JP7009507B2 - 軌道の枕木を突き固めるためのタンピングユニット - Google Patents

Description

本発明は、軌道の枕木を突き固めるためのタンピングユニットであって、降下可能なツール支持体と、対向して位置する突固めツールとを備えており、各突固めツールは旋回アームを介して、締込み運動を生じさせるための締込み駆動装置と、振動運動を生じさせるための電気的な振動駆動装置とに結合されている、タンピングユニットに関する。

軌道の枕木を突き固めるためのタンピングユニットは、既に多様に知られている。この場合、振動運動は偏心体駆動装置によって発生される。偏心体駆動装置は、回転可能な偏心体軸を有しており、偏心体軸には、タンピングピッケルに振動を伝達するための締込み駆動装置が枢着されている。

独国特許出願公開第２４１７０６２号明細書から公知のタンピングユニットでは、振動発生用に偏心的な支承ブシュが、タンピングピッケルの旋回アーム内に配置されている。電動モータにより駆動される駆動軸から偏心的な支承ブシュへ、チェーン駆動装置を介して回転運動が伝達される。

本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式のタンピングユニットに関して、従来技術と比較した改良点を提供することにある。

この課題は、本発明に基づき、請求項１記載のタンピングユニットによって解決される。本発明の有利な構成は、各従属請求項に記載されている。

本発明は、電気的な振動駆動装置が、電動モータのロータと共に偏心体ケーシング内でのみ支承された偏心体軸を有しており、電動モータのステータは、モータケーシングと共に偏心体ケーシングにフランジ締結されていることを想定している。この場合の明確な利点は、タンピングユニットのコンパクト性と小型の構成形式とにある。専用のモータ支承部を省くことにより、モータケーシングは特に小さな構成奥行きを有している。本発明によるユニットでは伝動装置も一切設けられていないので、駆動装置の高い効率と、高い耐久性とが達成される。

さらに、電動モータのロータはフライホイールマスとして機能するので、別個のフライホイールを省くことができる。フライホイールマスにより、振動発振サイクル中に運動エネルギが一時的に蓄えられ、これにより振動発生は全体的に高い効率を有している。別の利点として、偏心体軸において電動モータを直接に使用することにより、振動周波数の特に迅速な変更が可能になる。このようにして、タンピングサイクル中に周波数を連続的に合わせることができる。例えば、道床内に侵入する際には周波数を高め、タンピングユニットを持ち上げる際には周波数を減らすまたは下げる。

この場合、電動モータが、インナロータとして形成されたトルクモータであると有意である。トルクモータは、比較的小さな回転数において極めて高いトルクを有している。トルクモータの大きなトルクは、大きな加速を可能にする。その結果生じるシステムの大きな原動力は、道床内にタンピングピッケルでもって侵入するタンピングユニットにポジティブな影響を及ぼす。トルクモータには事実上、摩耗が生じず、これはタンピングユニットの保守にポジティブな影響を及ぼす。

本発明の別の有利な細部は、電動モータに対応して配置された水冷手段である。これにより、電動モータによって作動中に生じる熱が、可能な限り迅速に運び去られる。この場合、電動モータは水冷手段と共に密閉されて形成されているため、突固め時に生じる塵埃がモータ内部に達することはない。

本発明の有利な構成では、偏心体軸の、モータケーシングに面した端部に、ロータとの形状結合式の結合部が設けられていることが想定される。これにより、確実な力伝達が保証される。

進歩的な形態は、形状結合式の結合部が、偏心体軸の外側歯列およびロータに結合されたブシュの内側歯列として形成されていることを想定している。２つの結合パートナー（偏心体軸、ロータ）が互いに係合し合うことにより、持続的で安定した力伝達が保証される。多重連行体結合部の歯の側面を介した、均一なトルク伝達が行われる。保守作業および修理作業では、ロータの内側歯列は偏心体軸の外側歯列から簡単に引き抜かれる。逆の手順で簡単な組立てが行われる。

別の進歩的な形態では、形状結合式の結合部は、ねじ締結部として形成されている。これにより、一方では、トルクの確実な伝達が生じ、他方では、簡単な工具を用いて保守作業を既に現場で行うことができる。

有利には、モータケーシングは、偏心体軸の貫通案内部において、偏心体ケーシングに対してシールリングによってシールされている。これにより、場合により偏心体ケーシング内に存在する潤滑油の、モータケーシング内への侵入が永続的に防がれる。

さらに有利なのは、モータケーシングが偏心体ケーシングに対してセンタリング部によって位置決めされている場合である。これにより、ロータとステータとの間に均一な空隙を形成するために、モータケーシングを偏心体ケーシングに対して最初に位置調整せずに済む。

別の有利な構成では、偏心体軸は、複数の偏心部分を有しており、この場合、対向して位置するタンピングツールに対応して、それぞれ異なる偏心部分が配置されている。これにより、対向して位置するタンピングツールにおいて、好適な正反対の振動発振が達成される。

別の有利な構成では、偏心体軸は、振動運動伝達用の伝達部材が支承された１つの偏心部分を有していることが想定される。この場合、伝達部材には、振動発振伝達用の２つの締込み駆動装置が配置されている。このようなユニットは、伝達される振動振幅の変更を簡単に可能にする。コネクティングロッドとして形成された伝達部材により、偏心体ケーシングは簡単にシールすることができるので、浸漬油潤滑を簡単に実現可能である。さらに、タンピングユニットにおける可動の質量体が減少し、ひいては騒音低下が達成される。

以下に、添付の図面を参照して本発明を例示的に説明する。

タンピングユニットの正面図である。 タンピングユニットの側面図である。 偏心体ケーシングおよびモータケーシングの詳細図である。 モータケーシングの詳細図である。

図１には、降下可能なツール支持体４と、対向して位置する２つの突固めツール５の複数の対とを備えた、軌道３の枕木２を突き固めるためのタンピングユニット１が概略的に示されている。各突固めツール５は、旋回アーム６と締込み駆動装置７とを介して、電気的な振動駆動装置８に結合されている。各旋回アーム６は上部旋回軸９を有しており、上部旋回軸９には締込み駆動装置７が支承されている。各旋回アーム６は、下部旋回軸１０を中心として回動可能に、ツール支持体４に支承されている。このようなタンピングユニット１は、軌道３を走行可能なマルチプルタイタンパまたはタンピングサテライトへの組込みが想定されている。

図２には、タンピングユニット１の側面図が示されており、ここでは、タンピングユニット１は降下位置に位置している。タンピングユニット１の振動駆動装置８は電動モータ２２を有しており、電動モータ２２は、偏心体ケーシング１２の端面に取り付けられたモータケーシング１１を備えている。

図３には、電気的な振動駆動装置８が偏心体ケーシング１２およびモータケーシング１１と共に、詳細に示されている。偏心体ケーシング１２内では、偏心体軸１４が転がり軸受け１３を介して回転可能に支承されている。偏心体軸１４には、液圧シリンダ１５，１６として形成された締込み駆動装置７が支承されている。ここでも有利には転がり軸受けが使用される。この場合、偏心体軸１４の支承部は、電動モータ２２のロータ２１の単一の支承部として機能するためにも十分に正確でありかつ安定している。

図示の実施形態では、偏心体軸１４は２つの偏心体１７，１８を有している。第１の偏心体１７は、第１の液圧シリンダ１５に支承されている。対称的な力伝達のために、第２の偏心体１８は第１の偏心体１７の両側で２つの部分に分けられている。この第２の偏心体１８には、第２の液圧シリンダ１６がフォーク状の接続部を介して支承されている。

代替的な構成（図示せず）では、１つの偏心体だけが設けられているに過ぎず、この偏心体にはコネクティングロッドの形態の伝達部材が配置されている。これにより、例えば上下に向けられた振動運動が生じ、この振動運動は、斜めに配置された締込み駆動装置７に伝達される。この場合、伝達部材に対する締込み駆動装置７の位置が、タンピングツール５に伝達される振動振幅を決定する。

偏心体ケーシング１２は、モータケーシング１１に対してシールリング１９によりシールされている。偏心体軸１４の、モータケーシング１１に面した端部２０には、電動モータ２２のロータ２１が配置されていて、偏心体軸１４と形状結合式に結合されている。図３に示した形状結合式の結合部２３は、ねじ締結部として形成されており、この場合、ロータ２１はセンタリング部により、偏心体軸１４に対して位置決めされている。

電動モータ２２は、トルクモータとして形成されている。この場合は、寸法設定を、タンピングユニットの実施形態に合わせることができる。定格トルクが変わらない場合には、例えば直径を拡大すると、モータ２２の構成の奥行きを減少させることができる。これにより、フライホイールマスとしてのロータ２１の作用も最適化することができる。コンパクトな構成形式はさらに、ロータ２１用の別個の支承部の省略によって達成される。

モータケーシング１１の内部には、電動モータ２２のステータ２４が配置されている。重要なのは、周方向と長手方向の両方において均一な空隙を保証するための、ロータ２１に対するステータ２４の正確な位置調整である。これは、偏心体ケーシング１２に対するモータケーシング１１のセンタリング部２５によって、簡単に達成される。

フライホイールマスを必要に応じてさらに増大するために、偏心体軸１４は、モータケーシング１１とは反対の側に、追加的なフライホイール２６を任意に有していてよい。さらに、偏心体軸１４には位置検出用の回転センサ２７が配置されていてよい。

図４には、トルクモータとして形成された電動モータ２２の、偏心体ケーシング１２にフランジ締結されたモータケーシング１１の別の実施形態が示されている。この場合、形状結合式の結合部２３は、偏心体軸１４の外側歯列およびロータ２１と結合されたブシュの内部歯列として形成されている。

トルクモータは、タンピングユニット１全体の組込み幅にポジティブな影響を及ぼす、小さな構成奥行きを有している。この構成形式は、偏心体軸１４に対してロータ２１を、かつ偏心体ケーシング１２に対してモータケーシング１１を、ステータ２４と共に、特に正確にセンタリングすることを可能にする。

ロータ２１およびステータ２４の汚染を排除するために、モータケーシング１１は、それ自体がシールされていると共に偏心体ケーシングに対してシールされている。モータケーシング１１の、ねじによって取り付けられたカバー３０は、電動モータ２２の迅速な点検を可能にする。

周方向においてモータケーシング１１を取り囲むように、複数の冷却通路２８が液体冷却用に配置されている。周方向において冷却通路２８を取り囲むように配置された複数の冷却リブ２９が、追加的な冷却を実現する。ポンプ（図示せず）によって、冷却液が冷却通路２８を通って連続的に案内され、これにより、作動中に生じる熱を運び去ることができる。したがって、高い外気温および強い日光照射の場合でも、電動モータ２２の過熱が確実に防がれる。

Claims (10)

1. 軌道（３）の枕木（２）を突き固めるためのタンピングユニット（１）であって、降下可能なツール支持体（４）と、対向して位置する突固めツール（５）とを備えており、各突固めツール（５）は旋回アーム（６）を介して、締込み運動を生じさせるための締込み駆動装置（７）と、振動運動を生じさせるための電気的な振動駆動装置（８）とに結合されている、タンピングユニット（１）において、
   前記電気的な振動駆動装置（８）は、電動モータ（２２）のロータ（２１）と共に偏心体ケーシング（１２）内でのみ支承された偏心体軸（１４）を有しており、前記電動モータ（２２）のステータ（２４）は、モータケーシング（１１）と共に前記偏心体ケーシング（１２）にフランジ締結されていることを特徴とする、タンピングユニット（１）。
2. 前記電動モータ（２２）は、インナロータとして形成されたトルクモータである、請求項１記載のタンピングユニット（１）。
3. 前記電動モータ（２２）に対応して水冷手段が配置されている、請求項１または２記載のタンピングユニット（１）。
4. 前記偏心体軸（１４）の、前記モータケーシング（１１）に面した端部（２０）に、前記ロータ（２１）との形状結合式の結合部（２３）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のタンピングユニット（１）。
5. 前記形状結合式の結合部（２３）は、前記偏心体軸（１４）の外側歯列および前記ロータ（２１）に結合されたブシュの内側歯列として形成されている、請求項４記載のタンピングユニット（１）。
6. 前記形状結合式の結合部（２３）は、ねじ締結部として形成されている、請求項４記載のタンピングユニット（１）。
7. 前記モータケーシング（１１）は、前記偏心体軸（１４）の貫通案内部において、前記偏心体ケーシング（１２）に対してシールリング（１９）によってシールされている、請求項１から６までのいずれか１項記載のタンピングユニット（１）。
8. 前記モータケーシング（１１）は、前記偏心体ケーシング（１２）に対してセンタリング部（２５）によって位置決めされている、請求項１から７までのいずれか１項記載のタンピングユニット（１）。
9. 前記偏心体軸（１４）は、複数の偏心部分を有しており、前記対向して位置するタンピングツール（５）に対応して、それぞれ異なる偏心部分が配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のタンピングユニット（１）。
10. 前記偏心体軸（１４）は、振動運動伝達用の伝達部材（１５）が支承された１つの偏心部分を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のタンピングユニット（１）。

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