УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАССТЫКОВКИ РЕЛЬСОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ Российский патент 2002 года по МПК E01B29/29 

Изобретение относится к области механизации путевого хозяйства железнодорожного транспорта и может быть использовано при ремонте пути.

В процессе ремонта железнодорожного пути зачастую появляется необходимость массовой расстыковки рельсов, допустим в случае замены инвентарных рельсов на рельсовые плети при ремонте пути с железобетонными шпалами. Расстыковка рельсов включает в себя операции по отвинчиванию гаек стыковых болтов, снятию накладок, уборке элементов стыкового скрепления рельсов.

Известны различные устройства для отвинчивания гаек стыковых болтов, например, из патентов СССР 3341, Е 01 В 29/29; 4119, Е 01 B 29/29; авторского свидетельства. СССР 140815, Е 01 В 29/28; электрогаечные ключи из литературных источников (В.Б. Каменский, Л.Д. Горбов. Справочник дорожного мастера и бригадира пути. - М.: Транспорт, 1986. - с.428-429. Путевые машины и механизмы. Отраслевой каталог 13-92-07 / ЦНИИТЭИТЯЖМАШ. - М.: 1992. - с.91 ). Этими устройствами осуществляется лишь отвинчивание гаек стыковых болтов.

Известно устройство по авторскому свидетельству СССР 933856, Е 01 В 29/29, содержащее механизм снятия накладок в виде смонтированных на тележке пары подвижных, расположенных с обеих сторон рельса, захватов для накладок с установленным на нижней части одного из них силовым цилиндром с возможностью взаимодействия его штока со снимаемой накладкой и упором для накладки на втором захвате.

Известный механизм предназначен для снятия специальных, применяемых в устройствах для закалки рельсов накладок и не может быть использован для снятия накладок стыкового скрепления рельсов железнодорожного пути, особенно с железобетонными шпалами.

Известно устройство по авторскому свидетельству СССР 1654413, Е 01 В 29/29, содержащее экипаж с ходовыми по рельсам пути колесами, на раме которого смонтированы с возможностью перемещения вдоль нее каретки (ползуны), оборудованные гайковертами с горизонтально размещенными торцовыми ключами их шпинделей и прижимами головки стыкового болта, смонтированными оппозитно торцовым ключам относительно рельса.

Наличие прижимов позволяет надежно отвинтить гайки стыковых болтов - прижимы не дают возможности подголовкам стыковых болтов во время отвинчивания гайки покинуть пазы в накладках, чем фиксируется непроворачивание болтов. Однако в устройстве не предусмотрено извлечение болтов, снятие и уборка накладок.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству является известное устройство по авторскому свидетельству СССР 102205, Е 01 В 29/29 (принято за прототип), содержащее экипаж с ходовыми по рельсам пути колесами, на раме которого установлены с возможностью перемещения вдоль нее каретки и сниматели накладок с рычагами для взаимодействия с торцовыми боковинами накладок, при этом каретки оборудованы гайковертами с горизонтально расположенными торцовыми ключами их шпинделей и прижимами головки стыкового болта, смонтированными оппозитно торцовым ключам относительно рельса.

Рычаги снимателей накладок смонтированы на каретках с возможностью продольного перемещения для зажатия своими губками торцовых боковин накладок и поперечного перемещения для снятия накладок из позух рельса. Рычаги при своем продольном перемещении позволяют жестко зажать накладку за ее торцовые боковины, но не смогут извлечь ее из позухи рельса при поперечном своем перемещении в пути с железобетонными шпалами из-за помех в виде клеммно-болтового прикрепления рельса к подкладкам шпал.

Прижимы головки стыкового болта выполнены в виде приводимых в поперечном направлении подпружиненных упоров с внутренней сферической опорой. Такие прижимы позволяют надежно отвинтить гайки стыковых болтов, но не могут извлечь стыковой болт из болтовых отверстий накладок и рельса. Кроме того в устройстве не предусмотрена уборка накладок и прочих элементов стыкового скрепления.

Необходимо устройство для расстыковки рельсов железнодорожного пути, способное при перемещении от стыка к стыку надежно отвинчивать гайки стыковых болтов, извлекать стыковые болты из болтовых отверстий накладок и рельса, снимать накладки из позух рельса, в том числе и в пути с железобетонными шпалами, убирать на себя накладки и прочие элементы стыкового скрепления рельсов.

Для этого в известном устройстве для расстыковки рельсов железнодорожного пути, содержащем экипаж с ходовыми по рельсам пути колесами, на раме которого установлены с возможностью перемещения вдоль нее каретки и сниматели накладок с рычагами для взаимодействия с торцовыми боковинами накладок, при этом каретки оборудованы гайковертами с горизонтально расположенными торцовыми ключами их шпинделей и прижимами головки стыкового болта, смонтированными оппозитно торцовым ключам относительно рельса, на раме экипажа дополнительно установлен погрузчик элементов стыкового рельсового скрепления, снабженный грузовым электромагнитом с возможностью вертикального и поперечного перемещения относительно рамы для взаимодействия с установленной на раме емкостью и рычагами снимателей накладок, шарнирно смонтированными на раме с возможностью их качательного и вертикального перемещений, при этом их концы оборудованы гидрозажимами верха торцовых боковин накладок, а прижимы головки стыкового болта выполнены в виде приводимых силовыми цилиндрами прижимных штанг, концы которых оборудованы цветовыми захватами для захвата и фиксации подголовка стыкового болта.

При этом корпуса шпинделя гайковерта и цангового захвата оборудованы контактирующими с направляющими рамы каретки роликами для обеспечения их уверенного горизонтального перемещения и компенсации реактивного крутящего момента.

Экипаж с ходовыми по рельсам пути колесами позволяет устройству последовательно перемещаться от стыка к стыку для их расстыковки. Наличие перемещаемых вдоль рамы экипажа кареток с гайковертами позволяет при остановке экипажа точно наводить на гайки стыковых болтов торцовые ключи их горизонтально расположенных шпинделей.

Наличие на каретках смонтированных оппозитно торцовым ключам относительно рельса прижимов головки стыкового болта в виде приводимых силовыми цилиндрами прижимных штанг, концы которых оборудованы цанговыми захватами, позволяет надежно фиксировать стыковые болты от проворачивания при отвинчивании их гаек, захватывать болты за их подголовки и извлекать их из болтовых отверстий накладок и рельсов.

Наличие снимателей накладок с рычагами для взаимодействия с торцовыми боковинами накладок, шарнирно смонтированными на раме экипажа с возможностью вертикального и качательного перемещений и оборудованных на своих концах гидрозажимами верха торцовых боковых накладок позволяет извлечь накладки из пазух рельсов даже при условии нахождения в зоне расположения накладок помех в виде клеммно-болтового прикрепления рельсов к подкладкам шпал.

Наличие установленного на раме экипажа погрузчика элементов стыкового рельсового скрепления, снабженного грузовым электромагнитом с возможностью вертикального и поперечного перемещения относительно рамы для взаимодействия с установленной на раме емкостью и рычагами снимателей накладок, позволяет собрать в емкость накладки, стыковые, болты, гайки, шайбы - элементы стыкового скрепления рельсов.

Оборудование корпусов шпинделя гайковерта и цангового захвата контактирующими с направляющими рамы каретки роликами надежно обеспечивает горизонтальное перемещение консольно размещаемых торцового ключа шпинделя и цангового захвата и компенсирует реактивный момент при отвинчивании гайки закладного болта путем передачи его на направляющие каретки, что в свою очередь обеспечивает надежную, без попыток проворота работу штоков их приводных силовых цилиндров.

На фиг.1 изображен общий вид устройства сбоку; на фиг.2 -вид А на фиг.1, вид сверху на каретки с гайковертами; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2, вид на шпиндель гайковерта и прижим; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2, положение торцового ключа на гайке стыкового болта и прижима на головке болта; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг.3, фиксирующие корпуса шпинделя гайковерта и цангового захвата ролики; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг.1, вид с торца на сниматель накладок; на фиг.7 - вид Д на фиг.6, вид с фасада на сниматель накладок; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг.1, вид с торца на погрузчик элементов стыкового рельсового скрепления; на фиг.9 - фрагмент гидравлической схемы управления силовыми цилиндрами шпинделя гайковерта, прижима и цангового захвата.

Устройство для расстыковки рельсов железнодорожного пути содержит экипаж 1 с рамой 2 и ходовыми колесами 3 для перемещения экипажа по рельсам 4 железнодорожного пути 5.

На раме 2 экипажа смонтированы симметрично каждому рельсу пути четыре каретки 6, приводимые силовыми цилиндрами 7 для перемещения их вдоль рамы. На каждой каретке 6 смонтирован гайковерт 8 и оппозитно его торцовому ключу на противоположной каретке прижим 9.

Гайковерт 8 представляет собой приводимый во вращение посредством электродвигателя 10 и редуктора 11 горизонтально расположенный шлицевой шпиндель 12, на шлицах которого подвижно вдоль его оси смонтирована шлицевая втулка 13 с закрепленным на ней торцовым ключом 14. Шлицевая втулка 13 посредством шарикоподшипниковых опор сочленена с подвижным корпусом 15 шпинделя. Шпиндель оборудован также неподвижным корпусом 16 также посредством шарикоподшипниковых опор. Подвижный корпус 15 и неподвижный корпус 16 сочленены между собой силовым цилиндром 17 для перемещения вдоль шпинделя подвижного корпуса 15 и сочлененного с ним торцового ключа 14. Подвижный корпус 15 оборудован роликами 18 для их перемещения по направляющим 19 рамы каретки, охватывающими ролики с обеих сторон. Торцовый ключ 14 оборудован соосно установленным на нем выталкивателем 20.

Прижим 9 представляет собой приводимую силовым цилиндром 21 горизонтально расположенную прижимную штангу 22, конец которой оборудован цанговым захватом, включающим в себя шарнирно смонтированные на штанге подпружиненные захватные рычаги 23 и взаимодействующий с ними смонтированный на штанге же корпус 24, приводимый в осевое перемещение силовым цилиндром 25, сочлененным с корпусом 24 и штангой 22. Корпус 24 цангового захвата так же как и подвижный корпус 15 шпинделя гайковерта оборудован роликами 18 рамы для перемещения их по направляющим 19 рамы каретки 6.

На фиг.9 изображен фрагмент гидравлической схемы управления силовыми цилиндрами шпинделя гайковерта, прижима и его цангового захвата. Силовой цилиндр 17 шпинделя 12 гайковерта 8 управляется трехпозиционным гидрораспределителем 26, силовой цилиндр 21 прижима 9 - трехпозиционным гидрораспределителем 27, силовой цилиндр 25 цангового захвата - двухпозиционным гидрораспределителем 28. В средней позиции гидрораспределителей 26 и 27 напорная магистраль заперта, а обе цилиндровые полости соединены между собой и со сливной магистралью, причем на сливной магистрали смонтированы регулируемые клапаны давления соответственно 29 и 30.

На раме 2 экипажа 1 смонтированы также четыре снимателя накладок 31, по два симметрично каждому рельсу 4 пути 5. Каждый сниматель накладок 31 представляет собой вертикально перемещаемую силовыми цилиндрами 32 травесу 33, на которой шарнирно смонтированы рычаги 34, приводимые в качательное перемещение силовыми цилиндрами 35. Концы рычагов 34 оборудованы гидрозажимами 36 верха торцовых боковин накладок 37.

На экипаже 1 устройства установлен также погрузчик 38 элементов стыкового скрепления рельсов, снабженный грузовым электромагнитом 39 с возможностью его поперечного перемещения относительно рамы 2 экипажа кареткой 40 по смонтированному на раме 2 поперечному ездовому пути 41 для взаимодействия его с рычагами снимателей накладок 31 и установленной на раме устройства по его оси емкостью 42. К каретке 40 грузовой электромагнит 39 подвешен посредством силового цилиндра 43 для его вертикального перемещения, что также способствует его взаимодействию с рычагами снимателей накладок 31 и емкостью 42.

Устройство периодически перемещается от стыка к стыку по рельсам железнодорожного пути. Во время остановки у очередного стыка производится его расстыковка следующим образом.

Перемещением кареток 6, осуществляемым силовыми цилиндрами 7 по командам датчиков (не показаны), против гаек стыковых болтов 44 устанавливаются торцовые ключи 14 гайковертов 8. Прижимы 9, смонтированные оппозитно торцовым ключам гайковертов относительно рельса на противоположных каретках, устанавливаются напротив головок стыковых болтов.

Гидрораспределителями 27 и 26 включаются силовые цилиндры 21 и 17 на выдвижение своих штоков - штанга 22 прижима своим торцом прижимает к накладке головку стыкового болта, а торцовый ключ 14 надевается на гайку стыкового болта, при этом обеспечивается надежное горизонтальное перемещение консольно смонтированных на конце штанги цангового захвата и торцового ключа на шпинделе за счет перекатывания роликов 18 по направляющим 19 каретки. Затем гидрораспределителем 28 включается силовой цилиндр 25 - захватные рычаги 23 цангового захвата пытаются свестись и захватить покоящийся в пазу накладки подголовок стыкового болта, но этому препятствует плотное прижатие головки стыкового болта к накладке.

Гидрораспределители 26 и 27 переводятся в нейтральное положение, гайковерт 8 включается на отвинчивание гайки стыкового болта. Обе полости силовых цилиндров 17 и 21 соединяются между собой и со сливной магистралью, чем снимается продольное усилие с их штоков, присутствовавшее при прижиме головки стыкового болта и надевании торцового ключа на гайку, но перемещению штоков препятствует усилие сопротивления жидкости, создаваемое гидроклапанами давления 29 и 30, причем настройка клапана 29 несколько превышает значение давления настройки клапана 30. Начавшееся вращение гайки тотчас должно обеспечить продольное перемещение либо гайки, либо болта и, поскольку сопротивление жидкости через клапан 29 превышает сопротивление жидкости через клапан 30, первым начинает перемещение болт совместно со штоком силового цилиндра 21. Сразу же начинают сводиться захватные рычаги цангового захвата, захватывая овальный подголовок стыкового болта, при этом возникающий на стыковом болте максимальный реактивный момент при приложении максимального крутящего момента гайковерта, потребного при срыве гайки с места, компенсируется овальным отверстием накладки. При дальнейшем отвинчивании гайки перемещаются либо гайка, либо болт, проворачивание захваченного за овальный подголовок болта, при этом исключается так же, как и потеря контакта торцового ключа с гайкой. Возникающий вследствие прикладываемого момента для откручивания гайки реактивный момент на шпинделе гайковерта и прижиме передается роликами 18 на направляющие 19 каретки. Кроме того ролики 18 в направляющих 19 каретки препятствуют провороту корпусов 15 шпинделя и 24 цангового захвата, а с ними проворот штока силового цилиндра 21 и поворот с изгибом штоков силовых цилиндров 17 и 25.

После отвинчивания гайки гидрораспределители 26 и 27 включаются на втягивание штоков силовых цилиндров 17 и 21. Гайка выталкивается из торцового ключа выталкивателем 20 при взаимодействии последнего с торцом шпинделя 12. Выталкиватель 20 не препятствует надеванию торцового ключа на гайку, так как при этом он свободно перемещается вдоль торцового ключа торцом болта или гайки. Извлекается стыковой болт, а при включении гидрораспределителя 28 на втягивание штока силового цилиндра 25 болт освобождается от захватных рычагов цангового захвата и увлекается к грузовому электромагниту, куда увлекаются гайка и шайба.

После отвинчивания и извлечения всех стыковых болтов, манипулируя силовыми цилиндрами 32 и 35 против верхних торцовых боковин накладок 37, устанавливают концы рычагов 34 с гидрозажимами 36, коими накладка и зажимается за верх своих торцовых боковин. При дальнейшем манипулировании силовыми цилиндрами 35 и 32 накладки извлекаются из позух рельсов. Зажим накладок за верх своих торцовых боковин позволяет извлечь накладку несмотря на такое препятствие, как расположенные в зоне их размещения клеммно-болтовые прикрепления рельсов к шпалам. Извлеченные накладки освобождаются гидрозажимами и увлекаются к грузовому электромагниту.

Манипулируя грузовым электромагнитом при его вертикальном силовым цилиндром 43 и поперечном кареткой 40 перемещении элементы стыкового скрепления перемещаются к емкости 42, куда и помещаются при отключении электромагнита.

Предлагаемое устройство позволяет при перемещении от стыка к стыку железнодорожного пути надежно отвинчивать гайки стыковых болтов, извлекать стыковые болты из болтовых отверстий накладок и рельса, снимать накладки из пазух рельса и при наличии помех в виде, допустим, клеммно-болтового прикрепления рельсов к подкладкам шпал в зоне стыка, убирать на себе накладки и прочие элементы стыкового скрепления рельсов.

Изобретение относится к механизации путевого хозяйства и при расстыковке рельсов железнодорожного пути решает задачу захвата и извлечения стыковых болтов, извлечения и уборки накладок и других элементов стыкового рельсового скрепления. Устройство содержит экипаж с ходовыми колесами. На раме экипажа установлены с возможностью перемещения вдоль рамы каретки и сниматели накладок с рычагами для взаимодействия с торцовыми боковинами накладок. Каретки оборудованы гайковертами с горизонтально расположенными торцовыми ключами их шпинделей и прижимами головки стыкового болта, смонтированными оппозитно торцовым ключам относительно рельса. Рычаги снимателей накладок шарнирно смонтированы на раме с возможностью их качательного и вертикального перемещений. Концы рычагов снимателей накладок оборудованы гидрозажимами верха торцовых боковин накладок. Прижимы головки стыкового болта выполнены в виде приводимых силовым цилиндром прижимных штанг, концы которых оборудованы цанговыми захватами для захвата и фиксации подголовка стыкового болта. Подвижный корпус шпинделя гайковерта и подвижный корпус цангового захвата оборудованы контактирующими с направляющими рамы каретки роликами. 1 з.п.ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для расстыковки рельсов железнодорожного пути, содержащее экипаж с ходовыми по рельсам пути колесами, на раме которого установлены с возможностью перемещения вдоль нее каретки и сниматели накладок с рычагами для взаимодействия с торцовыми боковинами накладок, при этом каретки оборудованы гайковертами с горизонтально расположенными торцовыми ключами их шпинделей и прижимами головки стыкового болта, смонтированными оппозитно торцовым ключам относительно рельса, отличающееся тем, что рычаги снимателей накладок шарнирно смонтированы на раме с возможностью их качательного и вертикального перемещений, при этом концы рычагов снимателей накладок оборудованы гидрозажимами верха торцовых боковин накладок, а прижимы головки стыкового болта выполнены в виде приводимых силовыми цилиндрами прижимных штанг, концы которых оборудованы цанговыми захватами для захвата и фиксации подголовка стыкового болта. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подвижный корпуса шпинделя гайковерта и подвижный корпус цангового захвата оборудованы контактирующими с направляющими рамы каретки роликами.