂窝橡胶减振器；下连接板经连接套与捣固棒的棒壳固定在一起，连接套内装有外簧，上经弹簧柱、连接轴与齿轮箱内的输出轴连接，下经弹簧柱、连接轴与捣固棒内的滚轴连接，外簧内装有旋向相反的内簧；下连接板上有夹板固定着减振手把，减振手把上装有油门开关；汽油机上固结的T型板侧面靠近高压软线处安装有频率监测装置，T型板顶面固定有液晶显示屏和监测开关。有益效果是：有效保证捣固效果，克服了软轴或扭簧易折断的弊端，操作舒适、运行可靠、使用安全。

Description

一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐
技术领域
一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐属小型铁路养护设备领域。
背景技术
目前，铁路有碴线路用于捣固道碴、密实道床的小型铁路养护设备是各种各样的捣固镐，有直动式的、便携式的、偏心式的，传递动力有用软轴的，也有用扭簧的。这些捣固镐存在如下弊端：一是不能实时监测振动参数，捣固效果无法保证；二是软轴、扭簧容易折断，寿命短、故障多；三是结构复杂，零件易损，减振不佳，操作不适、维修不便。亟待攻克技术难关，制造一种能够实时监测振动参数、运行可靠、结构简单、操作舒适的捣固镐，以适应全国数万公里有碴线路捣固养护的迫切需要。
发明内容
本发明的目的就是研制一种能够实时监测振动参数、运行可靠、结构简单、操作舒适的汽油机式捣固镐。
本发明的技术方案是：汽油机经正交锥齿轮箱与上连接板连接，上连接板与下连接板之间安装有一组蜂窝橡胶减振器；下连接板经连接套与捣固棒的棒壳固定在一起，连接套内装有外簧，上经弹簧柱、连接轴与齿轮箱内的输出轴连接，下经弹簧柱、连接轴与捣固棒内的滚轴连接，外簧内装有旋向相反的内簧；下连接板上有夹板固定着减振手把，减振手把上装有油门开关；汽油机上固结的T型板侧面靠近高压软线处安装有频率监测装置，T型板顶面固定有液晶显示屏和监测开关。
本发明的有益效果是：独创的频率监测装置测量灵敏、操作简单、性价比高，可实时监测振动频率，进而确定激振力等振动参数是否在规定范围内，从而有效保证捣固效果；起传动作用的外簧和起缓冲作用的内簧相配套，独特的内外簧传动克服了软轴或扭簧易折断的弊端；研制的蜂窝橡胶减振器减振良好，操作舒适；具有结构紧凑、维修简便、寿命长、故障少、运行可靠、使用安全等特点。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1中蜂窝橡胶减振器4的纵剖示意图。
图3是图1中蜂窝橡胶减振器4的横剖示意图。
图4是图1中外簧7的结构示意图。
图5是图1中弹簧柱9的结构示意图。
图6是图1中频率监测装置17的信号采集单元电路图。
图7是图1中频率监测装置17的信号处理和显示单元电路图。
具体实施方式
结合本发明实施例的附图详细说明本发明的细节与工作过程，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其它实施例，都属于本发明保护的范围。汽油机1经正交锥齿轮箱2与上连接板3连接，上连接板3与下连接板5之间安装有一组蜂窝橡胶减振器4。蜂窝橡胶减振器4为偶数对称配置，每个蜂窝橡胶减振器4的蜂窝孔为圆周均布。下连接板5经连接套6与捣固棒11的棒壳11-2固定在一起，连接套6内装有外簧7，上经弹簧柱9、连接轴10与正交锥齿轮箱2内的输出轴2-1连接，下经弹簧柱9、连接轴10与捣固棒11内的滚轴11-1连接，外簧7内装有旋向相反的内簧8。外簧7与弹簧柱9的连接是以外簧7上伸出的勾臂7-1勾住弹簧柱9的两侧平面9-1，弹簧柱9与连接轴10以螺纹连接，连接轴10与正交锥齿轮箱2内的输出轴2-1、与捣固棒11内的滚轴11-1均以螺纹连接；内簧8活套在弹簧柱9的凸台9-2上。下连接板5上有夹板12固定着减振手把13，减振手把13上装有油门开关14。汽油机1上固结的T型板15侧面靠近高压软线处安装有频率监测装置17，T型板15顶面固定有液晶显示屏16和监测开关18。频率监测装置17为非接触感应式，由信号采集单元、信号处理单元和显示单元组成；信号采集单元包括天线、放大电路和整形电路，天线集成在电路板上,RCL电路与三极管构成共射放大电路,整形电路由LM339迟滞比较器和CD4011组成的触发电路组成；信号处理单元采用基于MSC-51内核的简化单片机AT89C4051作为控制核心；显示单元为6位8段的液晶显示模块LCM06XA；利用PROTEL软件设计硬件电路,利用KEIL C软件完成单片机程序的编写。
工作时，启动汽油机1，汽油机1的动力经正交锥齿轮箱2的输出轴2-1依次传递给连接轴10、弹簧柱9、外簧7、弹簧柱9、连接轴10，驱动捣固棒11内的滚轴11-1旋转，产生激振力，捣固道碴、密实道床。过载时，外簧7内旋向相反的内簧8起到缓冲作用，有效避免外簧7折断。为了有效保证捣固效果，需要实时监测激振力是否在规定范围内，由于捣固镐结构已经确定，激振力仅与振动频率正相关，也就是与汽油机转速正相关，因此液晶显示屏16所示汽油机转速反映了振动频率，也就反映了激振力大小。作业中可根据需要打开监测开关18，汽油机点火时高压软线产生的点火脉冲信号被频率监测装置17内的天线感应,通过电阻、电容、电感组成的RCL电路前端耦合，与三极管构成共射放大电路对信号进行放大,由LM339迟滞比较器对信号进行初步整形，并经由CD4011组成的触发电路进一步整形。信号处理单元的AT89C4051指令与标准的51单片机兼容，带有程序存储器、数据存储器、可编程I/O线、16位定时器/计数器、模拟比较器、标准串行通讯口。整形后的脉冲信号通过单片机采样计算出汽油机转速，通过显示单元的液晶显示模块LCM06XA，在液晶显示屏16上显示出来。如发现液晶显示屏16所示不在规定范围内，可通过油门开关14进行调节，或调整汽油机1设定的最高转速进行调节。本发明独创的频率监测装置17测量灵敏、操作简单、性价比高，可实时监测振动频率，进而确定激振力等振动参数是否在规定范围内，从而有效保证捣固效果。起传动作用的外簧7和起缓冲作用的内簧8相配套，独特的内外簧传动克服了软轴或扭簧易折断的弊端。研制的蜂窝橡胶减振器4减振良好，操作舒适。具有结构紧凑、维修简便、寿命长、故障少、运行可靠、使用安全等特点。

Claims (4)

1.一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐，其特征在于：汽油机（1）经正交锥齿轮箱（2）与上连接板（3）连接，上连接板（3）与下连接板（5）之间安装有一组蜂窝橡胶减振器（4）；下连接板（5）经连接套（6）与捣固棒（11）的棒壳（11-2）固定在一起，连接套（6）内装有外簧（7），外簧上经弹簧柱（9）、连接轴（10）与正交锥齿轮箱（2）内的输出轴（2-1）连接，下经弹簧柱（9）、连接轴（10）与捣固棒（11）内的滚轴（11-1）连接，外簧（7）内装有旋向相反的内簧（8）；下连接板（5）上有夹板（12）固定着减振手把（13），减振手把（13）上装有油门开关（14）；汽油机（1）上固结的T型板（15）侧面靠近高压软线处安装有频率监测装置（17），T型板（15）顶面固定有液晶显示屏（16）和监测开关（18）。
2.权利要求1所述的一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐，其特征在于：蜂窝橡胶减振器（4）为偶数对称配置，每个蜂窝橡胶减振器（4）的蜂窝孔为圆周均布。
3.权利要求1所述的一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐，其特征在于：外簧（7）与弹簧柱（9）的连接是以外簧（7）上伸出的勾臂（7-1）勾住弹簧柱的两侧平面（9-1），弹簧柱（9）与连接轴（10）以螺纹连接，连接轴（10）与正交锥齿轮箱（2）内的输出轴（2-1）、与捣固棒（11）内的滚轴（11-1）均以螺纹连接；内簧（8）活套在弹簧柱（9）的凸台（9-2）上。
4.权利要求1所述的一种实时监测振动参数的内外簧传动汽油机式捣固镐，其特征在于：频率监测装置（17）为非接触感应式，由信号采集单元、信号处理单元和显示单元组成；信号采集单元包括天线、共射放大电路和整形电路，天线集成在电路板上,RCL电路与三极管构成共射放大电路,整形电路由LM339迟滞比较器和CD4011组成的触发电路组成；信号处理单元采用基于MSC-51内核的简化单片机AT89C4051作为控制核心；显示单元为6位8段的液晶显示模块LCM06XA；利用PROTEL软件设计硬件电路,利用KEIL C软件完成单片机程序的编写。
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