СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ЩЕБНЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ И ШПАЛОПОДБИВОЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК E01B27/16 

Изобретение относится к строительству и ремонту железнодорожного пути.

Известен способ уплотнения щебня железнодорожного пути, заключающийся в том, что рельсошпальную решeтку поднимают в заданное положение и в зоне еe подъeмки воздействуют на щебень при помощи подбивочного органа, одновременно непрерывно перемещаемого вдоль пути и совершающего уплотнительное движение, направленное к оси пути [1]
Известна шпалоподбивочная машина, содержащая опирающуюся на ходовые тележки раму, смонтированные на ней базовую измерительную систему, подбивочный агрегат, включающий подбивочные органы, установленные по меньшей мере по два с обеих сторон от продольной плоскости симметрии машины с возможностью перестановки по высоте и перемещения к продольной плоскости симметрии машины соответствующими приводами и установки за торцами шпал пути, и подъeмно-рихтовочный агрегат, расположенный перед подбивочным агрегатом по направлению работы машина [2]
Техническим результатом изобретения является повышение производительности и эффективности путем обеспечения стабилизации пути после отсыпки чистого щебня при строительстве железнодорожного пути или его ремонте.

Для достижения этого в способе уплотнения щебня железнодорожного пути, заключающемся в том, что рельсошпальную решeтку поднимают в заданное положение и в зоне еe подъeмки воздействуют на щебень при помощи подбивочного органа, одновременно непрерывно перемещаемого вдоль пути и совершающего уплотнительное движение, направленное к оси пути, на щебень воздействуют уплотнительным движением треугольной траектории.

При этом расстояние между крайними точками нижней зоны треугольной траектории составляют по меньшей мере 150 мм.

Для достижения указанного технического результата в шпалоподбивочной машине для осуществления способа уплотнения щебня железнодорожного пути, содержащей опирающуюся на ходовые тележки раму, смонтированные на ней базовую измерительную систему, подбивочный агрегат, включающий подбивочные органы, установленные по меньшей мере по два с обеих сторон от продольной плоскости симметрии машины с возможностью перестановки по высоте и перемещения к продольной плоскости симметрии машины соответствующими приводами и установки за торцами шпал пути, и подъeмно-рихтовочный агрегат, расположенный перед подбивочным агрегатом по направлению работы машины, подбивочные органы установлены с возможностью перемещения приводом вдоль по меньшей мере одной направляющей, которая установлена на раме горизонтально поперек машины, и смонтированы на указанной направляющей при помощи расположенных перпендикулярно продольной плоскости симметрии машины параллелограммных подвесок, нижнее звено которых представляет собой гидравлический цилиндр, а верхнее соединено с приводом перестановки по высоте.

Кроме этого, подбивочные органы смонтированы на указанной направляющей при помощи одного держателя, на котором закреплены параллелограммные подвески, подбивочные органы, расположенные с каждой из сторон от продольной плоскости симметрии машины, соединены между собой пластиной, расположенной вдоль машины и саязанной с параллелограммной подвеской, машина снабжена датчиками перемещения для управления гидравлическими цилиндрами и приводом перестановки по высоте подбивочных органов, а каждый датчик перемещения выполнен индуктивным и состоит из двух перемещаемых относительно друг друга тяг, одна из которых соединена с шарниром крепления указанного нижнего звена, при этом указанная направляющая установлена на раме с возможностью перемещения вдоль неe приводом, подъeмно-рихтовочный агрегат расположен примерно посередине между ходовыми тележками и соединeн с рамой при помощи тяги, шарнирно соединëнной с рамой в зоне передней по направлению работы машины ходовой тележки, причем машина снабжена смонтированным на подъeмно-рихтовочном агрегате эксцентриковым приводом для создания горизонтальных колебаний и смонтированной между подбивочным и подъeмно-рихтовочным агрегатами измерительной тележкой, опирающейся на катки с ребордами, соединeнные с приводом прижатия реборд к боковым сторонам головок рельсов и несущей регулируемую по высоте штангу, соединeнную с датчиком продольного профиля пути базовой измерительной системы.

Машина также снабжена смонтированным в задней по направлению работы машины части на измерительной тележке датчиком уровня, соединeнным с пультом управления для управления приводами подъeма пути подъeмно-рихтовочного агрегата и по меньшей мере одним агрегатом для стабилизации пути, установленным на раме в зоне подбивочного агрегата с возможностью перестановки по высоте приводом и несущим эксцентриковый привод для создания горизонтальных поперечных колебаний, при этом подбивочный и подъeмно-рихтовочный агрегаты смонтированы на дополнительной раме, одним концом опирающейся на тележку, а другим соединeнной с рамой машины с возможностью перемещения вдоль неe приводом.

Кроме этого, машина снабжена агрегатом для стабилизации пути и подборщиком щебня, включающим щeтку, вращающуюся вокруг горизонтальной поперечной оси, и по меньшей мере одним планировщиком балласта, установленным на раме перед и/или за подбивочным агрегатом, причем подборщик щебня и агрегат для стабилизации пути расположены последовательно за подбивочным агрегатом по направлению работы машины.

На фиг. 1 изображена шпалоподбивочная машина, общий вид; на фиг.2 часть машины, план; на фиг. 3 увеличенное изображение подбивочного агрегата; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 варианты выполнения подбивочного агрегата; на фиг. 7 11 варианты выполнения шпалоподбивочной машины.

Шпалоподбивочная машина 1 для уплотнения щебня железнодорожного пути 2 содержит раму 4, опирающуюся на ходовые тележки 3, мотор 5 с приводом 6 ходовых тележек 3 и кабиной 7 водителя с центральным пультом 8 управления. Связанная со шпалоподбивочной машиной базовая измерительная система 9 по измерению положения пути состоит из трeх разнесeнных вдоль машины измерительных тележек 10, соединeнных с рамой 4 машины с возможностью перестановки по высоте, а также натянутых тросов 11 и датчика 12 положения пути в продольном профиле.

Рама 4 соединена с размещeнными между тележками 3 подбивочным агрегатом 13, регулируемым по высоте, а также непосредственно установленным перед ним подъeмно-рихтовочным агрегатом 14. Подъëмный и рихтовочный приводы 15, 16 входят в состав агрегата 14, шарнирно соединeнного в зоне передней тележки 3 с помощью проходящей в продольном направлении тяги 17 с рамой 4.

Агрегат 14 выполнен с обкатывающимися ребордами по рельсам с их наружной стороны подъeмными роликами 18 и имеет нагружаемый от привода эксцентрик 19 для создания горизонтальных колебаний, перпендикулярных продольному направлению пути. На задней измерительной тележке 10 установлен датчик 20 уровня.

Подбивочные органы, размещенные напротив друг друга в поперечном направлении машины (фиг. 4), установлены на держателе 21, который подвижно закреплен на поперечной направляющей 22, расположенной горизонтально и перпендикулярно продольной плоскости симметрии машины и связан с приводом 23 поперечного перемещения. Перед торцами шпал располагают подбивочные органы 24, закреплeнные каждый на пластине 25, проходящей вдоль машины и связанной с держателем 21 с помощью двух перпендикулярных продольной плоскости симметрии машины параллелограммных подвесок 26. Последняя состоит из двух размещeнных друг над другом перпендикулярно продольной плоскости симметрии машины параллельных звеньев 27, нижнее из которых представляет собой гидравлический цилиндр 28.

Оба верхних параллельных звена 27 подбивочного агрегата 13 соединены друг с другом держателем 29, расположенным вдоль машины и шарнирно соединeнным посредством рычага 30 с приводом 31 перестановки по высоте.

С шарнирами 32 цилиндра 28 соединeн датчик 33 перемещения, имеющий возможность телескопического выдвижения и выполненный индуктивным. Датчик 33, предназначенный для автоматического включения цилиндра 28 и привода 31 в зависимости от перемещения, соединeн с пультом 8. Между подбивочным и подъeмно-рихтовочным агрегатами 13, 14 /фиг. 1/ установлена измерительная тележка 10, опирающаяся на катки с ребордами и имеющая распорный привод для прижатия реборд к боковым сторонам головок рельсов 34. Тележка 10 поддерживает базовую штангу 35, способную перемещаться по высоте и соединeнную с датчиком 12 перемещения по высоте.

Подбивочный агрегат 13 содержит четыре подбивочных органа 24 (фиг. 3), размещенных непосредственно друг за другом вдоль машины и соединeнных каждый с пластиной 25. Привод 31 для перестановки по высоте установлен в центре между двумя цилиндрами 28.

Шпалоподбивочная машина 1 при работе непрерывно движется с равномерной скоростью по пути 2 в направлении, показанном на фиг. 1 стрелкой. Агрегат 14 поднимает рельсошпальную решeтку в заданное положение, в зоне еe подъeмки на щебень воздействуют агрегаты 13. Для уплотнения щебня подбивочные органы 24 опускаются под действием двух приводов 31 и одновременно разводятся в стороны под действием цилиндра 28 вокруг осей 37, расположенных вдоль машины (по штрихпунктирной линии 38 треугольной траектории уплотнительного движения на фиг. 4).

Затем происходит дальнейшее опускание органа 24 под дополнительным действием привода 31 и одновременно под действием цилиндра 28 происходит поперечное или уплотнительное движение, направленное к оси пути (см. линию 39 на фиг. 4). При этом расположенный перед торцами шпал очищенный и неуплотнeнный щебень сдвигается под торец 40 шпалы 41 и уплотняется.

При совершении определeнного хода, задаваемого датчиком 33, когда плиты 36 органов 24 располагаются непосредственно перед торцами 40 шпал, воздействие цилиндра 28 автоматически прекращается и непосредственно вслед за этим происходит подъeм органов 24 с помощью привода 31 (см. линию 42). Затем автоматически выполняется комбинированное опускание и разведение подбивочных органов 24 в крайнее положение, показанное на фиг. 4 штрихпунктирными линиями.

Такое непрерывное копательное движение по примерно треугольной траектории для уплотнения щебня под торцами 40 шпал выполняется постоянно и независимо от накладывающегося поступательного перемещения машины. Для достижения равномерного уплотнения щебня даже на криволинейных участках пути держателем 21 подбивочных органов совершается поперечное перемещение с помощью привода 23 поперечного перемещения в течение времени, достаточного для того, чтобы держатель 21 установился по центру относительно находящейся под ним шпалы 41. Параллельно с этим непрерывным процессом уплотнения щебня происходит выправка пути 2 в плане и профиле с помощью подъeмно-рихтовочного агрегата 14, а также системы 9 измерения положения пути в плане и профиле.

В агрегате 13 (фиг. 5) держатель 21 состоит из двух частей, соединeнных каждая с подбивочными органами 24, размещeнными на одной продольной стороне машины. Каждый из двух держателей 21 установлен с возможностью поперечного перемещения с помощью собственного привода 23 по поперечной направляющей 43, проходящей перпендикулярно продольной плоскости симметрии машины и соединeнной с рамой 4 машины. Подбивочные органы 24, размещенные на одной продольной стороне машины и соединeнные друг с другом промежуточным держателем 25, размещены каждый с возможностью перемещения вдоль направляющей штанги 44, способной поворачиваться на держателе 21 вокруг оси 37, расположенной вдоль машины. Копательное рабочее перемещение органа 24 выполняется описанным образом с помощью последовательного или одновременного включения цилиндра 28 и привода 31.

Подбивочные органы 24 агрегата 13 (фиг. 6) установлены с возможностью перемещения по высоте с помощью привода 31 вдоль вертикальной направляющей штанги 45. Вместе с приводом 31 она соединена с горизонтальной поперечной направляющей 46, установленной на раме 4 с возможностью поперечного перемещения с помощью цилиндра 28.

Шпалоподбивочная машина, показанная на фиг. 7, содержит платформу, соединeнную со щебнеочистительной машиной 47, имеющей регулируемую по высоте выгребную цепь 48, грохот 49 и ленточный конвейер 50 для подачи в путь очищенного щебня. В отличие от агрегатов 13, показанных на фиг. 1 4, эти шпалоподбивочные агрегаты содержат каждый только два подбивочных органа 24, размещенных на одной продольной стороне машины друг за другом. Рама 4, не имеющая ни кабины, ни привода ходовых тележек 3, служит одновременно в качестве опорной базы для выправки пути. Таким сочетанием машин можно уплотнять очищенный щебень непосредственно после его отсыпки в путь при непрерывном поступательном перемещении двух подбивочных агрегатов 13, соединeнных с машиной 47. На переднем конце машины предусмотрена установка датчика 61 уровня (поперечного наклона) пути, а также датчика перемещения, движущихся по рельсам на измерительной тележке.

Шпалоподбивочная машина 1, показанная на фиг. 8, состоит из прицепной платформы, шарнирно закреплeнной задним концом на планировщике 51 балластной призмы. Планировщик содержит между ходовыми тележками 52 центральный и боковой отвалы 53, 54 и регулируемый по высоте подборщик 55 щебня. Таким сочетанием машин можно выполнять надлежащую подсыпку балласта непосредственно после уплотнения щебня.

Шпалоподбивочная машина, показанная на фиг. 9, имеет в дополнение к подбивочным агрегатам 13, установленным с каждой продольной стороны машины, стабилизирующие агрегаты 57, соединeнные с рамой 4 и регулируемой по высоте с помощью приводов 36. Каждый из этих агрегатов 57 выполнен с приводным эксцентриком 58 для создания горизонтальных и поперечных к продольному направлению пути колебаний. Перед подбивочными агрегатами 13 размещены ещe один центральный отвал 59 и боковые отвалы 60.

Для процесса уплотнения щебня стабилизирующие агрегаты 57 работают от приводов 56 во взаимодействии с базовой системой 9 в качестве путеподъeмного и рихтовочного агрегата, выполняя выправку пути. При последующем втором рабочем проезде предварительно скорректированный путь опускают с соответствующим уплотнением балласта, используя стабилизирующие агрегаты 57. Однако существует возможность выполнять стабилизацию пути с помощью стабилизирующих агрегатов 57 и уплотнения щебня, используя шпалоподбивочный агрегат 13, за один рабочий проход. Благодаря установленным впереди центральному и боковым отвалам 59, 60 существует параллельная возможность выполнять при необходимости подсыпку щебня под путь.

Другая конструкция шпалоподбивочной машины 75, показанная на фиг. 10 и 11, содержит на своeм заднем конце 70 прицепную платформу 72, выполненную в виде вагонетки-цистерны 71, шарнирно соединeнной с рамой 4, опирающейся на ходовые тележки 3. Она состоит из трeх шарнирно соединeнных друг с другом в точках 76 частей рамы и содержит два стабилизированных агрегата 57, размещeнных друг за другом в продольном направлении и снабжeнных каждый виброприводом 77, и одного подборщика 55 щебня в виде щëтки, которая вращается от привода на горизонтальной оси 68, проходящей перпендикулярно продольному направлению машины.

Вторая в рабочем направлении (обозначенном стрелкой 78) часть рамы 4 соединена с рамой 63, на которой закреплены подбивочный агрегат 13 и подъeмно-рихтовочный агрегат 14. Рама 63 на своeм заднем конце 65 опирается на ходовую тележку 64 и через неe на раму 4, а на переднем конце 66 непосредственно на раму 4 и снабжена приводом 67 продольного перемещения. Подбивочный агрегат 13 размещeн в рабочем направлении перед планировщиком 51 балластной призмы, регулируемым по высоте с помощью приводов 69.

При работе машины рама 4 с помощью привода 79 непрерывно движется вперед в направлении, показанном стрелкой 78, а параллельно с этим рама 63 перемещается вперед шагами от одного места подбивки к другому с помощью привода 67 продольного перемещения.

После перемещения рамы 63 в переднее конечное положение она временно останавливается и опусканием подбивочного органа 24, как было описано выше, производится уплотнение щебня в области торцов шпалы. При этом путь 2 поднимается в скорректированное или первоначальное правильное положение с помощью подъeмно-рихтовочного агрегата 14 при использовании системы нивелирования.

После необходимого уплотнения щебня подбивочным агрегатом 13 вновь происходит перемещение вперед рамы 63, смещeнной в заднее конечное положение из-за непрерывного продвижения вперед рамы 4. С помощью размещeнных далее стабилизирующих агрегатов 57 с использованием системы нивелирования производится контролируемое опускание пути в конечное заданное положение с дальнейшим уплотнением щебня. Планировщик 51 и подборщик 65 выполняют параллельно с подбивкой пути соответствующие операции по подсыпке щебня.

Использование: при строительстве и ремонте железнодорожного пути. Сущность изобретения: шпалоподбивочная машина содержит раму, опирающуюся на ходовые тележки. На раме смонтированы базовая измерительная система, подбивочный агрегат и подъемно-рихтовочный агрегат, расположенный перед подбивочным агрегатом по направлению работы машины. Подбивочный агрегат состоит из подбивочных органов, установленных с обеих сторон от продольной плоскости симметрии машины с возможностью перестановки по высоте и перемещения к указанной плоскости соответствующими приводами и установки за торцами шпал пути. На раме установлена горизонтальная направляющая, расположенная поперек машины. На этой направляющей установлены с возможностью перемещения вдоль нее приводом подбивочные органы, смонтированные на ней при помощи расположенных перпендикулярно продольной плоскости симметрии машины параллелограммных подвесок. Нижнее звено каждой подвески представляет собой гидравлический цилиндр, а верхнее соединено с приводом установки по высоте. Способ уплотнения щебня железнодорожного пути заключается в том, что рельсошпальную решетку поднимают в заданное положение, в зоне подъемки решетки воздействуют на щебень подбивочными органами, которые одновременно перемещают вдоль пути. Подбивочные органы совершают уплотнительное движение, направленное к оси пути и имеющее треугольную траекторию. 1 с. и 15 з. п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ уплотнения щебня железнодорожного пути, заключающийся в том, что рельсошпальную решетку поднимают в заданное положение и в зоне ее подъемки воздействуют на щебень при помощи подбивочного органа, одновременно непрерывно перемещаемого вдоль пути и совершающего уплотнительное движение, направленное к оси пути, отличающийся тем, что на щебень воздействуют уплотнительным движением треугольной траектории. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние между крайними точками нижней зоны треугольной траектории составляет по меньшей мере 150 мм. 3. Шпалоподбивочная машина для уплотнения щебня железнодорожного пути, содержащая опирающуюся на ходовые тележки раму, смонтированные на ней базовую измерительную систему, подбивочный агрегат, включающий в себя подбивочные органы, установленные по меньшей мере по два с обеих сторон от продольной плоскости симметрии машины с возможностью перестановки по высоте и перемещения к продольной плоскости симметрии машины соответствующими приводами и установки за торцами шпал пути, и подъемно-рихтовочный агрегат, расположенный перед подбивочным агрегатом по направлению работы машины, отличающаяся тем, что подбивочные органы установлены с возможностью перемещения приводом вдоль по меньшей мере одной направляющей, которая установлена на раме горизонтально поперек машины, и смонтированы на указанной направляющей при помощи расположенных перпендикулярно продольной плоскости симметрии машины параллелограммных подвесок, нижнее звено которых представляет собой гидравлический цилиндр, а верхнее соединено с приводом перестановки по высоте. 4. Машина по п.3, отличающаяся тем, что подбивочные органы смонтированы на указанной направляющей при помощи одного держателя, на котором закреплены параллелограммные подвески. 5. Машина по п. 3, отличающаяся тем, что подбивочные органы, расположенные с каждой из сторон от продольной плоскости симметрии машины, соединены между собой пластиной, расположенной вдоль машины и связанной с указанной параллелограммной подвеской. 6. Машина по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена датчиками перемещения для управления гидравлическими цилиндрами и приводом перестановки по высоте подбивочных органов. 7. Машина по п.6, отличающаяся тем, что каждый датчик перемещения выполнен индуктивным и состоит из двух перемещаемых относительно друг друга тяг, одна из которых соединена с шарниром крепления указанного нижнего звена. 8. Машина по п.3, отличающаяся тем, что указанная направляющая установлена на раме с возможностью перемещения вдоль нее приводом. 9. Машина по п.3, отличающаяся тем, что подъемно-рихтовочный агрегат расположен примерно посередине между ходовыми тележками и соединен с рамой при помощи тяги, шарнирно соединенной с рамой в зоне передней по направлению работы машины ходовой тележки. 10. Машина по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена смонтированным на подъемно-рихтовочном агрегате эксцентриковым приводом для создания горизонтальных колебаний. 11. Машина по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена смонтированной между подбивочным и подъемно-рихтовочным агрегатами измерительной тележкой, опирающейся на катки с ребордами, соединенные с приводом прижатия реборд к боковым сторонам головок рельсов, и несущей регулируемую по высоте штангу, соединенную с датчиком продольного профиля пути базовой измерительной системы. 12. Машина по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена смонтированным в задней по направлению работы машины части на измерительной тележке датчиком уровня, соединенным с пультом управления для управления приводами подъема пути подъемно-рихтовочного агрегата. 13. Машина по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним агрегатом для стабилизации пути, установленным на раме в зоне подбивочного агрегата с возможностью перестановки по высоте приводом и несущим эксцентриковый привод для создания горизонтальных поперечных колебаний. 14. Машина по п.3, отличающаяся тем, что подбивочный и подъемно-рихтовочный агрегаты смонтированы на дополнительной раме, одним концом опирающейся на тележку, а вторым соединенной с рамой машины с возможностью перемещения вдоль нее приводом. 15. Машина по п.3, отличающаяся тем, она снабжена агрегатом для стабилизации пути и подборщиком щебня, включающим в себя щетку, вращающуюся вокруг горизонтальной поперечной оси, причем подборщик щебня и агрегат для стабилизации пути расположены последовательно за подбивочным агрегатом по направлению работы машины. 16. Машина по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним планировщиком балласта, установленным на раме перед и/или за подбивочным агрегатом.