Шпалоподбивочная машина

(51) М, Кл. Е 01 В 27/16 ГесуАарствеенмй кеюктст СССР ее АеАЙВ нзебфстсний а еткрыткй(54) ШПАЛОПОДБИВОЧНАЯ МАи 1 ИНА Изобретение относится к устрой,ствам для строительства и ремонта железнодорожногопути, в частности, к устройствам для уплотнения балласта под шпалами.5Известна шпалоподбивочная машина, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром, по меньшей мере, один агрегат для уплотнения балласта под шпалами, включающий вибропривод и связанные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство для управления положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включаюцее датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами 11 3. Однако указанная машина не обеспечивает регулирование скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шПалами в вертикальной плоскости, что снижает ее эффективность.Цель изобретения - повышение эффективности машины путем регулирования скорости перемещения агрегата для уплотнения под шпалами в вертикальной плоскости.Для достижения этой цели шпалоподбивочная машина, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром, по меньшей мере, один агрегат для уплотнения балласта под шпалами, включающий вибропривод и связанные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство для управления положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами, снабжена смонтированными на раме шасси блоком управления регулированием скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости, датчиком регулирования скорости перемещения укаэанного агрегата в вертикальной плоскости и электромагнитным золотником, при этом датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами выполнен в виде потенциометра, который через указанный блок управления и электромагнитный золотник965364 блоком управления регулированием скоНа фиг.1 изображена шпалоподбивочная машина, общий вид; на фиг.2 - атрегат для уплотнения балласта подшпалами, вид сбоку; на фиг.З - блок 40 схема устройства для управления положением агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости и блока управления регулированием скорости перемещения в вертикальной плоскости этого агрегата.Шпалоподбивочная машина содержит 45 самоходное шасси 1, на раме 2 которого установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром 3 агрегат 4 для уплотнения балласта под шпалами железнодогих его положенИя в вертикальной плоскости, которым соответствуют положения датчика 30, обозначенные а,б, В и рожного пути, Агрегат 4 содержит виб- ъ, Положение а соответствует верхнему положению агрегата 4, б - его положению на уровне головки рельса, ь - поропривод 5 и связанные с ним .через привод б поперечной подачи подбивоч" ные инструменты 7, которые при помощи шарниров 8 закреплены на раме 9 ложению агрегата 4 в момент его погружения в балласт, а Ъ - предварительновыбранной глубине погружения инструментов 7 в балласт, Каждому из этихположений соответствует определенный агрегата 4. Агрегат 4 в вертикальной плоскости перемещается гидроцилиндром 3 по вертикальным направлякщим10, жестко закрепленным на раме 2 60 выходной сигнал датчика 30, с помощью которого производится управление перемещением агрегата 4 в вертикальной плоскости.Блок 26 управления регулированием скорости перемещения агрегата 4 для шасси 1. Инструменты 7 совершают цангообразные колебания в.направлениистрелок А .На раме 2 смонтированы кабины 11 и 12 операторов и силовая установка, б 5 связан с гидроцилиндром перемещения. этого агрегата в вертикальной плоскости, а указанный блок управления включает дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с датчиком положения агрегата для уплот нения балласта под шпалами, а второй через элемент задержки - с датчиком регулирования скорости перемещения указанного агрегата.Кроме этого, электромагнитный зо лотник выполнен дросселирующим, исполнительный элемент его соединен с двумя электромагнитами, соединенными с соответствующим выходом блока управления, а полости золотника соединены с соответствующими полостями гидроцилиндра перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскостиПричем, выход дифференциального усилителя соединен через усилитель с первым входом второго дифференциального усилителя, а второй вход последнего подключен к элементу сравнения, при этом выход второго дифференциального усилителя через усилитель мощности и переключатель связан ссоответствующим электромагнитом указанного золотника.Кроме этого, машина снабжена смонтированным на раме шасси цифровым указательным устройством, соединяемым с одним из указанных датчиков и рости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в верти- . 35кальной плоскости. 13 машины. Одна из ходовых тележек 14 машины оснащена приводом 15, На раме 2 также смонтировано устройство 16 для подъемки и рихтовки пути, переставляемое в вертикальной плоскости гидроцилиндром 17 и включающее опорные ролики 18 и подъемные ролики 19, захватывакщие головку рельса снизу и снаружи колеи, Для приложения к рельсу боковых рихтующих усилий устройство 16 перемещается поперек пути гидроцилиндрами (не показаны), Машина оснащена нивелирующей системойсостоящей из визирной проволоки 20, связанной с индикаторными органами 21 и 22, Индикаторный орган 22, расположенный вблизи агре-. гата 4, несет на верхнем конце измерительный элемент 23, выполненный в виде потенциометра, который позволяет определить отклонение положения рельса пути по высоте относительно визирной проволоки 20 и.который управляет устройством 16, выправляющим путь в профиле.В кабине 11 смонтчрованы цифровое указательное устройство 24, устройство 25 для управления положением агрегата 4 в вертикальной плоскости и блок 26 управления регулированием скорости перемещения агрегата 4 в, вертикальной плоскости. Устройство 25 через напорный трубопровод 27 соединено с силовой установкой 13, а через управляющие трубопроводы 28 и 29 - с полостями гидроцилиндра 3.Устройство 25 включает датчик 30 положения агрегата 4 в вертикальной плоскости, выполненный в виде потенциометра, Датчик 30 смонтирован на раме 2 вблизи агрегата 4 и содержит вертикальный направляющий стержень 31, установленный на нем ползун 32, взаимодействующий с установленным на раме 9 поводком 33. Ползун 32 связан с канатной системой 34, от верхнего блока которой производится вращение потенциометра 35, который через трубопровод 36 соединен с устройством 25.На фиг.2 изображен агрегат 4, а пунктирными линиями показаны три друуплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости содержит дифФеренциальный усилитель 37, один входкоторого через усилитель 38 связан с датчиком 30. Усилитель 38 соединен с звеном 39 установки нуля, Второй 5 вход дифференциального усилителя 37 соединен через переключатель 40 и элемент 41 задержки сигнала по времени с датчиком 42 заданной глубины погружения инструментов 7. Вслед за 1 О дифференциальным усилителем 37 в параллельной схеме включены предназначенные для процесса подъема регулируемый усилитель 43, а для процесса опускания усилитель 44, которые по 15 выбору через переключатель 45 связаны с первым входом второго дифференциального усилителя 46. Второй вход этого дифференциального усилителя 46 нагружается сигналом сравнения делителя напряжения 37. В параллельной схеме для обоих входов второго дифференциального усилителя 46 предусмотрен нулевой переключатель 48, который управляет через переключатель 49 реле 50 с переключающим контактом 51.Вслед за вторым дифференциальным усилителем 46 включена ступень мощности 52, которая через переключатель 53 по выбору соединяется с одним из двух выходов 54 и 55 соответственно регулирующего и управляющего устройства 25.Устройство 25 также включает переключающие органы для самостоятель- З 5 ного осуществления рабочих процессов, например, процесса выправки пути и начала уплотнения балласта.В качестве переключающего органа предусмотрен для процесса подъемки 40 пути триггер 56 Шмитта с регулируемым уровнем срабатывания, который на.гружается направляемым через усилитель 38 управляющим сигналом датчика 30. Этот триггер 56 Шмитта управ 45ляет реле 57 с помощью установленногов контуре управляющего тока устройства 16 переключающего контакта 58.В качестве переключающего органа для начала уплотнения балласта предусмотрен следующий триггер 59 Шмитта, один вход которого также нагружен направляемым через усилитель 38 управляющим сигналом датчика 30, а второй вход непосредственно связан с датчиком 42, Триггер 59 Шмитта управляет реле 60 с помощью установленного в контуре управляющего тока приводов 6 поперечной подачи инструментов 7 переключающего контакта 61.На Фиг.3 обозначены все переключатели 40, 45, 49 и 53 в положении для подъема агрегата 4. Для того, чтобы привести эти переключатели в положение для опускания агрегата, предусмотрено реле 62, управляемое через нож ную педаль 63 оператором машины, скоторым подвижно соединены переключатели 40, 45, 49 и 53, как показано пунктирными линиями.Через переключатель 64 указательное устройство 24 может или нагружаться направляемым через усилитель 38 управляющим сигналом датчика 30, или непосредственно соединяться с датчиком 42. Блок 26 включает электромагнитный золотник 65, который че-. рез напорный трубопровод 66 нагружа"ется гидравлической рабочей жидкостью,поступающей с помощью насоса 67 из резервуара 68. Сливной трубопровод рабочей жидкости обозначен позицией69. Выходы золотника 65 соединены через трубопроводы 28 и 29 соответственно с бесштоковой и штоковой полостями гидроцилиндра 3. Управление подачей рабочей жидкости в полости гйдроцилиндра 3 производится через выходы 54 или 55 устройства 25,Машина работает следующим образом.В процессе подготовки к опусканиюагрегат 4 находится в положении а .Фиг.2). Датчик 42 отрегулирован на желаемую глубину погружения положение , фиг,2). Показание нулевой величины регулируется .с помощью звена 39 на заранее определенный уровень, например на положение 6,Лежащие выше по высоте положения показываются на указательном устройстве 24 как положительные величины, ниже лежащие положения - как отрицательные величины. Уровень срабатывания обоих триггеров 56 и 59 Шмитта отрегулирован на заданные величины, т.е. на те положения по высоте, в которых должен начинаться процесс подъема пути и процесс уплотнения балласта. Далее с помощью делителя напряжения 47 подается сигнал сравнения на второй дифФеренциальный усилитель 46. Этот сигнал сравнения выбран таким, что усиленный в ступени мощности 52 выходной сигнал второго дифференциального усилителя 46 покрывает потребность в токе предназначенного для процесса опускания регулирующего магнита золотника 65 для минимального подводи- мого потока рабочей жидкости через трубопровод к бесштоковой полости, гидроцилиндра 3.Мягкое трогание с места агрегата 4 иэ верхнего конечного положения. За счет приведения в действие ножной педали 63 оператором машины все переключатели 40, 45, 49 и 53 приводятся в положение "Опускание". Одновременно вводится сравнение доступающей от датчика 30 величины с заданной величиной датчика 4.2. Заданнаявеличина подается на второй вход первого дифференциального усилителя 37 . не тотчас же на всю ее величину, аФормула изобретения постепенно возрастающей за счет заданной элементом 41 временной Функции. Между фактической и заданной величинами возникает возрастающее напряжение разности в первом дифференциальном усилителе 37, которое черезусилитель 44, второй дифференциальныйусилитель 46, ступень, мощности 52,выход 54 и трубопровод 70 управляетрегулирующим магнитом для опусканияс увеличивающейся силой тока. Вследствие этого к бесштоковой полостигидроцилиндра 3 через трубопровод 28подводится постепенно увеличивающееся количество рабочей жидкости, такчто шток гидроцилиндра 3 вместе с рамой 9 движется вниз с увеличивающей"ся скоростью. Как только разностьмежду фактической и заданной величиной достигает максимума, золотник 65полностью открыт и шток гидроцилиндра 3, а соответственно, и агрегат 4достигают максимальной скорости опускания. Таким образом,датчик 42 иэлемент 41 образуют датчик регулирования скорости перемещения агрегата4 в вертикальной плоскости.Процесс выправки пути; Как толькоразность между Фактической и заданнойвеличинами превышает уровень срабатывания триггера 56 Шмитта, сердечникреле 57 втягивается и замыкает контакт 58. Тем самым устройство 16.включается, и путь выправляется впрофиле и плане непосредственно передагрегатом 4 для уплотнения балластапод шпалами. Агрегат 4. между тем проходит нулевое положение 6 и дости-.гает положения в, в котором начинается процесс погружения инструментов7 в балласт пути,Процесс погружения и замедления(демпфирования) процесса опусканияагрегата 4. При достижении определенного положения по глубине (например,приблизительно 120 мм выше желатель"ной, предварительно отрегулированнойна датчике 42 глубины погружения)открытое положение золотника 65 регулируется в обратном направлении отмаксимальной до минимальной величины, соответствующей сигналу сравнения делителя напряжения 47. Протекание жидкости через золотник 65 и трубопровод 28 к бесштоковой полостигидроцилиндра 3 уменьшается при этомдо минимальной величины. В моментточного совпадения фактической величины с заданной величиной (нулеваяразность) срабатывает нулевой пере"ключатель 48 и переключает управляющий ток для золотника 65 полностьюдо нуля. Золотник 65 прекращает подводиьый поток рабочей жидкости через трубопровод 28 к бесштоковой полости гидроцилиндра 3, и агрегат 4останавливается беэ ударов с точностью до миллиметра в положении Ъ,5 О 35 20 25 30 35Э 40 45 50 55 Ю т,е. на предварительно заданной величине погружения.Начало процесса уплотнения балласта. Как только разность заданнойи фактической величин превышаетуровень срабатывания триггера 59 .Шмитта, происходит управление реле 60 и эа счет заьикания переключающего контакта 61 начинается процесс уплотнения балласта, При применении триггера 59 Шмитта с регулируемым уровнем срабатывания началопроцесса уплотнения балласта можетпри известных условиях так предварительно смещаться, что приводы 6 поперечной подачи инструментов 7 срабатывают уже эа несколько сантиметровдо достижения предварительно заданнойглубины погружения (положение Ъ,фиг.2) для самого нижнего положенияинструментов 7. За счет этого облегчается при очень жестком балластепроникновение инструментов 7 до предварительно заданной глубины так, чтоне может произойти никакой существенной потери времени,Возврат агрегата 4 в верхнее конечное положение. За счет освобождения ножной педали 63 или автоматической команды на вывод агрегата 4 всепереключатели 40, 45, 49 и 53 реверсируются в показанное на фиг.3 положение для "подъемаф агрегата 4. Заданная заранее величина верхнего конечного положения, постепенно возрастая, через предназначенный дляпроцесса подъема элемент подается навторой вход первого дифференциального усилителя 37. Тем самым также приподъеме агрегата происходит мягкоетрогание с места иэ нижнего конечного положения (положение ъ ). Перед достижением положения ц движение вверхагрегата 4 аналогичным процеСсу опускания образом замедляется, соответственно демпфируется через второйдифференциальный усилитель 46 так,что и при дрстижении верхнего конечного положения обеспечивается свободная от ударов остановка агрегата 4.Во время работы положение агрегата 4может периодически контролироватьсяна указательном устройстве 24.Шпалоподбивочная машина позволяетточно выдерживать необходимую глубину погружения подбивочных инструментов в балласт даже при различныхфракция балласта, обеспечивая приэтом оптимальное регулирование скорости перемещения подбивочных инструментов, что повышает ее эффектив 1. Шпалоподбивочная машина, содержащая самоходное шасси, на раме965364 10 гю гг гв гв гв -д которого установлен с возможностьюперемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром по меньшей мереодин агрегат для уплотнения балласта под шпалами, включающий вибропривод и связанные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное нараме шасси устройство для управления.положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положения агрегата для уплотне- Ония балласта под шпалами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения эффективности путем регулирования скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости, онаснабжена смонтированными на рамешасси блоком управления регулированием скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпа Олами в вертикальной плоскости, датчиком регулирования скорости перемещения указанного агрегата в вертикальной плоскости и электромагнитным золотником, при этом датчик положенияагрегата для уплотнения балласта подшпалами выполнен в виде потенциометра, который через укаэанный блок управления и электромагнитный золотниксвязан с гидроцилиндром перемещенияэтого агрегата в вертикальной плоскости, а указанный блок управлениявключает дифференциальный усилитель,первый вход которого соединен с датчиком положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами, а второй 35Через элемент задержки - с датчиком регулирования скорости перемещенияукаэанного агрегата.1(О2. Машина по п,1, о т л и ч. а ю -щ а я с я тем, что электромагнитныйзолотник выполнен дросселирующим,исполнительный элемент его соединенс двумя электромагнитами, соединенными с соответствующим выходом блокауправления, а полости золотника соединены с соответствующими полостямигидроцилиндра перемещения агрегатадля уплотнения балласта Под шпаламив вертикальной плоскости.3. Машина по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выход дифференциального усилителя соединен через усилитель с первым входом второго дифференциального усилителя, авторой вход последнего подключен кэлементу сравнения, при этом выходвторого дифференциального усилителячерез усилитель мощности и переклю-чатель связан с соответствующим электромагнитом указанного зОлотника.4, Машина по пп.1-3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабженасмонтированным на раме шасси цифровым указательным устройством, соединяемым с одним из указанных датчиковн блоком управления регулированиемскорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3545384,кл, 104-7, 08.12.70 (прототип),