阅读说明：本技术 一种含冷却装置的捣固装置振动部件及相应冷却方法 (Tamping device vibration part with cooling device and corresponding cooling method ) 是由 张宝明 叶永钦 刘刚 杨晓梅 符朗 汪宏 王红兵 常士家 蔡文涛 张峥明 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种含冷却装置的捣固装置振动部件,包括偏心振动轴(1)、振动轴承和振动轴承套,所述振动轴承内侧连接偏心振动轴(1),所述振动轴承外侧连接所述振动轴承套,所述振动轴承套外侧连接冷却装置。本发明通过采用含冷却装置的捣固装置振动部件并用于捣固装置,能够实现振动部件有效降温,能够实现捣固装置高频率作业,进一步提高捣固装置使用寿命,工程应用价值高。本发明还提供一种捣固装置振动部件冷却方法,通过在捣固装置振动轴部件的高温部位外周布置冷却装置,将冷却剂从冷却进口注入并流过冷却通道从冷却出口流出,从而带走高温部位热量,实现高温部位的冷却。(The invention relates to a vibrating component of a tamping device with a cooling device, which comprises an eccentric vibrating shaft (1), a vibrating bearing and a vibrating bearing sleeve, wherein the inner side of the vibrating bearing is connected with the eccentric vibrating shaft (1), the outer side of the vibrating bearing is connected with the vibrating bearing sleeve, and the outer side of the vibrating bearing sleeve is connected with the cooling device. According to the invention, the vibrating part of the tamping device with the cooling device is used for the tamping device, so that the vibrating part can be effectively cooled, the high-frequency operation of the tamping device can be realized, the service life of the tamping device is further prolonged, and the engineering application value is high. The invention also provides a cooling method for the vibrating part of the tamping device, which is characterized in that the cooling device is arranged on the periphery of the high-temperature part of the vibrating shaft part of the tamping device, and a coolant is injected from the cooling inlet and flows through the cooling channel and flows out from the cooling outlet, so that the heat of the high-temperature part is taken away, and the cooling of the high-temperature part is realized.)

一种含冷却装置的捣固装置振动部件及相应冷却方法

技术领域

本发明涉及铁路养护机械装备技术领域，尤其涉及一种含冷却装置的捣固装置振动部件及相应冷却方法。

背景技术

捣固作业是有砟铁路道床养护的主要工作之一，可有效提高道床稳定性，保证列车行驶安全。目前在铁路养护机械行业，广泛使用的捣固装置均采用机械偏心激振方式，利用偏心轴旋转产生振动。该偏心轴部件结构包括滚动轴承，轴承采用油脂润滑，通常偏心部位处的轴承工作温度在120℃左右，接近普通润滑脂的使用极限温度，当捣固装置频率需要提高时，偏心轴转速的提升会导致轴承温度上升，超过普通润滑脂的使用温度，且影响轴承使用寿命，转速提升幅度较大时，甚至超过轴承许用温度。由于现有捣固装置振动部件存在工作温度高且无法确保滚动轴承和润滑脂在高转速下正常工作的技术缺陷，因此亟待改进。

专利号为ZL201220390121.8的中国实用新型专利公开了一种振动轴承润滑冷却机构，轴承座安装在振动轮的轮体上，刮油器均布在轮体的圆周方向上，轴承座圆周方向均布有导油槽和导油孔，轴承座在紧邻振动轴承安装孔处有储油槽，导油孔将导油槽和储油槽相连通。由于该实用新型采用上述结构，刮油器随着振动轮一起滚动，刮油器将振动轮内的润滑油刮进刮油器的刮油槽内，当刮油器圆周运动到一定高度时，润滑油从槽型弯板的小端流出，部分润滑油流进轴承座的导油槽内，并经导油孔、储油槽进入振动轴承内，保证了振动轴承内有足够的润滑油进行润滑和冷却，延长振动轴承的使用寿命。但该实用新型仅适用于振动压路机的振动轮内振动轴承的润滑和冷却，不适用于捣固装置振动部件的冷却。因此仍需改进。

专利号为ZL201410496236.9的中国发明专利公开了一种振动球磨机驱动轴轴承套的冷却水套，轴承套的两端设有圆突台，轴承套的中部形成圆环形水套，与圆环形水套配合的两半水套圈与轴承套两端的圆突台内侧焊接；固定连接的两端头支承板和支承附板与轴承套两端的圆突台外侧焊接；与轴承套两端圆突台内圈配合的轴承压盖顶压轴承，轴承压盖通过螺栓与轴承套圆突台端面连接。该发明与现有结构相比：能提高冷却水套的加工质量和使用寿命，防止冷却水渗漏，降低焊接难度和减小维修工作量、节省维修费用。但该发明仅适用于振动球磨机驱动轴的轴承冷却，不适用于捣固装置振动部件的冷却。因此仍需改进。

专利号为ZL201711158797.8的中国发明专利公开了一种发动机轴承座冷却结构，属于发动机领域。该发明提出的发动机轴承座冷却方案对于发动机热端部件处的轴承座具有较好的冷却效果，通过降低轴承座的热载荷，使发动机工作过程中处于轴承座内腔的轴承振动减小，起到保护轴承的目的，提高发动机工作稳定性、延长轴承的使用寿命。但该发明仅适用于发动机轴承座冷却，不适用于捣固装置振动部件的冷却。因此仍需改进。

专利号为ZL201010137305.9的中国发明专利公开了一种振动锤的振动室轴承冷却润滑系统，其中。振动锤包括振动室、贮油杯、润滑油道、振动轴、轴承端盖、润滑油油池、轴承；振动室轴承冷却润滑系统包括2组二组强制润滑装置，它们分别固装于振动室的前后两侧面的外壁上并各自包括一安装在轴承端盖上之一上的油泵和通过油泵将润滑油从润滑油油池输送到轴承端盖对轴承进行强制润滑的润滑油供给机构；润滑油供给机构包含吸油管、出油管、分油块、润滑油管；强制润滑装置上设置油温传感器，对润滑油温度实时监控；该振动室轴承冷却润滑系统通过采用飞溅和强制润滑方式，保证振动室轴承在任何情况下都能得到可靠的润滑冷却，避免轴承发生咬死烧坏故障，有效延长轴承的使用寿命，确保振动室工作可靠。但该发明仅适用于振动锤的振动室轴承的润滑冷却，不适用于捣固装置振动部件的冷却。因此仍需改进。

发明内容

为了解决上述现有振动轴承润滑冷却机构、振动球磨机驱动轴轴承套的冷却水套、发动机轴承座冷却结构、振动锤的振动室轴承冷却润滑系统存在的技术缺陷，本发明提供了一种含冷却装置的捣固装置振动部件并用于捣固装置，能够降低振动轴轴承工作温度，实现捣固装置振动频率提升，延长捣固装置使用寿命。本发明采用的技术方案具体如下：

一种含冷却装置的捣固装置振动部件，包括偏心振动轴、振动轴承和振动轴承套，所述振动轴承内侧连接所述偏心振动轴，所述振动轴承外侧连接所述振动轴承套，所述振动轴承套外侧连接冷却装置。

优选的是，所述冷却装置包括冷却通道，所述冷却通道两端开有冷却进口和冷却出口。

在上述任一方案中优选的是，所述冷却通道采用槽道形式，所述冷却进口安装进口接头，所述冷却出口安装出口接头，所述冷却通道全面覆盖所述振动轴承套，以增加传热面积，增强冷却效果。

在上述任一方案中优选的是，所述偏心振动轴包括同心段和偏心段，所述振动轴承内侧连接于所述偏心振动轴的偏心段。

在上述任一方案中优选的是，所述同心段外侧安装支撑轴承，所述偏心段外侧安装振动轴承，由于所述偏心振动轴旋转使得所述偏心段产生振动，所述偏心段的振动轴承受到交变冲击载荷，高温现象明显，因此优选对所述偏心段处的振动轴承安装本冷却装置。

在上述任一方案中优选的是，所述偏心段优选布置至少两段，所述两段偏心段的偏心矢量数值相同，方向相反，使两偏心力相互抵消，使所述偏心振动轴同心段的支撑轴承受力良好。

在上述任一方案中优选的是，所述振动轴承及支撑轴承优选滚动轴承，或者根据捣固装置受力分别优选滚子轴承、球轴承或者其组合，也可根据需要选择滑动轴承。

在上述任一方案中优选的是，所述振动轴承套安装于所述振动轴承外侧，优选安装两套，一套采用单层结构，另一套采用双层结构，二者之间相互嵌套安装。

在上述任一方案中优选的是，包括隔圈、飞轮、紧固件等必要结构。

为了解决上述现有振动轴承润滑冷却方法、振动球磨机驱动轴轴承套的冷却方法、发动机轴承座冷却方法、振动锤的振动室轴承冷却润滑方法存在的技术缺陷，本发明提供一种捣固装置振动部件冷却方法，具体技术方案如下：

一种捣固装置振动部件冷却方法，在捣固装置振动轴部件的高温部位外周布置冷却装置，所述冷却装置至少包括冷却通道、冷却进口、冷却出口，将冷却剂从所述冷却进口注入，所述冷却剂流过冷却通道从所述冷却出口流出，从而带走高温部位热量，实现高温部位的冷却。

本发明与现有技术相比的有益效果是：通过采用含冷却装置的捣固装置振动部件并用于捣固装置，能够实现振动部件有效降温，能够实现捣固装置高频率作业，进一步提高捣固装置使用寿命，工程应用价值高。

附图说明

图1为按照本发明的含冷却装置的捣固装置振动部件的一优选实施例的结构示意图。

图2为按照本发明的含冷却装置的捣固装置振动部件中振动轴承套及冷却装置一优选实施例的结构示意图。

图3为按照本发明的含冷却装置的捣固装置振动部件中中振动轴承套及冷却装置的一优选实施例的内部结构示意图。

图4为按照本发明的含冷却装置的捣固装置振动部件中冷却通道的一优选实施例的立体图。

图5为按照本发明的含冷却装置的捣固装置振动部件的另一优选实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1偏心振动轴；11同心段；12偏心段；21振动轴承一；22振动轴承二；23振动轴承三；31振动轴承套一；32振动轴承套二；33振动轴承套三；41冷却装置一；42冷却装置二；421冷却通道；422冷却进口；423冷却出口；43冷却装置三；51支撑轴承一；52支撑轴承二；6隔圈；7飞轮；8紧固件。

具体实施方式

下面结合图1-5详细描述所述含冷却装置的捣固装置振动部件及冷却方法的优选技术方案：

实施例一：如图1所示，一种含冷却装置的捣固装置振动部件，包括偏心振动轴1、振动轴承、振动轴承套和冷却装置，所述振动轴承内侧连接偏心振动轴1，所述振动轴承外侧连接所述振动轴承套，所述振动轴承套外侧连接冷却装置。所述冷却装置包括冷却通道，所述冷却通道两端开有冷却进口和冷却出口，所述冷却通道优选采用槽道形式，所述冷却进口优选安装进口接头，所述冷却出口优选安装出口接头，所述冷却通道优选全面覆盖所述振动轴承套，以增加传热面积，增强冷却效果。

偏心振动轴1包括同心段11、偏心段12，图中所示实施例的偏心段12布置了三段，其中一段与另外两段的偏心矢量数值相同，方向相反，使得偏心力相互抵消，使得偏心振动轴同心段11的受力良好。

同心段11外侧安装支撑轴承，由于轴系包含两个支点，因此所述支撑轴承包括：支撑轴承一51、支撑轴承二52。偏心段12外侧安装所述振动轴承，所述振动轴承外侧安装振动轴承套。由于偏心振动轴1旋转使得偏心段12产生振动，偏心段12的所述振动轴承受到交变冲击载荷，高温现象明显，因此对偏心段12处的所述振动轴承安装所述冷却装置。所述冷却装置安装于所述振动轴承套外侧。本实施例中布置了三段偏心段12，因此所述振动轴承包括振动轴承一21、振动轴承二22、振动轴承三23；所述振动轴承套包括振动轴承套一31、振动轴承套二32、振动轴承套三33；所述冷却装置包括冷却装置一41、冷却装置二42、冷却装置三43。

本实施例中所述振动轴承和支撑轴承选择了四点角接触球轴承和圆柱滚子轴承搭配使用，所述四点角接触球轴承承受轴向力，所述圆柱滚子轴承承受径向力，因此本实施例所示振动部件可以同时承载轴向力和径向力。

本实施例中振动轴承套二32嵌套安装于振动轴承套一31和振动轴承套三33之间，可以使得振动激振力矢量共线，有利于捣固装置结构受力。

如图2及图3所示，以本实施例中振动轴承套二32和冷却装置二42为例说明冷却装置结构形式及安装方式。冷却装置二42安装于轴承套二32外侧，冷却装置二42包括冷却通道421、冷却进口422、冷却出口423。冷却进口422安装进口接头，冷却出口423安装出口接头。工作时，冷却剂从冷却进口422进入，通过冷却通道421，从冷却出口423流出，流动过程中带走轴承旋转产生的热量，以实现降温。冷却通道421全面覆盖轴承套二32，保证传热面积，增强冷却效果。

如图4所示为冷却通道421的结构形式，冷却通道421采用槽道形式，尽可能扩大槽道包裹范围，槽道两端开进口和出口。

图1所示含冷却装置的捣固装置振动部件还包括隔圈6、飞轮7、紧固件8等必要结构部件，隔圈6用于轴系布置时隔离各部件，保证各部件安全距离，飞轮7用于储存旋转动能，保证捣固装置正常工作。

实施例二：如图5所示，本实施例中所述振动轴承和支撑轴承仅采用圆柱滚子轴承，该实施例适用于振动轴部件仅承受径向力的情况。其余结构与实施例一相同。

实施例三：将实施例一中的所述四点角接触球轴承和圆柱滚子轴承搭配使用方案替换为圆锥滚子轴承成对使用方案，该实施例同样可以同时承载轴向力和径向力。其余结构与实施例一相同。

一种捣固装置振动部件冷却方法，实施该方法的是上述实施例中所包含的任一优选方案，具体方案如下：在捣固装置振动轴部件的高温部位外周布置冷却装置，所述冷却装置至少包括冷却通道、冷却进口、冷却出口，将冷却剂从所述冷却进口注入，所述冷却剂流过冷却通道从所述冷却出口流出，从而带走高温部位热量，实现高温部位的冷却。

上述各实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。