(54) МА1ЩША.ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТНОГО СЛОЯ ПОД ШПАЛАМИ ЛЕЛЕЗНОДОРОШЮГО ПУТИ
1
Изобретение относится к устройствам для строительстваи ремонта железнодорожного пути, в частности к устройствам для уплотнения балластного слоя.5
Известна машина для уплотнения балластного слоя под шпалами желез- нодорожного пути, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлено устройство для динамического ю нагружения пути, включающее в себя воздействующие на рельсовый путь : силовые цилиндры нагружения и упоры, размещённые с обеих сторон от продольной оси машины, и возбудители |5 колебаний tljНедостатком машины является то, что она не обеспечивает .равномерного и стабильного уплотнения балластного «слоя железнодорожного пути.20
Цель изобретения - повышение качества уплотнения.
Для достижения этой цели машина снабжена устройством для контроля за положением пути, включающим в себя 26
)1змеритель разности между заданным и действительным положениями пути ц смонтированным на раме шасси, цеаью управления для связи устройства для контроля за положением пути с силовыми цилиндрами нагружения и возбудителями колебаний, а устройство для динамического нагружения пути :снабжено тележкой, закрепленной на штоках упомянутых силовых цилиндров, ;а упоры вьтолнены в виде роликов с /-образной канавкой на поверхности катания и установлены, по меньшей мере, на одной оси, закрепленной на тележке, с возможностью перемеще- .ния силовыми цилиндрами вдоль своей .оси.
Кроме зтого, возбудители колебаний закреплены на тележке. Ролики закреплены на противоположных концах ,, по меньшей мере, двух параллельных осей. При этом ролики, размещенные с одной из сторон от продольной оси машины, жестко закреплены на осях. Оси роликов установлены на коромыс3лах, шарнирно закрепленных на тележ ке. Причем, машина снабжена тягой, концы которой шарнирно закреплены н раме шасси и на тележке. Цепь управ ления содержит мостовую схему, в :диагональ которой включен дифференциальный усилитель, связанный с сил выми цилиндрами нагружения и возбудителями колебаний через электромаг нитный вентиль. На фиг. 1 схематически изображена машина для уплотнения балластног слоя под шпалами железнодорожного пути, вид сбокуJ на фиг. 2 - то же, причем устройство для динамического нагружения пути включает в себя те. лежку, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - устройство для динамического нагружения пути, вид сбоку, на фиг. 6 - то же, вид сверх на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. б-, на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 6;на фиг. 9-13 - варианты выполнения устройства для динамического нагру:жения пути; на фиг. 14 - то же, ког горизонтальные колебания передаются на шпалы; на фиг. 15 - схема цепи управления для связи устройства для контроля за положением пути с силовыми цилиндрами его нагружения-, на фиг. 16-17 - схемы управления часто :той возбудителя колебаний в зависимости от положения пути на фиг.1819 - схемы управления амйлитудой. колебаний в зависимости от положения пути, на фиг. 20 - схема цепи управ ления для одновременного управления силовыми цилиндрами нагружения и iамплитудой колебаний в зависимости |от положения пути; на фиг. 21 - схе;матически изображена машина, включающая дополнительно путеподъемник ;и подбивочные инструменты. Машина для уплотнения оалластного слоя под шлапами железнодорожного пу ти содержит самоходное шасси, на раме 1 которого установлено устройство для динамического нагружения пути, включающее в себя воздействующие на рельсы пути силовые цилиндры 2 нагружения и упоры, выполненные в ви де роликов 3 с V-образной канавкой на поверхности катания и установленные, по меньшей мере, на одной оси, закрепленной на тележке 4. Ролики 3 размещены с обеих сторон от продольной оси машины над рельсами 5. 04 Машина также содержит устройство для контроля за положением пути, включающее датчики 6 и 7, которые опираются на рельсы 5 нижними концами, а на верхних концах несут прямую линию 8, например натянутую проволоку, которая служит базисом для определения положения пути по уровню. С помощью измерителя 9 может быть измерено расстояние от рельса 5 до дании 8, для этого на измерителе 9 закрепляют щуп, выполненный в виде вилки. На нижнем конце измерителя 9 :закрепляют нажимной ролик 10, который прижимается к рельсу 5 силовым цилиндром.11. При помощи ролика 10 измеряется расстояние от рельса 5 до линии 8. Тележка 4 опирается на ходовые колеса 12, прижимается цилиндрами 2 к рельсам 5, при этом колеса 12 служат одновременно и в качестве нажимных роликов, соответствующих ролику 10. На машине закреплено устройство 13 для выправки пути в плане. Между колесами 12 тележки 4 на оси 14 закреплена пара роликов 3, охватьюающих головки рельсов 5, На оси 14 закреплены вибраторы 15, например безинерционные возбудители, сила колебаний которых действует в Горизонтальной плоскости и передается через ролики 3 на рельсы 5, а следовательно, и на железнодорожный путь. На тележке 4 (фиг.5-8) на осях 16 закреплены колеса 12. Над осями 16 перпендикулярно расположены цилиндры 2, шарнирно закрепленные на тележке 4 и на раме 1 машины. На тележке 4 закреплены поперечные балки 17, а между ними смонтирована подвижная при помощи коромысел 18 коробчатая балка 19, на которой установлены вибраторы 15, например безинерционные возбудители колебаний. На обоих концах балки 19 установлены подшипники 20, в которых закреплены ролики 3, прижимаемые силовыми цилиндрами 21 к рельсам 5. Балка 19 может перемещаться в вертикальной плоскости относительно тележки 4 при помощи коромысел 18 цилиндров 21. Для предотвращения перемещений тележки 4 относительно машины установлена тяга 22, шарнирно закрепленная на раме 1 тележки 4. Шток цилиндра 2 (фиг.7) может быть связан с вибратором 15 через упругий элемент 23, например тарель5iaxyro пружину, a вибратор 15 может быть установлен на тележке 4, приче вибраторов 15 может быть несколько. Если создаваемую вибратором 15 силу колебаний выбрать равной максимальной силе прижатия, создаваемой цилиндром 2, то на путь будет действо вать пульсирующая нагрузка, которая колеблется между нулем и удвоенным значением силы давления цилиндра 2. Измеритель 9 несет потенциометр 24, связанный с вилкой 25, охватывающей линию 8. Каждый подшипник 20 (фиг.8 жестко соединен с блоком 26. Два блока 26 связаны между собой промежуточным элементом 27, концы которо гаарнирно закреплены на блоках 26. Такое соединение роликов 3 обеспечи вает точную установку их по ширине колеи. Ролики 3 (фиг.9) могут быть заiкреплены на оси 14 на постоянном ра стоянии друг от друга, при этом реборды роликов 3 при работе истираются так, что охватывают головки рельсов. Вибраторы 15 передают колебания как показано стрелками, причем вертикальные колебания компенсируются и остаются лишь горизонтальные колебания, что дает возможность настройки устройства для динамического нагружения пути как на различную ширину головок рельсов, так и на различную ширину колеи. Две параллельные оси 14 (фиг.Ю) несут на своих противолежащих концах по ролику 3 и колесу f2 без реборды При таком расположении роликов 4 и колес 12 необходимо, чтобы вибраторы I5 вращались синхронно и синфазно. Оси 14 расположены так, что могут быть независимо друг от друга передвинуты, а ролики 3 взаимодействуют с обеими боковыми частями головок рельсов, что способствует лучшей передаче колебаний на путь. Ролик 3. (Фиг. 1.1) может перемещать ся силовым цилиндром 28 вдоль оси 14 благодаря подводу или отводу рабочей среды в трубопроводы 29 и 30 или из них. Устройство 31 состоит из электромагнитного вентиля двойного действия, блокирующего вход или выход рабочей в цилиндр 28. Ролики 3 (фиг.12) закреплены на |сижних концах коромысел 32, шарнир|1о закрепленных на поперечной балке тележки 4. Верхние концы коромысел 32 соединены с перемещающим устрой04ством 33. Благодар:я подводу или отводу рабочей среды по трубопроводам 34 и 35 коромысла 32 поворачиваются друг относительно друга, а ролики 3 устанавливаются по ширине колеи. Ролики 3 (фиг.13) могут шарнирно закрепляться на тележке 4. Рычаги 36 шарнирно закрепляют на промежуточном элементе 37. Ролики 3 устанавливаются по ширине колеи (одно из положений ролика 3 показано пунктиром) . Горизонтальные колебания (фиг.14) передаются на торцы шпал, уложенных в путь. Коромысла 38 шарнирно закреплень: на балке 39, несущей вибратор 15. Верхние конщ. коромысел 38 связаны с раздвигающим устройством 40, а нижние их концы через упоры 41 - со шпалами. Цепь управления содержит мостовую схему, включающую в себя потенциометр 24, перемещающийся относительно линии 8 при помощи вилки 25, в диагональ мостовой схемы включен дифференциальный усилитель 42, связанный с электромагнитным вентилем 43. Снимаемое с потенциометра 24 значение напряжения уменьшается от необходимого значения, соответствующего необходимому положению пути по уровню,пропорционально действительному его положению. Это значение напряжения подается на усилитель 42 и там сравнивается. Поступающий сигнал сравнения уси- ливается и появляется на выходе усилителя в виде сигнала напряжения или тока, который пропорционален разности между необходимым и действительным положениями железнодорожного пути по уровню. Этот усиленный выходной сигнал используется для управления электромагнитного вентиля 43, ограничивающего давление рабочей среды, поступающей в силовые цилинд-ры 2 и 11 от насоса 44. В цепи циркуляции среды, передаю дей давление насоса 44, лежит, кроме того, управляющий золотник 45, посредством которого приток среды, передающей давление, к цилиндрам 2 и И прерывается, если выходной сигнал из усилителя 42 достигает значение нуля и тем самым указьшает, что необходимое положение железнодорожного пути по уровню достигнуто. В цепи тока, в которой лежит ограничивающий давление злектромагйитный вентиль, включен измерительный прибор 46 (амперметр), с которого имеется возможность считывать величину выходного сигнала из усилителя 42, так что вследствие этого делается наглядной необходимая степень осадки пути (понижение его уровня).
Потенциометр 24 (фиг.16) включен в мостовую схему, напряжения моста сравниваются в усилителе 42 и разностный сигнал усиливается. Выходной сигнал усилителя, который опять пропорционален разности между действительным и необходимым положениями железнодорожного пути по уровню, используется для перемещения электромагнитного вентиля 43 количественной регулировки. Он регулирует протекающее количество среды, передающей давление, в гидравлической системе 47, в которой находятся подающий насос 44 и гидравлический мотор 48, для привода вибраторов. Для рабочей среды гидравлической системы 47 имеется резервуар 49. Благодаря , изменению протекающего количества среды, передающей давление, в единицу времени изменяется также число оборотов гидравлического мотора 48 и, вследствие этого, изменяется также режим приводимого в действие от него вибратора. Если бы., например, к началу рабочего процесса при определенной разности между необходимым и действительным положениями железнодорожного пути по зфовню частота колебаний была близка к резонансной точке пути, то она теперь передвинется с растущим приближением к необходимому по высоте уровню из резонансной точки.
Для управления частотой (фиг.17) также необходимы соотносительная прямая линия 8, вилка 25, потенциометр 24, мостовая схема и усилитель 42. Но вместо гидравлической системы 47 имеется электрическая цепь 50 тока, в которой в качестве приводного мотора 51 для вибратора используют двигатель постоянного тока с щунтовой обмоткой. Мотор 51 двигателя постоянного тока содержит обмотку 52 возбуждения. В цепи возбуждения установлен регулирующий реостат 53, ползунок которого перемещается от электрического серводвигателя 54.
Серводвигатель благодаря усилен- , ному выходному сигналу усилителя 42, который пропорционален разности между действительным и необходимым положениями железнодорожного пути по уровню, приводится в действие так, что он соответственно пропорционально перемещает ползунок реостата 53
и вследствие этого изменяет его сопротивление в цепи возбуждения мотора 31. В результате изменяется число оборотов мотора 51 и, следовательно, аастота колебаний, создаваемая вибратором (возбудителем колебаний), приводимым в действие от него. Воз(ожно при соответствующем усилении выходного сигнала усилителя 42 непосредственно, т.е. без промежуточного включения серводвигателя 54, использовать его для изменения положения реостата в цепи возбуждения. Две раздельные цепи тока I и II (фиг.18) предусмотрены для приводных
0 двигателей 55 и 56 вибратора (возбу.дителя колебаний). Цепи тока I и II .могут быть включены выключателями 57 и 58. Если в качестве выключателей 57 и 58 использовать контакторы
5 59 и 60, то они могут приводиться
в действие механически, непосредственно от кулачкового выстзша 61 измерительного устройства. Кулачковый выступ укреплен на включающей штанге измерительного устройства. Включающая штанга постоянно следует по прямой линии 8, так что кулачковый выступ 61 всегда находится на постоянном расстоянии от прямой линии 8. Включающие контакторы 59 и 60 способны передвигаться вместе с действующими на железнодорожный путь нажимными роликами 10 или колесами 12 (фиг. или 2) так, что их верти,сальное расстояние от кулачкового выступа 61 является также величиной расстояния железнодорожного пути от прямой линии 8.
Если железнодорожный путь лежит на расстоянии нормального порядка величины над необходимым уровнем, то при помощи кулачкового выступа 61 действует исключительно контактор 60 и, следовательно, вращается лишь вызывающий колебания двигатель цепи
0 тока II. Однако, если имеется особенно сильное превышение, то контактор 59 находится также в пределах кулачкового выступа 61 так, что включается дополнительно двигатель
5цепи тока I и амп штуда колебаний, например, удваивается.
Этот принцип может осуществляться гидравлически (фиг.19). Здесь также имеются прямая линия 8, измерительное устройство с кулачковым выступом 61, включающие контакторы 59 и 60. Для привода, например, двух воз будителей колебаний предусмотрены гидравлические моторы 62 и 63, кото рые расположены в гидравлических цепях III и IV и приводятся в дейст вие от подающих насосов 64 и 65. Меж ду резервуарами 66 и подающими насосами 64 и 65 находятся действующие электрические управляющие заслонки 67 и 68, которые способны включаться при помощи включающих контакторов 59 и 60. Таким образом, при помощи включающих контакторов в зависимости от величины понижения железнодорожно го пути включаются друг за другом гидравлические цепи I1I и IV. . Варианту вьшолнения цепи управления, при котором ступенчато подключаются или отключаются дополнительны возбудитель колебаний для повышения амплитуды колебаний, а также дополни тельный силовой цилиндр для повышеНИН силы, давления (фиг.20), входная цепь управляющей схемы соответствует схеме по фиг.15-17, так как предусмотрены следящая за линией 8 вилка 25 и действующий от нее потенциометр 24, который расположен в мостовой схеме, усилитель 42,-который сравнивает снимаемый с потенциометра 24 сигнал с эталонным необходимым зна чением и усиливает разностный сигнал. Выходной сигнал усилителя 42 подается на логический элемент 69, который классифицирует выходной сигнал на отдельные ступени сигнала. . Происходит классификация на три ступени, посредством которых три различ ные, способные действовать электромагнитно, управляющие заслонки 70-72 для гидравлических моторов 73-75 могут быть друг за другом вклю чены в гидравлическую цепь. Кроме . этого,,- гидравлической цепи предусмотрены три действующие электромагнитно, уменьщающие давление вентиля 76-78, от которых коррелируется один из трех силовых цилиндров 79-81 Если имеется выходной сигнал из усилителя 42 соответствующий относительно низкой разности между действи тельным и необходимым положениями железнодорожного пути по уровню, то классифицирование идет лищь в одной ступени логического элемента 69. IСледовательно, управляются также 010 лишь двигатель и силовой ЦИJШHДP. Если выходной сигнал из усилителя 42 превышает ближайшую высоту или ближайшую более высокую границу ступеней, то соответственно происходит подключение дальнейших силовых цилиндров и возбудителей колебаний. Отдельнь1е ступени логического элемента могут коррелировать возбудитель колебаний и/или силовой цилиндр с различной амплитудой или же силой давления, так что здесь также возможно известное дифференцирование параметров. Кроме этого, можно предусмотреть, чтобы возбудитель колебаний и силовой цилиндр могли быть управляемыми независимо друг от друга через логический элемент 69. Машина может быть оборудована подбивочным инструментом 82 и путеподъемником 83 (фиг.1). Между ходовыми тележками машины установлена тележка 4, несущая соответствующие роогшки и связанная с устройством для контроля за положением пути. Одной такой машиной можно приподнять и подбить железнодорожный путь, причем устанавливается степень необходимого или желаемого понижения пути и приводимый в колебания участок железнодорожного пути, по меньшей мере,.в одном месте при помощи действующей CHJffiii нагружения пути стабилизируется в необходимом положении пути по уровню. Формула изобретения 1. Машина для уплотнения балластного слоя под шпалами железнодорожного пути, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлено уст ройство для динамического нагружения пути, включающее в себя воздействующие на рельсы пути силовые цилиндры нагружения и упоры, размещенные с обеих сторон от продольной оси машины, и возбудители колебаний, отлиающаяся тем, что, с целью овышения качества уплотнения, она снабжена устройством для контроля эа положением пути, включающим в себя измеритель разности между заданым и действительным положениями ути и смонтированным на раме шасси, епью управления для связи устройства для контроля за положением пути .с силовыми цилиндрами нагружения и с возбудителями колебаний, а устрой,ство для динамического нагружения пути снабжено тележкой, закрепленной на штоках упомянутых силовых цилиндров, а упоры выполнены в виде роликов с V-образной канавкой на поверхности катания и установлены, по меньшей мере, на одной оси, закрепленной на тележке, с возможностью перемещения силовыми цилиндрами вдол своей оси.
2.Машина поп.1, отличаюлц а я с я тем, что возбудители колебаний закреплены на тележке.
3.Машина попп. 1и2, отличающаяся тем, что ролики закреплены на противоположных концах по меньшей мере, двух параллельных осей.
4.Машина попп. 1и2, отличаю щ а я с я тем, что ролики размещениые с одной из сторон продольной оси машины, жестко закреплены на осях.
5.Машина по пп. 1-4, о т л и чающая ся тем, что оси роликов установлены на коромыслах, шарнирно закрепленных на тележке.
6.Машина по пп. 1-5, отличающаяся тем, что она снабжена тягой, концы которой шарнирно
закреплены на раме шасси и на тележке.
, 7. Машина по пп. 1-6, отличающаяся тем, что цепь управления содержит мостовую схему, в
диагональ которой включен дифференциальный усилитель, связанный с силовыми цилиндрами нагружения и возбудителями колебаний через электромагнитный вентиль.
Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Франции № 2117228, кл. Е 01 В 27/00, 21.07.72 (прототип) .
Фиг.1
В
/ л
S
8-е
4
-8
Г-Г
Г
Фиг.
У
15
Ik
to
Фиг. 9
Фиг. 10
Фие. 11
415V
фиг.П
9
S3
Фиг.19
