Шпалоподбивочный агрегат

 

Изобретение относится к машинам для строительства и ремонта верхнего строения пути, в частности к устройствам для уплотнения балласта. Цель изобретения - повышение эффективности агрегата путем расширения технологических возможностей и повышения качества уплотнения балласта . Шгталоподбивочный агрегат содержит раму 1, подбойки 2, установленные на раме 1 с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, вибропривод 3, соединенный с подбойниками 2, механизм подачи подбоек и центрирующее устройство, образованные тягами 4 и 5 переменной длины. Агрегат снабжен приспособлением отключения центрирующего устройства, при этом число подбоек Pi, число тяг пд, число степеней свободы подбоек Кп, Кв, отнимаемых каждой тягой и/или каждым шарниром крепления подбойки к раме, другой подбойке 2 или виброприводу 3, число соответствующих шарниров крепления Вк, отнимающих одинаковое число степеней свободы, связаны соотношением 6x2 Kn-nj+2 KB: В к. 2з. п. IJ ф-лы, 4 ил. Ё О о со л ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 01 В 27/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4805289/11 (22) 21.03.90 (46) 23,11.91, Бюл. hh 43 (71) Центральный научно-испытательный полигон-филиал "ВНИИстройдормаш" (72) А. Г. Савельев (53) 625.144.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1588823, кл. Е 01 В 27/16, 1988. (54) ШПАЛОПОДБИВОЧНЫЙ АТРЕГАТ (57) Изобретение относится к машинам для строительства и ремонта верхнего строения пути, в частности к устройствам для уплотнения балласта. Цель изобретения — повы, шение эффективности агрегата путем расширения технологических возможностей и повышения качества уплотнения балласта. Шпалоподбивочный агрегат

„„59„„1693155 А1 содержит раму 1, падбойки 2, установленные на раме 1 с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, вибропривод 3, соединенный с подбойниками 2, механизм подачи подбоек и центрирующее устройство, образованные тягами 4 и

5 переменной длины. Агрегат снабжен приспособлением отключения центрирующего устройства, при этом число подбоек Рь число тяг пд, число степеней свободы подбоек

Кп, Кв, отнимаемых каждой тягой и/или каждым шарниром крепления подбойки к раме, другой подбойке 2 или виброприводу 3, число соответствующих шарниров крепления

Вк, отнимающих одинаковое число стЕпеней свободы, связаны соотношением

6 х Pi =,, К и . и +,, К в, В к. 2 3, и.

i 1 К ф-лы. 4 ил.

1693155

Изобретение относится к машинам для строительства и ремонта верхнего строения пути, в частности к устройствам для уплотнения балласта.

Известен шпалоподбивочный агрегат, содержащий раму, по меньшей мере одну пару подбоек, смонтированных на раме, вибропривод, закрепленный на одной из подбоек, и механизм подачи подбоек в виде гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на верхних концах подбоек, Подбойки смонтированы на раме посредством вращательных шарниров, доставляющих подбойкам одну степень свободы. От заваливания подбоек шпалоподбивочный агрегат снабжен центрирующим устройством в виде пружин, соединенных с подбойками и рамой.

Недостатком данного шпалоподбивочного агрегата является невозможность работать на стрелочных переводах, когда необходимо уплотнить балласт наклоненными подбойками.

Наиболее близким к предлагаемому является шпалоподбивочный агрегат, содержащий раму, по меньшей мере две подбойки, установленные на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата, вибропривод, соединенный с подбойками, механизм подачи подбоек. образованный тягой переменной длины, центрирующее устройство, включающее в себя по меньшей мере одну тягу переменной длины, Недостатком известного агрегата является невозможность работы наклоненными подбойками для уплотнения балласта под стрелочными переводами и под рельсами, что снижает его эффективность.

Цель изобретения — повышение эффективности агрегата путем расширения его технологических возможностей и повышения качества уплотнения балласта, Для достижения поставленной цели шпалоподбивочный агрегат, содержащий раму, по меньшей мере две подбойки, установленные на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости, проходящей через оси симметрии агрегата, вибропривод, соединенный с подбойками, механизм подачи подбоек, образованный тягой переменной длины, центрирующее устройство, включающее в себя по меньшей мере одну тягу, снабжен приспособлением отключения центрирующего устройства, установленным с возможностью поворота дополнительно по меньшей мере в одной вертикальной плоскости, не

55 совпадающей с указанной вертикальной плоскостью а число подбоек, число тяг, число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждой тягой и/или каждый шарнирном крепления подбойки к раме, другой подбойке или виброприводу, число соответствующих шарниров крепления, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек, связаны следующим соотношением

6х Р = K„n +g Кв В ! К где Pi — число подбоек, К вЂ” число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждой тягой механизма подачи подбоек и центрирующего устройства; п — число соответствующих тяг, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек;

К вЂ” число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждым шарниром крепления подбойки к раме, другой подбойке или к виброприводу;

Вк — число соответствующих шарниров крепления подбоек, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек.

Пои этом верхние концы каждой пары подбоек соединены посредством эксцентрикового вибротора, а механизм подачи подбоек и центрирующее устройство образован семью тягами переменной длины, соединенных по три сферическими или крестовыми шарнирами с рамой и каждой подбойкой, а пара подбоек соединена дополнительно с рамой седьмой тягой переменной длины, Кроме этого, две подбойки своими верхними концами соединены между собой посредством механизма подачи подбоек в виде тяги переменной длины, причем на верхней части одной из подбоек закреплен вибропривод с трехколенным эксцентриковым валом, который соединен своими двумя коленами с тягой переменной длины механизма подачи и подбойкой, а подбойки соединены с рамой посредством крестовых или сферических шарниров и дополнительного гидроцилиндра подачи, центрирующее устройство выполнено в виде тяги переменной длины, шарнирно соединенной с рамой и третьим коленом эксцентрикового вала вибропривода, причем шарнир крепления тяги переменной длины центрирующего устройства к раме расположен на прямой, соединяющей шарниры крепления подбоек к раме.

На фиг, 1 изображен шпалоподбивочный агрегат с семью тягами переменной длины; на фиг, 2 — шпалоподбивочный агрегат, подбойки которого соединены с рамой крестовыми шарнирами; на фиг, 3 — то же, 1693 1 55

10

40

55 но подбойки соединены с рамой сферическими шарнирами; на фиг. 4 — узел крепления тяг переменной длины к подбойкам по фиг, 1, Шпалоподбивочный агрегат содержит раму 1, шарнирно установленные на ней подбойки 2, поворачивающиеся вокруг горизонтальных осей при сближении под шпалой. Вибропривод 3 соединен с подбойками 2. Механизм подачи подбоек 2 образован тягами 4 переменной длины.

Центрирующее устройство включает в себя одну или несколько тяг 5, например, переменной длины, Тяги 4 и 5 могут быть выполнены в виде гидроцилиндров.

Шпалоподбивочный агрегат снабжен приспособлением отключения центрирующего устройства, например переводом поршня гидроцилиндров тяги 5 центрирующего устройства в плавающее положение. Подбойки

2 имеют дополнительную одну или несколько степеней свободы, Число подбоек 2, число тяг, число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждой тягой. число степеней свободы, отнимаемых каждым шарниром крепления подбойки к раме или другой подбойке или виброприводу, число соответствующих шарниров крепления, отнимающих . одинаКовое число степеней свободы подбоек, связаны следующим соотношением

6х, ), Pi =,", Кл п1+ > Кв В к. (1)

1 l К где Pt — число подбоек;

К, — число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждой тягой механизма подачи подбоек и центрирующего устройства; п1 — число тяг, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек:К вЂ” число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждым шарниром крепления подбоек к раме, другой подбойке или виброприводу;

Вк — число соответствующих шарниров крепления подбоек, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек.

Указанная формула справедлива для случая синхронного движения подбоек 2 или их погружении в балласт . При этом все имеющиеся степени свободы подбоек 2 (шесть степеней свободы в пространстве у каждой подбойки) отнимаются их шарнирами крепления друг к другу, виброприводу, к раме, тягами центрирующего устройства и механизма подачи. Причем число связей, накладываемых на подбойки, равно числу степеней свободы подбоек 2. При этом от вибропривода 3 подбойки 2 совершают синхронные движения, разрыхляя верхний слой балласта при погружении s него, При обжатии балласта одна связь на подбойки 2 накладывается самим балластом, при этом для создания равенства усилий на подбойки 2 одна связь в ш палоподбивочном агрегате оказывается лишней и ее необходимо исключить приспособлением отключения центрирующего устройства. Для случая обжатия балласта будет справедлива формула бх Р = К n +g К, В+1 (2)

j К

Дополнительная степень свободы у подбоек 2 позволяет наклонять их, например, поворачивая в поперечной плоскости, обрабатывать стрелочные переводы, уплотнять балласт в зоне пересечения шпал и рельсов.

В качестве примера реализации укаэанного подхода при формировании схем шпалоподбивочного агрегата можно представить два шпалоподбивочных агрегата.

В шпалоподбивочном агрегате по фиг. 1 и 4 верхние концы каждой пары подбоек 2 соединены эксцентриковым вибратором 3.

Механизм подачи подбоек 2 и центрирующее устройство образованы семью тягами 4 и 5 переменной длины, соединенными по три сферическими или крестовыми шарнирами с рамой 1 и с каждой подбойкой 2, а пара подбоек 2 соединена дополнительно с рамой седьмой тя ой 6 переменной длины механизма подачи. 00 — ось симметрии агрегата.

Шпалоподбивочный агрегат по фиг. 2 и

3 содержит две подбойки 2 своими верхними концами соединенные между собой посредством механизма подачи подбоек в виде тяги 4 переменной длины. На верхней части одной из подбоек 2 закреплен вибропривод 3 с трехколенным эксцентриковым валом, соединенным своими двумя коленами с тягой 4 переменной длины механизма подачи и подбойкой 2, а подбойки 2 соединены с рамой 1 посредством крестовых 7 (фиг. 2) или сферических 8 (фиг. 3) шарниров и дополнительного гидроцилиндра 9 подачи. Центрирующее устройство выполнено в виде тяги 5 переменной длины, шарнирно соединенной с рамой 1 и третьим коленом эксцентрикового вала вибропривода 3. Шарнир 10 крепления тяги 5 переменной длины центрирующего устройства к раме расположен на прямой, соединяющей шарниры 7 или 8 крепления подбоек 2 к раме 1.

Это необходимо для того, чтобы при повороте подбоек 2 дополнительным гидроцилиндром 9 подбойки 2 не изменяли своего

1693155

50 положения вдоль шпалоподбивочного агрегата.

Шпалоподбивочный агрегат работает следующим образом, При погружении подбоек 2 в балласт виброприводом 3 осуществляется синхронная вибрация подбоек 2, при этом в шпалоподбивочном агрегате по фиг. 1 и 4 тяги 4 и

5 переменной длины могут относиться и к механизму подачи подбоек 2 и 3 к центрирующему устройству. Изменяя длину тяг 4 и

5 можно осуществлять все возможные движения подбоек, осуществляя повороты и перемещения в различных направлениях Чь работать одной подбойкой, осуществлять ротацию подбоек 2 и т.д. Седьмой тягой 6 переменной длины можно наклонить подбойки 2 в поперечной плоскости, подавая подбойки 2 под рельсы для уплотнения балласта под ними. При этом согласно формуле (1) 2х6=5+7, где 2 —; 6 — число степеней свободы подбоек 2 в пространстве; 5- число степеней свободы, отнимаемых вращательным шарниром. соединяющим подбойки 2.

При осуществлении обжатия балласта одна из тяг 5 должна быть исключена из схем путем перевода ее поршня в плавающее положение, так как при обжатии балласт накладывает одну связь. При этом формула (2) будет справедлива, так как

2х6=5+6+1, Число 6 вместо 7 получилось изза исключения одной связи (отключения одной тяги 5 центрирующего устройства). При этом осуществляется асинхронная работа подбоек 2 с обеспечением равенства усилий на подбойках 2 для равномерного уплотнения балласта под шпалами, В шпалоподбивочном агрегате по фиг. 2 и 3 виброприводом 3 осуществляется синхронная работа подбоек 2 для равномерного раэрыхления верхнего слоя балласта. При этом по формуле (1) 2х6=1+1+2+4х2, где 2— число подбоек; 6 — число степеней свободы каждой подбойки 2 в пространстве, 1 — число степеней свободы, отнимаемых тягой 5 центрирующего устройства; 1 — число степеней свободы, отнимаемых дополнительным гидроцилиндром 9 механизма подачи; 2— число степеней свободы, отнимаемых тягой

4 механизма подачи подбоек, так как тяга 4 (гидроцилиндр) соединена с другими элементами вращательными шарнирами. 2— число крестовых шарниров 7,4 — число степеней свободы, отнимаемых каждым крестовым шарниром 7, При обжатии балласта подбойками 2 тяга 5 центрирующего механизма будет исключаться из работы. путем перевода поршня (гидроцилиндра) в плавающее положение, В этом случае по формуле

40 (2) 2х6=1+2+4х2+1, При этом будет осуществляться асинхронная работа подбоек 2, позволяющая осуществить равномерное уплотнение балласта под шпалой с каждой ее стороны, Дополнительным гидроцилиндром 9 можно осуществлять наклон подбоек

2 и обжимать балласт под рельсами, формируя несущий столб из балласта.

Аналогично может быть рассмотрен шпалоподбивочный агрегат по фиг. 3. При этом по формуле (1) 2х6=3+1+1+Зх2. В этом случае поршень относительно гильзы гидроцилиндра - тяги 5 центрирующего устройства должен быть зафиксирован от перемещения, а сама тяга 5 должна крепиться шарнирно, В этом случае она отнимет три ступени свободы. При выключении тяги 5 из работы одна степень свободы будет освобождаться, так как поршень может входить в гильзу, т.е. тяга 5 в этом случае отнимает две степени свободы и осуществляется асинхронная работа подбоек 2 при обжатии балласта. Формула (2) имеет вид

2х6=2+1+2+Зх241, Аналогично может быть построено бесконечное множество шпалоподбивочных агрегатов, подчиняющихся формуле (1) при заглублении подбоек 2 в балласт, и формуле (2) при обжатии подбойками 2 балласта, подбойки 2 которых имеют дополнительные степени свободы, позволяющие осуществлять уплотнение балласта под стрелочными переводами, под шпалами железнодорожного пути с другого железнодорожного пути и т,д. Таким образом, установка подбоек 2 с возможностью дополнительных поворотов и подчинение конструкции шпалоподбивочных агрегатов формулам (1) и (2) позволяет повысить качество уплотнения балласта, расширить функциональные возможности шпалоподбивочных агрегатов и тем самым повысить их эффективность.

Формула изобретения

1. Шпалоподбивочный агрегат, содержащий раму, по меньшей мере две подбойки, установленные на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии агрегата, вибропривод, соединенный с подбойками, механизм подачи подбоек, образованный тягой переменной длины, центрирующее устройство, включающее в себя по меньшей мере одну тягу переменной длины, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности путем расширения технологических воэможностей и повышения качества уплотнения балласта, он снабжен приспособлением отключения центрирующего устройства, подбойки установлены с

1693155

10 возможностью поворота дополнительно по меньшей мере в одной вертикальной плоскости, не совпадающей с указанной вертикальной плоскостью, а число подбоек, число тяг, число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждой тягой и/или каждым шарниром крепления подбойки к раме, другой подбойке или виброприводу, число соответствующих шарниров крепления подбоек, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек, связаны следующим соотношением бх,, P)=, Kn п +,"., Кв Вк, i J к где Р; — число подбоек;

Kn — число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждой тягой механизма подачи подбоек и центрирующего устройства;

n — число соответстующих тяг, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек;

Кв — число степеней свободы подбоек, отнимаемых каждым шарниром крепления подбойки к раме, другой подбойке или виброприводу;

В» — число соответствующих шарниров крепления подбоек, отнимающих одинаковое число степеней свободы подбоек.

2. Агрегат по и. 1, от л и ч а ю щи и ся тем, что верхние концы пары годбоек соединены посредством эксцентрикового вибратора, а механизм подачи подбоек и

5 центрирующее устройство образованы семью тягами переменной длины, соединенных по три сферическими или крестовыми шарнирами с рамой и с каждой подбойкой, а пара подбоек соединена до10 полнительно с рамой седьмой тягой переменной длины механизма подачи.

3, Агрегат по и. 1, отличающийся тем, что две подбойки своими верхними концами соединены между. собой посредством

15 механизма подачи подбоек в виде тяги переменной длины, причем на верхней части одной из подбоек закреплен вибропривод с трехколенным эксцентриковым валом, который соединен двумя коленами с тягой пере20 менной длины механизма подачи и подбойкой, а подбойки соединены с рамой посредством крестовых или сферических шарниров и дополнительного гидроцилиндра подачи, центрирующее устройство вы25 полнено в виде тяги переменной длины, шарнирно соединенной с рамой и третьим коленом зксцентрикового вала вибропривода, причем шарнир крепления тяги переменной длины центрирующего устройства к

30 раме выполнен сферическим и расположен на прямой, соединяющей шарниры крепления подбоек к раме.

1693155

Составитель А.Савельев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.Максимишинец

Редактор Н.Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 4056 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5