РАБОЧИЙ ОРГАН ШПАЛОПОДБИВОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1996 года по МПК E01B27/12 

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к устройствам для уплотнения балластного слоя под шпалами.

Известен рабочий орган шпалоподбивочной машины непрерывного действия, содержащий продольную балку с подвешенной на ней упруго виброплитой, имеющей уплотнительные клинья с рабочими поверхностями, наклоненными в плане под углами атаки. Рабочий орган также содержит передний и задний кронштейны, установленные подвижно на вертикальных колоннах и соединенные с приводами их перемещения вдоль колонн. В передней части продольная балка шарнирно соединена с передним кронштейном, а задней частью через шарнир и привод поворота в плане в виде силового цилиндра, установленного перпендикулярно продольной оси балки через шарниры с промежуточным звеном. Промежуточное звено в свою очередь шарнирно соединено с задним кронштейном.

Рабочий орган содержит приводную телескопическую тягу, соединенную с вертикальной колонной и шарнирно с балкой.

Конструктивное выполнение известного решения усложняет рациональную компоновку рабочего органа. Ограниченность компоновочного пространства, сочетающаяся с повышенным уровнем силовых вибрационных нагрузок, снижает надежность рабочего органа при его реализации.

Известен рабочий орган шпалоподбивочной машины, содержащий продольную балку, виброплиту с уплотнительными клиньями, закрепленную в нижней части балки, вертикальные стойки для установки рабочего органа на раме машины, кронштейны, шарнирно закрепленные на концевых частях балки и установленные на указанных стойках с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и перемещения вдоль стоек приводами, телескопическую тягу, шарнирно прикрепленную к балке и установленную на одной из стоек с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, и силовой цилиндр поворота балки, шарнирно закрепленный на ней и заднем по направлению работы рабочего органа кронштейне.

Наряду с существующими нагрузками, носящими вибрационный характер, в известном решении компоновочное пространство для привода поворота продольной балки и сопряженных с ним элементов ограничено поперечными габаритными размерами машины. Указанные недостатки снижают надежность разрабатываемых на основе данного технического решения конструкций рабочего органа шпалоподбивочной машины непрерывного действия.

Задача повышения надежности путевых машин, работающих последовательно в комплектах во время технологических "окон" с перерывами в движении поездов, особенно актуальна.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности рабочего органа шпалоподбивочной машины путем более рационального распределения рабочих вибрационных нагрузок в его элементах.

Для этого рабочий орган шпалоподбивочной машины, содержащий продольную балку, виброплиту с уплотнительными клиньями, укрепленную в нижней части балки, вертикальные стойки для установки рабочего органа на раме машины, кронштейны, шарнирно закрепленные на концевых частях балки и установленные на указанных стойках с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и перемещения вдоль стоек приводами, телескопическую тягу, шарнирно прикрепленную к балке и установленную на одной из стоек с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, и силовой цилиндр поворота балки, шарнирно закрепленный на ней и заднем по направлению работы рабочего органа кронштейне, снабжен направляющей штангой, один конец которой шарнирно закреплен на указанном заднем кронштейне, а второй установлен в продольном пазу, который выполнен в примыкающей к этому кронштейну концевой части балки, с возможностью перемещения вдоль паза при помощи указанного силового цилиндра, причем продольные оси этого цилиндра и балки параллельны.

На фиг.1 изображен рабочий орган шпалоподбивочной машины, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг.3 кинематическая схема рабочего органа; на фиг. 4 то же, при увеличении углов атаки рабочих частей клиньев; на фиг.5 то же, при уменьшении этих углов.

Рабочий орган шпалоподбивочной машины монтируется на раме 1 (фиг.1-3) и содержит продольную балку 2. На балке через рессорные комплекты 3 подвешена виброплита 4, оснащенная передним 5 и задним 6 уплотнительными клиньями. Рабочие поверхности последних наклонены под углами атаки к продольной плоскости симметрии рамы 1 машины и пути 7. Например, рабочая поверхность 8 (фиг.2) первого клина 5 виброплиты наклонена под углом атаки α.

Рабочий орган снабжен направляющей штангой 9, установленной телескопически одним концом в пазу 10, выполненном в концевой части продольной балки 2. Штанга 9 установлена с возможностью перемещения вдоль паза 10 при помощи силового цилиндра 11.

Привод поворота продольной балки с виброплитой в плане (фиг.2, 3) содержит силовой цилиндр 11, который через шарнирное соединение 12 соединен с продольной балкой 2, а через шарнирное соединение 13 с направляющей штангой 9. Продольная ось силового цилиндра 11 параллельна продольной оси балки 2. На продольной балке установлен электродвигатель 14 (фиг.1-4) привода вибраций, соединенный с вибровозбудителем виброплиты через карданный вал 15. В передней части балки перед виброплитой установлен рассекатель 16 балласта (фиг. 1), который может быть неподвижен, либо выполнен с приводом поворота в плане.

Рабочий орган также содержит передний 17 и задний 18 (фиг.1-3) кронштейны. Передний кронштейн через шарнирное соединение 19 прикреплен к продольной балке 2, а задний через шарнирное соединение 20 взаимодействует со штангой 9. Кронштейны установлены подвижно на вертикальных направляющих стойках 21 с возможностью их поворота в плане и вертикального перемещения вдоль них. Они соединены с приводами 22 их вертикального перемещения вдоль стоек 21.

Рабочий орган содержит также приводную телескопическую тягу 23, установленную одним концом на передней вертикальной стойке с возможностью вертикального перемещения вместе с соответствующим кронштейном и соединенную с продольной балкой другим концом через шарнирное соединение 24.

Шпалоподбивочная машина непрерывного действия на раме 1 имеет два расположенных симметрично относительно ее продольной плоскости симметрии рабочих органа. Как правило, машина является комбинированной, т.е. оснащенной рабочими органами, выполняющими сопутствующие уплотнению балласта технологические операции. Например, машина оснащается подъемно-рихтовочным устройством 25 пути 7 (фиг.1,2).

Перед началом работы согласованными движениями приводной телескопической тяги 23 (фиг.1-3) и приводов 22 вертикального перемещения кронштейнов 17, 18 виброплита 4 заводится клиньями 5, 6 под концы шпал пути 7. Одновременно подъемно-рихтовочным устройством 25 рельсошпальная решетка пути 7 захватывается и фиксируется в требуемом положении.

После включения электродвигателя 14 привода вибровозбудителя виброплиты 4 начинается поступательное движение машины. Вибрирующими вместе с виброплитой рабочими поверхностями 8 клиньев 5, 6 балласт в подшпальной зоне обжимается, уплотняясь. Компенсация исходной неравномерности степени уплотнения балласта в подшпальной зоне осуществляется путем регулирования угла α атаки (фиг.2) в зависимости от текущих условий уплотнения с помощью силового цилиндра 11, которым штанга 9 перемещается внутри паза 10 продольной балки 2.

При укорочении (например, при втягивании штока) силового цилиндра 11 (фиг.4) и соответствующем смещении штанги 9 к балке 2 уменьшается расстояние между шарнирными соединениями 19, 20, что вызывает поворот в плане балки 2, кронштейна 17 и тяги 23, составляющих жесткий контур вокруг передней вертикальной стойки 21, в направлении увеличения угла α атаки клиньев виброплиты. При удлинении силового цилиндра 11 (фиг.5) и смещении штанги 9 от балки 2 расстояние между шарнирными соединениями 19, 20 увеличивается, вызывая поворот жесткого контура из балки 2, кронштейна 17 и тяги 23 вокруг передней стойки 21 в сторону уменьшения угла α атаки.

Уменьшение угла атаки соответствует уменьшению текущей степени виброобжатия балласта в подшпальной зоне при повышении исходной плотности, а увеличение угла атаки увеличению степени виброобжатия при уменьшении исходной плотности. Регулирование рабочего процесса позволяет получать качественное уплотнение.

При непрерывном движении машины в процессе работы подъемно-рихтовочное устройство 25 фиксирует рельсошпальную решетку в требуемом положении. Рассекатель 16 балласта прорезает балласт перед виброплитой, способствуя уменьшению тяговых сопротивлений на виброплиту 4 и рессорные комплекты 3 (фиг.1). При выполнении рассекателя с приводом поворота он может при поворотах в плане направлять или отсекать дополнительные объемы балласта, поступающие в рабочую зону виброплиты.

При уплотнении балластного слоя на виброплиту действуют рабочие нагрузки, вызванные реакцией уплотняемого балластного слоя. Нагрузки носят вибрационный характер и передаются на элементы рабочего органа. Тяговая составляющая воспринимается в основном приводной телескопической тягой 23, а распорная передается на продольную балку 2 (фиг.2,3), штангу 9, нагружаемую изгибными нагрузками. Дополнительному снижению нагрузок способствует расположение силового цилиндра 11 параллельно продольной оси направляющей штанги 9. Так как промежуточное звено перемещается вдоль машины, то на выбор рациональных размеров элементов в меньшей степени влияют ограничения габаритов. Уменьшение рабочих нагрузок на приводные элементы с расширением компоновочных возможностей позволяет рационально скомпоновать рабочий орган, обеспечив требуемый уровень надежности.

Повышение надежности работы путевых машин актуально, особенно при их использовании в комплектах во время технологических "окон" с закрытием движения на ремонтируемых участках пути. В комплекте с другими машинами шпалоподбивочная машина работает по последовательной схеме. Отказ одной машины может вызвать прекращение работы всего комплекта. Повышение надежности позволяет снизить затраты из-за срывов работ в "окно".

Использование: при строительстве и ремонте железнодорожного пути. Сущность изобретения: рабочий орган шпалоподбивочной машины содержит продольную балку, смонтированную на раме шпалоподбивочной машины, на которой подвешена виброплита с уплотнительными клиньями, передний кронштейн и задний кронштейн установлены на вертикальных стойках с возможностью вертикального перемещения и поворота, и телескопическую тягу, шарнирно связанную с продольной балкой. Рабочий орган снабжен направляющей штангой, установленной телескопически одним концом в пазу, выполненном в концевой части продольной балки, с возможностью продольного перемещения при помощи силового цилиндра. Продольные оси этого цилиндра и балки параллельны. 5 ил.

РАБОЧИЙ ОРГАН ШПАЛОПОДБИВОЧНОЙ МАШИНЫ, содержащий продольную балку, виброплиту с уплотнительными клиньями, закрепленную в нижней части балки, вертикальные стойки для установки рабочего органа на раме машины, кронштейны, шарнирно закрепленные на концевых частях балки и установленные на указанных стойках с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и перемещения вдоль стоек приводами, телескопическую тягу, шарнирно прикрепленную к балке и установленную на одной из стоек с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, и силовой цилиндр поворота балки, шарнирно закрепленный на ней и заднем по направлению работы рабочего органа кронштейне, отличающийся тем, что он снабжен направляющей штангой, один конец которой шарнирно закреплен на указанном заднем кронштейне, а второй установлен в продольном пазу, который выполнен в примыкающей к этому кронштейну концевой части балки, с возможностью перемещения вдоль паза при помощи указанного силового цилиндра, причем продольные оси этого цилиндра и балки параллельны.