ЩЕБНЕОЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2001 года по МПК E01B27/06 

Изобретение относится к путевому хозяйству железных дорог, в частности к средствам механизации работ по очистке балласта от загрязнителей непосредственно в пути.

Известны машины, очищающие загрязненный балласт с укладкой очищенного балласта в путь, где применен центробежный способ, предложенный А.И. Драгавцевым, и работающие с вывешиванием путевой решетки (ЩОМ-4, ЩОМ-Д, ЩОМ-Д^О) и без вывешивания путевой решетки (ЩОМ-З^{^}), которые зарекомендовали себя как высокопроизводительная техника, позволяющая высвободить до 200 рабочих на расчетный годовой объем работ (С.А. Соломонов. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М.: Транспорт, 1984, с. 223).

Многолетняя практика использования указанной техники выявила следующие недостатки. Низкое качество очистки, т.е. очищенный этими машинами балласт далеко не полностью освобождается от загрязнителей, а головной дорогостоящий элемент механизма очистки - сетчатая лента ввиду больших скоростей ее движения по сложной траектории и значительной абразивности балласта быстро выходит из строя.

Причиной некачественной очистки балласта является следующее обстоятельство. Подрезанный слой загрязненного балласта толщиной порядка 400 мм подается на бесконечную сетчатую ленту, разгоняется до скорости 12-14 м/с и на криволинейном участке траектории за доли секунды под действием центробежной силы должен освободиться от загрязнителей и тех зерен, которые меньше размера ячейки сетчатой ленты. Значительная же часть загрязнителя оказывается "зажатой" в толще балласта с помощью той же центробежной силы, в результате чего получить желаемое качество очистки просто невозможно, если значительно (в несколько раз) не уменьшить толщину слоя балласта, подаваемого на сетчатую ленту. Однако в этом случае в несколько раз уменьшается производительность машины, что приводит к необходимости в несколько раз увеличивать продолжительность "окна" (время закрытия перегона).

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является щебнеочистительная машина ЩОМ-З^у (С.А. Соломонов. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М.: Транспорт, 1984, с. 254), состоящая из сварной рамы, опирающейся на две самоходные тележки, выгребного устройства, щебнеочистительного механизма, бункера-распределителя, двух конвейеров для удаления загрязнителей от щебнеочистительного механизма, дозатора и мотор-генераторов. ЩОМ-З^у, принятая в качестве прототипа, по сравнению с другими машинами того же назначения и принципа действия имеет следующие достоинства - самоходность и возможность производить очистку загрязненного балласта без подъема путевой решетки, что достигается оснащением этой машины выгребным устройством, которое можно опускать у концов шпал или брусьев, заводить горизонтальную часть с выгребными цепями под путевую решетку и производить ими вырезку загрязненного балласта с подачей его на сетчатую ленту, траектория движения которой лежит в вертикальной плоскости, параллельной оси пути.

Недостаток прототипа - при необходимости за один проход машины очистить балластную призму на требуемую глубину, порядка 400 мм, и получить желаемое качество очистки не представляется возможным по причине, которая присуща всем ЩОМ, работающим по центробежному способу, когда значительная часть загрязнителей не успевает проникнуть через толщину балластного слоя на сетчатой ленте к ее поверхности. Другой недостаток - быстрый износ дорогостоящей ленты.

Изобретение направлено на решение технической задачи по получению самоходной щебнеочистительной машины, которая за один проход срезала бы загрязненный балласт на любую требуемую глубину, полностью удаляла загрязнители и могла бы развивать рабочую скорость только в зависимости от тягового усилия машины по сцеплению колес с рельсами.

Поставленная задача решается следующим образом.

В щебнеочистительной машине, содержащей сварную раму, опирающуюся на две самоходные тележки, выгребное устройство, конвейеры для удаления загрязнителей за пределы пути, бункер-распределитель и дозатор очищенного балласта, механизм очистки загрязненного балласта выполнен в виде батареи последовательно установленных друг за другом и связанных между собой цепными передачами с различными передаточными числами транспортеров с сетчатой лентой. Скорость каждого последующего транспортера, больше скорости предыдущего. Над каждым транспортером установлен маятниковый каток, состоящий из рамки, один конец которой шарнирно сочленен с рамой машины, а другой - снабжен приводным решетчатым вальцом с окружной скоростью большей скорости сетчатой ленты соответствующего транспортера. Под несущей ветвью каждого транспортера, в месте контакта с решетчатым вальцом, установлен упорный виброкаток, причем длины каждых решетчатых вальцов и упорных виброкатков одинаковы и равны активной ширине соответствующей сетчатой ленты. Кроме того, машина снабжена передаточным конвейером, приемная часть которого заведена в выгребное устройство, а выдающаяся часть установлена над приемным концом первого транспортера батареи.

Такое выполнение машины гарантирует требуемое качество очистки загрязненного балласта, позволяет назначать рабочую скорость машины, исходя из тяговой способности машины, только по сцеплению колес с рельсом и позволяет значительно увеличить срок службы дорогостоящей сетчатой ленты, которая в данном варианте работает в несравненно более легком режиме.

На фиг. 1 показан вид сбоку машины; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.2.

Машина содержит сварную раму 1, опирающуюся на две самоходные тележки 2, и на которой установлены выгребное устройство 3, передаточный ленточный конвейер 4, механизм очистки балласта, выполненный в виде батареи последовательно установленных и соединенных друг с другом цепными передачами 5 транспортеров 6 с сетчатыми лентами 7, работающий от общего привода (не показан), причем первый транспортер своим приемным концом заведен под выдающий конец конвейера 4, а выдающий конец самого последнего транспортера 6 выведен в бункер-распределитель 8; маятниковые катки 9, установленные над транспортерами 6, каждый из которых представляет собой рамку 10, один конец которой шарнирно закреплен на раме 1, а другой (свободный) оснащен приводным решетчатым вальцом 11, получающим вращение с помощью цепной передачи 12 от привода 13, закрепленного на раме 1; упорные виброкатки 14, установленные на раме 1 под рабочей ветвью каждого транспортера 6 в месте контакта решетчатого вальца 11 с лентой 7; подборный конвейер 15, установленный под батареей транспортеров 6; поперечный отвальный конвейер 16, установленный под выдающим концом конвейера 15; и дозатор 17.

Щебнеочистительная машина работает следующим образом.

При выходе на позицию выгребное устройство 3 внедряется в балластную призму, включаются в работу передаточный конвейер 4, батарея транспортеров 6, подборный конвейер 15, отвальный конвейер 16 и маятниковые катки 9, после чего машина начинает движение.

Подрезанный слой балласта с помощью выгребного устройства 3 подается на конвейер 4, который выдает загрязненный балласт на первый транспортер 6 и с этой позиции начинается процесс очистки балласта, который выглядит следующим образом. Поскольку скорость движения сетчатой ленты первого транспортера 6 больше скорости движения ленты конвейера 4, то площадь поперечного сечения балласта на ленте транспортера 6, по сравнению с площадью поперечного сечения балласта на конвейере 4, будет меньше на величину, прямо пропорциональную разности их скоростей. То же явление будет иметь место при рассмотрении передачи балласта с первого транспортера 6 на второй и так до последней пары транспортеров в батарее, поскольку скорость движения ленты каждого транспортера больше скорости предыдущего, что достигается при общем приводе батареи (не показан) за счет разных передаточных чисел цепных передач 5. Предусматривается, что сетчатая лента последнего транспортера в батарее должна иметь такую скорость, при которой площадь поперечного сечения слоя балласта на ней будет равна или близкой к значению F=B•δ, см², где В - активная ширина ленты транспортера; δ - наибольший размер зернового состава для данного участка пути, примерно 6 см (Справочник дорожного мастера и бригадира пути. М.: Транспорт, 1986, с. 132, т. 3.34). При таких условиях загрязнителям, практически, ничто не мешает просеиваться через сетчатую ленту последнего в батарее транспортера 6.

Повышению интенсивности просеивания загрязнителей на всем участке батареи способствует работа маятниковых катков 9, которые "ворошат" проходящий под ними слой балласта, а их работа совместно с упорными виброкатками 14 размалывает комки сцементированных частиц балласта, которые могут попадать на транспортеры батареи. Кроме этого, происходит дополнительное перемешивание балласта при сбрасывании его с одного транспортера на другой. Очищенный балласт с последнего транспортера 6 сбрасывается в бункер-распределитель 8 и далее в путь, где ими занимается дозатор 17. Загрязнители и мелочь, просеянные через сетчатые ленты 7 транспортеров 6, попадают на подборный конвейер 15 и подаются им на поперечный отвальный конвейер 16, с помощью которого отсев удаляется за пределы пути.

Изобретение относится к путевому хозяйству. Сущность изобретения: машина содержит раму 1 на тележках 2, выгребное устройство 3, механизм очистки загрязненного балласта, конвейеры 15, 16 для удаления загрязнителей за пределы пути, бункер-распределитель 8 и дозатор очищенного балласта 17. Механизм очистки выполнен в виде батареи последовательно установленных друг за другом и связанных между собой цепными передачами 5 с различными передаточными числами транспортеров 6. Скорость каждого последующего транспортера больше скорости предыдущего. Над каждым транспортером 6 установлен маятниковый каток 9. Под несущей ветвью каждого транспортера 6, в месте контакта с решетчатым вальцом, установлен упорный виброкаток 14. Изобретение позволяет повысить эффективность работы щебнеочистительных машин. 3 ил.

Щебнеочистительная машина, содержащая сварную раму, опирающуюся на две самоходные тележки, выгребное устройство, механизм очистки загрязненного балласта, конвейеры для удаления загрязнителей за пределы пути, бункер-распределитель и дозатор очищенного балласта, отличающаяся тем, что указанный механизм очистки выполнен в виде батареи последовательно установленных друг за другом и связанных между собой цепными передачами с различными передаточными числами транспортеров с сетчатой лентой, скорость каждого последующего транспортера больше скорости предыдущего, над каждым транспортером установлен маятниковый каток, состоящий из рамки, один конец которой шарнирно сочленен с рамой машины, а другой - снабжен приводным решетчатым вальцем с окружной скоростью, большей скорости сетчатой ленты соответствующего транспортера, под несущей ветвью каждого транспортера, в месте контакта с решетчатым вальцем, установлен упорный виброкаток, причем длины каждых решетчатых вальцов и упорных виброкатков одинаковы и равны активной ширине соответствующей сетчатой ленты, при этом машина снабжена передаточным конвейером, приемная часть которого заведена в выгребное устройство, а выдающаяся часть установлена над приемным концом первого транспортера батареи.