（一）捣固装置结构介绍
捣固装置是捣固车的主要工作装置。D08-32 型捣固车有两套捣固装置，左右对称地安装在捣固车的中部。每套捣固装置装有16 把捣固镐，每次可以同时捣固两根轨枕，因此，又称为双枕捣固装置。
左右两套捣固装置能同步捣固两根轨枕，也能单独使用左右任一个捣固装置，捣固轨枕的左右任一端道床。
捣固装置除了振动夹持动作外，还能垂直升降和横向移动。升降和横移的控制，由各自独立的自动控制机构来完成。
捣固装置的工作对象是碎石道床，工作环境恶劣，振动零部件容易损坏。因此，捣固装置是捣固车日常维修保养的重点部位。它的大修周期短，修理技术复杂，全面了解捣固装置的结构原理，正确的操纵和维修保养，对延长捣固装置的使用寿命是非常重要的。
双枕捣固装置是从单枕捣固装置发展起来的一种结构先进的偏心连杆摇摆振动、异步夹持式捣固装置。
我国引进技术之后生产的捣固装置如图 14.12 所示，主要由箱体、捣固臂、捣固镐、偏心铀、飞轮、内外夹持油缸、捣固镐夹持宽度调整机构、液压系统和润滑系统等组成。
图14.12 双枕捣固装置
1—外镐；2—内镐；3—箱体；4—内捣固臂；5—销轴；6—内侧夹持油缸；7—外侧夹持油缸；8—销轴；9—加宽块；10—气缸；11—导向柱；12—油杯；13—偏心轴；14—注油嘴；15—悬挂吊板；16—加油口盖；17—油管接头集成块；18—飞轮；19—油位表；20—油马达；21—油箱；22—固定支架。
1.箱 体
箱体的功能是安装偏心振动轴和夹持油缸等零部件，传递捣固时的道床反作用力至车架。
箱体用钢板和铸钢件组焊，焊后进行低温退火处理，如图 14.13 所示。箱体中部为偏心振动轴的主轴箱，两侧是升降导向套，导向套的上下两端压装铜套和组合密封，上面中央有升降油缸的活塞杆铰接轴承座，下部有安装捣固臂的销轴孔，孔内压装铜套，悬挂吊耳用于在捣固车运行时悬挂并锁住捣固装置。
图14.13 箱体
1—导向套；2—通气孔罩；3—铰接轴承座；4—吊耳；5—铜套；6—支架。
2.偏心振动轴
偏心轴是捣固装置的重要零件，功能是驱动连杆（夹持油缸），使捣固镐产生振动。偏心轴采用40CrNiMoa 合金结构钢锻造，机械加工后经过表面淬火或是整体氮化处理，装配关系如图 14.14 所示。偏心轴的中部为主轴颈，左主轴颈上安装单列圆柱滚子轴承 2 和单列向心轴承3，右主轴颈上装有圆柱滚子轴承，该轴承是通过轴承套4 装到箱体上。圆柱滚子轴承主要承受捣固时振动夹持产生的径向载荷，单列向心球轴承主要承受轴向载荷，并使偏心轴在轴向定位。
图14.14 振动偏心轴的组装图
1—偏心轴；2—短圆柱滚子轴承；3—单列向心球轴承；4—轴承套；5—内侧夹持双耳油缸；6—内侧夹持单耳油缸；7—短圆柱滚子轴承；8—短圆柱滚子轴承； 9—飞轮；10—平键；11—螺母；12—飞轮防护罩；13—弹性联轴器；14—油马达。
在偏心轴的两端各装一个飞轮 9，用来增大偏心轴的转动惯量，使偏心轴运转稳定。当振动阻力较小时，飞轮将多余的能量储存起来；当振动阻力增大时，飞轮释放出能量，从而减少偏心轴的驱动功率。飞轮通过键10 与偏心铀连接，再用防松螺母11 压紧。在偏心轴的驱动端飞轮上装有橡胶联轴器13 与油马达轴相接。
3.夹持油缸
夹持油缸的主要功用有两点：
一是连杆传动作用。当偏心轴转动时，由于偏心距的作用使套在偏心轴颈上的内侧夹持油缸产生往复运动，如同内燃机的连杆，推拉内侧捣固臂以中间销轴为支点摆动，使内侧捣固臂产生强迫摇摆振动。同时与内侧夹持油缸连接的外侧夹持油缸也同样产生往复运动，使外侧捣固臂也产生强迫摇摆振动。
另一功用是夹持作用。当要进行夹持动作时，改变夹持油缸内的油液压力，则在夹持油缸内的活塞两端形成作用力差，使活塞移动，这时活塞杆除了起连杆作用外还要推或拉捣固臂作较大幅度的摆动，通过镐头实现对道床石碴的夹持作用。
按照安装位置，夹持油缸可以分为内侧夹持油缸和外侧夹持油缸两种。
（1）内侧夹持油缸：内侧夹持油缸由缸体、活塞、活塞杆、缸盖、导向套、密封件等组成。
内侧夹持缸体的结构形状有双耳和单耳两种形式，如图 14.15 所示。内侧夹持油缸内径93 mm，缸筒内表面经过滚压加工，硬度高，而且耐磨。油缸的大耳环内装有与偏心轴颈连接的短圆柱滚子轴承，油缸的小耳环是连接外侧夹持油缸的销轴孔。
图14.15 内侧夹持油缸体
单耳油缸的轴承安装如图 14.16 所示，两个单列向心短圆柱滚子轴承通过轴承套2，装在耳环内，轴承套用螺钉固定在耳环上，外装轴承盖3。两个轴承之间有隔离环8。
图14.16 单耳油缸轴承的安装
1—单耳环；2—轴承套；3—轴承盖；4、5—轴承；6—活动平挡圈；7—螺钉；8—隔离环。
内侧夹持油缸的活塞杆组装如图 14.17 所示，活塞为整体式，采用高强度铸铁制造，活塞采用钢活塞环5 密封。活塞与活塞杆用热装配，这样省去了密封件，并提高了活塞与活塞杆的装配同轴度。为了防止活塞转动，用定位销3 与活塞杆固定，再用螺钉2 紧固。为了防止螺钉松动，螺钉拧紧后再用紧固螺钉1 固定。活塞杆导向套是插件式，用锡青铜制造，内装有Y 形密封8，外侧装有防尘圈9，以防活塞杆运动时把杂质、灰尘及水带到密封区，而损坏密封装置。导向套与油缸内径用O 形圈固定密封。
图14.17 内侧夹持油缸的活塞杆的组装
1—紧固螺钉；2—螺钉；3—定位圆柱销；4—活塞；5—活塞环；6—活塞杆；7—导向套；8—Y 形密封圈；9—防尘圈；10—O 形圈；11—缸盖；12—耐磨衬套。
（2）外侧夹持油缸：外侧夹持油缸如图14.18 所示，它由缸体、活塞、活塞杆、缸盖、导向套、密封件等组成。
图14.18 外侧夹持油缸
外侧夹持油缸的缸体为圆形，用 25GrMo 合金钢铸造，缸筒内径 75 mm，表面经硬化加工处理，在缸体上焊有安装气缸的支架。外侧夹持油缸的缸体以安装形式分为双耳和单耳两种。单耳油缸缸体的销轴孔内装有聚四氟乙烯耐磨衬套，与内侧双耳夹持油缸铰接。
内外侧夹持油缸的单、双耳缸体通过铰接的方式连接，从油马达驱动端看，右内侧夹持油缸与左外侧夹持油缸铰接；左内侧夹持油缸与右外侧夹持油缸铰接。所以内外侧夹持油缸是连体振动，其振幅和频率相等。
外侧夹持油缸的活塞杆结构与内侧夹持油缸的活塞杆相同，图 14.19 为外侧夹持油缸的活塞杆组装。活塞同样为整体式，采用高强度铸铁制造。由于外侧夹持油缸工作压力高，所以活塞密封采用两道导向环和一道组合密封圈。
图14.19 外侧夹持油缸的活塞杆组装(www.xing528.com)
1—紧定螺钉；2—导向环；3—组合密封；4—定位圆柱销；5—活塞杆；6—组合密封；7—O 形圈；8—导向套；9—缸盖；10—防尘圈；11—耐磨衬套；12—螺钉；13—活塞。
导向环为浮动型，用聚四氟乙烯石墨制成带状，装在活塞两端外圆的矩形截面沟槽内，侧向保持有间隙，导向环可以在沟槽内移动，并有 45° 斜开口。导向环的主要功用是保持活塞与缸筒的同轴度，并承受活塞的侧向力，并具有以下优点：
① 摩擦副同轴度好，圆周间隙均匀；
② 磨损后更换方便；
③ 低摩擦系数，f≤0.1；
④ 承载能力强，能承受25～30 MPa 的压力；
⑤ 能刮掉杂质，防止杂质嵌入组合密封圈；
⑥ 使用寿命长。
4.捣固镐夹持宽度调整机构
在外侧夹持油缸上部安装捣固镐夹持宽度调整机构，如图14.20 所示，主要参数如表14.5 所示，它由气缸、宽度调整块和销轴等组成。气缸体用铝合金制造，质量轻。气缸用销轴2 与夹持油缸体上的支架铰接。为了减少油缸振动力对气缸的作用，在气缸的安装销孔中装有橡胶减振圈 6。捣固镐夹持宽度调整块 4 为整体铸造或是组焊，调整块与夹持油缸盖上的支架铰接，另一端由销轴3 与活塞杆铰接。气缸动作时调整块以销轴5为中心转动，使宽度调整块4 放入或是离开外侧夹持油缸的端部。
图14.20 捣固镐夹持宽度调整机构
1—气缸；2、3、5—销轴；4—夹持宽度调整块；6—橡胶减振圈。
表14.5 夹持油缸的主要参数
5.捣固臂
捣固臂的作用是安装捣固镐，传递振动力和夹持作用力。
内外捣固臂的结构相同，只是形状和长短不同。外捣固臂较长，内捣固臂短，如图14.21所示。捣固臂的下端有两个斜度1 ∶19.8（莫氏 6 号）的锥孔，用于安装捣固镐。为了防止捣固镐在工作中转动，锥孔内设计有键槽或者紧固螺钉。为了便于镐头拆卸，在掏固臂上设计有安装楔铁的槽孔。在捣固臂的中部有摆动中心销孔，通过销轴与支架铰接，上端的销孔与夹持油缸的活塞杆耳环铰接。
图14.21 捣固臂
捣固臂与摆动中心销轴的组装如图 14.22 所示，销轴采用稀油液润滑，为了防止润滑油外泄，在支架两侧的铜套 5 外面安装具有端面密封性能的碟形密封盘 4，销轴与铜套之间有耐磨套8，耐磨套用优质碳素钢制造，表面渗碳处理。
图14.22 捣固臂与销轴的组装
1—润滑油口；2—碟形密封；3—销轴；4—碟形密封盘；5—铜套；6—垫圈；7—弹簧垫；8—耐磨套；9—螺母；10—支架；11—捣固臂。
销轴与捣固臂采用过盈配合，装配时必须把孔加热安装。拆卸时使用专用液压拔销工具将连接销轴端部的螺孔打出销轴。为防止销轴松动，用螺母将销轴紧固。捣固臂与夹持油缸的铰接如图14.23 所示。
图14.23 捣固臂与夹持油缸的铰接
1—销轴；2—捣固臂；3—钢套；4—耐磨套；5—螺母；6—垫圈；7—夹持油缸。
6.捣固镐
捣固作业时捣固镐插入道床把振动力和夹持力作用于道碴。由于道床是散粒体结构，它的物理机械性能很复杂，捣固镐在插入道床的瞬间要承受很大的下插冲击力，振动夹持过程中要承受振动力和夹持弯矩。因此，要求捣固镐具有足够的强度、耐冲击、耐磨损、安装可靠、更换容易。
捣固镐由镐柄、镐身和镐头3 部分构成，如图14.24 所示。捣固镐以镐身形状不同可以分为直镐和弯镐两大类，直镐装在外侧捣固臂上，弯镐装在内侧捣固臂上。普通捣固镐采用冲击韧性较高的高强度合金钢整体模锻。弯镐一般采用40crMnMo，直镐采用45Mn2，模锻后镐头及镐身部分经表面硬化处理，在镐头的外边缘堆焊耐磨材料，提高捣固镐的耐磨性，延长使用寿命。
图14.24 捣固镐的组成
1—镐柄；2—镐身；3—镐头。
为了进一步提高捣固镐的使用寿命，捣固镐头和镐身可采用不同的材料分开制造。镐头采用特殊耐磨合金材料制造，镐身和镐柄整体模锻，镐柄加工好后再把镐头焊接在搞身上或是用螺钉固定在镐身上，镐头磨损后能更换，比整体模锻捣固镐的使用成本低。
捣固镐的镐柄锥度采用DlN254 标准1∶19.8（莫氏6 号），与捣固臂的下端锥孔相配合安装。采用锥面配合的优点是：接触面积大，承载能力高，捣固时的道床反作用力会使锥面配合更加牢固，卸镐时分离迅速。为了防止在工作中捣固镐转动，镐柄与锥孔之间用平键连接，并用螺钉紧固。
捣固镐的表面和边缘易受到磨损，其磨损的快慢取决于道碴的硬度和道床的密实程度。为了保证捣固质量，捣固镐的磨耗应不大于原有尺寸的20%。磨损后的捣固镐可以堆焊耐磨材料进行修复。
7.润滑系统
捣固装置在工作时要承受很大的冲击力和振动力，而且工作环境恶劣，尘土较多，易受到雨水侵蚀，所以捣固装置上摩擦副的润滑很重要。捣固装置上的摩擦副的润滑，根据结构不同，分别采用稀油润滑和油脂润滑。
稀油润滑系统采用流动性好的 N100 号抗磨润滑油。有 4 个独立的润滑油路，在偏心轴飞轮外侧装两个油箱（形成飞轮防护罩），如图14.25 所示，左油箱与偏心轴的主轴箱相通，主轴承采用油浸式润滑。油箱通过管路向主轴承箱补油。由于主轴承箱容积很小，主轴承载荷大，所以要定期更换主轴承箱内的润滑油，改善主轴承的润滑条件。
图14.25 润滑油箱
1—固定支架；2—右侧油箱；3—注油脂嘴；4—油位表；5—加油口；6—盖；7—油嘴集成块；8—左侧油箱；9—油马达安装接盘。
右侧油箱通过润滑油管向捣固臂的摆动中心销轴套供润滑油。由于捣固臂的摆动中心销轴位置低于油箱，润滑油能自流。但是要注意检查中心销轴上的密封状况，如果密封失效，润滑油将大量泄漏。
偏心铀颈上的滚柱轴承和夹持油缸的连接销铀采用油脂润滑。为了便于加注油脂，用橡胶管把注油不方便的注油点引到油箱上的集成块上。集成块上装有专用的高压注油嘴，因此，要用专用的油枪来加注润滑油脂。
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