ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ БАЛЛАСТООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2021 года по МПК E01B27/10 

Область техники

Настоящее изобретение относится к железнодорожной балластоочистительной машине и касается области проектирования и технологии производства железнодорожного машинного оборудования.

Уровень техники

Балластоочистительная машина представляет собой устройство для просеивания балласта участка железнодорожного полотна или двухстороннего бокового откоса. Во время просеивания очищенный балласт после просеивания может быть засыпан обратно, а загрязнители после просеивания сбрасываются по обе стороны железнодорожного пути или в транспортное средство для загрязнителей с помощью поворотной конвейерной ленты.

Из-за сложной конструкции железнодорожных стрелочных переводов, мостов и туннельных участков известное просеивающее устройство не может быть использовано для операции механического просеивания. Работа по техническому обслуживанию выполняется главным образом вручную со значительными трудозатратами, низкой эффективностью и недостаточным качеством, которые заметно снижают пропускную способность железных дорог. Кроме того, в известном техническом решении боковая режущая пластина имеет только одну степень свободы, сопротивление резанию при выемке балластного слоя велико, низкий коэффициент полезного действия, невозможно регулирования по направлению, перпендикулярному направлению прохождения рельсов, невозможность обеспечения сохранения геометрического размера поперечного сечения балластного слоя и даже возможность нарушения поперечного сечения первоначального балластного слоя. Также недостатком известного просеивающего устройства является отсутствие системы временного хранения излишнего балласта, что приводит к необходимости вручную заполнять выкопанные углубления каменным балластом после того, как операция завершена, сокращая время работы при естественном освещении. В силу вышесказанного, настоящим изобретением предлагается механическая машина для просеивания балласта железнодорожных стрелочных переводов, мостов и туннелей.

В китайской патентной заявке № 201610755688.3 предлагается устройство с боковой режущей пластиной железнодорожной балластоочистительной машины, которое относится к устройству для резки нижней части шпал железнодорожной балластоочистительной машины, в котором имеется режим врезки в нижнюю части шпалы; причем вынимается балласт из-под нижней части шпалы, поднимается и транспортируется с помощью черпального колеса. Устройство содержит держатель, ведущее колесо цепной передачи, ведомое колесо цепной передачи и выемочную цепь; причем один конец держателя снабжен подъемно-поворотным узлом для управления держателем во время подъема, опускания и поворота; причем подъемно-поворотный узел установлен в нижней части рамы просеивающего устройства; причем ведущее и ведомое колесо цепной передачи установлены соответственно на двух концах держателя посредством опорных узлов ведущего и ведомого колес цепной передачи; причем между ведущим и ведомым колесами цепной передачи установлена выемочная цепь; причем ведущее колесо цепной передачи снабжено приводным двигателем. В предлагаемом изобретении просеивание балласта боковых склонов и нижней части шпал скомбинировано таким образом, что решены проблемы со склонами, нижней частью шпал и просеиванием балласта; причем повышается эффективность использования просеивающего устройства, расширяется рабочий диапазон, повышается производительность, но недостатками являются отсутствие регулирования степени свободы режущей пластины и все еще ограниченная в некоторой степени эффективность работы.

В китайской патентной заявке № 201310070248.0 предлагается балластоочистительная машина стрелочных переводов бокового режущего типа, содержащая сцепку, тележку и раму; причем на раме устанавливается выкапывающее устройство, устройство обратной засыпки балласта и система силовой передачи; причем ниже просеивающего устройства расположено устройство утрамбовывания балласта. Преимуществами балластоочистительного устройства стрелочных переводов с боковым резанием является простота эксплуатации дополнительного транспортного средства; расположение защитных кожухов с двух сторон от вращательного направления черпального колеса для обеспечения безопасности находящихся рядом рабочих; повышенная эффективность работы и прочность пальца, имеющего уголок с шарниром. Недостатками просеивающего устройства являются отсутствие системы временного хранения излишнего балласта, что приводит к необходимости вручную заполнять выкопанное углубление каменным балластом после того, как операция завершена, сокращая время работы при естественном освещении; только одна степень свободы боковой режущей пластины; значительное сопротивление резанию при выемке балластного слоя; низкий коэффициент полезного действия; невозможность регулирования по направлению, перпендикулярному направлению прохождения рельсов; невозможность обеспечения сохранения геометрического размера поперечного сечения балластного слоя; возможность нарушения поперечного сечения первоначального балластного слоя.

Раскрытие сущности изобретения

В настоящем изобретении направление, перпендикулярное продолжению рельса (т.е. параллельно шпале), является поперечным направлением, а направление, параллельное продолжению рельса, является продольным направлением. Согласно изобретению предложена железнодорожная балластоочистительная машина, содержащая раму транспортного средства, причем на двух концах рамы транспортного средства расположены две кабины; на раме транспортного средства от ее передней до задней части в рабочем направлении между кабинами установлено копающее черпальное колесо; причем за копающим черпальным колесом расположена конвейерная лента для загрязненного балласта, в нижней части которой расположено просеивающее устройство; причем под просеивающим устройством предусмотрено устройство разделения балласта и основная конвейерная лента для загрязнителей; под устройством разделения балласта предусмотрена опускающаяся балластная емкость; причем перед опускающейся балластной емкостью установлен контейнер для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки; в нижней части за основной конвейерной лентой для загрязнителей предусмотрена поворотная конвейерная лента для загрязнителей; причем ниже опускающейся балластной емкости предусмотрена засыпающая конвейерная лента; на раме транспортного средства за копающим черпальным колесом расположено устройство подъема рельса; причем на раме транспортного средства, кроме того, обеспечены система силовой передачи, электрическая система управления, гидравлическая система управления, тормозная система, пневматическая система и ходовая система; копающее черпальное колесо содержит боковую режущую пластину с множеством степеней свободы, которая содержит устройство с направляющими стойками, соединенное с копающим черпальным колесом; причем устройство с направляющими стойками соединено с выполненным с возможностью вертикального скольжения основанием, содержащим выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство для скольжения вертикально вдоль устройства с направляющими стойками и фиксирования в надлежащем положении; причем наружная сторона выполненного с возможностью вертикального скольжения основания содержит износостойкую пластину, которая подвижно соединена с выполненным с возможностью вертикального скольжения основанием; причем верхняя часть износостойкой пластины соединена с поворотной опорой посредством пальца; нижняя часть выполненного с возможностью вертикального скольжения основания соединена с одним концом устройства регулирования продольного угла, а другой конец устройства регулирования продольного угла соединен с износостойкой пластиной таким образом, что обеспечено приведение в действие поворотной опоры, соединенной с износостойкой пластиной, устройством регулирования продольного угла для поворота в продольной плоскости; наружная сторона поворотной опоры соединена с выкапывающей лопаткой посредством телескопического устройства; причем поворотная опора содержит корпус опоры, оборудованный сцепным устройством, первый компонент сцепного устройства соединен с внутренней боковой стенкой корпуса опоры в направлении от стороны выполненного с возможностью вертикального скольжения основания, а второй компонент сцепного устройства соединен с внешней стороной износостойкой пластины; причем первый и второй компонент сцепного устройства соединены с возможностью поворота, образуя поворотную пару; поворотные пары первого и второго компонентов соединены с верхней частью износостойкой пластины на внешней стороне выполненного с возможностью вертикального скольжения основания посредством устройства регулирования поперечного угла таким образом, что телескопическое приведение в действие устройства регулирования поперечного угла приводит в действие поворотную опору для поворота в поперечной плоскости с регулировкой угла выкапывающей лопатки.

В предпочтительном варианте на опускающейся балластной емкости расположен делитель потока, в зависимости от требований по балластному слою можно засыпать различные количества каменного балласта на левую и правую стороны балластного слоя.

В предпочтительном варианте контейнер для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки расположен перед опускающейся балластной емкостью; причем избыточный просеянный чистый балласт, который не нужно засыпать, может временно храниться в контейнере для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки, чтобы избежать накопления балласта, вызванного засыпанием, к тому же чтобы временно хранящийся чистый балласт засыпался в балластный слой перед окончанием операции, чтобы избежать появления выкопанных ям.

В предпочтительном варианте копающее черпальное колесо проходит поперечно через раму транспортного средства посредством телескопической балки для обеспечения простоты конструкции и высокой стабильности всей машины при эксплуатации и управлении.

В предпочтительном варианте поперечная конвейерная лента расположена в верхней части копающего черпального колеса таким образом, чтобы балласт, выкопанный черпальным колесом, мог быть перемещен поперечной конвейерной лентой, и чтобы внутренняя часть копающего черпального колеса оборудовалась экраном для балласта, эффективно предотвращающим высыпание каменного балласта из черпального колеса, повышая безопасность работы.

В предпочтительном варианте внутренняя часть копающего черпального колеса оборудована запорным устройством, не только блокирующим копающее черпальное колесо, но и соединяющим левое и правое копающее черпальное колесо для повышения безопасности и стабильности работы всего устройства.

В предпочтительном варианте устройство регулирования поперечного угла и износостойкая пластина на внешней стороне выполненного с возможностью вертикального скольжения основания соединены поворотным пальцем.

В предпочтительном варианте устройством регулирования поперечного угла является поворотный масляный цилиндр или поворотный воздушный цилиндр, или механически поворачиваемое устройство.

В предпочтительном варианте устройством регулирования поперечного угла является вертикально расположенный масляный цилиндр или пневматический цилиндр.

В предпочтительном варианте устройством регулирования поперечного угла является устройство, которое механически перемещается в вертикальном направлении.

В предпочтительном варианте устройство с направляющими стойками содержит две стойки, и две стойки соответствуют канавкам на двух сторонах выполненного с возможностью вертикального скольжения основания.

В предпочтительном варианте стойка устройства с направляющими стойками содержит внутреннюю и наружную втулку; причем наружная втулка дополнительно соединена с неподвижным концом масляного цилиндра, а подвижный конец масляного цилиндра соединен с внутренней втулкой, и выдвижение или втягивание масляного цилиндра обеспечивает выдвижение или втягивание внутренней втулки вдоль внутренней части внешней втулки для осуществления вертикального перемещения.

В предпочтительном варианте выполненное с возможностью вертикального скольжения основание сварено и изготовлено из конструкционной стали, а его внешняя сторона снабжена износостойкой пластиной, а также оно соединено с внутренней втулкой устройства с направляющими стойками. Кроме того, при выдвижении или втягивании масляного цилиндра обеспечена возможность перемещения выполненного с возможностью вертикального скольжения основания в вертикальном направлении по устройству с направляющими стойками.

В предпочтительном варианте выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство осуществляет вертикальное скольжение и фиксирование с помощью гидравлических, пневматических или механических средств.

В предпочтительном варианте телескопическое устройство обеспечивает возможность поворота выкапывающей лопатки в горизонтальной плоскости.

В предпочтительном варианте выкапывающая лопатка включает в себя корпус лопатки, соединенный с поворотной втулкой, поворотная втулка соединялась с приводным двигателем, и обеспечивалась возможность поворота корпуса выкапывающей лопатки по часовой стрелке или против часовой стрелки в горизонтальной плоскости с помощью масляного цилиндра в телескопическом устройстве.

Рабочий режим железнодорожной балластоочистительной машины в соответствии с изобретением: в начале работы просеивающего устройства, поскольку балластный слой не нужно заполнять каменным балластом, сначала копающее черпальное колесо и боковая режущая пластина с множеством степеней свободы опускаются, и выкапывается балласт бокового склона. Режущая пластина с множеством степеней свободы входит в борозду балластного слоя, и запускается приводной двигатель выкапывающей лопатки для начала операцию выкапывания. Во время этой операции, в соответствии со степенью уплотнения балластного слоя, выкапывающая лопатка соответствующим образом поворачивается в горизонтальном или вертикальном направлении под управлением телескопического устройства или поворотной опоры, тем самым снижая сопротивление выкапыванию. Действие телескопического устройства позволяет выкапывающей лопатке выполнить поворот в горизонтальной плоскости; действие устройства регулирования продольного угла дает возможность поворота выкапывающей лопатки в продольной плоскости при повороте поворотной опоры; под действием сцепного устройства в поворотной опоре выкапывающая лопатка осуществляет поворот в поперечной плоскости с помощью поворотной опоры; балласт извлекается копающим черпальным колесом и поднимается к поперечной конвейерной ленте, а затем направляется в просеивающее устройство конвейерной лентой для загрязненного балласта, а просеянный чистый балласт направляется в контейнер для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки посредством устройства опрокидывания. Просеивающее устройство продолжает работать. Когда необходимо засыпать балласт, устройство в соответствии с настоящим изобретением подает выкопанный загрязненный балласт в просеивающее устройство, а просеянный чистый балласт направляется в опускающуюся балластную емкость через устройство опрокидывания, а затем возвращается в балластный слой засыпающей конвейерной лентой; отсеянные загрязнители транспортируются к поворотной конвейерной ленте для загрязнителей через основную конвейерную ленту для загрязнителей и окончательно сбрасываются в транспортное средство для загрязнителей или отбрасываются от балластного слоя. Перед окончанием работы копающее черпальное колесо и боковая режущая пластина с множеством степеней свободы принимаются в парковочном месте, контейнер для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки приводится в действие в обратном направлении и разгружается, а каменный балласт засыпается в балластный слой.

Железнодорожная балластоочистительная машина, предлагаемая в соответствии с настоящим изобретением, содержит боковую режущую пластину с множеством степеней свободы; причем боковая режущая пластина с множеством степеней свободы может быть отрегулирована по множеству степеней свободы в направлениях осей X, Y и Z (продольной, поперечной, вертикальной) в соответствии с рабочими требованиями во время использования таким образом, что может быть обеспечен геометрический размер сечения балластного слоя, угол резания можно регулировать с учетом степени уплотнения балластного слоя, наилучшей приспособленности и получения высокой производительности. Принимая во внимание эту схему, можно изменять угол резания выкапывающего устройства и приспосабливаться к степени уплотнения балластного слоя таким образом, чтобы уменьшить сопротивление выкапыванию и обеспечивать надлежащую работу по выкапыванию; выкапывающее устройство широко используется и может применяться для выкапывания балластного слоя стрелочных переводов, прямых участков путей, участков туннелей и мостов.

Преимуществом железнодорожной балластоочистительной машины, предлагаемой в соответствии с настоящим изобретением, является высокая производительность работы, гибкость в эксплуатации, подходящие характеристики с точки зрения эксплуатации и надежности. Она может использоваться для решения проблем просеивания различных балластных слоев железнодорожных путей, и в частности, просеивания балластного слоя сложных стрелочных переводов и участков туннелей и мостов полного сечения.

Техническое решение в виде железнодорожного балластоочистительного устройства, предлагаемого настоящим изобретением, охватывает любую комбинацию вышеуказанных компонентов, и простые изменения или комбинации вышеупомянутых конкретных компонентов находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой конструктивную схему предпочтительного варианта 1.1 железнодорожной балластоочистительной машины по настоящему изобретению; Фиг. 2 представляет собой схематический перспективный вид копающего черпального колеса 12' и запорного устройства 19' варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.1; Фиг. 3 представляет собой поперечный вид предпочтительного варианта боковой режущей пластины с множеством степеней свободы в соответствии с настоящим изобретением, показывающий три рабочих положения;

Фиг. 4 представляет собой продольный вид варианта осуществления, показанного на фиг. 3; Фиг. 5 представляет собой схематический перспективный вид варианта осуществления, показанного на фиг. 3; Фиг. 6 представляет собой продольный вид вертикального масляного цилиндра и поворотного масляного цилиндра в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 3; Фиг. 7 представляет собой поперечный вид вертикального масляного цилиндра и поворотного масляного цилиндра в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 3; Фиг. 8 представляет собой схематический вид механизма перемещения вертикального масляного цилиндра и поворотного масляного цилиндра в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 3; Фиг. 9 представляет собой конструктивную схему системы временного хранения избыточного балласта в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления 2.1 железнодорожной балластоочистительной машины в соответствии с настоящим изобретением;

1' - рама транспортного средства, 2' - шпала, 3' - кабина машиниста, 4' - поворотная конвейерная лента для загрязнителей, 5' - основная конвейерная лента для загрязнителей, 6' - система силовой передачи, 7' - просеивающее устройство, 8' - устройство разделения балласта, 9' - опускающаяся балластная емкость, 10' - конвейерная лента для загрязненного балласта, 11' - контейнер для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки, 12' - копающее черпальное колесо, 13' - рабочая кабина, 14' - тележка, 15' - боковая режущая пластина со многими степенями свободы, 16' - устройство подъема рельса, 17' - засыпающая конвейерная лента, 18' - поперечная конвейерная лента, 19' - запорное устройство, 20' - балластная блокирующая пластина;

1 - выполненное с возможностью вертикального скольжения основание, 2 - поворотная опора, 3 - вертикальный масляный цилиндр, 4 - поворотный масляный цилиндр, 5 - телескопическое устройство, 6 - выкапывающая лопатка, 7 - шпала;

2'' - балласт, подлежащий просеиванию, 3'' - вход просеивающего устройства, 5'' - направление выгрузки загрязнителей, 6'' - отверстие для выгрузки загрязнителей, 7'' - ленточный конвейер для загрязнителей, 8'' - отверстие выгрузки чистого балласта, 9'' - канал распределителя избыточного балласта временного хранения, 10'' - направление поступления чистого балласта на временное хранение, 11'' - направление выхода балласта временного хранения, 12'' - нижняя конвейерная лента, 13'' - контейнер для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки, 14'' - направление поступления балласта временного хранения, 15'' - распределитель, 16'' - канал засыпки избыточным балластом, 17'' - направление засыпки поступающим чистым балластом, 18'' - воронка, 19'' - разгрузочное отверстие воронки, 20'' - конвейерная лента засыпки чистым балластом, 21'' - отверстие выгрузки чистого балласта с конвейерной ленты, 22'' - направление поступления балласта, подлежащего просеиванию

Осуществление изобретения

Для лучшего понимания настоящего изобретения предпочтительные варианты осуществления железнодорожной балластоочистительной машины в соответствии с настоящим изобретением подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.

В описании вариантов осуществления изобретения направление, перпендикулярное продолжению рельса (т.е. параллельно шпале 7), является поперечным направлением, а направление, параллельное продолжению рельса, является продольным направлением.

Вариант 1.1: железнодорожная балластоочистительная машина, содержащая раму 1'; причем передний конец рамы 1', расположенный в рабочем направлении, содержит рабочую кабину 13'; а задний конец рамы 1' содержит кабину 3' машиниста, копающее черпальное колесо 12', расположенное от передней до задней части в рабочем направлении на раме транспортного средства между кабинами, конвейерную ленту 10' для загрязненного балласта, расположенную за копающим черпальным колесом 12', просеивающее устройство 7', расположенное в нижней части заднего конца конвейерной ленты 10' для загрязненного балласта, устройство 8' разделения балласта и основную конвейерную ленту 5' для загрязнителей, расположенные под просеивающим устройством 7', опускающуюся балластную емкость 9', расположенную под устройством 8' разделения балласта, контейнер 11' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки, расположенный перед опускающейся балластной емкостью 9', поворотную конвейерную ленту 4' для загрязнителей, расположенную в нижней части за основной конвейерной лентой 5' для загрязнителей, засыпающую конвейерную ленту 17', расположенную ниже опускающейся балластной емкости 9', устройство 16' подъема рельса, расположенное на раме транспортного средства за копающим черпальным колесом 12'; причем рама 1' транспортного средства, кроме того, оборудуется системой 6' силовой передачи; причем копающее черпальное колесо 12' содержит боковую режущую пластину 15' с множеством степеней свободы, содержащую устройство с направляющими стойками, соединенное с копающим черпальным колесом 12'; причем устройство с направляющими стойками соединяется с выполненным с возможностью вертикального скольжения основанием 1, которое содержит выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство для скольжения вертикально вдоль устройства с направляющими стойками и фиксирования в надлежащем положении; причем наружная сторона выполненного с возможностью вертикального скольжения основания 1 содержит износостойкую пластину, подвижно соединенную с выполненным с возможностью вертикального скольжения основанием 1; верхняя часть износостойкой пластины соединяется с поворотной опорой 2 посредством пальца; причем нижняя часть выполненного с возможностью вертикального скольжения основания соединяется с концом поворотного масляного цилиндра 4, а другой конец поворотного масляного цилиндра 4 соединяется с износостойкой пластиной таким образом, чтобы поворотный масляный цилиндр 4 приводил в движение поворотную опору 2, соединенную с износостойкой пластиной для поворота в продольной плоскости; причем наружная сторона поворотной опоры 2 соединяется с выкапывающей лопаткой 6 посредством телескопического устройства 5; поворотная опора 2 содержит корпус опоры, оборудованный сцепным устройством; причем первый компонент сцепного устройства соединяется с внутренней боковой стенкой корпуса опоры в направлении от стороны выполненного с возможностью вертикального скольжения основания, а второй компонент сцепного устройства соединяется с внешней стороной износостойкой пластины; причем первый и второй компонент сцепного устройства соединяются с возможностью поворота, образуя поворотную пару; причем поворотные пары первого и второго компонентов соединяются с верхней частью износостойкой пластины на внешней стороне выполненного с возможностью вертикального скольжения основания посредством вертикального масляного цилиндра 3 таким образом, что выдвижение или втягивание вертикального масляного цилиндра 3 обеспечивало поворот поворотной опоры 2 в горизонтальной плоскости с регулировкой угла выкапывающей лопатки 6; причем устройство разделения балласта располагается на опускающейся балластной емкости 9' для того, чтобы, в зависимости от требований по балластному слою, существовала возможность засыпать различные количества каменного балласта на левую и правую стороны балластного слоя; причем копающее черпальное колесо 12' проходит поперечно через раму транспортного средства посредством телескопической балки с обеспечением простоты конструкции и высокой стабильности всей машины при эксплуатации и управлении; причем поперечная конвейерная лента 18' располагается в верхней части копающего черпального колеса 12' таким образом, чтобы балласт, выкопанный черпальным колесом, мог быть перемещен поперечной конвейерной лентой; причем внутренняя часть копающего черпального колеса 12' оборудуется экраном 20' для балласта, эффективно предотвращающим высыпание каменного балласта из черпального колеса, повышая безопасность работы; внутренняя часть копающего черпального колеса 12' оборудуется запорным устройством 19', не только блокирующим копающее черпальное колесо, но и соединяющим левое и правое копающее черпальное колесо 12' для повышения безопасности и стабильности работы всего устройства.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения 1.1: вертикальный масляный цилиндр 3 и износостойкая пластина на внешней стороне выполненного с возможностью вертикального скольжения основания соединены между собой поворотным пальцем. Устройство с направляющими стойками содержит две стойки, соответствующие канавкам на двух сторонах выполненного с возможностью вертикального скольжения основания 1; причем стойка устройства с направляющими стойками содержит внутреннюю и наружную втулку; наружная втулка дополнительно соединяется с неподвижным концом масляного цилиндра, а подвижный конец масляного цилиндра соединяется с внутренней втулкой; причем при выдвижении или втягивании масляного цилиндра внутренняя втулка перемещается вдоль внутренней стороны наружной втулки для осуществления вертикального перемещения.

Выполненное с возможностью вертикального скольжения основание 1 сварено и изготовлено из конструкционной стали; причем внешняя сторона выполненного с возможностью вертикального скольжения основания содержит износостойкую пластину; причем выполненное с возможностью вертикального скольжения основание 1 соединено с внутренней втулкой устройства с направляющими стойками, чтобы затем с помощью выдвижения масляного цилиндра выполненное с возможностью вертикального скольжения основание могло перемещаться в вертикальном направлении по устройству с направляющими стойками; причем выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство осуществляет вертикальное скольжение и фиксирование гидравлическими, пневматическими или механическими средствами; причем телескопическое устройство 5 обеспечивает возможность выкапывающей лопатке 6 поворачиваться в горизонтальной плоскости;

Выкапывающая лопатка 6 включает в себя корпус лопатки; причем корпус лопатки соединяется с поворотной втулкой; причем поворотная втулка соединяется с приводным двигателем; причем корпус выкапывающей лопатки может поворачиваться по часовой стрелке или против часовой стрелки в горизонтальной плоскости с помощью масляного цилиндра в телескопическом устройстве 5.

Вариант осуществления изобретения 1.2. Железнодорожная балластоочистительная машина варианта 1.1, за исключением того, что выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство осуществляет вертикальное скольжение и фиксирование посредством пневматических средств.

Вариант осуществления изобретения 1.3. Железнодорожная балластоочистительная машина варианта 1.1, за исключением того, что выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство осуществляет вертикальное скольжение и фиксирование посредством механических средств.

Вариант осуществления изобретения 1.4: Железнодорожная балластоочистительная машина варианта 1.1, за исключением того, что вращающийся масляный цилиндр и вертикальный масляный цилиндр соответственно заменены поворотным воздушным цилиндром и поворотным масляным цилиндром.

Вариант осуществления изобретения 2.1. Железнодорожная балластоочистительная машина варианта 1.1 за исключением того, что оно дополнительно содержит систему временного хранения избыточного балласта и конкретным техническим решением является то, что нижняя часть заднего конца конвейерной ленты 10' для загрязненного балласта соединена с просеивающим устройством 7'; причем конвейерная лента 7'' для загрязнителей располагается ниже разгрузочного отверстия 6 для грязи просеивающего устройства 7'; причем на заднем конце отверстия 8'' выгрузки чистого балласта просеивающего устройства 7' располагается распределитель 15''; причем на заднем конце распределителя 15'' расположена воронка 18''; причем у хвостового конца разгрузочного отверстия 19'' воронки 18'' располагается конвейерная лента 20'' засыпки чистым балластом; причем у хвостового конца распределителя 15'' располагается контейнер 13'' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки, содержащий нижнюю конвейерную ленту 12'', задний конец которой располагается над конвейерной лентой 20' выгрузки чистого балласта'; причем распределитель 15'' переключается между двумя рабочими положениями: вертикальным 16'' и наклонным 9''; причем поступающий балласт при одном рабочем положении направляется в контейнер 13'' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки, а поступающий балласт при другом рабочем положении направляется в воронку 18''; причем конвейерная лента 20' засыпки чистым балластом' располагается под воронкой 18''.

Нижняя часть воронки 18'' содержит делитель потока, который включает в себя разделяющую поверхность и центральную ось; причем разделяющая поверхность располагается симметрично вдоль центральной оси, а центральная ось параллельна направлению прохождения потока. Разделяющая поверхность представляет собой наклонную плоскость с низкой, средней и высокой сторонами. Нижний конец наклонной плоскости находится заподлицо с нижней поверхностью воронки 18''.

В данном варианте осуществления изобретения один конец нижней конвейерной ленты 12'' располагается над разгрузочным отверстием 19'' воронки таким образом, чтобы засыпочный балласт проходил через воронку 18'' и проходил через разгрузочное отверстие 21'' конвейерной ленты для чистого балласта в балластный слой по сторонам рельсы.

В данном варианте осуществления изобретения два конца нижней конвейерной ленты 12'' соответственно оборудованы конвейером таким образом, что нижняя конвейерная лента 12'' может перемещаться в прямом и обратном направлениях, а временно хранящийся балласт может транспортироваться в контейнер 13'' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки или транспортироваться из него.

В данном варианте осуществления изобретения распределитель 15'' содержит поворотный вал и лопату для распределения материала, расположенную снаружи вращающегося вала; причем один конец поворотного вала снабжен поворотным масляным цилиндром для управления углом лопаты для распределения материала таким образом, чтобы балласт на лопате для распределения материала поступал в контейнер 13'' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки или воронку 18''.

Вариант осуществления изобретения 2.2: Железнодорожная балластоочистительная машина варианта 2.1, за исключением того, что край разгрузочного отверстия 19'' воронки 18'' выступает на 3 см от внешнего края боковой поверхности воронки 18''.

Вариант осуществления изобретения 2.3: Железнодорожная балластоочистительная машина варианта 2.1, за исключением того, что центральный вал делителя потока находится на траектории нижнего конца стороны воронки 18'' таким образом, что делитель потока скользит вдоль траектории для управления отклонением балласта.

В данном варианте осуществления изобретения на каждой из двух более длинных внешних сторон воронки 18'' имеются телескопические масляные цилиндры, которые используются для управления скольжением разделителя потока в воронке.

В данном варианте осуществления изобретения основная плоскость лопаты для распределения материала выполняется трапециевидной, а перегородки располагаются на двух сторонах основной плоскости, при этом направляющие перегородки используются для направления балласта в заданное место.

В данном варианте осуществления изобретения, контейнер 13'' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки содержит не менее трех боковых вертикальных граней, две вертикальные грани продольной стороны контейнера 13'' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки расположены под углом к горизонтальной плоскости, а нижний конец вертикальной грани поперечной стороны на заднем конце контейнера 13'' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки снабжен перегородкой с углом наклона 40 градусов к горизонтальной плоскости для облегчения хранения и повторной транспортировки балласта.

Рабочий режим железнодорожной балластоочистительной машины в соответствии с настоящим изобретением: когда просеивающее устройство начинает работать, поскольку балластный слой не нужно засыпать каменным балластом, сначала копающее черпальное колесо и боковая режущая пластина с множеством степеней свободы опускаются и выкапывается балласт бокового склона. Боковая режущая пластина 15' с множеством степеней свободы входит в борозду балластного слоя и запускается приводной двигатель выкапывающей лопатки 6 для начала операции выкапывания. Во время этой операции, в соответствии со степенью уплотнения балластного слоя, выкапывающая лопатка соответствующим образом поворачивается в горизонтальном или вертикальном направлении под управлением телескопического устройства или поворотной опоры, тем самым снижая сопротивление выкапыванию. Действие телескопического устройства позволяет выкапывающей лопатке 6 выполнить поворот в горизонтальной плоскости; действие поворотного масляного цилиндра 4 дает возможность поворота выкапывающей лопатки 6 в продольной плоскости, как показано на фиг. 2, с помощью поворота поворотной опоры 2; под действием сцепного устройства в поворотной опоре выкапывающая лопатка 6 осуществляет поворот в поперечной плоскости с помощью поворотной опоры 2; балласт извлекается копающим черпальным колесом и поднимается на поперечную конвейерную ленту, а затем направляется в просеивающее устройство посредством конвейерной ленты для загрязненного балласта, а просеянный чистый балласт направляется в контейнер 11' для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки через устройство 8' разделения балласта. Просеивающее устройство продолжает работать. Когда необходимо засыпать балласт, устройство в соответствии с настоящим изобретением подает выкопанный загрязненный балласт в просеивающее устройство, а просеянный чистый балласт направляется в опускающуюся балластную емкость через устройство 8' разделения балласта, а затем возвращается в балластный слой дороги посредством засыпающей конвейерной ленты; отсеянные загрязнители транспортируются на поворотную конвейерную ленту для загрязнителей через основную конвейерную ленту для загрязнителей и окончательно сбрасываются в транспортное средство для загрязнителей или выбрасываются за пределы балластного слоя. Перед окончанием работы копающее черпальное колесо и боковая режущая пластина с множеством степеней свободы принимаются в парковочном месте, контейнер для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки приводится в действие в обратном направлении и разгружается, а каменный балласт засыпается в балластный слой полотна.

Во-первых, как показано на фиг. 4, поворотный масляный цилиндр 4 используется для воздействия на поворотный палец для осуществления поворота выкапывающей лопатки 6 в продольном направлении по часовой стрелке α2 (или против часовой стрелки α1) для регулирования угла лопатки в соответствии с рабочими требованиями.

Во-вторых, как показано на фиг. 5, вертикальный масляный цилиндр 3 используется для воздействия на сцепное устройство для осуществления поворота выкапывающей лопатки 6 в поперечном направлении по часовой стрелке α1 (или против часовой стрелки α2) для регулирования угла лопатки для соответствия рабочим требованиям; Устройство с направляющими стойками соединено с рамой транспортного средства, а канавки на обеих сторонах выполненного с возможностью вертикального скольжения основания 1 осуществляют вертикальное скольжение и фиксируются посредством гидравлических, пневматических или механических средств вдоль двух стоек устройства с направляющими стойками 1; поворотный масляный цилиндр 4 осуществляет передачу на сцепное устройство, которое, управляемое внутри гидравлическими, пневматическими или механическими средствами, может осуществить поворот в вышеупомянутых двух направлениях, показанных на фиг. 4 и фиг. 5; при помощи телескопического устройства 4 выкапывающая лопатка 6 может осуществить поворот в направлении α1 (по часовой стрелке 0 ≤ α1 ≤ 90°) и α2 (против часовой стрелки 0 ≤ α2 ≤ 90°) в горизонтальной плоскости, как показано на фиг. 3.

Изобретение относится к области машин, обслуживающих верхнее строение железнодорожного пути, в частности к машинам для очистки балласта. Машина содержит раму с двумя кабинами на концах. На раме установлены копающее колесо и конвейерная лента для загрязненного балласта. В задней нижней части ленты расположено просеивающее устройство с конвейерной лентой для загрязнителей. Под просеивающим устройством расположена емкость для очищенного балласта и лента для засыпки очищенного балласта в балластную призму, а также устройство для подъема рельсов. Копающее колесо дополнительно содержит боковую режущую пластину с множеством степеней свободы. Повышается эффективность очистки балласта в районе стрелочных переводов, мостов, тоннелей. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Железнодорожная балластоочистительная машина, содержащая:

раму транспортного средства, на каждом из двух концов которой обеспечена кабина,

копающее черпальное колесо (12'), расположенное на раме (1') транспортного средства от передней до задней части в рабочем направлении между кабинами,

конвейерную ленту (10') для загрязненного балласта, подсоединенную позади копающего черпального колеса (12'),

просеивающее устройство (7'), расположенное в нижней части конца конвейерной ленты (10') для загрязненного балласта,

устройство (8') разделения балласта и основную конвейерную ленту (5') для загрязнителей, расположенные под просеивающим устройством (7'),

опускающуюся балластную емкость (9'), расположенную под устройством (8') разделения балласта,

контейнер (11') для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки, расположенный перед опускающейся балластной емкостью (9'),

поворотную конвейерную ленту (4') для загрязнителей, расположенную в нижней части позади основной конвейерной ленты (5') для загрязнителей,

засыпающую конвейерную ленту (17'), расположенную ниже опускающейся балластной емкости (9'),

устройство (16') подъема рельса, расположенное на раме транспортного средства за копающим черпальным колесом (12');

причем рама (1') транспортного средства содержит, кроме того, систему (6') силовой передачи, электрическую систему управления, гидравлическую систему управления, тормозную систему, пневматическую систему и ходовую систему;

копающее черпальное колесо (12') содержит боковую режущую пластину (15') с множеством степеней свободы, которая содержит устройство с направляющими стойками, соединенное с копающим черпальным колесом (12'),

устройство с направляющими стойками соединено с выполненным с возможностью вертикального скольжения основанием (1), которое содержит выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство;

внешняя сторона выполненного с возможностью вертикального скольжения основания (1) содержит износостойкую пластину, подвижно соединенную с выполненным с возможностью вертикального скольжения основанием,

верхняя часть износостойкой пластины соединена с поворотной опорой (2) посредством пальца;

нижняя часть выполненного с возможностью вертикального скольжения основания (1) соединена с одним концом устройства регулирования продольного угла, а другой конец устройства регулирования продольного угла соединен с износостойкой пластиной таким образом, что обеспечено приведение в действие поворотной опоры (2), соединенной с износостойкой пластиной, устройством регулирования продольного угла для поворота в продольной плоскости;

внешняя сторона поворотной опоры (2) соединена с выкапывающей лопаткой (6) посредством телескопического устройства (5), и

поворотная опора содержит корпус опоры,

отличающаяся тем, что

корпус опоры содержит сцепное устройство;

первый компонент сцепного устройства соединен с внутренней боковой стенкой корпуса опоры в направлении от стороны выполненного с возможностью вертикального скольжения основания, а

второй компонент сцепного устройства соединен с внешней стороной износостойкой пластины;

при этом первый и второй компонент сцепного устройства соединены с возможностью поворота таким образом, чтобы образовать поворотную пару;

поворотные пары первого компонента и второго компонента соединены с верхней частью износостойкой пластины на внешней стороне выполненного с возможностью вертикального скольжения основания посредством устройства регулирования поперечного угла таким образом, что телескопическое приведение в действие устройства регулирования поперечного угла приводит в действие поворотную опору (2) для поворота в поперечной плоскости с регулировкой угла выкапывающей лопатки (6).

2. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что устройство регулирования поперечного угла и износостойкая пластина на внешней стороне выполненного с возможностью вертикального скольжения основания соединены посредством поворотного пальца.

3. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что устройство с направляющими стойками содержит две стойки, соответствующие канавкам на двух сторонах выполненного с возможностью вертикального скольжения основания (1).

4. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что стойка устройства с направляющими стойками содержит внутреннюю втулку и наружную втулку;

причем наружная втулка дополнительно соединена с неподвижным концом масляного цилиндра, а подвижный конец масляного цилиндра соединен с внутренней втулкой; и

при выдвижении или втягивании масляного цилиндра обеспечено выдвижение или втягивание внутренней втулки вдоль внутренней части внешней втулки с осуществлением вертикального перемещения.

5. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что выполненное с возможностью вертикального скольжения основание (1) сварено и изготовлено из конструкционной стали,

внешняя сторона выполненного с возможностью вертикального скольжения основания содержит износостойкую пластину;

выполненное с возможностью вертикального скольжения основание (1) соединено с внутренней втулкой устройства с направляющими стойками; и

при выдвижении или втягивании масляного цилиндра обеспечено перемещение выполненного с возможностью вертикального скольжения основания в вертикальном направлении по устройству с направляющими стойками.

6. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что выполненное с возможностью вертикального скольжения фиксирующее устройство осуществляет вертикальное скольжение и фиксирование с помощью гидравлических, пневматических или механических средств.

7. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что обеспечен поворот выкапывающей лопатки (6) в горизонтальной плоскости посредством телескопического устройства (5).

8. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что выкапывающая лопатка (6) содержит корпус лопатки, соединенный с поворотной втулкой;

причем поворотная втулка соединена с приводным двигателем; и обеспечена возможность поворота корпуса выкапывающей лопатки (6) по часовой стрелке или против часовой стрелки в горизонтальной плоскости с помощью масляного цилиндра в телескопическом устройстве (5).

9. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что на опускающейся балластной емкости (9') размещен делитель потока.

10. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что обеспечена возможность перемещения копающего черпального колеса (12') по раме транспортного средства в поперечном направлении посредством телескопической балки.

11. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части копающего черпального колеса (12') размещена поперечная конвейерная лента (18'); причем внутренняя часть копающего черпального колеса (12'), расположенная перед поперечной транспортерной лентой (18'), содержит экран (20') для балласта.

12. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя часть копающего черпального колеса (12') содержит запорное устройство (19').

13. Железнодорожная балластоочистительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что под просеивающим устройством (7') находится разделяющее устройство (8') балласта;

причем под разделяющим устройством (8') балласта размещена опускающаяся балластная емкость (9'), а перед опускающейся балластной емкостью (9') размещен контейнер (11') для загрузки, выгрузки, хранения и транспортировки.