[发明专利]液压旋拧设备、其控制方法以及轨道工作装置

说明书

本申请公开了一种液压旋拧设备、其控制方法以及轨道工作装置。该液压旋拧设备包括：旋拧装置，其包括旋拧机构和升降机构；液压系统和电控系统，其通过液压系统来控制旋拧机构的旋拧方向、速度及扭矩，使其接合目标零件前，以第一拧紧速度旋转；接合目标零件后以第二拧紧速度旋转直至目标零件达到第一拧紧扭矩阈值；然后以第三拧紧速度旋转直至目标零件达到第二拧紧扭矩阈值；电控系统还通过液压系统来控制升降机构的升降方向及速度；其中，第一拧紧速度和第三拧紧速度均小于第二拧紧速度；第二拧紧扭矩阈值大于第一拧紧扭矩阈值。本申请实现了旋拧扭矩与速度的无级调节，误差小，可靠性强，重复精度高。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体而言，涉及一种用于轨道工作装置的液压旋拧设备及其控制方法。

背景技术

铁路运输是现代交通运输中一种重要的方式。我国实施了六次全路范围既有线路大提速，现在的高速客运专线的最高速度达到了350km/h。为了实现线路的提速，并保证列车运行的安全、正点，必须使铁道线路保持良好状态，这就要按规定的计划对铁路线路进行经常的维修与保养。轨道工作装置能够用于对铁路线路进行维修与保养作业，常见的轨道工作装置的示例如：铁路轨道扣件道钉养护作业车、铁路道碴整平车等。

铁路轨道扣件的养护是铁路工务部门的重要作业项目。主要包括扣件螺钉松紧、扣件涂油防锈、扣件除锈去污、损坏扣件更换等，其中扣件螺钉松紧及涂油防锈可使扣件保持健康状态，有效延长扣件使用寿命。常见的扣件螺栓问题包括连接螺栓出现松动、裂纹、锈蚀、折断等缺陷，如果不能得到及时解决，将会对车辆的运行安全造成极大危害。

作为对铁路线路进行维修与保养作业的过程中的一环，需要拆除及重新安装铁路轨道扣件的道。该作业过程具有明确的国家标准规定。具体而言，根据国家铁路行业标准TB/T3099-2004《扣件道钉机动扳手通用技术条件》规定，在设定工作范围内，机械传送扳手拧紧扭矩误差不大于拧紧扭矩的±10%；液压传动扳手拧紧扭矩误差不大于拧紧扭矩的±5%。

目前采用的各类扳手虽然可以满足国家标准的规定，但还存在其他方面的不足。例如，现有的机械转动扳手主要采用弹簧加压的离合器来控制扭矩。对于此类扳手，经过长时间使用，其弹簧容易发生疲劳，离合器也磨损较快，造成扭矩不精确，特别是扭矩的重复使用精度低。再如，现有的液压传动扳手主要通过液压马达直接驱动来控制扭矩，对于此类扳手，其不能精确地控制液压马达的工作转速，会引起扭矩冲击，造成扭矩不精确。又如，现有的机动扳手扭矩误差较大，也没能很好的解决扭矩精确控制问题。

对于另一类现有技术而言，其虽然能对液压传动扳手的实时监控以防止过度拧紧及提供相应的调控过程。如通过对液压传动扳手在拧紧目标零件过程中的实时扭矩进行监控，当其超过设定值时，停止拧紧目标零件，并进行反向旋转来拧松卸载目标零件，随后再次进行拧紧。该调控过程具有相对较长的耗时、会影响作业效率，同时反复的正反向旋拧目标零件，可能会影响其螺纹寿命与使用可靠性。

发明内容

本申请提供一种改进的液压旋拧设备、其控制方法以及轨道工作装置，以解决或至少缓解现有的液压旋拧设备存在的扭矩精度不足或存在扭矩冲击的技术问题。

为实现本申请的至少一个目的，根据本申请的一个方面，提供一种液压旋拧设备，其包括：旋拧装置，其包括旋拧机构及升降机构；液压系统，其用于驱动所述旋拧机构及所述升降机构；电控系统，其配置成通过控制所述液压系统来控制所述旋拧机构的旋拧方向、旋拧速度及旋拧扭矩，使得所述旋拧机构在接合目标零件前，以第一拧紧速度旋转，在接合目标零件后直至对目标零件的旋拧扭矩达到第一拧紧扭矩阈值前，以第二拧紧速度旋转；且在对目标零件的旋拧扭矩达到第一拧紧扭矩阈值后直至达到第二拧紧扭矩阈值前，以第三拧紧速度旋转；所述电控系统还用于通过所述液压系统来控制所述升降机构的升降方向及升降速度；其中，所述第二拧紧速度大于所述第一拧紧速度，且所述第二拧紧速度大于所述第三拧紧速度；且所述第二拧紧扭矩阈值大于所述第一拧紧扭矩阈值。