ШПАЛОПОДБИВОЧНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2006 года по МПК E01B27/12 E01B27/16 

Изобретение относится к устройствам для уплотнения балласта под шпалами железнодорожного пути.

Известен шпалоподбивочный агрегат, содержащий перемещаемую в вертикальной плоскости приводом раму, смонтированные на ней с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей, разнесенных вдоль агрегата и расположенных поперек него, держатели, несущие подбойки с пластинами на концах, вибропривод и гидроцилиндры подачи подбоек, соединенные с держателями, причем подбойки смонтированы с возможностью размещения по четыре пары с двух сторон каждой из двух шпал и каждой из сторон рельса, пластины каждой пары подбоек направлены навстречу одна другой, а подбойки двух пар, расположенные вдоль агрегата и размещенные между указанными двумя шпалами, смещены относительно одна другой поперек агрегата [1].

Известен шпалоподбивочный агрегат, в котором оси двух пар подбоек расположены в одной вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата, а вертикальные оси подбоек соответствующих пар расположены в вертикальных плоскостях с обеих сторон от указанной одной вертикальной плоскости параллельно ей. При этом пластины подбоек, размещенных с обеих сторон рельса в указанной одной вертикальной плоскости, расположены асимметрично относительно вертикальных осей подбоек, причем участки пластин меньше длины, а сами подбойки каждой пары смещены относительно одна другой в поперечном направлении агрегата таким образом, что подбойки, расположенные в указанной одной вертикальной плоскости и размещаемые с каждой из сторон рельса, расположены на равном расстоянии одна от другой, равном ширине пластины. Кроме этого расстояние между указанными вертикальными плоскостями соответствует расстоянию между осями шпал и равно приблизительно 520 мм, а расстояние между наружными поверхностями пластин подбоек указанных двух пар в исходном положении соответствует примерно одной четверти ширины шпального ящика и равно приблизительно 75 мм [2].

Однако известный шпалоподбивочный агрегат не обеспечивает достаточное количество уплотнения балласта вследствие невозможности обеспечения вовлечения в процесс уплотнения всего балластного материала по ширине шпального ящика и создания: на прямой пластине подбойки эффективной эпюры распределения усилия на сыпучий балластный материал; максимального усилия на внутренних рабочих сторонах пластин в начальный момент смыкания подбоек ввиду их эксцентричного положения к осям соответствующих держателей; минимального сопротивления балластного материала на наружные стороны пластин подбоек при такте их разжатия и извлечения агрегата из уплотняемого балласта.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности агрегата путем более полного использования его технических характеристик и улучшения качества обжима балласта под шпалой.

Для достижения этого технического результата шпалоподбивочный агрегат, содержащий перемещаемую в вертикальной плоскости приводом раму, смонтированные на ней с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей, разнесенные вдоль агрегата и расположенные поперек него, держатели, несущие подбойки с пластинами на концах, вибропривод и гидроцилиндры подачи подбоек, соединенные с держателями, причем подбойки смонтированы с возможностью размещения по четыре пары с двух сторон каждой из двух шпал и каждой из сторон рельса, пластины каждой пары подбоек направлены навстречу одна другой, а подбойки двух пар, расположенные вдоль агрегата и размещенные между указанными двумя шпалами, смещены относительно одна другой поперек агрегата, имеет вертикальные оси посадочных хвостовиков двух пар указанных подбоек в держателях расположены в одной вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата и среднюю линию площади сечения, перпендикулярной полученной одной вертикальной плоскости и образованной между внутренней изогнутой поверхностью пластины и ее краями на участке средней 1/3 части ее высоты, а вертикальные оси хвостовиков подбоек в рычагах соответствующих пар расположены в вертикальных плоскостях с обеих сторон от указанной одной вертикальной плоскости, параллельны ей и проходят через средние линии площадей сечений, перпендикулярных соответственным вертикальным плоскостям и образованных между внутренними изогнутыми поверхностями пластин соответствующих подбоек и их краями на участке средней 1/3 части их высот.

Кроме этого изогнутые пластины подбоек, размещенные симметрично относительно оси рельса, расположены асимметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата, причем рядом размещенные пластины имеют оппозитное перекрытие в плоскости, пересекающей эту плоскость.

Кроме этого подбойки, расположенные асимметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата и размещаемые с каждой из сторон рельса, расположены на равном расстоянии одна от другой, меньшим развернутой ширине пластины.

Кроме этого расстояние между вертикальными плоскостями, проходящими через средние линии площадей сечений пластин подбоек указанных двух пар в исходном положении, образованных между внутренними изогнутыми поверхностями пластин и их краями на участке средней 1/3 части их высоты в плоскости, перпендикулярной вертикальной, равно приблизительно нулю.

На фиг.1 изображен шпалоподбивочный агрегат, общий вид; на фиг.2 - то же, поперечный разрез по подбойкам; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3 (увеличено); на фиг.5 - подбойка, вид сбоку (увеличено).

Шпалоподбивочный агрегат предназначен для подбивки двух расположенных непосредственно рядом деревянных шпал 1 и поэтому имеет с каждой продольной стороны рельса две пары подбивочных 2 и 3, расположенных в продольном направлении агрегата или рельса, каждая с четырьмя держателями 4, несущими подбойки 5 и установленными с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей. Они расположены на несущей раме 6 с возможностью поворота, при этом сама рама 6 может перемещаться по высоте с помощью привода 7 вдоль вертикальных направляющих колонн 8. Подбивочные инструменты могут подаваться на глубину, перемещаться относительно друг друга с помощью приводов 9 подачи и приводятся в состояние вибрации благодаря центральному виброприводу 10. Каждый из подбивочных инструментов обеих пар с помощью находящегося в конечной области держателя 4 соединен прямой хвостовой частью подбоек 5, имеющих в нижней конечной области пластину 11. Обе внутренние подбойки 5 обеих пар подбивочных инструментов 2 и 3 погружаются в один и тот же шпальный ящик 12. Вертикальные оси 13 посадочных хвостовиков 14 двух пар указанных подбоек 5 в держателях 4 расположены в одной вертикальной плоскости 15, проходящей через ось симметрии агрегата и среднюю линию площади 16 сечения 17, перпендикулярной полученной одной вертикальной плоскости 15 и образованной между внутренней 18 изогнутой поверхностью пластины 11 и ее краями 19 и 20 на участке средней 1/3 части ее высоты. Плоскость 15 проходит перпендикулярно продольному направлению машины или рельса 21 и является поперечной плоскостью шпалоподбивочного агрегата.

Все посадочные хвостовики 14 подбоек 5 расположены в трех проходящих перпендикулярно продольному направлению машины или рельсов поперечных плоскостях 15, 22 и 23. Расстояние "а" между тремя поперечными плоскостями 15, 22 и 23 или средними осями в продольном направлении машины или рельса в каждом случае соответствует примерно среднему расстоянию между осями шпал.

Вертикальные плоскости 22 и 23 с обеих сторон от указанной одной вертикальной плоскости 15, проходят через средние линии площадей 16 сечений 17 перпендикулярных соответственным вертикальным плоскостям 22 и 23 и образованных между внутренними изогнутыми поверхностями 18 пластин 11, соответствующих подбоек 5, и их краями 19 и 20 на участке средней 1/3 части их высот.

Изогнутые пластины 11 подбоек 5, размещенные симметрично относительно оси рельса 21, расположены асимметрично относительно вертикальной плоскости 15, проходящей через ось симметрии агрегата, причем рядом размещенные пластины 11 имеют оппозитное перекрытие по наружным 24 поверхностям в плоскостях, пересекающих эту плоскость 15. Подбойки 5, расположенные в плоскости 15, размещаются с каждой из сторон рельса 21 и расположены на равном расстоянии одна от другой, меньшим развернутой ширине пластины 11. Расстояние между средними линиями, лежащими в плоскости 15, площадей 16 сечений 17 пластин 11 двух пар подбоек 5 в исходном положении, образованных между внутренними изогнутыми поверхностями 18 пластин 11 и их краями 19 и 20 на участке средней 1/3 части их высоты, равно приблизительно нулю. Это позволяет использовать в процессе уплотнения всего балластного материала по ширине шпального ящика.

Буквой "а" обозначено расстояние между средними линиями, лежащими в плоскостях 15 и 22 (23), площадей 16 сечений 17 пластин 11, противолежащих подбоек 5 шпалоподбивочных инструментов 2 и 3 в начальном положении или в положении размыкания перед погружением в щебеночный балластный слой. Погруженные в щебеночный балластный слой подбойки 5 в начальный момент смыкания создают максимальное усилие на внутренних рабочих сторонах 18 пластин 11, а внутренние изогнутые поверхности 18 пластин 11 создают эффективную трапецеидальную эпюру 25 распределения усилия на сыпучий балластный материал.

При размыкании шпалоподбивочных инструментов 2 и 3 и извлечения агрегата из уплотняемого балласта наружные стороны 24 пластин 11 и подбойки 5 обеспечивают минимального сопротивления балластного материала.

Как показано на фиг.2, восемь внутренних подбоек 5 (симметрично по две пары слева и справа от рельса 21) погружаются в один и тот же шпальный ящик 12, предназначенный для одновременной подбивки двух рядом лежащих шпал 1. Эти восемь подбоек 5 расположены так, что поперечная вертикальная плоскость 15 или поперечная плоскость симметрии шпалоподбивочного агрегата проходит через среднюю линию площади 16 сечения 17, перпендикулярной вертикальной плоскости 15 и образованной между внутренней 18 изогнутой поверхностью пластины 11 и ее краями 19 и 20 на участке средней 1/3 части ее высоты.

Расположенные напротив друг друга в продольном направлении машины или рельса 21 подбойки 5, каждой пары инструмента 2 и 3 установлены со смещением относительно друг друга в поперечном направлении, так что они лежат против друг друга с некоторым смещением в продольном направлении рельса 21. Четыре подбойки 5 размещены симметрично с каждой стороны рельса 21 и расположены ассиметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата, на одинаковом расстоянии друг от друга, меньшем развернутой ширине пластины, и имеют оппозитное перекрытие по наружным 24 поверхностям в плоскостях, пересекающих плоскость 15 перекрытие.

В увеличенных изображениях подбойки 5 по фиг. 4 и 5 видно, что прямой хвостовик 14 подбойки 5, размещенный в держателях 4, переходит плавно с небольшим изгибом к нижнему концу в направлении подачи на глубину. На нижнем конце крепится соосно хвостовику 14 по отношению к средней линии 15 (22, 23) площади сечения, перпендикулярной вертикальной плоскости 15 и образованной между внутренней изогнутой поверхностью 18 и краями 19 и 20, пластина 11.

С помощью этой изогнутой поверхности 18 на нижнем конце подбойки 5, имеющей наплавку, пластина 11 имеет оптимальную для уплотнения щебеночного балласта форму при осуществлении процесса подачи на глубину и может подводиться почти до нижней кромки шпалы, чтобы лучшим образом подбить подстилочный слой.

С помощью этого шпалоподбивочного агрегата можно также подбивать рельсовые нитки с узким делением шпал и, тем самым, малой шириной шпального ящика. При этом возможно беспрепятственное погружение всех шестнадцати подбоек 5 в щебеночный балластный слой с неограниченной последующей подбивкой пути.

Шпалоподбивочный агрегат работает с асинхронным обжатием балласта, при котором каждая подбойка 5, находящаяся с одной стороны шпалы 1, движется независимо от подбоек 5, находящихся с другой стороны шпалы, обеспечивая одинаковое давление на балласт, независимо от заглубления. При асинхронном обжатии балласта обеспечивается равномерное его уплотнение, при этом неточность остановки машины над шпалой не отражается на качестве уплотнения балласта.

При работе шпалоподбивочного агрегата он последовательно останавливается вдоль ремонтируемого участка пути, при этом подбойки 5 размещаются над соответствующим шпальными ящиками 12. В исходном положении изогнутые пластины 11 подбоек 5 агрегата находятся в вертикальном положении. Это обеспечивается подачей рабочей жидкости под давлением в соответствующие камеры гидроприводов 9 подачи.

Таким образом, предлагаемый шпалоподбивочный агрегат обеспечивает повышение эффективности агрегата путем более полного использования его технических характеристик и улучшения качества обжима балласта под шпалой.

Источники информации

1. Шпалоподбивочный агрегат. Патент СССР №394997. Кл. Е 01 В 27/16, 1966.

2. Шпалоподбивочный агрегат. Патент СССР №1776279. Кл. Е 01 В 27/16, 1992.

Изобретение относится к устройствам для уплотнения балласта под шпалами железнодорожного пути. Шпалоподбивочный агрегат содержит раму, перемещаемую в вертикальной плоскости приводом, смонтированные на ней с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей, разнесенные вдоль агрегата и расположенные поперек него держатели, несущие подбойки с пластинами на концах, вибропривод и гидроцилиндры подачи подбоек, соединенные с держателями. Подбойки смонтированы с возможностью размещения по четыре пары с двух сторон каждой из двух шпал и каждой из сторон рельса, причем пластины каждой пары подбоек направлены навстречу одна другой. Подбойки двух пар, расположенные вдоль агрегата и размещенные между указанными двумя шпалами, смещены относительно одна другой поперек агрегата. Вертикальные оси посадочных хвостовиков двух пар указанных подбоек в держателях расположены в одной вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата и среднюю линию площади сечения, перпендикулярной полученной одной вертикальной плоскости и образованной между внутренней изогнутой поверхностью пластины и ее краями на участке средней 1/3 части ее высоты. Вертикальные оси хвостовиков подбоек в рычагах соответствующих пар расположены в вертикальных плоскостях с обеих сторон от указанной одной вертикальной плоскости, параллельны ей и проходят через средние линии площадей сечений, перпендикулярных соответственным вертикальным плоскостям и образованных между внутренними изогнутыми поверхностями пластин, соответствующих подбоек, и их краями на участке средней 1/3 части их высот. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности агрегата путем улучшения качества обжима балласта под шпалой за счет более полного использования объема шпальных ящиков. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Шпалоподбивочный агрегат, содержащий перемещаемую в вертикальной плоскости приводом раму, смонтированные на ней с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей, разнесенные вдоль агрегата и расположенные поперек него держатели, несущие подбойки с пластинами на концах, вибропривод и гидроцилиндры подачи подбоек, соединенные с держателями, причем подбойки смонтированы с возможностью размещения по четыре пары с двух сторон каждой из двух шпал и каждой из сторон рельса, пластины каждой пары подбоек направлены навстречу одна другой, а подбойки двух пар, расположенные вдоль агрегата и размещенные между указанными двумя шпалами, смещены относительно одна другой поперек агрегата, отличающийся тем, что вертикальные оси посадочных хвостовиков двух пар указанных подбоек в держателях расположены в одной вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата и среднюю линию площади сечения, перпендикулярной полученной одной вертикальной плоскости и образованной между внутренней изогнутой поверхностью пластины и ее краями на участке средней 1/3 части ее высоты, а вертикальные оси хвостовиков подбоек в рычагах соответствующих пар расположены в вертикальных плоскостях с обеих сторон от указанной одной вертикальной плоскости, параллельны ей и проходят через средние линии площадей сечений, перпендикулярных соответственным вертикальным плоскостям и образованных между внутренними изогнутыми поверхностями пластин соответствующих подбоек и их краями на участке средней 1/3 части их высот.2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что изогнутые пластины подбоек, размещенные симметрично относительно оси рельса, расположены асимметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата, причем рядом размещенные пластины имеют оппозитное перекрытие в плоскости, пересекающей эту плоскость.3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что подбойки, расположенные асимметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата и размещаемые с каждой из сторон рельса, расположены на равном расстоянии одна от другой, меньшим развернутой ширины пластины.4. Агрегат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что расстояние между вертикальными плоскостями, проходящими через средние линии площадей сечений пластин подбоек указанных двух пар в исходном положении, образованных между внутренними изогнутыми поверхностями пластин и их краями на участке средней 1/3 части их высоты в плоскости, перпендикулярной вертикальной, равно приблизительно нулю.