捣固镐用万向节及捣固镐的制作方法

1.本实用新型涉及铁路养护机械技术领域，尤其涉及一种捣固镐用万向节及捣固镐。


背景技术：

2.捣固镐是一种用于铁路施工和养护作业中的一种小型铁路养护机械，它主要应用于铁路道碴捣固作业。捣固镐的振捣棒振动产生对道碴的振动力，该振动力克服了道碴之间的摩擦力，并使道碴成“流动状态”，从而使道碴向较稳定的方位移动，使轨枕下的道碴更加密实。
3.现有技术中，用于铁路石碴捣固的高频捣固镐主要采用行星滚锥式。捣固镐的振捣棒一端支撑在大游隙轴承上，另一端悬空。当传动轴旋转时，振捣棒除了绕其轴线自转外，同时还沿着镐筒内壁的滚道作周期的反向公转运动，从而使镐筒产生高频振动。在此过程中，游隙轴承的内圈除了跟随振捣棒做旋转运动，同时也会做扭摆运动。高频的振动和扭摆运动导致轴承润滑不畅、使用工况恶劣，容易产生高温，从而导致轴承高温磨损，需要经常更换轴承。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种捣固镐用万向节及捣固镐，用以解决现有技术中捣固镐内轴承工况恶劣、容易出现高温磨损缺陷，实现改善轴承工况、提高轴承使用寿命。
5.本实用新型提供一种捣固镐用万向节，包括：
6.连接件，所述连接件适于与传动轴连接；
7.套管，所述套管套设于所述连接件的外周，且所述套管的内壁设有沟槽，所述沟槽沿所述套管的轴线方向延伸；
8.输出轴，所述输出轴的一端嵌设于所述套管内，且所述输出轴的一端设有凹槽；
9.滚动件，所述滚动件嵌设于所述沟槽与所述凹槽之间。
10.根据本实用新型提供的一种捣固镐用万向节，所述输出轴的一端为球状结构，所述凹槽设于所述球状结构的外球面上。
11.根据本实用新型提供的一种捣固镐用万向节，所述连接件的一端设有配合部，所述球状结构与所述配合部配合。
12.根据本实用新型提供的一种捣固镐用万向节，所述套管朝向输出轴的一端内壁为弧形面，所述弧形面与所述球状结构适配。
13.根据本实用新型提供的一种捣固镐用万向节，所述沟槽的数量为3道-8道，且所述沟槽沿套管周向方向间隔分布；
14.所述凹槽的数量与所述沟槽的数量相同。
15.根据本实用新型提供的一种捣固镐用万向节，所述套管外圆周上设有挡块。
16.根据本实用新型提供的一种捣固镐用万向节，所述连接件与所述套管螺纹连接。
17.本实用新型还提供一种捣固镐，包括：
18.传动轴；
19.万向节，所述万向节为如上所述的捣固镐用万向节，所述万向节与所述传动轴连接；
20.振捣棒，所述振捣棒与所述万向节连接；
21.镐筒，所述万向节与所述振捣棒嵌设于所述镐筒套内；
22.轴承，所述轴承的外圈与所述镐筒连接，所述轴承的内圈与所述万向节连接。
23.根据本实用新型提供的一种捣固镐，所述振捣棒的一端与所述捣固镐用万向节的输出轴螺纹连接，所述振捣棒的另一端悬空。
24.根据本实用新型提供的一种捣固镐，还包括弹性挡圈，所述弹性挡圈与所述轴承的外圈相抵，
25.所述套管外圆周上设有挡块，所述挡块与所述轴承的内圈相抵。
26.本实用新型提供的捣固镐用万向节，通过将滚动件嵌设于沟槽与凹槽之间，从而将输出轴的一端与套管连接。当输出轴发生摆动时，滚动件在沟槽和凹槽之间滚动，滚动件与连接套管和输出轴均有接触，并对输出轴提供支撑力。此外，当套管旋转时，滚动件还可以限制沟槽与凹槽之间的相对位移，从而带动输出轴转动。如此，可以实现传动轴和输出轴之间变角度传递动力。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本实用新型提供的捣固镐的剖视图；
29.图2是图1的局部放大图ⅰ；
30.图3是本实用新型提供的捣固镐用万向节的轴套的剖视图；
31.图4是本实用新型提供的捣固镐用万向节的轴套的结构示意图；
32.图5是本实用新型提供的捣固镐用万向节的输出轴的结构示意图。
33.附图标记：
34.100、捣固镐；
35.110、传动轴；111、第一连接部；112、软轴；113、第二连接部；
36.120、万向节；
37.121、连接件；1211、配合部；
38.122、套管；1221、沟槽；1222、弧形面；1223、挡块；1224、安装槽；
39.123、输出轴；1231、球状结构；1232、凹槽；
40.124、滚动件；
41.130、振捣棒；
42.140、镐筒；
43.150、轴承；160、孔用弹性挡圈；170、轴用弹性挡圈。
具体实施方式
44.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.下面结合图1-图5描述本实用新型的捣固镐用万向节及捣固镐。可以理解的是，捣固镐是一种用于铁路施工和养护作业中的一种小型铁路养护机械，它主要应用于铁路道碴捣固作业。捣固镐的振捣棒振动产生对道碴的振动力，该振动力克服了道碴之间的摩擦力，并使道碴成“流动状态”，从而使道碴向较稳定的方位移动，使轨枕下的道碴更加密实。目前，用于铁路石碴捣固的高频捣固镐主要采用行星滚锥式。捣固镐的振捣棒一端支撑在大游隙轴承上，另一端悬空。当传动轴旋转时，传动轴带动振捣棒旋转，振捣棒除了绕其轴线自转外，同时还沿着镐筒内壁的滚道作周期的反向公转运动，从而使镐筒产生高频振动。
46.参见图1与图2所示，根据本实用新型实施例的捣固镐用万向节120，包括：连接件121、套管122、输出轴123和滚动件124。
47.具体而言，连接件121适于与传动轴110连接，套管122套设于连接件121的外周，动力通过传动轴110和连接件121传递至套管122，以带动套管122旋转。
48.参见图2与图3所示，套管122的内壁设有沟槽1221，沟槽1221沿套管122的轴线方向延伸。输出轴123的一端嵌设于套管122内，且输出轴123的一端设有凹槽1232，滚动件124嵌设于沟槽1221与凹槽1232之间，以连接套管122与输出轴123。当输出轴123摆动一定角度时，滚动件124在沟槽1221和凹槽1232之间滚动，滚动件124与连接套管122和输出轴123均有接触，并对输出轴123提供支撑力。此外，当套管122旋转时，滚动件124还可以限制沟槽1221与凹槽1232之间的相对位移，从而套管122可以带动输出轴123旋转。如此，可以实现传动轴110和输出轴123之间变角度传递动力。
49.根据本实用新型实施例的捣固镐用万向节120，通过将滚动件124嵌设于沟槽1221与凹槽1232之间，从而将输出轴123的一端与套管122连接。当输出轴123发生摆动时，滚动件124在沟槽1221和凹槽1232之间滚动，滚动件124与连接套管122和输出轴123均有接触，并对输出轴123提供支撑力。此外，当套管122旋转时，滚动件124还可以限制沟槽1221与凹槽1232之间的相对位移，从而带动输出轴123转动。如此，可以实现传动轴110和输出轴123之间变角度传递动力。
50.参见图2与图5所示，根据本实用新型的一些实施例，输出轴123的一端为球状结构1231，球状结构1231嵌设于套管122内。凹槽1232设于球状结构1231的外球面上。在一些实施例中，凹槽1232可以为半球状槽，凹槽1232与沟槽1221的位置相对应。从而，凹槽1232与沟槽1221之间形成滚动件124的运动空间。这样，当输出轴123摆动时，滚动件124滚动以支撑输出轴123，球状结构1231可在套管122内灵活转动，有利于增大输出轴123的摆动范围。
51.根据本实用新型的一些实施例，沟槽1221的数量为3道-8道，且沟槽1221沿套管122周向方向间隔分布。凹槽1232的数量与沟槽1221的数量相同，凹槽1232与沟槽1221一一对应。例如，在图3与图4中，套管122的内壁设有3道沟槽1221，3道沟槽1221沿着套管122周向均匀间隔设置。沟槽1221的数量可以为3道、5道、8道，当沟槽1221的数量较多时，滚动件
124和输出轴123的接触面增大，有利于提高输出轴123的承载能力。
52.根据本实用新型的一些实施例，连接件121的一端设有配合部1211，球状结构1231与配合部1211配合。参见图2所示，连接件121朝向输出轴123的一端，自连接件121的外表面向内凹陷形成配合部1211。连接件121设有配合部1211的一端与输出轴123的一端相抵，以对输出轴123进行轴向定位。同时，配合部1211对球状结构1231的运动具有导向作用，当输出轴123旋转或者摆动时，输出轴123的球状结构1231沿着配合部1211转动。
53.参见图2与图3所示，根据本实用新型的一些实施例，套管122朝向输出轴123的一端内壁为弧形面1222，弧形面1222与球状结构1231适配。弧形面1222和配合部1211均与球状结构1231配合，从而球状结构1231可以沿着弧形面1222和配合部1211灵活地转动，当输出轴123发生摆动时，滚动件124在沟槽1221和凹槽1232之间滚动，同时套管122内的弧形面1222与输出轴123的球状结构1231配合，以支撑输出轴123；且弧形面1222和配合部1211的设置可以增大球状结构1231与套管122内壁的接触面积，从而提高万向节120的承载能力。
54.在一些实施例中，套管122朝向输出轴123的一端的端口呈喇叭状。这样，在套管122朝向输出轴123的一端，套管122的内部形成先收拢后张开的通道。从而可以减少润滑油的流失、保持球状结构1231的润滑，同时可以增大输出轴123的摆动范围。
55.在本实用新型的一些实施例中，套管122的外圆周上设有挡块1223。例如，在图3与图4中，套管122的外圆周上凸出设有挡块1223，挡块1223为环状结构，且挡块1223具有两条平行的直线对边。这样便于万向节120的安装和定位。
56.根据本实用新型的一些实施例，连接件121与套管122螺纹连接。例如，连接件121上加工有外螺纹，套管122的内壁设有内螺纹，从而将连接件121与套管122固定连接；或者，套管122上设有通孔，连接件121上设有螺纹孔，连接件121与套管122通过螺钉连接，这样可以适应传动轴110正转和反转时的工况。当然，连接件121与套管122的连接方式不限于此，在一些实施例中，连接件121和套管122之间也可以通过卡接的方式连接。
57.参见图1与图2所示，根据本实用新型实施例的捣固镐100，包括：传动轴110、万向节120、振捣棒130、镐筒140和轴承150。
58.具体而言，万向节120为如上所述的捣固镐用万向节120，万向节120与传动轴110连接，传动轴110将动力传递至万向节120。振捣棒130与万向节120连接，动力通过万向节120传递至振捣棒130，以带动振捣棒130旋转。万向节120与振捣棒130嵌设于镐筒140套内，镐筒140将万向节120和振捣棒130与工作环境隔离，以保护万向节120和振捣棒130。轴承150的外圈与镐筒140连接，轴承150的内圈与万向节120连接，轴承150的内圈套设于万向节120的套管122的外圆周面上，轴承150起到支撑万向节120的作用。
59.由于万向节120可以实现变角度传动，万向节120连接在传动轴110和振捣棒130之间，因此，当振捣棒130发生摆动时，万向节120的输出轴123也发生摆动，从而避免轴承150承受摆动运动，改善了轴承150的工况，有利于提高轴承150的使用寿命。
60.根据本实用新型实施例的捣固镐100，通过将万向节120连接在传动轴110和振捣棒130之间，从而将动力从传动轴110传递至振捣棒130。当振捣棒130发生摆动时，万向节120的输出轴123也发生摆动，从而避免轴承150承受摆动运动，改善了轴承150的工况，有利于提高轴承150的使用寿命。
61.参见图1所示，根据本实用新型的一些实施例，振捣棒130的一端与捣固镐用万向
节120的输出轴123螺纹连接，振捣棒130的另一端悬空。捣固镐100工作时，传动轴110将扭矩传递至万向节120，带动万向节120旋转，从而带动振捣棒130旋转。由于振捣棒130的另一端悬空，在离心力的作用下，振捣棒130的轴线会偏出一定的角度。在一些实施例中，镐筒140内壁还设有滚道，振捣棒130转动时，振捣棒130的另一端与滚道贴合，并沿滚道滚动。即此时振捣棒130做行星运动，振捣棒130既绕自身轴线自转，也绕镐筒140的轴线公转，从而产生高频振动。
62.由于万向节120可以实现变角度传动，当振捣棒130做公转运动时，万向节120的输出轴123除了跟随套管122旋转，也跟随振捣棒130摆动。而套管122及与套管122连接的轴承150不跟随振捣棒130摆动。这样，可以避免轴承150同时承受旋转运动和摆动运动，从而改善了轴承150的工况，减少轴承150发生润滑不畅、高温磨损的情况。
63.参见图1所示，根据本实用新型的一些实施例，传动轴110包括第一连接部111、软轴112和第二连接部113。其中，第一连接部111与捣固镐100的动力源连接，第二连接部113与连接件121连接。在一些实施例中，第二连接部113与连接件121可以通过螺纹连接。使用软轴112传动可以实现传动部件间的非直线传动或非同一平面间传动，从而简化传动机械。同时，软轴112还具有缓和冲击、传动精度高的优点。
64.根据本实用新型的一些实施例，捣固镐100还包括弹性挡圈，弹性挡圈与轴承150相抵，套管122外圆周上设有挡块1223，挡块1223与轴承150的内圈相抵。例如，在图2中，弹性挡圈包括孔用弹性挡圈160和轴用弹性挡圈170，套管122的外周壁和镐筒140的内壁均设有安装槽1224，轴用弹性挡圈170嵌设于套管122上的安装槽1224内，且轴用弹性挡圈170的部分突出于安装槽1224，轴用弹性挡圈170突出的部分与轴承150内圈的一端相抵；套管122外圆周上的挡块1223与轴承150内圈的另一端相抵；孔用弹性挡圈160嵌设于镐筒140内的安装槽1224内，且孔用弹性挡圈160的部分突出于安装槽1224，弹性挡圈160突出的部分与轴承150外圈的另一端相抵。从而将轴承150与镐筒140、套管122固定连接。
65.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种捣固镐用万向节，其特征在于，包括：连接件，所述连接件适于与传动轴连接；套管，所述套管套设于所述连接件的外周，且所述套管的内壁设有沟槽，所述沟槽沿所述套管的轴线方向延伸；输出轴，所述输出轴的一端嵌设于所述套管内，且所述输出轴的一端设有凹槽；滚动件，所述滚动件嵌设于所述沟槽与所述凹槽之间。2.根据权利要求1所述的捣固镐用万向节，其特征在于，所述输出轴的一端为球状结构，所述凹槽设于所述球状结构的外球面上。3.根据权利要求2所述的捣固镐用万向节，其特征在于，所述连接件的一端设有配合部，所述球状结构与所述配合部配合。4.根据权利要求2所述的捣固镐用万向节，其特征在于，所述套管朝向输出轴的一端内壁为弧形面，所述弧形面与所述球状结构适配。5.根据权利要求1所述的捣固镐用万向节，其特征在于，所述沟槽的数量为3道-8道，且所述沟槽沿套管周向方向间隔分布；所述凹槽的数量与所述沟槽的数量相同。6.根据权利要求1所述的捣固镐用万向节，其特征在于，所述套管外圆周上设有挡块。7.根据权利要求1所述的捣固镐用万向节，其特征在于，所述连接件与所述套管螺纹连接。8.一种捣固镐，其特征在于，包括：传动轴；万向节，所述万向节为权利要求1-7任一项所述的捣固镐用万向节，所述万向节与所述传动轴连接；振捣棒，所述振捣棒与所述万向节连接；镐筒，所述万向节与所述振捣棒嵌设于所述镐筒套内；轴承，所述轴承的外圈与所述镐筒连接，所述轴承的内圈与所述万向节连接。9.根据权利要求8所述的捣固镐，其特征在于，所述振捣棒的一端与所述捣固镐用万向节的输出轴螺纹连接，所述振捣棒的另一端悬空。10.根据权利要求8所述的捣固镐，其特征在于，还包括弹性挡圈，所述弹性挡圈与所述轴承相抵，所述套管外圆周上设有挡块，所述挡块与所述轴承的内圈相抵。

技术总结
本实用新型涉及铁路养护机械技术领域，尤其涉及一种捣固镐用万向节及捣固镐。捣固镐用万向节包括连接件、套管、输出轴和滚动件，连接件适于与传动轴连接，套管套设于连接件的外周，且套管的内壁设有沟槽，沟槽沿套管的轴线方向延伸，输出轴的一端嵌设于套管内，且输出轴的一端设有凹槽，滚动件嵌设于沟槽与凹槽之间。通过将滚动件嵌设于沟槽与凹槽之间，从而将输出轴的一端与套管连接。当输出轴发生摆动时，滚动件在沟槽和凹槽之间滚动，滚动件与连接套管和输出轴均有接触，并对输出轴提供支撑力。此外，当套管旋转时，滚动件还可以限制沟槽与凹槽之间的相对位移，从而带动输出轴转动。如此，可以实现传动轴和输出轴之间变角度传递动力。动力。动力。


技术研发人员：杨晖 张兴俊 张海水 柴立斌
受保护的技术使用者：北京安创工研科技有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/7/17