ГИДРОСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ШПАЛОПОДБИВОЧНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ Российский патент 1997 года по МПК E01B27/16 

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к гидросистемам управления подачей рабочего органа шпалоподбивочной машины в уплотняемый слой балластного основания железнодорожного пути.

Известна гидросистема управления шпалоподбивочным рабочим органом, содержащая силовой цилиндр подачи рабочего органа в балласт, бак с рабочей жидкостью, насос, трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, подключенный двумя линиями к плоскостям силового цилиндра, а третьей линией - к насосу, и двухпозиционный гидрораспределитель с гидроуправлением, подключенный к четвертой линии трехпозиционного трехлинейного гидрораспределителя и соединяющий последний в одном из своих положений со сливом.

Однако известная гидросистема управления рабочим органом шпалоподбивочной машины не достигает качественного уплотнения балластного слоя, так как балластоуплотняющий рабочий орган в каждой зоне подбивки действует однотипно, повторяя одну и ту же кинематическую схему движения подбивочных органов вне зависимости от состояния обрабатываемого массива балласта, и не обеспечивает равномерного уплотнения по длине подбиваемого участка железнодорожного пути.

Цель изобретения повышение качества уплотнения балласта путем обеспечения равномерности его уплотнения.

Для достижения этого технического результата гидросистема управления шпалоподбивочным рабочим органом, содержащая силовой цилиндр подачи рабочего органа в балласт, бак с рабочей жидкостью, насос, трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, подключенный двумя линиями к плоскостям силового цилиндра, а третьей линией к насосу, и двухпозиционный распределитель с гидроуправлением, подключенный к четвертой линии трехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя и соединяющий последний в одном из своих положений со сливом, снабжена клапаном давления и вторым двухпозиционным гидрораспределителем с гидроуправлением, причем вход клапана давления соединен со штоковой полостью силового цилиндра, а выход подключен к полости гидроуправления двухпозиционного гидрораспределителя и ко входу второго двухпозиционного гидрораспределителя, соединяемому со сливом в одном из положений этого второго гидрораспределителя, при этом полость гидроуправления второго двухпозиционного гидрораспределителя соединена с поршневой полостью силового цилиндра, а четвертая линия трехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя соединена со штоковой полостью силового цилиндра через двухпозиционный гидрораспределитель во втором его положении.

Кроме того, гидросистема снабжена регулируемым дросселем с обратным клапаном, включенным в линию гидроуправления второго двухпозиционного гидрораспределителя.

На чертеже изображена гидросистема управления шпалоподбивочным рабочим органом.

Гидросистема управления шпалоподбивочным рабочим органом 1 содержит смонтированные на раме шпалоподбивочной машины силовой цилиндр 2 подачи рабочего органа 1 в балласт, насос 3, бак 4 с рабочей жидкостью, предохранительный клапан 5, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 6, два двухпозиционных гидрораспределителя 7 и 8 с гидроуправлением, клапан 9 давления, регулируемый дроссель 10 с обратным клапаном 11.

Гидрораспределитель 6 соединен с насосом 3 линией 12, а линиями 13 и 14 с поршневой и штоковой полостями силового цилиндра 2 подачи рабочего органа 1 в балласт. Линия 15 соединяет гидрораспределитель 6 через гидрораспределитель 7, в его положении 1 со сливом 16, а в положении II с линией 17, подключенной к штоковой полости силового цилиндра 2. К штоковой полости силового цилиндра 2 также подключен клапан 9 давления, выход которого линией 18 соединен с полостью 19 гидроуправления гидрораспределителя 7 и через гидрораспределитель 8 в его положении II со сливом 20. Полость 21 гидроуправления гидрораспределителя 8 через регулируемый дроссель 10 и обратный клапан 11 соединена линией 22 с поршневой полостью силового цилиндра 2.

Гидросистема управления шпалоподбивочным рабочим органом приводится в действие переключением гидрораспределителя 6 из нейтрального положения 0 в положение 1. При этом подаваемая из бака 4 насосом 3 рабочая жидкость по линии 12 через гидрораспределитель 6 и линию 14 попадает в штоковую полость силового цилиндра 2. Это приводит к перемещению поршня цилиндра 2 в направлении поршневой полости, излишки рабочей жидкости из которой через линию 13, гидрораспределитель 6, линию 15 и находящийся в положении 1 гидрораспределитель 7 поступают на слив 16. При указанном движении поршня цилиндра 2 происходит подача шпалоподбивочного рабочего органа 1 в балласт.

Подаваемый в балласт шпалоподбивочный рабочий орган 1 с независимым возбудителем виброколебаний (не изображено) начинает процесс уплотнения балласта. По мере возрастания плотности подбиваемого балласта увеличивается усилие отпора балласта на поверхностях виброинструментов рабочего органа 1, что приводит к уменьшению скорости подачи рабочего органа в балласт и возрастанию давления рабочей жидкости в линии 14. Подбивка балласта в данной зоне с нарастающим усилием отпора балласта и соответствующим ему давлением рабочей жидкости продолжается до тех пор, пока значение давления рабочей жидкости не достигнет величины, на которую отрегулирован клапан 9 давления. Этой величине давления соответствует определенное усилие отпора балласта и, как следствие, определенная степень плотности балласта в обрабатываемой зоне. При достижении давления указанной величины происходит открытие клапана 9 давления и рабочая жидкость из штоковой полости силового цилиндра 2 начинает поступать в линию 18.

Поскольку линия 18 в 1 положении гидрораспределителя 8 отключена от слива 20, рабочая жидкость поступает в полость 19 гидроуправления гидрораспределителя 7 и переключает последний из положения 1 в положение П. При этом происходит отсоединение линии 15 от слива 16 и подключение ее через линию 17 к штоковой полости силового цилиндра 2. Таким образом, рабочая жидкость под давлением через линии 14 и 17, гидрораспределитель 7, линию 15 и гидрораспределитель 6, по линии 13 приходит и в поршневую полость силового цилиндра 2. Подача рабочей жидкости в обе полости (и штоковую и поршневую) цилиндра 2 приводит к ускоренному возврату поршня в направлении отвода рабочего органа 1 из балласта за счет того, что полезная площадь воздействия давления на поршень со стороны поршневой полости большая, чем со стороны штоковой полости.

В то же время рабочая жидкость из поршневой полости цилиндра 2 по линии 22 и через регулируемый дроссель начинает поступать в полость 21 гидроуправления гидрораспределителя 8, что вскоре приводит к переключению последнего из положения 1 в положение II и соединению выхода клапана 9 давления и полости 19 гидроуправления гидрораспределителя 7 через линию 18 и гидрораспределитель 8 со сливом 20.

Падение давления в полости 19 гидроуправления гидрораспределителя 7 приводит к возврату последнего в положение 1 и соединению поршневой полости цилиндра 2 через гидрораспределитель 6, линии 13 и 15 со сливом 16. При этом со сливом соединяется и полость 21 гидроуправления гидрораспределителя 8 через обратный клапан 11 и линию 22, и гидрораспределитель 8 возвращается в положение 1, отключая линию 18 от слива 20.

Таким образом, гидросистема принимает первоначальный вид, а подача рабочего органа 1 в балласт повторяется. Однако, теперь после первоначального уплотнения балласта, усилие отпора последнего и соответствующая ему величина давления в линии 14 быстро достигает значения, при котором происходит открытие клапана 9 давления и рабочий процесс гидросистемы вновь повторяется в последовательности, описанной выше, приобретая все более быстротечный характер, вследствие того, что уже после 2 3 подач рабочего органа 1 в рабочую зону, обрабатываемый массив балласта достигает требуемой плотности в соответствии с регулировкой клапана 9 давления.

Затем гидрораспределитель 6 переключается в положение П. Рабочая жидкость под давлением насосом 3 полается через гидрораспределитель 6 по линиям 12 и 13 в поршневую полость цилиндра 2, возвращая рабочий орган 1 из балласта в транспортное положение. При этом из штоковой полости излишки рабочей жидкости поступают через гидрораспределители 6 и 7 по линиям 14 и 15 на слив 16. Далее шпалоподбивочная машина перемещается к следующей рабочей зоне, где процесс уплотнения балласта повторяется и так далее. Однако, в каждой рабочей зоне уплотнение балласта производится до определенной величины плотности, соответствующей заданной регулировке клапана 9 давления. Таким образом, достигается равномерность уплотнения балласта по длине обрабатываемого участка.

Элементы гидросистемы: клапан 9 давления, регулируемый дроссель 10, проходные сечения трубопроводов дают возможность устойчивой регулировки параметров рабочего процесса в требуемом диапазоне, в том числе: продолжительности вибровоздействия шпалоподбивочного рабочего органа 1 на балласт, усилия отпора балласта, вызывающего отвод рабочего органа, а также скорости и продолжительности отвода рабочего органа из балласта.

Положительный эффект от использования гидросистемы заключается в выравнивании осадок в профиле железнодорожного пути в процессе его обкатки, что ощутимо увеличивает межремонтные сроки участков железнодорожного пути, значительно снижает затраты на эксплуатацию и ремонт пути.

Использование: при ремонте железнодорожного пути. Сущность изобретения: гидросистема управления шпалоподбивочным рабочим органом содержит силовой цилиндр подачи рабочего органа в балласт, бак с рабочей жидкостью, насос, трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, подключенный двумя линиями к полостям силового цилиндра, а третьей линией - к насосу, два двухпозиционных гидрораспределителя с гидроуправлением и клапан давления. Один двухпозиционный гидрораспределитель подключен к четвертой линии четырехлинейного гидрораспределителя, которая соединена со штоковой полостью силового цилиндра через упомянутый один гидрораспределитель во втором его положении. Полость гидроуправления второго двухпозиционного гидрораспределителя соединена с поршневой полостью силового цилиндра. Вход клапана давления соединен со штоковой полостью силового цилиндра, а выход подключен к полости гидроуправления упомянутого одного двухпозиционного гидрораспределителя и ко входу второго двухпозиционного гидрораспределителя, соединяемому со сливом в одном из положений этого второго гидрораспределителя. Уплотнение балластного слоя шпалоподбивочным рабочим органом, управляемым такой гидросистемой, позволит достигать требуемой, заранее установленной плотности балласта, равномерной по длине обрабатываемого участка железнодорожного пути, что значительно повысит качество уплотнения его балластного основания. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Гидросистема управления шпалоподбивочным рабочим органом, содержащая силовой цилиндр подачи рабочего органа в балласт, бак с рабочей жидкостью, насос, трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, подключенный двумя линиями к полостям силового цилиндра, а третьей линией к насосу, и двухпозиционный гидрораспределитель с гидроуправлением, подключенный к четвертой линии трехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя и соединяющий последний в одном из своих положений со сливом, отличающаяся тем, что она снабжена клапаном давления и вторым двухпозиционным гидрораспределителем с гидроуправлением, причем вход клапана давления соединен со штоковой полостью силового цилиндра, а выход подключен к полости гидроуправления двухпозиционного гидрораспределителя и к входу второго двухпозиционного гидрораспределителя, соединяемому со сливом в одном из положений этого второго гидрораспределителя, при этом полость гидроуправления второго двухпозиционного гидрораспределителя соединена с поршневой полостью силового цилиндра, а четвертая линия трехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя соединена со штоковой полостью силового цилиндра через двухпозиционный гидрораспределитель во втором его положении. 2. Гидросистема по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена регулируемым дросселем с обратным клапаном, включенным в линию гидроуправления второго двухпозиционного гидрораспределителя.