全液压铁路路基渣石边坡整形机液压马达系统

        主机功能结构
        铁路路基渣石的边坡整形、维护及作业方式直接影响着铁路运输的快速性、安全性和经济性。传统的铁路路基渣石的维护保养主要有两种方式：一是靠人工用铁叉等工具来完成；二是采用机械在铁轨上完成对铁路路基渣石的边坡整形和维护。前者投入劳动力多、效率低、成本高、周期长；后者直接影响列车的运行效率和安全性。
        该整形机采用全液压控制，主要用于铁路路肩上的渣石边坡整形和维护作业。也可作为渣石在维护保养过程中的回填设备使用，具有成本低、操作简单、效率高等优点，并且不影响列车的正常运行。
        该机在铁路沿线长距离作业，供电比较困难，故采用内燃机作为液压系统的动力源，通过行走液压缸的间歇运动、水平液压缸驱动筢子平行往复移动以及筢子液压缸带动筢子上下往复运动，按指定程序进行循环动作，从而达到整形目的。筢子的高度及倾角可根据需要，通过系统中的液压阀及液压缸来调整。筢子的宽度大于每个循环所走的距离。由驻地到作业现场间的连续行走，采用液压马达来驱动。所有操作均可由一人独立完成。调整工作完成后，一个人操纵方向盘即可开始整形作业。
        为保证铁路路基渣石边坡整形机能连续工作，要求路肩宽度大于该机的工作宽度；设在路肩上的路标、电线杆等物距路轨的距离必须大于该机的工作宽度。
        液压系统及其工作原理
        图1所示为该机的液压系统原理图。系统的执行器有两组，一组为辅助执行器，包括行走双向定量液压马达39、筢子倾斜液压缸28和筢子升降液压缸35、36;另一组为整形作业执行器，包括筢子液压缸12、筢子水平移动液压缸13和整形机行走（工作时）液压缸14。 
                                                             
                                                                                                 图1铁路路基渣石整形机液压系统原理图
1-内燃机；2一双联液压泵；3、23-吸油过滤器；4、21-压力管路带污染指示过滤器； 5、18-压力表开关；6、19 -压力表；7、20-溢流阀；8、26、29、38-_位四通手动换向阀；9、10、11-=位四通机动换向阀；12 -筢子液压缸；13 -筢子水平移动液压缸； 14-整形机行走（工作时）液压缸；15、16、17-撞块；22、25-单向阀；24-手动液压泵； 27、30-双向液压锁；28-筢子倾斜液压缸；31、32、33、34-单向节流阀； 35、36-筢子升降液压缸；37-节流阀；39-行走双向定量液压马达；40-背压单向阀
        辅助执行器中的液压缸28以及液压缸35和36构成一个回路，其油源为双联液压泵中的小泵2-1，该泵的压力由溢流阀20设定并通过压力表19及其开关18观测。缸28和缸35、36的运动方向分别采用三位四通手动换向阀26和29控制；倾斜缸28调整筢子倾斜的位置，锁定由液压锁27实现；液压缸35和36驱动筢子齿尖接近或离开地面的位置，锁定由液压锁30实现；单向节流阀31～34用于控制液压缸35和36的升降同步及进油节流调速。手动液压泵24为系统的备用油源，用于液压系统或其他故障时，将筢子升离地面，以便用其他机械将整机拖离现场。
        液压马达39单独为一个回路，与整形作业执行器的三个液压缸12、13、14构成的另一回路，共用双联液压泵中的大泵2-2供油并用三位四通手动换向阀8实现两个回路的动作切换；泵2-2的压力由溢流阀7设定并通过压力表6及其开关5观测，该泵可以通过M型中位机能的三位四通手动换向阀8实现卸荷。液压马达的旋转方向和速度分别由三位四通手动换向阀38和节流阀37进油节流控制，单向阀40作背压阀使用，以提高马达的运动平稳性。液压缸12、13和14的运动方向分别采用二位四通手动换向阀9、10和三位四通机动换向阀11控制，换向阀9、10、11的工作位置切换分别由缸13、14和12上设置的行程撞块16、17和15的压下、脱开实现。
        整个液压系统的工作原理如下。
        1)辅助执行器的动作整形作业前通过各辅助执行器的动作完成如下准备工作。首先启动内燃机，使之达到最佳转速，驱动双联液压泵输出压力油。通过调整溢流阀7设定所需工作压力，将换向阀8切换至左位后，操纵换向阀38，液压泵2-2的压力油经阀8和阀37、阀38进入液压马达39的高压腔，使马达39按所需方向转动，驱动整形机向作业现场行走，行车速度由节流阀37的开度决定。到达现场后，整形机与铁路路轨成平行状态，朝路轨方向，调整好与路轨的距离；其次，通过调整溢流阀20设定使小泵2-1的工作压力，通过换向阀26切换控制倾斜缸28的伸缩，将筢子的倾角调整合适后，将换向阀26复至中位，液控单向阀27自动锁住缸28的所调位置；再次，通过操纵换向阀29控制筢子升降缸35和36的升降，调整筢子的高度，使筢子齿尖接近地面后，换向阀29复至中位，由液控单向阀30自动锁住筢子升降缸35和36所调位置，缸35和36的同步和速度由单向节流阀31、32、33和34的开度决定；筢子的倾角和高度调整完毕后，为节省动力和延长泵的寿命，可将小泵的压力调低。打开压力表开关5观察大泵2-2的工作压力是否为整形作业所需值，调整溢流阀7后，关闭压力表开关5。这时工作人员即可坐在整形机座位上操纵手动换向阀8，开始整形机的自动整形作业。
        2)整形作业执行器的动作 机器整形作业时，整个液压系统只要液压缸12、13、14动作，即可完成整形作业。动作原理如下：当整形机由行走液压缸14和行程撞块17推动，向前移动到所需距离后，撞块17作用于换向阀10使该阀切换至左位，液压泵2-2的压力油经阀8、10进入液压缸13的无杆腔（有杆腔经阀10向油箱排油），推动筢子由右向左（坐在整形机内面向前）水平移动，以筢住路肩上散落的渣石。当缸13移动工作到所设定的位置后，行程撞块16作用于换向阀9使其切换至左位，液压泵2-2的压力油经换向阀8、换向阀9进入液压缸12的上腔（下腔经阀9回油），带动筢子及渣石向上移动至所设定位置，渣石自动落在路基渣石的上部，从而完成一次渣石边坡整形工作。这时撞块15与换向阀11的阀心脱开使该阀复至右位，液压泵2-2的压力油经换向阀11进入行走液压缸14的左腔（后腔经阀11回油），使之后退，行程撞块17与换向阀10的阀心脱开使该阀复至右位，压力油经阀8和阀10进入缸13的有杆腔（无杆腔经阀10回油），使之快速由左向右推动筢子移动（即筢子水平退回）；同时行程撞块16与换向阀9的阀心脱开使该阀复至右位，压力油经阀8、阀9进入液压缸12的下腔（上腔经阀9回油），带动筢子向下移动到设定位置。在缸12的带动下，行程撞块15作用于换向阀11的阀心使该阀切换至左位，压力油经换向阀11进入行走液压缸14的右腔，带动整形机向前移动，第二次边坡整形工作开始。
        3)撤离现场整形机结束边坡整形作业离开现场前，用小泵2-1供油通过缸28和缸35、缸36的动作，将筢子的倾角和高度分别调整到适当位置，筢子水平移动缸13应在初始位置（即退到最右面的位置）。即可撤离作业现场。
        (3)技术特点
        1)该铁路路基渣石边坡整形机采用全液压驱动，成本低，自动化程度高，节省了人力，作业效率高，不影响列车正常运行。
        2)液压系统采用双定量泵双回路开式进油节流调速油路，备有手动液压泵，运行安全可靠，多执行器间动作互不干扰。
        3)辅助液压缸采用手动换向，采用双向液压锁实现液压缸的既定位置锁定；通过进出口设置单向节流阀调整同步液压缸的升降速度（进油节流调速）。
        4)整形作业执行器采用行程控制方式（行程撞块和机动换向阀）实现三个液压缸的动作顺序转换，调整简便。