Гидросистема управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства Советский патент 1993 года по МПК E01B27/16 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для уплотнения балласта под шпалами и предназначено для использования в агрегате путевых машин при ремонте и строительстве полотна железнодорожного пути.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

На чертеже изображена полуконструктивно гидросистема управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства.

На раме базовой машины размещены гидроцилиндр поджима 1, шток 2 которого шарнирно связан с исполнительным рабочим органом 3, вибрационный гидроцилиндр двойного действия 4, шток 5 которого жестко связан с корпусом гидроцилиндра поджима 1, а корпус имеет шарнирную связь со вторым исполнительным рабочим органом. Поршень б делит гидроцилиндр поджима 1 на поршневую 7 и штоковую 8 полости, каждая из которых попеременно периодически может быть связана с напорной и сливной гидромагистралями внешней гидросистемы, смонтированной на базовой машине. Поршень 9 делит вибрационный гидроцилиндр двойного действия 4 на две полости 10, 11, соединенные соответственно гидролиниями 12, 13 с корпусом основного гидрораспределителя 14. Насос 15, подключенный к двигателю 16, напорной гидромагистралыо 17 также связан с корпусом основного гидрораспределителя 14. Напорная гидромагистраль 17 соединена с предохранительным клапаном 18 и гидро- пневмоаккумулятором 19. В полости основного гидрораспределителя 14 размещены оппозитно друг к другу одноступенчатый 20 и двухступенчатый 21 плунжеры, между передними выступающими частями которых расположен шариковый запорный элемент 22, выполненный с возможностью периодического взаимодействия с двумя установочными седлами. Одноступенчатый плунжер 20 упруго поджат регулируемой посредством винта 23 пружиной 24 к шариковому запорному элементу 22, находящемуся в силовом контакте с герметизирующим установочным седлом. Диаметры плунжеров 20, 21 выполнены таким образом, чтобы соблюдались условия: dn dm, йш d™. Двухступенчатый плунжер 21 образует в корпусе основного гидрораспределителя 14 две рабочие полости: промежуточную 25 и заднюю 26. Шариковый запорный элемент 22 расположен в центральной расточке 27 корпуса основного гидрораспределителя 14, которая вместе с задними рабочими полостями 26, 28 под торцами обоих плунжеров 20, 21 сообщена гидролиниями 29. 30, 31 с напорной гидромагистралыо 17. В полости корпуса основного гидрораспределителя 14 выполнены две расточки 32,33, а на плунжерах - проточки 34, 35. Передние рабочие полости 36, 37, образованные над установочными седлами, имеют раздельную гидравлическую связь с соответствующими расточками 32, 33 в корпусе и рабочими камерами 10, 11 вибрационного гидроцилиндра двойного действия 4. Проточки 34, 35, выполнены соответственно на плунжерах 20, 21, сообщены со сливом. Промежуточная полость 25, образованная двухступенчатым плунжером 21 и корпусом,

5 посредством регулируемого дросселя 38 связана с напорной гидромагистралью 17, а также через управляющий дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель 39 с принудительным механическим приводом

0 от двигателя 40 с регулируемой частотой вращения имеет возможность периодического сообщения со сливом.

Работает гидросистема управления рабочими органами шпалоподбивсчного уст5 ройства следующим образом.

При подаче в поршневую 7 или штоковую 8 полости гидроцилиндра поджима 1 рабочей жидкости от внешней гиДросисте- мы, смонтированной на базовой машине,

0 поршень 6 со штоком 2 будет перемещать исполнительные рабочие органы 3. Таким образом, гидроцилиндр поджима 1 выполняет функцию предварительной настройки рабочих подбивочных инструментов на тре5 буемый размер, а также осуществляет постоянный статический поджим шпалоподбивочных инструментов в процессе уплотнения балласта. Динамическая составляющая сил уплотнения, суммируемая с

0 усилием статического поджима, образуется вибрационным гидроцилиндром двойного действия 4. При работе двигателя 16 насос 15 нагнетает рабочую жидкость в напорную гидромагистраль 17, откуда жидкость посту5 пает в задние рабочие полости 26, 28 под торцами плунжеров 20, 21, центральную расточку 27 в корпусе основного гидрораспределителя 14, через регулируемый дроссель 38 в промежуточную полость 25,

0 образованную двухступенчатым плунжером 21 и корпусом. Из центральной расточки 27 через переднюю рабочую полость 37 одноступенчатого плунжера 20, гидролинию 13 рабочая жидкость попадает в рабочую по5 лость 11 вибрационного гидроцилиндра двойного действия 4. В результате поршень 9 вибрационного гидроцилиндра двойного действия 4 и корпус последнего переместят- , ся во взаимно противоположные стороны, вытеснив рабочую жидкость из рабочей полости 10 через гидролинию 12, расточку в корпусе 32 и проточку 34 в плунжер 21 на слив. При этом исполнительные рабочие органы сближаются. Диаметры плунжеров 20, 21 выполнены таким образом, чтобы в данный момент времени усилие, создаваемое давлением рабочей жидкости на торце двухступенчатого плунжера 21, уравновешивалось усилием, создаваемым давлением рабочей жидкости на торце одноступенчатого плунжера 20, а шариковый запорный элемент 22 был герметично прижат к установочному седлу только под воздействием пружины 24 о положении, показанном на рисунке. При включении приводного двигателя 40 управляющий дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель 39 связывает промежуточную полость 25 двухступенчатого плунжера 21 со сливом. Вследствие падения давления в промежуточной полости 25 усилие, создаваемое на торце, двухступенчатого плунжера 21, оказывается превышающим усилие, создаваемое на торце одноступенчатого плунжера 20, и усилие пружины 24. В результате, двухступенчатый плунжер 21 отжимает шариковый запорный элемент 22 к противоположному герметизирующему установочному седлу. Рабочая полость 11 вибрационного гйдроцилиндра двойного действия А через гидролинию 13, расточку 33 в корпусе основного гидрораспределителя 14 и проточку 35 в одноступенчатом плунжере 20 соединяется со сливом, а рабочая полость 10 через гидролинию 12. переднюю рабочую полость 36 двухступенчатого плунжера 21, центральную расточку 27 и гидролинию 29 соединяется с напорной гидромагистралью 17. В результате, происходит относительное перемещение поршня 9 и корпуса вибрационного гидроцилиндра 4, а исполнительные рабочие органы 3 раздвигаются, производя при этом полезную работу по уплотнению балласта под шпалой. По окончании рабочего хода управляющий дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель 39 отсекает промежуточную полость 25 двухступенчатого плунжера 21 от слива, в ней создается давление, которое и возвращает шариковый запорный элемент 22. плунжеры 20 и 21 в исходное положение, показанное на чертеже. Далее рабочий цикл повторяется в автоматическом режиме.

Частота колебаний исполнительных рабочих органов 3 зависит от частоты следования перепадов давления в промежуточной полости 25 двухступенчатого плунжера 21, периодически связываемых со сливом посредством управляющего дополнительного

двухпозициоиного гидрораспределптеля 39, генерирующего перепады давления соответственно частоте вращения вала приводного двигателя 40.

Регулируя частоту вращения вала приводного двигателя.40, можно изменять частоту колебаний рабочих подбивочных инструментов. При помощи регулируемой пружины 24 совместно с предохранитель0 iib iM клапаном 18 можно настраивать гидросистему на рабочее давление в напорной гидромагистрали 17, определяющее энергию силовых импульсов рабочих подбивочных инструментов.

5 Предложенная гидросистема обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом:

- упрощение конструкции за счет уменьшения числа конструктивных элемен0 тов. входящих в нее.

Формулаизобретения Гидросистема управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства, содержащая соединяемый с одним рабочим

5 органом гидроцилиндр поджима, связанный со вторым рабочим органом вибрационный гидроцилиндр двойного действия, шток которого жестко прикреплен к корпусу гидроцилиндра поджима, и сообщенный с

0. источником импульсной подачи текучей среды, включающий в себя насос, гидропнев- моаккумулятор, предохранительный клапан и два гидрораспределителя, первый из которых состоит из расположенных оппозитно

5 одно- и двухступенчатого плунжеров, взаимодействующих с шариковым запорным элементом/расположенным в центральной расточке корпуса и установленным с воз-, можностью взаимодействия с установочны0 ми седлами, двухступенчатым плунжером ограничены в корпусе промежуточная и задняя рабочие полости, при этом задняя рабочая полость и рабочая полость под торцом одноступенчатого плунжера соединены с

5 напорной магистралью, с которой через регулируемый дроссель также соединена промежуточная рабочая полость, а второй гидрораспределитель установлен с возможностью взаимодействия с эксцентриком, на0 саженным на вал приводного двигателя с регулируемой частотой вращения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в корпусе указанного первого гидрораспределителя в зонах его плунже5 ров выполнены две расточки, сообщенные с соответствующими полостями вибрационного гидроцилиндра двойного действия и с передними рабочими полостями первого гидрораспределителя, а проточки, которые выполнены на его плунжерах, сообщены со

сливной магистралью, при этом второй гид-диняющую промежуточную рабочую по- рораспределитель выполнен двухпозицион-лость с регулируемым дросселем, со сливным двухлинейным, в одной позицииной, а в другой - разобщающим эти соединяющим напорную магистраль, сое-магистрали.

Использование: в устройствах для уплотнения балласта железнодорожного пути. Сущность изобретения: гидросистема содержит соединяемый с рабочим органом 3 гидроцилиндр 1 поджима, вибрационный гидроцилиндр 4 двойного действия, шток которого жестко связан с корпусом гидроцилиндра 1 поджима, а корпус соединен со вторым рабочим органом, источник импульсной подачи текучей среды, включающий в. себя насос 15, гидропневмоаккумулятор 19, предохранительный клапан 18, гидрораспределитель 14, состоящий из одно- и двухступенчатых плунжеров 20, 21, взаимодействующих с шариковым запорным .элементом 22, в полости корпуса выполнены две расточки 32; 33, а на плунжерах - по одной проточке 34, 35. Гидросистема .также содержит управляющий двухпозици- онный двухлинейный гидрораспределитель 39 с принудительным регулируемым механическим приводом. 1 ил.