Автономное устройство для одиночной замены шпал Российский патент 2024 года по МПК E01B29/06 B66D1/12 

Изобретение относится к средствам механизации, используемым на железнодорожном транспорте, а именно к устройствам для укладки, удаления или замены одиночных шпал под установленными рельсами при текущем содержании и ремонте пути.

Известно «Устройство для одиночной замены шпал» (патент RU 84390 U1, МПК Е01В 1/00, опубл. 10.07.2009), представляющее собой переносной инструмент, устанавливаемый внутри колеи. Устройство содержит раму с электроизолирующими упорами, лебедку с ручным приводом, обводной блок и клещевой захват для шпал.

К недостаткам данного устройства относится необходимость применения физических усилий при использовании лебедки с ручным приводом для извлечения/втягивания шпалы. Для выполнения операций, предусмотренных технологией работы с устройством, требуется перехват шпалы для ее полного извлечения и последующий демонтаж устройства с рельсовой колеи по завершении работ. Таким образом, необходимо предоставление технологического окна для пропуска подвижного состава по участку на время проведения работ.

Известен «Способ замены шпал» (патент RU 2377356 С2, МПК E01B 29/10, B66D 1/00 опубл. 27.12.2009), заключающийся в том, что замену негодных шпал на новые производят с помощью переносного устройства, содержащего корпус, два барабана, посаженных на вал на расстоянии друг от друга на ширине шпалы, стропы, навитые на барабаны, храповой механизм с рукояткой, установленной с одной стороны на вал, фиксаторы.

Недостатками данного устройства является необходимость применения физического усилия при извлечении/втягивании шпалы путем накручивания стропы на барабаны с использованием храпового механизма, а также отсутствие возможности извлечения шпалы из-под подошвы рельса полностью.

Известно «Устройство для одиночной замены шпал» (патент KZ 32731 В, МПК Е01В 29/06, Е01В 29/10, Е01В 29/16, опубл. 02.04.2018), содержащее самоходное шасси со сварной рамой, жестко закрепленной на осях тележки, механизм захвата шпал, электрический привод, реверсивный двигатель, электростанцию, лебедку, позволяющее откидываться центральным поворотным рычагом раме с размещенными на ней деталями и узлами для пропуска железнодорожного состава.

Недостатками данного устройства являются крупные габаритные размеры и большой вес, необходимость применения грузоподъемного оборудования для установки устройства на железнодорожный путь, питание от электростанции.

Известна «Машина для быстрой смены шпал с механической и электрической интеграцией» (патент CN 211848668, МПК Е01В 29/09, опубл. 03.11.2020), представляющая собой агрегат, содержащий устройство смены шпал, к двум концам которого неподвижно присоединены зажимные скользящие пластины, к наружным стенкам - боковые направляющие пластины, и одна сторона устройства снабжена опорной пластиной с приводным двигателем в коробе, электрически соединенным с внешним источником питания.

Недостатками данного устройства являются крупные габаритные размеры, питание от внешнего источника, также необходимость демонтажа устройства для пропуска поезда по участку работ.

Известна «Одиночная замена железобетонных шпал» (опубл. 06.09.2019 в газете Гудок. Северная магистраль, выпуск №32), представляющая собой автолебедку в связке с переносной электростанцией.

Недостатками данного устройства являются питание от переносной электростанции, необходимость применения техники для доставки устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является переносной комплект в виде «Устройства для одиночной замены шпал» (патент RU 208140 U1, МПК Е01В 29/10, B66D 1/00 опубл. 06.12.2021), Устройство содержит корпус в виде рамы с фиксаторами в ее верхней части, выполненными с возможностью охвата головки рельса и опирания нижней частью на боковое ребро его подошвы. В средней части рамы установлен вал с барабаном, посаженными на одном его конце. На другом конце упомянутого вала посажены второй барабан и храповой механизм. На барабаны навиты стропы, протянутые через направляющие, выполненные в виде роликов с ребордами. Привод храпового механизма выполнен в виде кинематически связанного с ним автономного двигателя.

Недостатками данного устройства являются возможность выполнения работы только во время предоставленного технологического окна, т.к. для пропуска поезда по участку работ устройство необходимо демонтировать, необходимость разборки устройства (на раму, двигатель, источник питания, гибкий соединительный элемент и др.) для его перемещения.

Однако известное устройство, выполненное в виде переносного комплекта, имеет ограниченные функциональные возможности, не позволяющие осуществлять пропуск проходящего железнодорожного состава без демонтажа устройства с рельсовой колеи. Использование такого технического средства, требующего закрепления фиксаторами на головке рельса, требует предоставления технологического окна при организации движения поездов на участке производства работ.

Кроме того, доставка данного устройства к месту использования, осуществляется в разобранном виде, что требует дополнительных временных затрат на его сборку и подготовку к работе, а также последующую разборку по окончании работ. Не предусмотрена возможность автоматического дистанционного управления работой устройства.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании устройства для одиночной замены шпал, лишенного недостатков прототипа.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, повышению надежности его работы, сокращении затрат времени на выполнение операции по удалению негодных шпал и улучшению удобства обслуживания устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что автономное устройство для одиночной замены шпал содержит раму с фиксаторами в виде крюка, закрепленный на раме электропривод, соединенный с электроприводом барабан с навитым на него тросом и направляющий ролик для троса, размещенный ниже барабана.

В соответствии с изобретением, рама выполнена в виде платформы с возможностью заведения ее передней части под подошву рельса, а фиксаторы жестко закреплены на раме и выполнены с возможностью охвата с одной стороны подошвы рельса. Устройство снабжено жестко закрепленными в передней части рамы эксцентриковыми зажимами для фиксации подошвы рельса с другой стороны.

Благодаря такому выполнению устройства достигается расширение его функциональных возможностей за счет отсутствия необходимости предоставления технологического окна на время производства работ, и способствует сокращению влияния работ по ремонту железнодорожного пути на его на пропускную способность.

Технический результат достигается также тем, что электропривод выполнен в виде закрепленной на платформе электрической лебедки с питанием от аккумулятора, что позволяет уменьшить габаритные размеры устройства. Кроме того, разработанное устройство оснащено ручкой для транспортировки. При этом обеспечивается улучшению удобства обслуживания устройства и сокращение времени на операцию по удалению негодных шпал за счет возможности перемещения устройства одним человеком без дополнительных операций по его монтажу/демонтажу на месте производства работ.

Оснащение троса на свободном конце крюком для взаимодействия с торцом шпал и дополнительная комплектация устройства вставками для торцов шпал, каждая из которых выполнена в виде пространственной металлоконструкции с полозом в нижней части, позволяет повысить надежность работы устройства, обеспечивая условия для удаления шпал полностью.

Улучшение удобства обслуживания достигается также за счет оснащения устройства установленным на раме блоком управления и пультом дистанционного управления.

Общий вид и рабочее положение автономного устройства для одиночной замены шпал представлены на фигурах. На фиг. 1 - показан внешний вид устройства; на фиг. 2 - установка устройства в рабочее положение.

Автономное устройство для одиночной замены шпал (фиг. 1) включает раму 1 с размещенными на ней электролебедкой 2 в защитном кожухе 3, обводным роликом 4, тросом 5 с крюком 6, блок управления 7 и аккумуляторный ящик 8, оснащенный вырезом 9 для выхода проводов и контроля заряда аккумулятора 10. Конструкция имеет два зацепа 11 и эксцентриковые зажимы 12 с ограничителями 13, оснащена ручкой 14. Дополнительно устройство комплектуется пультом 15 дистанционного управления, вставками 16.

Устройство для одиночной замены шпал (фиг. 1) включает раму 1, в форме фигурной платформы с жестко закрепленными в ее передней части фиксаторами 2 в виде крюков, выполненными с возможностью охвата с одной стороны подошвы рельса, направляющим роликом 3 и эксцентриковыми зажимами 4, снабженными ограничителями 5 для фиксации этих зажимов в нерабочем положении. В средней части рамы 1 посредством болтового соединения закреплена электролебедка 6 в защитном кожухе 7, снабженном ручкой 8 для транспортировки устройства. На барабан электролебедки 6 навит трос 9, огибающий направляющий ролик 3 и снабженный крюком 10 на свободном конце.

За электролебедкой 6 к раме 1 прикреплены размещенный в пластиковом корпусе блок управления 11 и аккумуляторный ящик 12 (предпочтительно в виде пластикового короба) с установленным в нем аккумулятором 13 для питания упомянутых электролебедки и пульта управления. На боковой поверхности аккумуляторного ящика 12 выполнено окно 14 для вывода проводов и обеспечения возможности визуального контроля уровня заряда аккумулятора 13. Аккумулятор 13 (например, литий-ионный) специальным электрическим разъемом (например, штекером с защелкой) соединен с электролебедкой 6, для управления двигателем которой устройство снабжено пультом 15 дистанционного управления.

Устройство дополнительно комплектуется устанавливаемыми у торцов заменяемой шпалы вставками 16, каждая из которых выполнена в виде пространственной металлоконструкции с полозом в нижней части.

В соответствии с изобретением, устройство, имеющее вес до 14 кг, может быть перенесено и установлено на месте производства работ одним человеком, с исключением подготовительных работ в виде сборочно-разборочных операций.

Автономное устройство для одиночной замены шпал работает следующим образом.

Перед началом работы освобождают от щебня шпальный ящик с торца, справа и слева от шпалы, а с самой шпалы снимают все элементы крепления рельса к шпале (болты, подкладки, прокладки, противоугоны и пр.). Далее шпалу сдвигают в сторону. Затем с другой стороны углубляют шпальный ящик и опускают шпалу таким образом, чтобы зазор между верхней точкой шпалы и подошвой рельса составлял не менее 2 см.

Удерживая за ручку 8 (фиг. 1) устройство, доставленное к месту производства работ, устанавливают снаружи на рельс ремонтируемого пути (фиг. 2) таким образом, чтобы рама 1 находилась под подошвой рельса, фиксаторами 2 упираясь в наружное боковое ребро подошвы рельса. После этого с помощью эксцентриковых зажимов 4 закрепляют устройство на рельсе.

На оба торца шпалы устанавливают вставки 16, используемые для лучшего скольжения и последующего полного извлечения шпалы из шпального ящика. За вставку, находящуюся на противоположном торце шпалы относительно смонтированного на рельсе устройства, зацепляют крюк 10, закрепленный на конце троса 9.

Пультом 15 включают двигатель электролебедки 6 устройства для одиночной замены шпал, при этом контролируют правильность натяжения троса 9, огибающего направляющий ролик 3, и прямолинейность направления движения шпалы.

После извлечения негодной шпалы подошву рельса освобождают, отводя в нерабочее положение эксцентриковые зажимы 4 и фиксаторы 2. Устройство, удерживая за ручку 8, переустанавливают аналогичным способом на противоположный рельс пути для укладки новой шпалы.

Изобретение относится к устройствам для укладки, удаления или замены одиночных шпал под установленными рельсами при текущем содержании и ремонте пути. Автономное устройство для одиночной замены шпал содержит раму в виде платформы с возможностью заведения ее передней части под подошву рельса с жестко закрепленными на раме фиксаторами в виде крюка с возможностью охвата с одной стороны подошвы рельса и эксцентриковыми зажимами для фиксации подошвы рельса с другой стороны. На раме закреплен электропривод, соединенный с электроприводом барабан с навитым на него тросом, на свободном конце оснащенным крюком, и направляющий ролик для троса, размещенный ниже барабана. Питание устройства осуществляется от аккумулятора. Устройство оснащено блоком управления и пультом дистанционного управления, ручкой для транспортировки и вставками в виде пространственной металлоконструкции с полозом в нижней части. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, повышении надежности его работы, сокращении затрат времени на выполнение операции по удалению негодных шпал и улучшении удобства обслуживания устройства. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Автономное устройство для одиночной замены шпал, содержащее раму с фиксаторами в виде крюка, закрепленный на раме электропривод, соединенный с электроприводом барабан с навитым на него тросом, и направляющий ролик для троса, размещенный ниже барабана, отличающееся тем, что рама выполнена в виде платформы с возможностью заведения ее передней части под подошву рельса, фиксаторы жестко закреплены на раме и выполнены с возможностью охвата с одной стороны подошвы рельса, трос на свободном конце оснащен крюком, при этом устройство дополнительно снабжено жестко закрепленными в передней части рамы эксцентриковыми зажимами для фиксации подошвы рельса с другой стороны, питание устройства осуществляется от аккумулятора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электропривод выполнен в виде электрической лебедки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно оснащено блоком управления и пультом дистанционного управления.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно оснащено ручкой для транспортировки.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно оснащено вставками для торцов шпал, каждая из которых выполнена в виде пространственной металлоконструкции с полозом в нижней части.