УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДВИЖКИ ШПАЛ Российский патент 2002 года по МПК E01B29/13 

Изобретение относится к устройствам для механизации путевых работ по восстановлению расчетного шага шпал, нарушаемого при транспортировке пакетов звеньев путевой решетки до заполнения шпальных ящиков балластом.

Как показывает практика, объем работ по передвижке шпал зависит от многих факторов, таких как дальность перевозки пакетов звеньев, план и профиль пути следования, способ и средства закрепления пакетов на роликовых платформах и других факторов, и изменяется в зависимости от степени влияния перечисленных факторов в весьма широких пределах, что определяет выбор способов и средств передвижки шпал по меткам.

При малых объемах этих работ, когда упомянутые фaктopы правильно учтены и нарушение эпюры шпал (смещения шпал по рельсам) сведено до минимума, нет необходимости применять такие сложные и дорогие машины, как, например, "Машина для передвижки шпал железнодорожного пути" а.с. СССР 751880, Е 01 В 29/13, причем надо отметить, что созданием таких машин неоправданно перечеркивается стремление к созданию таких средств закрепления пакетов на роликовых платформах, применение которых полностью исключало бы смещение шпал с меток при их транспортировке.

Не оправдывает себя и другая крайность, когда перегонка шпал осуществляется вручную с помощью примитивных приспособлений, что требует значительных трудовых затрат и резко увеличивает стоимость работ.

Если учитывать и сводить к минимуму влияние вышеперечисленных факторов на объемы работ по перегонке шпал, то, видимо, целесообразно ориентироваться на средства малой механизации, т.е. на простые, легкие и достаточно производительные устройства, в работе которых тяжелый ручной труд практически устранен, а производительность вполне приемлема по условиям работы этих устройств в технологической цепочке комплекта машин, занятых на капитальном или среднем ремонте пути.

Известно устройство для передвижки шпал по а.с. 1307002, МПК⁴ Е 01 В 29/13. Устройство содержит раму, механизм передвижки шпал и электромеханический привод.

К достоинствам устройства относится то, что оно является простым по конструкции, абсолютно надежным в работе и может быть изготовлено в мастерских дистанции пути из недефицитных материалов.

Однако устройство обладает существенным недостатком. Каждая из шпал, подлежащих передвижке, сопротивляется сдвигу с усилием, которое может быть разным по величине, и эта разность очень часто бывает весьма значительной и заранее непредсказуемой. Отсюда неизбежность сдвижки "слабых" шпал за отметку, а это брак, который исправить с помощью рассматриваемого устройства невозможно. Поэтому оператор работает, как правило, с малыми энергиями единичного удара, и если шпала не двигается или движется очень медленно, то рабочий начинает работать с регулятором энергии удара, на что затрачивается некоторое время, а в результате снижается производительность.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для передвижки шпал по а.с. 307146, МПК⁴ Е 01 В 29/13. Устройство содержит самоходную тележку, консольные рычаги, шарнирно закрепленные на раме тележки, механизм фиксации устройства относительно рельсов и рабочий орган, оборудованный гидроприводом. Механизм фиксации и рабочий орган жестко закреплены на консольных рычагах.

К достоинствам устройства относится прежде всего то, что с помощью гидропривода всегда можно передвинуть шпалу с точной постановкой ее по метке с одной зафиксированной механизмом фиксации позиции без необходимости регулировать величину усилия сдвижки при условии достаточности хода штоков силовых гидроцилиндров.

Существенным недостатком прототипа является то, что устройство может передвигать шпалы только в одном направлении, что обусловлено клещевым механизмом фиксации устройства на рельсах, а это сказывается на производительности, другим недостатком прототипа являются относительно малая надежность и достаточно высокая стоимость гидропривода.

При необходимости передвинуть хотя бы одну шпалу на звене в обратом направлении приходится разворачивать устройство на 180^o, на что потребуется достаточно большой отрезок времени, при этом надо учесть, что устройство необходимо после передвижки шпалы в обратном направлении переставить в первоначальное положение.

Ставится задача получить устройство для передвижки шпал, которое обеспечивало бы возможность передвижки шпал на любое расстояние и в любую сторону без остановок с помощью механического привода и без фиксации устройства на рельсовой колее, что, в конечном счете, повысит производительность.

Поставленная задача решается следующим образом.

В устройстве для передвижки шпал, содержащем самоходную тележку со смонтированным на ее раме рабочим органом, оборудованным приводом, включающим двигатель и систему передачи энергии к рабочему органу, и механизм управления устройством, система передачи энергии от двигателя к рабочему органу выполнена в виде барабана, сочлененного с двигателем посредством редуктора с изменяемым передаточным числом, тягового троса, двух траверс, установленных по концам рельсового звена за рельсовыми накладками, причем тяговый трос своей средней частью запасован на барабан, а концами соединен с траверсами, одна из которых выполнена с натяжным устройством в виде винта и гайки, а механизм управления рабочим органом выполнен в виде штурвала с барабаном, который связан гибкими поводками с рабочим органом, редуктор выполнен с возможностью вращения его выходного вала в разных направлениях.

Такое выполнение системы передачи энергии от двигателя на рабочий орган устройства позволяет передвигать шпалы в любом направлении без перестановки устройства и на любое расстояние с помощью тягового троса.

В трудах ВНИИЖТа МПС "Исследование образца механизма для перегонки шпал и разработка предложений", ЛПМ-242-77 приводится максимальное значение сопротивления шпалы сдвигу, которое рекомендуется как исходное в расчетах и конструировании устройств и составляет 50000 Н (5000 кгс). В известной формуле Эйлера (Я.М. Павлов, Детали машин. Машиностроение. Л., 1969, стр. 219, формула 115) выражена, ориентировочно, зависимость между усилием в нагруженной ветви запасованного на барабан троса S₁ и усилием в ненагруженной ветви S₂ в зависимости от коэффициента трения троса по материалу барабана f и угла обхвата петлей троса, запасованного на барабане, α (радиан):

где S₂ - искомое усилие натяга тягового троса.

Принимая S₁=5000 кгс, е=2,72 (основание натурального логарифма), α = 4π (запасовано два витка троса), f=0,2 (рабочая поверхность барабана футерована резьбой), получаем
.

Фактическую величину S₂ устанавливают опытным путем на рабочем месте, работая с натяжным устройством одной из траверс.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство без подготовки может передвигать шпалы как по ходу работ, так в обратном направлении на любое расстояние. Будучи установленным один раз на рельсовом звене (установка траверс), устройство не фиксируется на рельсовой колее у передвигаемой шпалы, чем повышается темп работы. Стоимость устройства значительно ниже (нет дорогой гидравлики), а надежность работы по той же причине выше.

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства для передвижки шпал в рабочем положении, на фиг.2 - разрезы I-I и II-II на фиг.1, на фиг.3 - механизм передвижения устройства, на фиг.4 - натяжная траверса, на фиг.5 - сечение А-А на фиг.3, на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.2.

Устройство содержит раму 1 с роликами 2, передвижную электростанцию 3, которая может быть установлена либо на рельсовой колее, либо на обочине, механизм передвижения 4 устройства, он же механизм сдвижки шпалы, включающий (фиг.3) электродвигатель 5, редуктор 6, барабан 7 с кожухом 8, тяговый канат 9, запасованный тремя ветвями (фиг.5) на барабан 7 и своими концами закрепленный на траверсах 10 и 11, из которых последняя (фиг.4) выполнена натяжной, два рабочих органа 12 (фиг.1), установленных по торцам рамы 1, каждый из которых (фиг.2) включает два упора 13, сочлененных с общей осью 14, установленной на продольной оси устройства, с помощью рукоятей 15, штурвальную стойку 16, закрепленную на раме 1, с барабаном 17 и штурвалом 18, и два гибких поводка 19, одни концы которых закреплены на барабане 17, а другие - на рукоятях 15.

Работает устройство следующим образом.

После установки траверс 10 и 11 на смежных рельсовых стыках, с их наружных сторон и с упором в торцы рельсовых накладок 20, концы тягового троса 9 закрепляются на траверсах 10 и 11 и с помощью натяжной траверсы 11 производится натяжка троса 9 с усилием, достаточным для получения требуемой силы трения между витками троса и барабаном 7 (фиг.5), что выполняется с помощью гайки 21 и винта 22, к которому крепится конец тягового троса 9 (фиг.4).

При работающей электростанции 3 с помощью педали 23 или 24 (фиг.2) включаются электродвигатель 5 и механизм передвижения 4 устройства (фиг.1) для движения либо вперед по фронту работ, либо назад в зависимости от того, в какую сторону требуется сдвинуть конкретную шпалу, что визуально определяется оператором.

При необходимости, например, сдвижки шпалы по ходу работ упоры 13 с помощью штурвала 18 опускаются в щель между поперечинами рамы 1 перед шпалой 25 (фиг.6), нажимается ногой оператора соответствующая педаль (23 или 24) и устройство перемещает шпалу до отметки, нанесенной краской на подошве рельса еще при сборке звеньев путевой решетки на звеносборочной базе.

При выходе на отметку устройство останавливается (педаль отпускается). упоры 13 поднимаются над шпалой и устройство перемещается на очередную позицию.

При необходимости сдвижки шпалы в обратном направлении упоры 13 опускаются за передвигаемой шпалой и с помощью другой педали включается механизм передвижения устройства на задний ход.

Шпалы, расположенные у рельсового стыка на участке, равном длине устройства, передвигаются рабочим органом, который обращен к этому рельсовому стыку.

При необходимости ускорить движение устройства при переходе с одной позиции на очередную, удаленную на значительном расстоянии от предыдущей, редуктор 6 (коробка передач) переключается на более высокую передачу (механизм управления редуктором не показан).

Изобретение относится к устройствам для механизации путевых работ по восстановлению расчетного шага шпал, нарушаемого при транспортировке пакетов звеньев путевой решетки до заполнения шпальных ящиков балластом. Устройство для передвижки шпал содержит самоходную тележку со смонтированным на ее раме рабочим органом, оборудованным приводом, включающим двигатель и систему передачи энергии к рабочему органу, и механизм управления устройством. Система передачи энергии от двигателя к рабочему органу выполнена в виде первого барабана, сочлененного с двигателем посредством редуктора с изменяемым передаточным числом, а также тягового троса, двух траверс, установленных по концам рельсового звена за рельсовыми накладками. Причем тяговый трос своей средней частью запасован на упомянутом первом барабане, а концами соединен с траверсами, одна из которых выполнена с натяжным устройством в виде винта и гайки. Механизм управления рабочим органом выполнен в виде штурвала со вторым барабаном, который связан гибкими поводками с рабочим органом. Техническим результатом изобретения является возможность передвижки шпал на любое расстояние и в любую сторону без остановок и без фиксации устройства на рельсовой колее, тем самым повышается производительность. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для передвижки шпал, содержащее самоходную тележку со смонтированными на ее раме рабочим органом, оборудованным приводом, включающим двигатель и систему передачи энергии к рабочему органу, и механизм управления устройством, отличающееся тем, что система передачи энергии от двигателя к рабочему органу выполнена в виде первого барабана, сочлененного с двигателем посредством редуктора с изменяемым передаточным числом, тягового троса, двух траверс, установленных по концам рельсового звена за рельсовыми накладками, причем тяговый трос своей средней частью запасован на упомянутом первом барабане, а концами соединен с траверсами, одна из которых выполнена с натяжным устройством в виде винта и гайки, а механизм управления рабочим органом выполнен в виде штурвала со вторым барабаном, который связан гибкими поводками с рабочим органом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что редуктор выполнен с возможностью вращения его выходного вала в разных направлениях.