Шпалоподбивочная машина

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советскна Соцналнстнческнк Республик(23) Приоритет - (32) 26.04.73 Е 01 В 27/17 1 осударегвеннмй коми 1 ет СССР оо лелам иаобретеннй и открытий(088.8) Опубликовано 150480.Б 1 оллетень РЙ 14 Лата опубликования описания 20.04.80(72) Автор изобретения ИностранецИозеф Тойрер(Австрия) Иностранная фирмаФранц Плассер Банбаумашинен - Индустригезельшафт МБХ(54) ШПАЛОПОДБИВОЧНАЯ МАИИНА Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта желез нодорожного пути и касается устройств для уплотнения его балласта.Известна шпалоподбивочная машина, содержащая установленную на ходовые тележки раму, подбивочные инструменты с виброприводами и приводами обжатия балласта, установленные на раме с возможностью перемещения в вертикальной плоскости приводом и расположенные перпендикулярно продольной оси машины и с обеих сторон от нее, смонтированные на раме путеподъемник с приводом его перестановки по высоте, 15 систему отсчета, включающую в себя измерительные тележки и тросы-хорды, связывающие упомянутые тележки, датчики положения пути в профиле, связанные с соответствующими тросами-хорда-ми и указанным приводом путеподъемника, и блок управления 1.Машина не всегда обеспечивает равномерное уплотнение балласта под каждой шпалой, что ведет к нарушению положения пути по уровню.Цель изобретения - повышение качества подбивки.Для достижения этой цели машина снабжена дополнительными подбивочны- З) ми инструментами с виброприводами иприводами обжатия балласта, установленными на раме и расположенными между упомянутыми ранее подбивочными инструментами параллельно продольнойоси машины, и устройством блокировкипривода путеподъемника, выполненным г,виде электромагнитного вентиля и связанным с блоком управления, при этомкаждый датчик положения пути в профиле связан с соответствукщими приводами обжатия балласта через электромагнитные вентили и регулирующие давление текучей среды блоки с соответствующим виброприводом через регулирующие давление екучей среды блоки,а с приводом путеподъемника - черезэлектромагнитный вентиль,Кроме этого, машина может быть снабжена закрепленными на раме уплотнительными плитами, расположенными с обеих сторон от продольной оси машины. Машина может быть снабжена плужками, закрепленными на раме с обеих сторон от продольной оси машины и размещенными между подбивочными инструментами и уплотнительными плитами, а также закрепленными на раме дополнительным тросом-хордой и датчиком положения пу 728725ти в плане, связанным с дополнительным тросом-хордой и блоком управления,На фиг. 1 изображена шпалоподбивочная машина, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид на подбивочные инструменты в аксономет" Рии; на фиг. 4 - схема управления виброприводом и гидроцилиндрами обжатия балласта; на фиг. 5 - схема блока управления.Шпалоподбивочная машина содержит раму 1, установленную на ходовые тележки 2, смонтированные на раме 1, систему 3 отсчета, включающую измерительные тележки 4 и трос-хорду 5, связывающий тележки 4, а также подбивочные инструменты б и 7, установленные с возможно. стью перемещения в вертикальной плоскости от гидроцилиндра,. Конечные точки системы 3 зафиксированы с возможностью перестановки по высоте независимо от рамы 1, 20Для определения положения железнодорожного пути относительно тросов- хорд 5 используются датчики 8 по.ложения пути в профиле, которые могут быть выполнены в виде электрических делите лей напряжения, или в виде делителей тока, или в виде вращающихся катушек, или в виде потенциометров. Инструменты б расположены перпендикулярно продольной оси машины и связаны с виброприводом 9, а инструменты 7 расположены между инструментами б с торцов шпал параллельно продольной оси машины и связаны с виброприводом 10.Осуществление поперечного перемещения (обжатия балласта) каждого инструмента б и 7 производится собственньм гидроцилиндром. На раме 1 установлены путеподъемник 11 с приводом от гидроцилиндра 12 и плужки 13, установка которых относительно рамы 1 40 регулируется как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Плужки 13 предназначены для подачи щебня с края балластного слоя к торцам шпал. Эакрепленные на раме 1 уплотнительные плиты 14 предназначены для уплотнения наружной части балластного слоя. Направляющие органы 15 путеподъемника 11 имеют свою систему 16 отсчета, ко-, торая связана через датчик 17 положения пути в плане с соответствующими гриводными механизмами, а также эта система связана с виброприводами 9 и 10 и гидроцилиндрами поперечного пере мещения инструментов.55Принцип работы машины заключается в следующем.Если путь лежит в области подбивоч ных инструментов б и 7 непосредственно на нескорректированном содержащем погрешности участке пути, изображенном на Фигуре 1 штриховыми линиями, то снятая с датчика 8 величина измеряемого значения оказывает такое воздействие, в результате которого притягиваются друг к другу контакты реле 18. Это, в свою очередь, вызывает притягивание магнита электромагнитных вентилей 19 и 20,Эа счет соответствующего управления вентилем 19 блокируется трубопровод, соединяющий обе полости цилиндра 12, и путеподъемник 11 фиксируется в требуемом положении, в результате чего он действует как фиксатор положения пути. Одновременно при помощи непоказанного на фигурах вентиля происходит опускание инструментов б и 7 и погружение их в балласт. При этом за счет перестановки вентиля 20 к цилиндрам поперечного перемещения инструментов б и 7 подводится напорная среда, поступающая в свою очередь из емкости 21, Этот подвод названной среды и соответственно процесс поперечного перемещения инструментов заканчивается тогда, когда в результате подбивки шпал путь будет поднят настолько, чтобы он занимал расчетное положение, Такой подъем пути является целесообразным потому, что даже при высоком давлении уплотнения балласта под шпалами в достаточной степени уменьшается смещение балластного слоя в направлении откоса, благодаря установке инструментов 7, Тем самым возможно осуществлять выдерживание желательной оптимальной и соответственно максимальной степени уплотнения балласта при различных состояниях балластного слоя. Когда балласт-щебень под шпалами еще недостаточно уплотнен, хотя полотно уже и занимает расчетное положение, можно поперечное перемещение инструментов б и 7 осуществлять так долго, чтобы достигнуть необходимую степень его уплотнения. Путеподъемник 11, блокируемый вентилем 19 и используемый в качестве фиксирующего механизма, а также подвижная рама 1, соответствующим образом расположенная относительно инструментов б и 7, предотвращают при этом подъем пути выше расчетного положения, устанавливаемого системой 3.Для уплотнения щебня под шпалами инструменты б и 7 опускаются гидроцилиндром 22, при этом инструменты б погружаются в балласт рядом с боковыми продольными сторонами шпал, а инструменты 7 - с торцов шпал. Инструменты б и 7 приводятся в вибрационное движение виброприводами 9 и 10, содержащими, например, эксцентриковые валы, в результате чего инструменты б и 7 вибрируют в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси пути.Обжатие балласта инструментами 6 и 7 осуществляется при помощи соответственно гидроцилиндров 23 и 24. В качестве приводов обжатия балласта вместо гидроцилиндров 23 и 24 могут быть использованы винтовые механизмы. Насос 25 нагнетает рабочую728725 ти гидроцилиндры 23, 24 или приводпутеподъемника 11.Если контакт 41, управляемый пересреду (жидкость) из емкости 1 к виброприводам 9 и 10 и гидроцилиндрам 23 и 24.Через один иэ соответствующих электромагнитных гидравлических вентилей 26 или 27 рабочая среда подводится к 5 регулирующим блокам 28, 29 и 30. Каждый иэ этих блоков состоит из редукционного клапана давления, устройства цля замера давления или соответственно датчика измеряемой величины а такФ 10 же из обратного клапана. Из регулирующего блока 28 рабочая средаподводится затем в обращенные к реЛьсу полости гидроцилиндров 24, рабочая среда иэ ре фгулирующего блока 29 подводится в обе обращенные друг к другу полости двухнаиболее удаленных от рельса гидроцилиндров 23 из восьми, а из регулируюцего блока 30 рабочая среда поступает в развернутые друг от друга камеры четырех непосредственно соседних с рель сом гидроцилиндров 23.Гидроцилиндры, расположенные непосредственно у рельса, осуществляют перемещение инструментов б, которые погружаются на участке между двумя обрабатываемыми шпалами. Гидроцилиндры,наиболее удаленные от рельса, служатдля поперечного перемещения инструментов 6, которые направлены навстречу друг другу и работают на участках, З 0расположенных с обеих сторон от вышеупомянутого участка между двумя шпалами. Обращенные друг к другу полости гидроцилиндров для инструментов б,погружаемых в такой же промежуток между шпал, связаны с аккумулятором 3135давления. В свою очередь, повернутыеот рельса полости гидроцилиндров 24связаны с аккумулятором 32 давления.Эти аккумуляторы служат соответственно для возврацения инструментов б и 407 в исходное положение покоя послеокончания процесса поперечного. перемещения, Поскольку это можно осуществлять с более незначительной скоростью, чем сам процесс поперечного перемещения, то для этой цели служитдополнительный насос 33, производительность которого меньше, чем у насоса 25.Для срабатывания повернутых от рельса гидроцилиндров 23 используется 50 нагнетаемая насосом 25 рабочая среда, давление которой снижается в соответствующей степени при прохождении через дроссель 34. Рабочая среда, подаваемая насосом 25, подводится допол нительно через регулирующие блоки 35, 36 к виброприводам 9 и 10.Регулирующие блоки 26, 29, 30 и 35, 36 вь.полнены с таким расчетом, чтобы можно было осушествлять как редукцик подводимого к приводам количества среды, так и редукцию ее давления. Каждый иэ блоков 28, 29, 30 и 35, 36 снабжается соответственно датчиком измеряемой величины и, в частности, измерительным датчиком со стрелочным прибором. Эти датчики можно выпслнить на основе измерителя дифференциального давления или соответственно измерителя количества рабочей среды, а также в виде переключателя давления и пстока рабочей среды, причем все они соединяются со стрелочными приборами.Регулирование давления и количества подачи рабочей среды осуцествляется централизовано от блока 37 управления. Каждый иэ упомянутых блоков 28, 29, 30 35, 36, а также дроссель 34 связаны ссбственными управляющими трубопроводами с блоком 37 управления. Каждый иэ соответствующих измерительных датчиков выдает по обратной связи в блок 37 управления текущие установочные значения количества подачи и давления рабочей среды для того, чтобы облегчить контроль и управление обслуживаюцему персоналу за работой машины. Для этой цели также предназначены еще дополнительные измерительные датчики. В управляющем трубопроводе электромагнитного гидравлического вентиля 26 размецен задерживающий или ускоряющий элемент 38, который снабжен установочным регулятором и соответствующей шкалой регулирования. Такое централизованное управление всеми приводными механизмами из блока 37 позволяет осуществлять быструю и наиболее целесообразную одновре. менную последовательность рабочих процессов, а также обеспечить универсальную привязку давления поперечного перемещения или же числа оборотов приводов вибрации к текущим рабочим условиям, а также, в частности, позволяет осуществить выдержку равномерной степени уплотнения балласта на протяженных участках пути независимо от высоты его подъема.Схема блока 37 управления служит для управления отдельными органами, в частности, инструментами 6 и 7 и путеподъемником 11 (фиг. 5) . Измеряемая величина, снятая с датчика 8, работающего вместе с системой отсчета, сравнивается с расчетным значением, выставленным посредством регулируемого сопротивления в дифференциальном усилителе 39. Далее полученная величина сравнения заводится на переключатель 40 пороговой величины, порог переключения которого можно устанавливать посредством его собственного регулятора. По состоянию переключателй пороговой величины соответствующим образом отрабатывает контакт 41,который приводит в состояние готовносключателем (коммутатором) 40, находится в нижнем положении, при которомобеспечивается готовность машины дляотработки подъема, то срабатывает соответствующим образом переключатель, 72 Ыкоторый управляет подключением прямого дополнительного токопронода к электромагнитному клапану 42 в соответствии с установленной величиной упомянутой разности, а преимущестненно к сервоклапану, оказывающему воздействие на упомянутый ранее процесс подъема.Процесс подъема, а также поперечное перемещение инструментов осуществляется лишь тогда, когда при опускании подбивочных инструментов срабатывает концевой переключатель 43, который при помощи токопроводящей шины осуществляет притягивание контактон реле 44Если оба контакта реле замк 5 10нуты, то по соответствующему положению 15 включенного вслед за коммутатором 40контакта 41 возбуждается магнит электромагнитного клапана 42 или 45 с таким расчетом, чтобы подаваемая гицранлическим насосом рабочая среда поцно 20 дилась к приводу путеподъемника или приводам поперечного перемещения инструментов 6 или 7.Если погрешность меньше установочного поРога коммутации или соответственно допустимой погрешности, то включенный вслед за пороговым коммутатором 40 контакт 41 находится в верхнем крайнем положении и позволяет тем самым поддерживать готовность подбивочных инструментов. ЗО Если погрешность превышает установочный порог коммутации, то контакт ;41 из своего верхнего положения переходит в нижнее и вызывает таким обра 35 эом притягинание (замыкание) контактов переключателя и тем самым обеспечивается готовность отработки подъема. Вследствие этого подъем путиосуществляется посредством путеподъемника для текущих разностных величин измерения, которые больше, чем установочный порог коммутации, а именно в пределах между конечной фиксированной раэностной величиной и порогом коммутации, и начиная с порогового и вплоть до рас четного значения измеряемой разностной величины осуществляется подъем пути лишь эа счет подбивочных инструментов. На участке корректирования пути разностное значение измеряемой 50 величины меньше выставленного порога и поэтому подъем пути осуществляется исключительно подбивочными инструментами При таких незначительных величинах подъема пути целесообразным является также и то обстоятельство, если в области размещения группы подбивочных инструментов предусмотреть фиксирующее устройство 46 для рельсов, за счет чего удается избежать в достаточной степени превышения пути относи- фО тельно расчетного положения.Устройство 46 может, например, перемещаться по высоте посредством двух цилиндров относительно подвижной рамы машины. При этом также предус мотрено схемное расположение, которое обеспечивает то, что фиксирующее устройство находится постоянно на рельсе или же перемешается по нему. Обе камеры каждого цилиндра соединены при помощи трубопронода за счет промежуточного подключения узла 47 блокировки, который может электромагнитно управляться.Магнит для срабатывания уэл блокировки управляется сигналами от контакта 41, связанного с пороговым коммутатором 40, если путь достиг расчетного положения (среднее расположение контакта 41 показано сплошной линией), Благодаря этому удается избежать превышений пути относительно расчетного положения при его подъеме на незначительные высоты. Если группа подбиночных инструментов приподнимается, токонтакты реле размыкаются и узел 47блокировки также отключается,Часть схемы блока управления дляпростоты обслуживания собрана на однойплате (на фиг. 5 она показана штрихйунктирной линией), которую можноочень легко заменить при обнаружениин ней дефекта, Эта плата имеет такжеи переключатель, с помощью которогоможно исключить (заблокировать) изработы коммутатор 40 и контакт 41,т, е. осуществить ранее уже известный процесс уплотнения и подъем пути,причем но время этого процесса путьподнимается лишь за счет путеподъемника, а не с помощью подбиночных инструментов. Также можно регулятор коммутатора 40 установить с таким расчетом, чтобы при наличии нарушения положения пути больше порогового значенияпуть поднимался путеподъемником 11до расчетного положения и при помоциподбиночных инструментов, как раньше,уплотнялся щебень. Если нарушение положения пути меньше порогового значения, то подъем, как это уже ранеепояснялось, осуществляется лишь засчет подбивки шпал инструментами.Для достижения равномерной и желаемой степени уплотнения балласта и контроля этой величины н трубопроводе центрального давления, подключенного к приводам поперечного перемещения инструментов, встроен измеритель данления, например датчик 48 измеряемого значения, который может работать в комплекте со стрелочным индикатором. С датчиком 48 давления связан переключатель, который при достижении н системе предварительно выбранного мак. симального давления возбуждает реле, которое, в свою очередь, разрывает прямой токоподвод в схеме управления приводом, т. е. задатчикон перемещения, Такой прямой путь токоподвода шунтирует пороговый коммутатор 40 и контакт 41, и результате чего уплотнение щебня, даже если рельсы уже и занимают расчетное положение, может72продолжаться до получения максимального его уплотнения на участке расположения фиксирующего устройства 46.Вышеназванный переключатель в датчике 48 в простейшем случае, как этопоказано, состоит из перемещаемогоконтакта, который взаимодействует сострелкой измерителя давления (контакт.ного манометра).По окончании процесса подбивкишпал подбивочные инструменты поднимаются, от концевого выключателя срабатывает реле, в результате чего работаприводов перемещения, путеподъемника11 и фиксирующего устройства 46 прерывается. Затем машина перемещается. надве шпалы вперед, после чего рабочийцикл снова повторяется,Для полной автоматизации рабочегопроцесса для того, чтобы обслуживающий персонал был освобожден от операций регулировки и мог сосредотачиватьсвое внимание на контроле эа рабочимитекущими результатами, имеется возможность блок управления соединить спрограммным устройством или накопителем 49, работающим по аналоговой илицифровой схеме. Таким образом можноавтоматически управлять величиной уплотнения щебня, длительностью и давлением поперечной подачи, а также частотой и амплитудой вибрационного движения подбивочных инструментов в зависимости от данных измерения, передаваемых череэ регулирующие устройства но,обратной связи, и от данных, соответствующих состоянию щебня. С целью накопления (запоминания) информационныхданных для упомянутого программногоустройства можно применять как перфоленты, так и ленты для магнитной записи или перфокарты.Железнодорожными путь, формируемыйс помощью шпалоподбивочной машины,получается с более равномерным уплотнением балласта и обладает повышеннойстабильностью. Кроме того, может увеличиваться временной интервал междуремонтами пути,Формула изобретения1. Шпалоподбивочная машина, содержащая установленную на ходовые тележки раму, подбивочныа инструменты с виброприводами и приводами обжатия балласта, установленные на раме с 108725возможностью перемещения в вертикаль ной плоскости приводом и расположенные перпендикулярно продольной оси машины и с обеих сторон от нее, смонтированные на раме путеподъемник сприводом его перестановки по высоте,систему отсчета, включающую в себяизмерительные тележки и тросы-хорды,связывающие упомянутые тележки, датчики положения пути в профиле, связанные с соответствующими тросами-хордами и указанныч приводом путеподьемника, и блок управления, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения качества подбивки, она снабжена дополнительными подбивочными инструментами с виброприводами и приводами обжатия балласта, установленнымина раме и расположенными между упомянутыми ранее подбивочными инструментами параллельно продольной оси маши 20 ны, и устройством блокировки приводапутеподъемника, выполненно в видеэлектромагнитного вентиля и связаннымс блоком управления, при этом каждыйдатчик положения пути в профиле связан с соответствующими приводами обжатия балласта через электромагнитныевентили и регулирующие давление текучей среды блоки с соответствующимвиброприводом через регулирующие дав ление текучей средь блоки, а с приводом путеподъемника - через электромагнитный вентиль.2, Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена закрепленными на раме уплотнительнымиплитами, расположенными с обеих сторонот поошольной машины.3. Машина по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабже-.на плужками, закрепленными на раме с49 обеих сторон от продольной оси машины и размещенными между подбивочнымиинструментами и уплотнительными плМтами.4. Машина по пп. 1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, она снабжена закрепленными на раме дополнительным тросом-хордой.и датчиком положения пути в плане, связанным с дополнительным тросом-хордой и блокомуправления.50Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР Ф 466672,кл. Е 01 В 33/10, 1972 (прототип).728725 Составитель Н.Техред, Н,Бабурк тковаорректор М. П дакто ольшако каз 1175 5 Подписно 113 лиал ППП Патент, г, Умгород, ул, Проектная,Тираа 612 ЦНИИПИ Государственног по делам изобретени 35, Москва, Ж, Раушкомитета СССРи открытийая наб., д. 4,5