Рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути Советский патент 1982 года по МПК E01B27/12 

Изобретение относится к устройст вам для строительства и ремонта же-, лезнодорожного пути, в частности к рабочим органам для уплотнения балласта железнодорожного пути. Известен рабочий орган для уплот нения балласта железнодорожного пути, содержащий раму и виброплиту, смонтированную на раме с возможност поворота в горизонта/й ной плоскости и перемещения в вертикальной плоскости 1 . . .О&нако диапазон изменения угла поворота виброплиты в плане ограничен, с одной стороны, размерами правой решетки, а с другой - габари том, особенно при работе на двухпут ных участках. Практически осуществим диапазон изменения угла 0,030,05 рад (2-3 угловых градуса). При поворотах на большие углы возникает опасность касания виброплитой торцов шпал и их поломка. Известен также рабочий оргйн для уплотнения балласта железнодорожного, пути, содержащий монтируемую на раме виброплиту, включающую в се клин, угол наклона которого регулируется силовым цилиндром (2. Диапазон изменения угла поворота клина в. этом случае практически не связан с габаритными ограничениями, однако все подвижные соединения находятся в абразивной среде (в балласте), что не позволяет обеспечить требуемый 5фовень надежности системы. Известен рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащий раму, установленный на ней поворотный в горизонтальной плоскости от привода рассекатель баЯласта и виброплиту, включающую уплотнительные клинья и смонтированную на раме посредством упругих элементов. Регулирование подачи балласта в зону уплотнения каждой виброплиты производится, во-первых, за счет совместного поворота виброплит в плане и соответствующего изменения углов атаки уплотнительных клиньев, и, во-вторых, за счет поворота в плане рассекателей балласта перед виброплитами. При повороте одной из виброплит в плане для регулирования степени обжатия балласта под шпалами, другая виброплита, жестко кинематически связанная с первой, также будет поворачиваться. При этом,если увеличиваетсй степень виброобжатия балласта одной виброплитой, то она будет уменышаться в зоне работы другой. Таким образом, при повороте виброплит.в плане осуществимо тольк перераспределение потоков балласта между правой и левой виброплитами, но не изменен-ие его суммарного пото ка, Так как прворот праврго и левого рассекателей осуществляется независимо один от другого, то их, соответствующим согласоганным поворотом можно в определенных пределах отрегулировать суммарный поток балласта 3,, Однако такое регулирование неэффективно ввиду того, что при направлении потока балласта рассекателем в подшпальную-зону, часть балластй выжимается вверх в пространст во между рабочей поверхностью рассекателя и торцами шпал, а также в . шпальные. ящики. Таким ое5разом, указанный рабочий орган не обеспечивае глубоко го Независимого изменения степени виброобжатия балластного сл в подшпальной зоне, что снижает качество уплотнения балласта. Цель изобретения - повышение качества уплотнения балласта путем регулирования степени его обжатия, Эта цель достигается тем, что ра бочий орган снабжен устройством кор ректирования положений виброплиты и рассекателя балласта и приводом поворота виброплиты в горизонтально плоскости, который связан с приводом поворота рассекателя балласта через указанное устройство корректи рования. Кроме этого, привод поворота : виброплиты- в горизонтальной плоскос ти выполнен в виде силового цилиндра. Устройство корректирования положений виброплиты и рассекателя балласта содержит сельсин-датчик и сельсин-приемник, фазочуЕствигельный усилитель и корректирующую механическую передачу, при этом вал сельсин-датчика соединен с приводом поворота виброплиты в горизонтальной плоскости, вал сельсин-приемника через корректирующую механическу передачу соединен с приводом поворо та рассекателя,. статорные обмотки обоих сельсинов подключены к входу фазочувствительного усилителя, а ег выход подключен к приводу поворота рассекателя, причем роторные обмотки обоих сельсинов соединены по трехфазной схеме. На фиг.1 изображен рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути, общий вид; на фиг.2 кинематическая схема рабочего органа} на фиг.З - ,вид А на фиг.1; на фиг,4 - вид Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 разрез Г-Г на фиг.З; на фиг.7 схема устройства корректирования положений виброплиты и рассекателя балласта. Рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути (фиг. и 2) содержит продольный брус 1 и жесткое звено 2, соединенные между собой вертикальным шарниром 3. Кроме того, продольный брус 1 соединен с жестким звеном 2 приводом их относительного поворота в плане (фиг.З), пр елставляющим собой силовой цилиндр 4 (например гидроцилиндр), соединенный корпусом и штоком через вертикальныешарниры 5 и 6, соответственно, с продольным брусом и жестким звеном. Продольный брус (фиг. 1 и 2) через вертикальный шарнир 7, а жесткое звено 2 через вертикальный шарнир 8 установлены соответственно на переднем 9 и заднем 10 подъемных механизмах.Рабочий орган содержит вибропЛ иту 11 (фиг.1 и 2) , которая через рессорные подвески 12 и 13 подвешена на ПРОДОЛЬНОМ брусе 1. На брусе также расположен привод 14 виброплиты. Виброплита (фиг. 2) имеет уплотнительные клинья 15, рабочая поверхность которых расположена под углом атаки- d к оси подбиваемого пути. Рабочий орган содержит также рассекатель 16 балласта (фиг.1 и 2), установленный на продольном брусе 1 и соединенный с приводом его поворота в плане, который включает (фиг.4), силовой цилиндр 17 (например гидроцилиндр), присоединенный к продольному брусу 1 через шарнир 18 и к кривошипу 19 через шарнир 20. Кривошип 19 (фиг.4), в свою очередь, жестко соединен с вертикальным валом 21 рассекателя 16. Цилиндр 4 относительного поворота в пхгане продольного бруса 1 и жестkoro звена 2 (фиг. 1 и 2) связан с цилиндром 17 поворота рассекателя 16 черезустройство 22 корректирования положений виброплиты 11 и рассекателя 16 балласта. В приведенном примере устройство 22представляет собой следующую систему автоматического регулирования. Она включает в себя сельсин-датчик 23(фиг. 6) и сельсин--приемник 24 (фиг.5), которые электрически соединены между собой для работы в трансформаторном режиме (фиг.7). Ротор сельсина-датчика 23 (фиг.6) через карданный вал 25 соединен, например, с жестким звеном 2.через ось 26 вертикального шарнира 3 (фиг.1 и 2). Указанная ось соединена неподвижно с жестким звеном и подвижно с продольным брусом 1. Статор этого сельсина через кронштейн 27 жестко- закреплен на продольном брусе 1.

Ротор сельсина-приемника 24 (фиг.5) через корректирующую механическ то передачу 28 (например зубчатую, цепную и т.д.) и карданный вал 29 соединен с цилиндром 17 поворота рассекателя 16, в частности с его вертикальным валом 21, а статор через кронштейн 30 жестко установлен на продольном брусе 1. Статбрные обмотки 31.и 32 (фиг.7) соответственно сельсинов 23 и 24 Подключены к входу фаэочувствительного усилителя 33« выход которого подключен к электромагнитам 34 и 35 гидрозолотника 36 управления силовым цилиндром 17. Роторные обмотки 37 и 38 этих сельсинов соединены между собой по трехфазной схеме звезда. На фиг.7 также показан гидрозолотнйк 39 управления силовым цилиндром 4 привода относительного поворота жесткого звена и продольного бруса.

Рабочий орган работает следующим образом.

Эффект уплотнения балластного слоя железнодорожного пути обеспечивается непрерывные виброобжатием в подшпальной зоне железнодорожного пути. При этом виброплита 11 приводится в колебательное движение на рессорных подаесках 12 и 13 от привода 14, обеспечивая вибровоздействие на балластный слой. Обжатие его в зоне уплотнения виброплиты 11 (фиг.2} происходит за счет клинового эффекта благодаря наклону рабочей поверхности уплотнительного клина 15 под углом атаки oL при непрерывном поступательном движении рабочего органа, вместе с машиной. Машина, как правило, должна иметь два рабочих органа, один из которых расположен слева от подбиваемого пути, а другой справа.

Вследствие имеющейся на практике неравномерности дозировки балласта в пути, отклонений его гранулометрического состава, формы частиц и т.д., т.е. в зависимости от конкретных условий протекания процесса уплотнения, требуется для компенсации таких неравномерностей изменять текущую степень виброобжатия, а значит и его степень уплотнения.

Например, при необходимости увеличения степени плотности балласта надо в зоне уплотнения увеличить его подачу, в предлагаемом устройстве такое увеличение достигается, вопервых, за счет поворота в плане виброплиты 11, и, соответственно, увеличения угла атаки А уплотнитель ного клина 15, и, во-вторых, за

счет поворота рассекателя 16 весовой частью от торцов шпал.

Виброплита 11 в плане поворачивается вместе с продольным брусом 1 (фиг. 1-3) вокруг вертикального шарнира 7 относительно переднего подъемного механизма 9 и вокруг вертикального шарнира 3 относительно я есткого звена 2. Само жесткое звено поворачивается вокруг вертикального шарни0ра 8 относительно заднего подъемного механизма 10. Такой поворот обеспечивается выдвижением штока силового цилиндра 4. .

Одновременно с oтнocитeльны 5 поворотом продольного бруса и жест5кого звена через ось 26 (фиг.6), карданный вал 25 поворачивает ротор сельсин-датчика 23 и появляется рассогласование по фазе напряжений в статорных обмотках 31 и 32 (фиг.7)

0 соответственно сельсин-датчика 23 и сельсин-приемника 24. Это рассогласование преобразуется в фазочувствительном усилителе 33- в электрический сигнал, подаваемый на привод пово5рота рассекателя, В частности на обмотку электромагнита 35 гидрозолотника 36 управления силовьам цилиндром 17 поворота рассекателя 16.Включается соответств5ж)1дая позиция гидро0золотника и мток силового цилиндра 17. выдвигается, пов.орачивая через кривошип 19 (фиг. 4 и 5) и вертикальный вал 21 рассекатель 16 носовой частью в сторону от оси подбиваемого

5: пути.

Вместе с поворотом рассекателя 16 через карданный вал 29 и коррек.тирующую механическую передачу 28 поворачивается ротор сельсин-прием0ника 24, уменьшая рассогласование по фазе в .статорных обмотках 31 и 32, а, следовательно, и сигнал на выходе фазочувствительного усилителя 33. Как только равновесие фаз восстанавливается, электромагнит 35

5 обесточивается, гидрозолотник 36 переключается на нейтральную позицию и выдвижение штока силового цилиндра 17 и поворот рассекателя 16 прекращаются.

0

Изменением передаточного отношения корректирующей механической передачи 28 (фиг.5) можно варьировать отношение величин углов поворотов продольного бруса относитель5ного жесткого звена и рассекателя.

В том случае, когда по условиям протекания процесса уплотнения необходимо уменьшить количество подаваемого в зону уплотнения виб0роплиты 11-балласта, система работает аналогично. При этом, шток силового цилиндра 4 (фиг. 1-3) вытягивается, поворачивая виброплиту в сторону уменьшения угла атаки oL ,

5 через указанное устройство автоматаческого повторения рассекателем относительного положения жесткого звена и продольного бруса включается электрсялагнит 34 {фиг.7) гидрозолотника 36, шток гидроцилиндра 17 (фиг. 4 и 5) втягивается и. рассекатель поворачивается носовой частью к торцам шпал. Такой поворот также происходит до установления нового равновесия фаз в статорных обмотках 31 и 32 сельсинов 23 к 24.

Управление гидрозолотником 39 и силовым цилиндром 4 может осуществляться от pjr4Horo управления; либо автоматически.

Предлагаемый рабочий орган, для уплотнения балласта железнодброжного пути позволяет повысить качество уплотнения балластного слоя железнодорожного пути в подитальной зоне, что приводит к повышению безопасности движения поездов и к снижению трудозат эат на дополнительные выправочно-подбивочные работы, производиj aae обычно после шпалоподбивочных машин непрерывного действия монтерам пути с помощью механизированного инструмента . Качественное уплотнение обеспечивается за счет более глубокого регулирования подачи балласта при одновременнсяи и согласованном повороте виброплиты и рассекателя в плане. При этом, регулирование подачи балласта рабочим органом, расположенньам справа от продольной оси ма1аины, можно осуществлять независим от р егулирования рабочим органом, расположённым слева.

Экономический эффект, обусловленный более высоким качеством уплотнения балласта, составляет 43955 р в год на одну машину, оснащенную предлагаемым рабочим органом.

Формула изобретения

1. Рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащий раму, установленный на ней

поворотный.в горизонтальной плоскости от привода рассекатель балласта .и виброплиту, включающую уплотнительные клинья и смонтированную на раме посредством упругих элементов,

отличающийся тем, чтб, с целью повышения качества уплотнения балласта путем регулирования, степени его обжатия, он снабжен устройством корректирования положений

0 виброплиты и рассекателя балласта и приводом поворота виброплиты в горизонтальной плоскости, который связан с приводом поворота рассекателя балласта через указанное устройство корректирования.

2.Рабочий орган по п.1, отличающийся тем,что привод поворота виброплиты в горизонтальной плоскости выполнен в виде силового

0 цилиндра.

3.Рабочий орган по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что устройство корректирования положений виброплиты и рассекателя балласг

5 та содержит сельсин-датчик и сельчин-приемник, фазочувствительный усилитель и корректирующую механическую передачу, при этом вал сельсин-датчика соединен с приводом поворота

д виброплиты в горизонтальной плоскости, вал сел1 Син-приемника через корректирующую механическую передачу соединен с приводом поворота рассекателя статорные обмотки обоих сельсинов подключены к входу фазочувствительного усилителя, а его выход подключен к приводу поворота рассекателя , причем роторные обмотки обоих сельсинов соединены по трехфазной -схеме.

0 -Источники информации,

-принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

380777, кл. Е 01 В 27/12, 13.07,64.

2.Автйрское свидетельство СССР 5; 319663, кл. Е 01 В 26/16, 21.07.70.

3.Авторское свидетельство СССР

498385, кл. Е 01 В 27/12, 07.09.73 (прототип). о-о ° фуг. га

Г

Pvg.J

ffa S

ff-д

/У

--/Г- Г

гз