捣固车是广泛应用于新建铁路和铁路大修中的养路机械。捣固装置是捣固车的核心部件,它是利用加压、冲击或振动的原理使得轨枕底部的道碴重新排列,紧固密实,并使枕下支撑力量均衡的一种专用机械装置。论文在综合分析了国内外捣固装置及其激振技术的研究现状与进展的基础上,结合工程实际,指出现存捣固装置的激振技术在频率和振幅的连续可调等方面存在的问题,提出了应用于捣固装置的电液激振技术。电液激振器在一定频率内能增大输出推力、实现高振幅以及解决液压缸振动时的偏置撞缸,其关键技术是通过步进电机带动阀芯旋转、液流高频换向使得液压缸运动换向,以实现激振频率和振幅的控制。研制出阀芯旋转式四通高速换向阀和自动限位的微行程双作用激振液压缸所组成的电液激振器,克服在高频换向难以实现大流量的缺陷,满足了捣固装置不同工况的需求。论文的主要研究工作如下：1.结合新捣固装置的工作原理,主要对激振部分和下捣固臂进行数学建模分析。根据现有捣固装置的技术参数,以及捣固臂机构受力分析,完成了机械结构建模和设计,确定了装置中主要结构尺寸及电液激振器工作性能参数。利用虚拟样机技术及仿真软件平台Pro／E,建立新型捣固装置的虚拟样机,并进行运动学仿真。2.通过分别建立电液激振器和转阀的数学模型,对电液激振器和转阀的特性进行了分析研究。针对捣固装置激振性能的要求,确定了电液激振器的结构原理及主要参数,并基于所需的振动波形进行了阀口分析求解。研究了不同参数(阀芯转速、阀口轴向面积导通宽度、阻尼和供油压力)对电液激振器动态性能的影响。3.通过对转阀阀芯的受力情况进行分析,研究了阀芯旋转式四通高速换向阀阀芯的液动力矩和粘性摩擦力矩的生成机理和计算方法。探讨了结构参数(阀芯外径,阀芯和阀套的径向间隙,阀口轴向长度,阻尼比和转动惯量)对阀芯旋转式四通高速换向阀工作特性的影响。基于不同矩形阀口的阀芯结构,在考虑阀口压降对阀口过流面积影响的基础上,进一步分别对无环形槽阀芯和有环形槽阀芯建立对应的阀口过流面积模型以及其负载平均流量模型,对应用于捣固装置电液激振器的振动波形进行了具体数值分析。4.研制出应用于捣固装置的电液激振试验系统,通过流量计、ICP加速度传感器和压力传感器测取激振缸在20-60Hz频率范围内的工作流量、运动参数值和激振力,对理论结果进行验证。