王 滔，刘 欢，王 黎，王 杰

（四川大学机械工程学院，四川 成都 610065）

1 引言

捣固镐是一种广泛应用于铁路施工、维修作业中的小型养护机械，主要应用于铁路道碴的捣固作业[1]。冲击系统是捣固镐的核心部分，它是一种以高压气体为动力，驱动冲击内筒往复运动，将气体压力能转化为机械能，使得轨枕底部道碴重新排列的专用机械装置[2]。目前，国内市场由Atlas Copco、Wacker Neuson等国外品牌主导。国内对捣固镐的研究只是一种局部化的工作，主要是在国外已有的技术基础上，对局部零件进行优化研究，但国产捣固镐在技术设计水平上整体还存在较大差距。文献[3]对捣固镐激振力的评测方法进行了系统的研究；文献[4]使用有限元分析软件ANSYS，针对ZCD-300型捣固镐进行了振动特性分析，得到了该型捣固镐工作状态下手持装置的固有频率和振型；文献[5]研究了材料在冲击载荷下的动态断裂问题；文献[6]针对冲击机具作业时的能量传递进行了研究，阐明了冲击能量的转化过程。

作业时，捣固镐的冲击内筒直径及质量对冲击系统运动特性及输出冲击能影响极大。而对于捣固镐冲击系统中冲击内筒的交变运动特性分析及结构参数影响，研究较少。鉴于此，以内燃冲击捣固镐为对象，提出基于AMESim仿真软件的数值研究方法，进行数学建模并模拟分析，得到捣固镐的运动特性为该类产品的设计及性能改进提供理论依据。

2 捣固镐冲击锤工作原理

内燃捣固镐结构简图，如图1所示。……