ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ ИЗ ДВУХ ЗВЕНЬЕВ И ОТНОСЯЩАЯСЯ К НЕМУ ВЫГРЕБНАЯ ЦЕПЬ Российский патент 2024 года по МПК E01B27/04 B22D25/02 E02F3/14 E21C25/34 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Изобретение в целом относится к области техники, относящейся к выгребным цепям для очистки или к выемке.

[0002] Изобретение более конкретно относится к шарнирному узлу из двух звеньев, которые предназначены для оборудования выгребной цепи для устройства для очистки балласта под железнодорожным полотном, выгребной цепи, содержащей узел звена такого типа, и способу изготовления звеньев такого типа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В уровне техники известны рабочие поезда, которые оборудованы машинами, предназначенными для удаления балласта, расположенного под шпалами железнодорожного полотна, и для сортировки балласта с целью возможного повторного использования путем сброса на путь. Эти машины обычно называются "балластоочистительными машинами". Рабочие поезда такого типа, как известно, обычно содержат машину, предназначенную для просеивания балласта, чтобы, с одной стороны, сохранить пригодную часть балласта для повторного использования, а с другой стороны, удалить отработанную часть балласта, в грузовиках, предусмотренных для этой цели. Таким образом, балластоочистительная машина/очистительное приспособление позволяет удалять и отсортировывать отработанный балласт и заменять весь слой балласта отсортированным ненарушенным балластом, а также в случае необходимости обеспечивать дополнительную подачу нового балласта.

[0004] Рабочие поезда такого типа оборудованы выгребными цепями, составленными из последовательности звеньев, шарнирно соединенных друг с другом, по меньшей мере часть которых оборудована ковшами, предназначенными для выемки балласта. Указанная цепь расположена на шасси рельсового транспортного средства с возможностью перемещения или настройки высоты. Цепь приводится в действие бесконечным способом посредством приводного механизма. Путь цепи проложен таким образом, что содержит прямолинейный участок выемки, расположенный под шпалами железнодорожного полотна, при этом цепь обрабатывает этот участок выемки в поперечном направлении относительно ориентации рельсов железнодорожного полотна, перенося и транспортируя балласт вместе с собой. С обеих сторон указанного прямолинейного участка выемки расположены колена, которые образуют угловые поворотные элементы для ковшовой цепи. Указанные колена расположены в концах прямолинейного участка выемки, вдоль которого удаляется балласт, и обычно образованы изогнутой неподвижной стенкой, по которой последовательно скользят звенья цепи. Цепь перемещается по продольному пути подачи, а затем перемещается по прямолинейному участку выемки после прохождения через первый изогнутый участок, образованный одним из колен. Затем цепь, которая следует по своему пути, выходит из указанного участка прямолинейной выемки, чтобы перемещаться по продольному выходному участку после прохождения через второй изогнутый участок, образованный другим из колен. Ковши после разгрузки прибывают на указанный прямолинейный участок выемки и вновь выходят оттуда, нагруженные балластом, перемещаясь по направлению к продольному выпускному участку. Продольные участки подачи и выпуска соединены друг с другом в области, расположенной в верхней части рельсового транспортного средства, поперечным участком выгрузки, где балласт выгружается на транспортерные ленты. Ковши, освобожденные от балласта, далее продолжают свой путь к участку продольной подачи, затем эти операции повторяются.

[0005] В документе ЕР 2848735 А1 описан пример известных ковшей.

[0006] Указанные ковши предназначены для решения множества проблем. В частности, они должны быть достаточно прочными, чтобы обеспечивать определенное число заданных циклов выемки и транспортировки балласта с учетом требования минимального обслуживания. Кроме того, указанные ковши должны обеспечивать эффективную транспортировку балласта к участку его разгрузки с целью операции просеивания для повышения производительности балластоочистительной машины за счет выемки балласта, а также производительности очистного устройства для повышения коэффициента повторного использования ненарушенного балласта.

[0007] В дополнение к этим ограничениям, сама выгребная цепь должна быть достаточно прочной для транспортировки указанных ковшей, чтобы обеспечить выемку и транспортировку балласта с учетом требования минимального обслуживания. В частности, узел звеньев, которые шарнирно соединены вместе, не должен быть слабым местом цепи, но должен обеспечивать достаточную шарнирность, чтобы беспрепятственно проходить угловые поворотные элементы, которые расположены на его пути.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Изобретение направлено на устранение всех или части недостатков уровня техники путем предложения, в частности, шарнирного соединения между двумя звеньями, которое сконструировано для ограничения износа указанных звеньев, чтобы можно было сократить операции по техническому обслуживанию и гарантировать более длительный эксплуатационный срок службы звеньев и соответствующей цепи.

[0009] Чтобы достичь этого, согласно первому аспекту изобретения предложен шарнирный узел из двух звеньев для выгребной цепи в устройстве для выемки балласта, при этом первое из двух звеньев содержит цельный корпус, имеющий два выступа, которые параллельны друг другу и эталонной плоскости шарнирного узла, через каждый из которых проходит сквозное отверстие, выровненное с геометрической осью шарнирного соединения шарнирного узла, перпендикулярной эталонной плоскости, причем второе из двух звеньев содержит цельный корпус, содержащий направляющий выступ, который вставлен между двумя параллельными выступами первого из двух звеньев, при этом направляющее отверстие проходит через направляющий выступ, причем указанное направляющее отверстие выровнено с геометрической осью шарнирного соединения, при этом шарнирный узел дополнительно содержит шарнирный стержень, который вставлен в направляющее отверстие и сквозное отверстие в каждом из двух параллельных выступов, причем шарнирный узел отличается тем, что:

направляющее отверстие усилено втулкой, сконструированной для приема шарнирного стержня и управления шарнирным стержнем при вращении относительно цельного корпуса второго звена; и тем, что

сквозное отверстие одного или другого из двух параллельных выступов, называемого выступом для предотвращения вращения шарнирного стержня, содержат плоский участок, взаимодействующий с плоской областью шарнирного стержня, чтобы препятствовать вращению шарнирного стержня относительно цельного корпуса первого звена.

[0010] Такое сочетание признаков особенно предпочтительно тем, что оно позволяет ограничить износ шарнирного стержня и двух звеньев узла. Действительно, с одной стороны, блокировано вращение узла относительно первого из двух звеньев, содержащего два взаимно параллельных выступа, что ограничивает трение между указанными двумя частями, а с другой стороны, узел обеспечивает возможность вращения второго из двух звеньев в области своего направляющего выступа, усиленного втулкой, с шарнирным стержнем узла, образующим шарнир. Кроме того, это обеспечивает особенно простой монтаж и демонтаж.

[0011] Плоский участок и плоская область предпочтительно расположены в плоскости, параллельной геометрической оси шарнирного соединения. Очень простые формы, вытекающие из этого, облегчают выполнение отверстия, содержащего плоский участок, и позволяют, в частности, предусмотреть изготовление соответствующего звена путем формования литьем под давлением без дополнительной механической обработки.

[0012] Согласно одному варианту реализации один или другой из двух выступов, параллельных первому из двух звеньев, называемый выступом для предотвращения перемещения шарнирного стержня, содержит устройство для предотвращения перемещения, которое сконструировано для приема средства для предотвращения перемещения шарнирного стержня по меньшей мере в одном направлении, параллельном геометрической оси шарнирного соединения. Средство для предотвращения предпочтительно является отсоединяемым от устройства для предотвращения. Таким образом, операция обслуживания, состоящая в удалении шарнирного стержня из узла между двумя звеньями, упрощена.

[0013] Устройство для предотвращения перемещения и средство для предотвращения перемещения шарнирного стержня предпочтительно не препятствуют вращению шарнирного стержня вокруг геометрической оси шарнирного соединения.

[0014] Согласно одному варианту реализации устройство для предотвращения является кольцевой канавкой внутри сквозного отверстия, связанного с одним из двух выступов первого из двух звеньев, при этом указанное средство для предотвращения предпочтительно содержит внутреннее упругое кольцо. Кольцевая канавка такого типа представляет собой относительно простую форму для механической обработки и позволяет разместить в себе упругое кольцо, так что предотвращено перемещение шарнирного стержня в продольном направлении относительно геометрической оси шарнирного соединения.

[0015] Более точно, предотвращено перемещение шарнирного стержня в продольном направлении относительно геометрической оси шарнирного соединения в первом направлении ее упиранием в указанное упругое стопорное кольцо и упиранием в боковую поверхность плоского участка.

[0016] Согласно одному варианту реализации внутреннее упругое кольцо имеет четырехугольное, предпочтительно прямоугольное осевое поперечное сечение и более предпочтительно квадратное поперечное сечение. Такое поперечное сечение упругого кольца способствует увеличению его нагрузочного сопротивления.

[0017] Согласно одному варианту реализации выступ для предотвращения перемещения шарнирного стержня отделен от выступа для предотвращения вращения шарнирного стержня.

[0018] Согласно одному варианту реализации первое из двух звеньев содержит отдельную вторую геометрическую ось шарнирного соединения, которая перпендикулярна эталонной плоскости. Плоский участок сквозного отверстия ориентирован таким образом, что содержится в плоскости. Эта плоскость предпочтительно перпендикулярна плоскости, содержащей две геометрических оси шарнирного соединения, и предпочтительно расположена между двумя геометрическими осями шарнирного соединения. Такая ориентация плоского участка позволяет улучшить блокировку вращения рассматриваемой шарнирного стержня, поскольку сила приложена к плоской области шарнирного стержня.

[0019] Согласно одному варианту реализации корпуса каждого из двух звеньев выполнены из литой стали, при этом плоский участок сквозного отверстия одного из двух выступов, параллельных первому из двух звеньев, образован вместе с корпусом соответствующего звена, чтобы избежать механической обработки. Таким образом, цельный корпус звена может быть изготовлен очень просто и одновременно получен плоский участок.

[0020] Согласно одному варианту реализации шарнирный стержень содержит на одном из его двух концов анкерное устройство сопряжения, например, резьбовое отверстие, коаксиальное с геометрической осью шарнирного соединения, для обеспечения возможности его захвата инструментом для манипулирования им. Признак такого типа дополнительно упрощает обслуживание узла. Анкерное устройство сопряжения предпочтительно представляет собой разъединяемое фиксирующее устройство сопряжения для обеспечения взаимодействия инструмента с шарнирным стержнем только во время одной операции технического обслуживания.

[0021] Согласно еще одному аспекту изобретения оно относится к выгребной цепи, имеющей участок выемки для устройства для выемки балласта под железнодорожным полотном, при этом выгребная цепь отличается тем, что содержит последовательность звеньев, которые соединены в пары узлом, описанным выше, для образования бесконечной цепи.

[0022] Согласно одному варианту реализации выгребная цепь образована чередующейся последовательностью звеньев, образующих первое звено узла с каждым из двух соседних звеньев, и звеньев, образующих второе звено узла с его двумя соседними звеньями. Каждое звено содержит корпус, который проходит продольно между передним концом и задним концом. В случае, когда выгребная цепь образована таким последовательным чередованием звеньев, каждый из двух концов одного первого звена образует первое из двух звеньев для узла с соседним вторым звеном, и каждый из двух концов одного второго звена образует второе из двух звеньев для узла с соседним первым звеном.

[0023] Альтернативно одно звено имеет устройство сопряжения, подобное первому звену, на одном из его переднего и заднего концов, и образует устройство сопряжения, подобное второму звену, на другом из его переднего и заднего концов.

[0024] Согласно еще одному аспекту изобретение также относится к способу изготовления звена, предназначенного для оборудования выгребной цепи, описанной выше, который отличается тем, что включает этап формования, заключающийся в литье металла или жидкого или пастообразного сплава, предпочтительно стали, в литейную форму.

[0025] Согласно одному варианту реализации плоский участок сквозного отверстия одного из двух выступов, параллельного первому из двух звеньев, образован вместе с корпусом соответствующего звена во время этапа формования, чтобы избежать механической обработки.

[0026] Согласно одному варианту реализации способ изготовления включает этап механической обработки на одном или другом из двух выступов первого из двух звеньев, предпочтительно отдельно от выступа для предотвращения вращения шарнирного стержня, устройства для предотвращения вращения, выполненного с возможностью приема средства для предотвращения перемещения шарнирного стержня, например, кольцевой канавки в соответствующем сквозном отверстии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными из следующего описания, прочитанного со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

На ФИГ. 1 показан упрощенный вид сбоку рабочего поезда, оборудованного балластоочистительной машиной/очистительным приспособлением согласно одному варианту реализации;

На ФИГ. 2 показан частичный вид устройства для выемки или очистки, если смотреть спереди, без выгребной цепи;

На ФИГ. 3 показан вид в перспективе участка выгребной цепи согласно одному варианту реализации;

На ФИГ. 4 показан вид спереди участка выгребной цепи согласно этому варианту реализации;

На ФИГ. 5 показан вид в разрезе по линии А-А на ФИГ. 4;

На ФИГ. 6А показан покомпонентный вид последовательности звеньев, собранных согласно этому варианту реализации;

На ФИГ. 6 В показан подробный вид из ФИГ. 6А, показывающий вид в перспективе упругого кольца согласно одному варианту реализации;

На ФИГ. 7 показан вид сверху последовательности собранных звеньев, предназначенных для оборудования выгребной цепи;

На ФИГ. 8 показан частичный вид в разрезе по линии В-В на ФИГ. 7;

На ФИГ. 9 показан частичный вид в разрезе по линии С-С на ФИГ. 8;

На ФИГ. 10 показан вид сбоку первого звена согласно одному варианту реализации;

На ФИГ. 11 показан вид сверху по ФИГ. 10;

На ФИГ. 12 показан вид в разрезе по линии D-D на ФИГ. 10.

[0028] Для улучшения ясности идентичные или подобные элементы указаны идентичными ссылочными обозначениями на всех чертежах.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0029] Со ссылкой на ФИГ. 1 показано рельсовое транспортное средство 1, такое как балластоочистительная машина/очистительное приспособление 4, оборудованное устройством для очистки или выемки, для очистки балласта железнодорожного полотна 2. Указанное устройство 4 для очистки или выемки расположено между двумя тележками 3 поезда 1.

[0030] Устройство 4 для очистки балласта содержит выгребную цепь 8, которая приводится в действие бесконечным способом посредством приводного механизма 9 и направляется трубами, включая поперечную трубу 5, расположенную под железнодорожным полотном 2 в рабочем положении, вдоль которой цепь циркулирует по фактически прямолинейному участку 8А выемки. Устройство 4 для очистки также содержит восходящие трубы и нисходящие трубы 6, 7, с обеих сторон присоединенные к поперечной трубе 5, с которой они соединены изогнутыми частями, образующими угловые поворотные элементы 40, также называемые "коленами" (см. ФИГ. 2). Подразумевается, что участок выемки в целом прямолинеен, хотя выемка также осуществляется в изогнутых частях каждого из угловых поворотных элементов.

[0031] Приводное устройство 9 расположено в верхней части рельсового транспортного средства 1 над железнодорожным полотном 2, на стороне, продольно противоположной поперечной трубе 5, между восходящей трубой 6 и нисходящей трубой 7. Приводное устройство 9 расположено на пути выгребной цепи 8 и содержит ведущее колесо 9', которое локально взаимодействует со звеньями 100 выгребной цепи 8 для ее перемещения. Таким образом, обеспечен бесконечный путь для направления выгребной цепи 8. Стрелки, показанные на ФИГ. 2, указывают направление перемещения цепи 8. В верхних концах восходящей трубы 6 и нисходящей трубы 7 на стороне приводного устройства установлены ведомые колеса 41, образующие угловые поворотные элементы 40, обеспечивающие надлежащее перемещение цепи 8 в области указанных изогнутых участков.

[0032] Балласт, транспортируемый в верхнем направлении по восходящей трубе 6, выпускается на транспортерную ленту 10 и затем транспортируется в сортировочный блок 11 для отделения ненарушенного балласта от отработанного балласта.

[0033] Транспортное средство 1 дополнительно содержит подъемный узел 13 для подъема железнодорожного полотна 2, соединенный с рамой 14 транспортного средства 1 и расположенный перед устройством 4 для очистки или выемки относительно рабочего направления 12 транспортного средства 1. Также обеспечено устройство 16 для регулировки высоты, которое соединено с рамой 14 транспортного средства 1 и выполнено с возможностью перемещения устройства 4 для очистки с использованием приводного средства 15 из поднятого положения в положение, опущенное под железнодорожное полотно 2, и которое может быть соединено, например, рассоединяемым способом с поперечной трубой 5 посредством соединителя (не показан на чертежах).

[0034] Согласно одному варианту реализации на ФИГ. 3 и 4 показан участок выгребной цепи 8. Выгребная цепь 8 образована из последовательности звеньев 100, которые являются шарнирными попарно с окончательным соединением двух концов цепи 8 друг с другом для создания замкнутой цепи 8 бесконечного типа.

[0035] Каждое из звеньев 100 является шарнирным в парах в области их соответствующих концов. Более точно, каждый узел из двух шарнирных звеньев образован между первым звеном 101 и вторым звеном 102. Каждое шарнирное соединение между двумя звеньями обеспечено узлом 10, подробности которого показаны, в частности, на ФИГ. 5 и 9.

[0036] Первое звено 101 из указанных двух звеньев содержит цельный корпус 101', содержащий два выступа 110а, 110b, которые параллельны друг другу и эталонной плоскости Ρ шарнирного узла 10. Через каждый из указанных двух выступов 110а, 110b проходит сквозное отверстие 111, выровненное с геометрической осью X шарнирного соединения указанного шарнирного узла 10, которая перпендикулярна эталонной плоскости Р. На ФИГ. 10, 11 и 12 показаны виды звена, содержащего средство для шарнирного соединения по меньшей мере его продольных концов, причем каждый конец звена снабжен двумя взаимно параллельными выступами 110а, 110b, т.е. указанное звено является первым звеном как по отношению к узлу 10, который соединяет его с соседним передним звеном, так и по отношению к узлу, который соединяет его с соседним задним звеном.

[0037] Второе звено 102 из указанных двух звеньев содержит цельный корпус 102', содержащий предпочтительно одиночный направляющий выступ 120, который вставлен между двумя параллельными выступами 110а, 110b первого

101 из указанных двух звеньев, при этом направляющее отверстие 112 выровнено с геометрической осью X шарнирного соединения, проходящей через направляющий выступ 120.

[0038] Шарнирный узел 10 дополнительно содержит шарнирный стержень 160, которая вставлена в направляющее отверстие 112 и сквозное отверстие 111 каждого из двух параллельных выступов 110а, 110b. Этим способом шарнирный стержень 160 обеспечивает соединение между первым и вторым звеньями 101,

102 для с образованием шарнира между этими двумя звеньями. Первое звено 101 из указанных двух звеньев образует охватывающее устройство сопряжения с его двумя выступами 110а, 110b для приема между ними направляющего выступа 120 второго звена 102 из двух звеньев 101, 102, образующего охватываемое устройство сопряжения, которое связывается и соединяется посредством шарнирного стержня 160 с соответствующим охватывающим устройством сопряжения.

[0039] Для ограничения износа между вторым звеном 102 и шарнирным стержнем 160 направляющее отверстие 112 усилено втулкой 113, выполненной с возможностью приема шарнирного стержня 160 и управления шарнирным стержнем 160 при вращении относительно корпуса 102' второго звена 102. Втулка 113 предпочтительно посажена, например, холодной посадкой в направляющем отверстии 112 корпуса 102' второго звена 102, выполненного из марганцовистой стали. Таким образом, втулка 113 расположена коаксиально с геометрической осью X шарнирного соединения и предназначена для шарнирного соединения с шарнирным стержнем 160, при этом указанная втулка 113 зафиксирована в корпусе 102' второго звена, в частности, в направляющем отверстии 112. Втулка размещена целиком в направляющем отверстии 112 направляющего выступа 120 без возможности выступания, что позволяет ограничить трение между частями узла 10. Иными словами, втулка 113 предпочтительно расположена вровень или немного втянута относительно поперечно выступающих концов направляющего выступа 120 в направляющем отверстии 112, чтобы избежать выступания такого типа.

[0040] Чтобы дополнительно ограничить износ шарнирного соединения 10, между первой плоской областью 101 и шарнирным стержнем 160 сквозное отверстие 111 и один выступ 110b из двух параллельных выступов содержит плоский участок 105, который взаимодействует с плоской областью 161 шарнирного стержня 160, для предотвращения вращения шарнирного стержня 160 относительно цельного корпуса 101' первого звена 101 (см., например, ФИГ. 8 и 9). Поскольку вращение вокруг геометрической оси X шарнирного соединения предотвращено, трение ограничено. Шарнирное соединение между первым и вторым звеньями 101, 102 узла 10, в свою очередь, всегда обусловлено степенью вращательной свободы второго звена 102 относительно шарнирного стержня 160.

[0041] Звено 100 цепи 8 содержит передний конец и задний конец. Таким образом, первое звено 101 узла имеет отдельную вторую геометрическую ось шарнирного соединения, параллельную первой геометрической оси и перпендикулярную эталонной плоскости Р. Плоский участок 105 сквозного отверстия 111 ориентирован так, что находится в плоскости Рр, которая перпендикулярна плоскости, содержащей две геометрических оси X шарнирного соединения и перпендикулярной эталонной плоскости Р. Ориентация такого типа способствует распределению сил, в зависимости от направления перемещения цепи 8 и направления вращения звеньев относительно друг друга, когда они проходят некоторые препятствия, такие как угловые поворотные элементы 40.

[0042] Для удержания шарнирного стержня на шарнирном узле и, в частности, ограничения ее поступательного перемещения вдоль геометрической оси X шарнирного соединения, она блокирована в обоих направлениях. Действительно, шарнирный стержень 160 содержит по существу цилиндрический корпус, один конец которого обеспечен плоской областью 161. В конфигурации такого типа промежуточная часть шарнирного стержня 160 является цилиндрической для обеспечения шарнирного соединения с вторым звеном 102 в направляющем отверстии 112 направляющего выступа 120. Цилиндрическая часть отделена от плоской области 161 вдоль шарнирного стержня 160 углублением 163, которое проходит в плоскости, перпендикулярной геометрической оси X шарнирного соединения узла 10.

[0043] В собранном положении углубление 163 шарнирного стержня 160 входит в контакт с внутренней поверхностью 110b' выступа 110b и упирается в нее на боковом крае 105' плоского участка 105, что позволяет блокировать шарнирный стержень 160 в первом направлении.

[0044] Чтобы обеспечить предотвращение перемещения шарнирного стержня 160 в противоположном направлении, один выступ 110а из указанных двух параллельных выступов первого звена 101 содержит устройство 103 для предотвращения перемещения, которое предназначено для приема средства 104 для предотвращения перемещения шарнирного стержня 160. В частности, устройство 103 для предотвращения является кольцевой канавкой, которая выполнена машинным способом, в данном случае выточена на токарном станке во внутренней части соответствующего сквозного отверстия 111. Средство 104 для предотвращения содержит внутреннее упругое стопорное кольцо, которое размещено в кольцевой канавке 103, а участок которого расположен на пути шарнирного стержня 160, образуя препятствие для нее и предотвращая ее перемещение в продольном направлении. В частности, для обеспечения лучшего удержания упругого кольца 104 в выточенной на токарном станке канавке 103 указанное упругое кольцо 104 имеет четырехугольное, предпочтительно прямоугольное поперечное сечение. Для обеспечения оптимального блокирования шарнирного стержня 160 каждое средство для предотвращения продольного перемещения шарнирного стержня 160 в данном направлении расположены в двух отдельных выступах двух параллельных выступов 110а, 110b, т.е. выступ 110а первого звена 101 из двух звеньев, содержащих кольцевую канавку 103, отличается от выступа 110b первого звена 101 из двух звеньев, содержащих плоский участок 105.

[0045] Упругое стопорное кольцо 104 показано более подробно на ФИГ. 6 В. Упругое кольцо 104 содержит корпус 104а, проходящий кольцеобразно по конкретному угловому сектору, предпочтительно большему, чем 240°, ограничивая внутреннее пространство 104 с. Корпус 104а содержит в каждом из своих концов проушины 104b, которые проходят в радиальном направлении к внутренней части 104 с корпуса 104а и предназначены для захвата инструментом, таким как клещи. Упругое кольцо 104 образовано в виде единой детали, т.е. является цельным. Упругое кольцо 104 выполнено из сплошного материала, т.е. не содержит отверстий на своем корпусе 104а или проушинах 104b. Упругое кольцо 104 выполнено, например, из стали.

[0046] Каждая проушина упругого кольца 104 содержит изгиб 104d, так что концевая часть обращена в направлении от другой проушины. Это позволяет придать жесткость и усилить устойчивость к нагрузкам.

[0047] Упругое кольцо 104 предназначено для вставки в канавку 103 и взаимодействия с ней для блокирования перемещения шарнирного стержня 160 в направлении вдоль геометрической оси X шарнирного соединения. Упругое кольцо 104 имеет достаточный размер для контакта с дном кольцевой канавки и упора в радиальном направлении относительно геометрической оси X шарнирного соединения в дно канавки, когда оно расположено в указанной канавке 103.

[0048] Шарнирный стержень 160 содержит анкерное устройство 162 сопряжения, такое как резьбовое отверстие, коаксиальное с геометрической осью X шарнирного соединения, для обеспечения возможности захвата инструментом для манипуляции. Указанное анкерное устройство 162 сопряжения расположено на стороне указанного узла, где упругое кольцо 104 установлено в одном выступе 110а из двух параллельных выступов первого звена 101, т.е. на стороне, к которой оператор имеет доступ для выполнения монтажа и демонтажа узла 10. Анкерное устройство 162 сопряжения расположено в одном из концов области шарнирного стержня 160, противоположном концу, содержащему плоскую область 161. Для осуществления обслуживания каждого узла 10 оператор может действовать с той же самой стороны цепи 8, используя клещи в одной руке для удаления упругого кольца и используя подходящий инструмент, например, ударный съемник в другой руке для взаимодействия с резьбовым отверстием 162, ведущим к лицевой поверхности конца шарнирного стержня 160.

[0049] Каждое из звеньев 100, 101, 102 содержит корпус 101', 102', который проходит продольно между передним концом и задним концом. В этом случае продольное направление совпадает с направлением перемещения звена 100. Каждое звено 100, 101, 102 шарнирно соединено с двумя другими соседними звеньями цепи 8 на каждом из его переднего и заднего концов. Каждое звено шарнирно соединено в его двух переднем и заднем концах с соседним звеном, так что одно звено шарнирно соединяется посредством двух отдельных узлов 10 продольно с обеих сторон его корпуса.

[0050] Каждое шарнирное соединение между двумя звеньями образовано узлом 10, как подробно описано выше. Из этого следует, что каждый конец звена сконструирован в этом случае либо как первое звено 101 из двух звеньев рассматриваемого узла, либо как второе 102 из двух звеньев рассматриваемого узла. В частности, в этом случае:

первая группа звеньев цепи 8 содержит для каждого из звеньев на одной стороне первый конец, образующий первое звено 101 узла, и на другой стороне второй конец, противоположный первому, который также образует первое звено 101 другого узла; и

вторая группа звеньев цепи 8 содержит для каждого из звеньев на одной стороне первый конец, образующий второе звено 102 узла, и на другой стороне второй конец, противоположный первому, который также образует второе звено

102 другого узла.

[0051] Предпочтительно каждый корпус 101', 102' звена симметричен относительно плоскости симметрии, перпендикулярной его продольной оси и перпендикулярной эталонной плоскости Р, но также и перпендикулярной плоскости, содержащей две геометрических оси X шарнирного соединения. Иными словами, и для каждого из звеньев цепи 8, передний конец по существу симметричен относительно заднего конца.

[0052] Как уже упомянуто, первое звено 101 из двух звеньев данного узла образует так называемое "охватывающее" устройство сопряжения со своими двумя выступами 110а, 110b для приема между ними направляющего выступа 120 второго звена 102 из двух звеньев 101, 102 с образованием так называемого "охватываемого" устройства сопряжения, которое связывается и соединяется посредством шарнирного стержня 160 с соответствующим охватывающим устройством сопряжения. Таким образом, в показанном варианте реализации корпус каждого звена содержит одно одинаковое устройство сопряжения, охватывающее или охватываемое, в его двух концах, отсюда и упрощенное название звена, которое может быть присвоено ему в цепи 8, т.е. охватывающее звено цепи или охватываемое звено цепи.

[0053] Конечно, расположение узлов в цепи 8 может быть различным. Например, одно звено может содержать на одной стороне первый конец, образующий первое звено 101 первого узла, а на другой стороне второй конец, противоположный первому, образующий второе звено 102 другого узла.

[0054] Как показано, в частности, на ФИГ. 3, 4, 6А и 7, выгребная цепь 8 составлена из последовательности звеньев 100, среди которых имеются звенья трех различных типов, хотя каждое из них содержит корпус, сконструированный либо как охватываемое звено 102, либо как охватывающее звено 101.

[0055] Ковшовая цепь содержит звенья 100 типа, содержащего ковш 130, звенья 100 типа, содержащего контрограничитель 140, и звенья 100 типа без выступающей части, т.е. образованные по существу их корпусом 101.

[0056] Функция таких звеньев 100 без выступающей части заключается в основном в облегчении выгребной цепи 8. Другая функция заключается в лучшей адаптации объема извлеченного балласта к максимальной производительности сортирующего грохота без потери слишком большой собственной производительности, которая уменьшается на величину порядка 20%, а не 50%, как специалисту может показаться из-за по существу удвоенного пространства между двумя ковшами 130 в конструкции такого типа. Это возможно, в частности, благодаря ковшу 130, который подобен описанному выше, и, в частности, его наклону.

[0057] В этом варианте реализации каждое из звеньев 100 типа, содержащего ковш 130, расположено между двумя звеньями 100 типа, содержащего контрограничитель 140. Кроме того, каждое звено 100 без выступающей части также расположено между двумя звеньями типа, содержащего контрограничитель 140. Таким образом, одно звено из двух обеспечено контрограничителем 140, при этом другие звенья поочередно являются звеном типа, содержащего ковш 130, и звеном типа без выступающей части.

[0058] Таким образом, структура цепи 8 образована звеном 100 типа без выступающей части, расположенной между двумя звеньями типа, содержащего контрограничитель 140, и звеном 100 типа, содержащего ковш 130, в переднем или заднем конце указанного набора из трех звеньев: эти четыре звена 100 вместе и в этом порядке образуют шаблон, который последовательно повторяется вдоль цепи 8.

[0059] Согласно показанным примерам звенья 100 типа, содержащего ковш 130, и типа без выступающей части являются охватывающими звеньями, а звенья 100 типа, содержащего контрограничитель 140, являются охватываемыми звеньями.

[0060] Конфигурация такого типа имеет несколько преимуществ. Указанное звено 100, содержащее ковш 130, проходит непосредственно перед звеном, содержащим контрограничитель 140, чтобы, как уже описано, ограничивать относительное вращение звена, несущего на себе ковш 130. Кроме того, конфигурация такого типа позволяет, с одной стороны, обеспечивать достаточно небольшое пространство между звеньями, содержащими ковш 130, для обеспечения эффективной выемки и транспортировки балласта, а, с другой стороны, гарантировать достаточно большое пространство для обеспечения целесообразного перемещения цепи с необходимой гибкостью для прохождения угловых поворотных элементов 40.

[0061] Для обеспечения эффективной и долговечной защиты шарнирных соединений звеньев 100 цепи 8 против износа по причине истирания балластом и против действия пыли, таким образом, обеспечивая более длительный эксплуатационный срок службы звеньев 100 цепи 8, каждый из переднего и заднего концов корпусов 101', 102' звеньев 100, 101, 102 содержит выпуклый криволинейный участок, например, продольный конец, который скруглен в форме дуги окружности, так что он не имеет острых краев. Каждый криволинейный участок предпочтительно проходит по огибающей, имеющей образующую ось, параллельную соответствующей геометрической оси X шарнирного соединения. Указанные выпуклые криволинейные участки, образующие скругленные концы, несет на себе каждый из параллельных выступов 110а, 110b и направляющего 120 выступа. Кроме того, в том же самом узле выпуклые криволинейные участки каждого из параллельных выступов 110а, 110b и направляющего 112 выступа, через которые проходит один и тот же шарнирный стержень 160, имеют по существу идентичный радиус кривизны, так что, когда шарнирное соединение проходит угловой поворотный элемент, контакт шарнирного соединения на угловом поворотном элементе распределен между первым и вторым звеньями 101, 102, которые шарнирно соединены вместе.

[0062] Для дополнительного уменьшения риска преждевременного износа узла и, таким образом, шарнирного соединения направляющий выступ 120 имеет зазор относительно двух других параллельных выступов 110а, 110b, между которым он расположен, который является достаточным для предотвращения трения во время их относительного вращения, но является достаточно небольшим, чтобы предотвратить возможность застревания балласта в шарнирном соединении.

[0063] Вдоль прямолинейного участка 8А выемки звенья 100 перемещаются поперек железнодорожного полотна 2, что соответствует продольному направлению корпусов 101 звеньев 100 на указанном участке. Звенья 100 ориентированы таким образом, что геометрические оси X каждого из шарнирных соединений 10 являются по существу вертикальными относительно земли, при этом эталонная плоскость Ρ является горизонтальной, а ковш 130 или контрограничитель 140 проходят по существу в радиальном направлении снаружи корпуса соответствующего звена 100. Наружная сторона звеньев соответствует стороне, на которой выкапывается и транспортируется балласт. Внутренняя сторона корпусов 101', 102' звеньев, в свою очередь, сконструирована для контакта с угловыми поворотными элементами 40 и упирания в угловые поворотные элементы 40 на пути перемещения цепи 8. Учитывая вертикальную ориентацию геометрических осей X, понятно, что шарнирные оси 160 должны быть полностью размещены в пространстве, ограниченном сквозными отверстиями 111 и направляющими отверстиями 112, чтобы они не выступали вертикально ниже или выше из корпусов звеньев. Действительно, конструкция такого типа предотвращает износ шарнирных стержней 160 каждого узла 10.

[0064] В этом варианте реализации звенья 100 изготовлены, например, из марганцовистой стали и за одно целое. Пример способа изготовления указанного звена 100, полученного литьем, содержит по меньшей мере один этап литья металла под давлением и, в частности, этап прессования в литейной форме, например, в пресс-форме и связанной с ней ответной части.

[0065] Корпусы 101', 102' каждого из звеньев 100, 101, 102 выполнен из литой стали, при этом плоский участок 105 сквозного отверстия 111 одного выступа 110b из этих двух параллельных выступов первого звена 101 из двух звеньев, образована вместе с корпусом 101' соответствующего звена таким образом, чтобы не подвергаться механической обработке. Таким образом, единственная механическая обработка, требующаяся для корпусов звеньев 100, участвующих в узле, относится к отверстию 103, сконструированному для приема упругого кольца 104.

[0066] Разумеется, изобретение описано выше только для примера. Понятно, что специалист в данной области техники способен осуществить различные варианты изобретения, никоим образом не выходя за рамки объема изобретения.

Группа изобретений относится к области обслуживания верхнего строения железнодорожного пути, в частности к шарнирным узлам выгребной цепи устройства для выемки балласта, выгребным цепям, содержащим подобный узел, а также к способам изготовления звеньев выгребной цепи. Узел содержит два звена. Первое звено содержит цельный элемент с двумя выступами со сквозными отверстиями. Второе содержит цельный элемент с направляющим выступом с отверстием. Выступ второго звена вставлен между параллельными выступами первого звена. Шарнирный узел содержит шарнирный стержень, вставленный в отверстия выступов первого и второго звена. Направляющее отверстие усилено втулкой. Одно из сквозных отверстий выступов первого звена содержит плоский участок. Плоский участок взаимодействует с плоской секцией шарнирного стержня для предотвращения вращения стержня относительно цельного элемента первого звена. Звенья изготавливают путем литья металла или жидкого, или пастообразного сплава, предпочтительно стали, в литейную форму. Увеличивается срок эксплуатации звеньев выгребной цепи. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Шарнирный узел (10) из двух звеньев (100, 101, 102) для выгребной цепи (8) устройства (4) для выемки балласта, при этом первое звено (101) из двух звеньев (101, 102) содержит цельный корпус (101'), имеющий два выступа (110а, 110b), которые параллельны друг другу и эталонной плоскости (Р) шарнирного узла (10), через каждый из которых проходит сквозное отверстие (111), выровненное с геометрической осью (X) шарнирного соединения шарнирного узла (10), перпендикулярной эталонной плоскости (Р), второе звено (102) из двух звеньев содержит цельный корпус (102'), содержащий направляющий выступ (120), который вставлен между двумя параллельными выступами (110а, 110b) первого звена (101) из двух звеньев (101, 102), причем направляющее отверстие (112) проходит через направляющий выступ (120), при этом указанное направляющее отверстие выровнено с геометрической осью (X) шарнирного соединения, причем шарнирный узел (10) дополнительно содержит шарнирный стержень (160), который вставлен в направляющее отверстие (112) и сквозное отверстие (111) в каждом из двух параллельных выступов (110а, 110b), при этом шарнирный узел (10) отличается тем, что:

направляющее отверстие (112) усилено втулкой (113), выполненной с возможностью приема шарнирного стержня (160) и управления шарнирным стержнем (160) при вращении относительно цельного корпуса (102') второго звена (102); и тем, что

сквозное отверстие (111) одного выступа (110b) или другого из двух параллельных выступов, называемого выступом для предотвращения вращения шарнирного стержня, содержит плоский участок (105), взаимодействующий с плоской областью (161) шарнирного стержня (160), чтобы препятствовать вращению шарнирного стержня (160) относительно цельного корпуса (101') первого звена (101).

2. Узел (10) по п. 1, отличающийся тем, что плоский участок (105) и плоская область (161) расположены в плоскости, параллельной геометрической оси (X) шарнирного соединения.

3. Узел (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что один или другой выступ (110а) из этих двух выступов, параллельных первому звену (101) из двух звеньев, называемый выступом для предотвращения перемещения шарнирного стержня, содержит устройство (103) для предотвращения перемещения, выполненное с возможностью приема средства (104) для предотвращения перемещения шарнирного стержня (160) по меньшей мере в одном направлении, параллельном геометрической оси (X) шарнирного соединения.

4. Узел (10) по п. 3, отличающийся тем, что препятствование вращению шарнирного стержня (160) вокруг геометрической оси (X) шарнирного соединения устройством (103) для предотвращения перемещения и средством (104) для предотвращения перемещения шарнирного стержня (160) отсутствует.

5. Узел (10) по п. 4, отличающийся тем, что устройство (103) для предотвращения перемещения является кольцевой канавкой внутри отверстия (111), проходящего через выступ (100а), для предотвращения перемещения шарнирного стержня, при этом средство (104) для предотвращения перемещения предпочтительно содержит внутреннее упругое кольцо.

6. Узел (10) по п. 5, отличающийся тем, что внутреннее упругое кольцо (104) имеет четырехугольное, предпочтительно прямоугольное, осевое поперечное сечение.

7. Узел (10) по любому из пп. 3-6, отличающийся тем, что выступ (100а) для предотвращения перемещения шарнирного стержня отделен от выступа (100b) для предотвращения вращения шарнирного стержня.

8. Узел (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первое звено (101) из двух звеньев имеет отдельную вторую геометрическую ось шарнирного соединения, перпендикулярную эталонной плоскости (Р), при этом плоский участок (105) сквозного отверстия (111) предпочтительно ориентирован таким образом, что содержится в плоскости (Рр), которая предпочтительно расположена между геометрической осью (X) шарнирного соединения шарнирного узла (10) и отдельной второй геометрической осью шарнирного соединения, предпочтительно перпендикулярной плоскости, содержащей две геометрических оси (X) шарнирного соединения.

9. Узел (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что корпус (101', 102') каждого из двух звеньев (101, 102) выполнен из литой стали, при этом плоский участок (105) сквозного отверстия (111) одного выступа (110b) из двух выступов, параллельных первому звену (101) из двух звеньев, образован вместе с корпусом (101') соответствующего звена таким образом, чтобы избежать механической обработки.

10. Узел (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что шарнирный стержень (160) содержит на одном из его двух концов анкерное устройство (162) сопряжения, например резьбовое отверстие, коаксиальное с геометрической осью (X) шарнирного соединения, для обеспечения возможности его захвата инструментом для манипулирования им.

11. Выгребная цепь (8), имеющая участок выемки, для устройства (4) для выемки балласта под железнодорожным полотном (2), отличающаяся тем, что содержит последовательность звеньев (100) цепи (8), которые соединены в пары узлом (10) по любому из предыдущих пунктов для образования бесконечной цепи (8).

12. Выгребная цепь (8) по п. 11, отличающаяся тем, что образована чередующейся последовательностью звеньев, образующих первое звено (101) узла (10) с каждым из двух соседних звеньев, и звеньев, образующих второе звено (102) узла (10) с его двумя соседними звеньями.

13. Способ изготовления звена (100, 101, 102), предназначенного для оборудования выгребной цепи (8) для устройства (4) для выемки балласта по п. 11 или 12, отличающийся тем, что включает этап формования, заключающийся в литье металла или жидкого или пастообразного сплава, предпочтительно стали, в литейную форму.

14. Способ изготовления звена по п. 13, отличающийся тем, что плоский участок (105) сквозного отверстия (111) выступа для предотвращения вращения шарнирного стержня первого звена (101) из двух звеньев образован вместе с корпусом (101') соответствующего звена (101) во время этапа формования, чтобы избежать механической обработки.

15. Способ изготовления звена по п. 13 или 14, отличающийся тем, что включает этап механической обработки на одном или другом выступе (110а) из двух выступов первого звена (101) из двух звеньев, предпочтительно отдельно от выступа (110b) для предотвращения вращения шарнирного стержня, устройства (103) для предотвращения вращения, выполненного с возможностью приема средства (104) для предотвращения перемещения шарнирного стержня (160), в частности кольцевой канавки в соответствующем сквозном отверстии (111).