Устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути

 

Изобретение относится к устройствам для уплотнения балласта под шпалами железнодорожного пути. Целью изобретения является повышение эффективности путем снижения энергоемкости и повышение надежности. Устройство содержит гидрЬцилиндр 1 сжатия - разжатия и гидроцилиндр 2 вибрации, шарнирно связанные с верхней частью рычагов 7 и 8 шпалоподбоек. В нижней части рычаги 7 и 8 имеют рабочие подбивочные инструментьг 9 и 10, а в средней части к ним шарнирно прикреплена попере-" ^'ч—az5'?2• *,«**•'' ^ ^^18 гз^1 \ I i \\L^^rrr^f47^^ •^иОс>& сэVI>&

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I I ) (sI)s Е 01 В 27/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° аеай0

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723710/11 (22) 26.07.89 (46) 07.02.92. Бюл. гв.5 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.М.Тарнопольский, С.Н.Гаврилов, И.В.Коц и В.С.Павленко (53) 625.144.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

O 1625911, кл, Е 01 В 2T/16. 1988. 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ (57) Изобретение относится к устройствам для уплотнения балласта под шпалами железнодорожного пути. Целью изобретения является повышение эффективности путем снижения энергоемкости и повышение надежности. Устройство содержит гидроцилиндр 1 сжатия — разжатия и гидроцилиндр

2 вибрации, шарнирно связанные с верхней частью рычагов 7 и 8 шпалоподбоек. В нижней части рычаги 7 и 8 имеют рабочие подбивочные инструменть(9 и 10, а в средней части к ним шарнирно прикреплена попере1710637 чина 11. Давление текучей среды создается насосом 19, при этом происходит зарядка гидропневмоаккумулятора 32 и перемещеwe поршня 4 со штоком 6 в крайнее левое положение. В расточке корпуса 18 установлен золотник 23, в теле которого размещены плунжеры-толкатели 24 и 25 разного диаметра. Внутренние полости 26, 34 связаны каналами 27, 35 соответственно с напорной кольцевой расточкой 28 и кольцевой проточкой 36. Тело золотника 23 подпружинено внутри корпуса 18 пружиной 22. При достижении в напорной гидромагистрали 21 заданного давления, на которое настроен гидропневмоаккумулятор 32, золотник 23 открывается, пропуская текучую среду в бесштоковую полость 14. Поршень 4 перемещается вправо (рабочий ход), производя при этом полезную работу по уплотнению балласта под шпалой. По окончании рабочего хода давление текучей среды во всех полостях падает, пружина 22 возвращает золотник 23 в исходное положение, и далее рабочий цикл. повторяется в автоматическом режиме. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам . долговечностью уплотнений в пульсаторя плотнения балласта под шпалами и номшестеренном насосе. Кнедостаткамуспредназначенодля использования в впало- тройства относится также высокая подбивочных агрегатах путевых машин при энергоемкость эа счет большого числа поремонте и строительстве полотна железно- 5 требителей базовой гидросистемы.

Цель изобретения — повышение эффекдорожного пути.

Известно устройство для уплотнения тивности устройства путем снижен рия энебалласта железнодорожного пути, содержа- гоемкости и повышения надежности.. щее установленный на раме блок с рабочи- Поставленная цель достигается тем, что ми подбивочными инструментами, 10 источник импульсной подачи текучей среды связанными с гидроцилиндрами сжатия, снабжен гидропневмоаккумулятором и подключенными к гидравлическому возбу- двухпозиционным золотниковым гидрорасдителю колебаний, включающему в себя пределителем. с одной стороны золотника гидронасос, гидромотор, импульсный дат- . которого установлена пружина, а с о еих чик в виде ротационного насоса, четыре уп- 15 его сторон. по оси выполнены проточки для равляемых обратных клапана, регулятор плунжеров-толкателей разного диаметра, числаоборотовгидромотораипредохрани- причем плунжер-толкатель большего диаметра установлен на второй стороне золоттельные клапаны. . Недостатком устройства является отно- ника с возможностью взаимоде с е ьно низкая эффективность и надежно- 20 одним концом с корпусом гидрораспредесть при высокой энергоемкости. лителя, а между другим его концом о и сноНаиболее близким к предлагаемому по ванием соответствующей проточки технической сущности и достигаемому ре- золотника образована полость, сообщенная зультату является устрой я стройство для уплотне- каналом с одной иэ.кольцевых расточек, коиия балласта железнодорожного пути, 25 торые выполнены в корпусе гидрораспредесодержащее две шпалоподбойки, жестко лителя, и с напорной магистралью и соединенные между собой гидроцилиндр гидропневмоаккумулятором, при этом плунсжатия-разжатия шпалоподбоек и гидроци- жер-толкатель меньшего диаметра располиндр ви рации, с и б и, соединенный с источни- ложен на первой стороне. золотника, ком имп льсной подачи текучей среды, 30 установлен с возможностью вэаимодействключающим в себя насосную установку,, вия одним концом и упором, который устаи ичем шпалоподбойки шарнирно соедине-. новлен на свободный конец укаэанной . ны с соответствующим из указанных гидро-. пружины, а между другим его концом и осцилиндров. мпульсныи И и источник энергии нованием проточки золотника образована б с единенный с гидро- 35 полость, сообщенная каналомс одной кольмотором пульсаторный шестеренчатый на- цевой проточкой, которая выполнена на зо-лотнике, и магистралью — со штоковой сос, Недостатком этого устройства является полостью гидроцилиндра вибрации, а на зоотносительно низкая над изкая надежность и эффек- лотнике выполнена вторая кольцевая противность ра оты, поскольку б, с ольку устройство об-. 40 точка, соединенная магистралью с лгздает невысоким ким КПД . и низкой бесштоковой полостью гидроцилиндра виб4

20

50

55 рации и периодически сообщающая эту магистраль с кольцевыми расточками корпуса, соединенными со сливной или напорной магистралями и гидропневмоаккумулятором.

На чертеже изображена полуконструктивная схема устройства.

На раме базовой машины (не показана) закреплены жестко связанные между собой гидроцилиндр 1 сжатия-разжатия и гидроцилиндр 2 вибрации шпалоподбоек, имеющие поршни 3 и 4 со штоками 5 и 6, шарнирно связанными с верхней частью рычагов 7 и 8 шпалоподбоек. В нижней части рычагов 7 и 8 установлены рабочие подбивочные инструменты 9 и 10, а в средней части к ним шарнирно прикреплена поперечина 11. Поршень 3 делит гидроцилинр 1 сжатия-разжатия на бесштоковую 12 и штоковую 13 полости, каждая из которых попеременно периодически может быть связана с напорной и сливной магистралью гидросистемы, смонтированной на базовой машине. Поршень 4 делит гидроцилиндр 2 вибрации на бесштоковую 14 и штоковую 15 полости, соединенные соответственно гидромагистралями 16 и 17 с корпусом гидро-. распределителя 18. Насос 19, приводимый в движение мотором 20, напорной магистралью 21 также связан с корпусом гидрораспределителя 18. В расточке корпуса гидрораспределителя 18 размещен подпружиненный пружиной 22 двухпоэиционный золотник 23. В теле двухпозиционного золотника 23 размещены плунжеры-толкатели, один из которых 24 — большего диаметра и 25- меньшего диаметра.

Плунжер-толкатель 24 большего диаметра контактирует с левым торцом с корпусом гидрораспределителя 18, а первым торцом входит в осевое отверстие тела золотника 23, при этом между плунжером-толкателем 24 и телом золотника 23 образуется внутренняя полость 26, постоянно связанная каналом 27 с напорной кольцевой расточкой 26 в корпусе гидрораспределителя

18. Напорная кольцевая расточка 28 связа на каналом 29 с напорной магистралью 21, а каналом 30 и гидромагистралью 31 —. с гидропневмоаккумулятором 32. Плунжер толкатель 25 меньшего диаметра контактирует первым торцом с упором 33 пружины

22, а левым торцом входит в осевое отверстие тела золотника 23, при этом, между плунжером-толкателем 25 и телом золотника 23 образуется внутренняя полость 34, связанная каналом 35 с кольцевой проточкой 36 на теле золотйика 23. С кольцевой проточкой 36 посредством канала 37 соединена гидромагистраль 17, кроме того, кольцевая проточка 36 выполнена с воэмож Io стью периодического сообщения с напорной кольцевой расточкой 28 и сливной расточкой 38 в корпусе гидрораспределителя 18. Кроме того, на теле золотника 23 выполнена кольцевая проточка 39 с возможностью периодического сообщения канала

40 и гидромагистрали 16 с кольцевой расточкой 41, связанной каналами 42, 43 и гидромагистралью 44 со сливной расточкой 38 или напорной кольцевой расточкой 28, связанной с напорной магистралью 21 и гидропневмоаккумулятором 32. Канал 45 соединяет сливную расточку 38 со сливной магистралью 46. Винт 47 предназначен для регулировки пружины 22.

Устройство работает следующим образом.

При подаче в бесштоковую 12 или штоковую 13 полости гидроцилиндра 1 сжатияраэжатия текучей среды от внешней гидросистемы, смонтированной на базовой машине, поршень 3 со штоком 5 перемещает рычаги 7 и 8 шпалоподбоек, изменяя рас25 стояние между ними в верхней их части. При этом изменяется (настраивается на требуемый размер) расстояние между рабочими подбивочными инструментами 9 и 10, поскольку осуществляется поворот рычагов 7 и 8 относительно шарниров их соединения с поперечиной 11.

Таким образом, гидроцилиндр 1 сжатия-разжатия выполняет функцию предварительной настройки рабочих подбивочных инструментов на требуемый размер в зависимости от размера поперечного сечения шпалы, а также осуществляют постоянный статический поджим шпалоподбивочных инструментов 9 и 10 в процессе уплотнения балласта. Динамическая составляющая сил уплотнения, развиваемая шпалоподбивочным устройством в режиме уплотнения балласта под шпалой, осуществляется гидроцилиндром 2 вибрации, При работе

45 мотора 20 насос 19 нагнетает текучую среду по напорной гидромагистрали 21, каналу 29 в напорную кольцевую расточку 28 и далее по кольцевой проточке 36, каналу 37 и гидромагистрали 17 в штоковую полость 15 гидроцилиндра 2 вибрации, перемещая поршень 4 со штоком 6 справа налево в крайнее левое положение, что приводит к удалению рабочих подбивочных инструментов 9 и 10 друг от друга. Одновременно текучая. среда, поступая по каналу 30 и гидромагистрали 31, заряжает гидропневмоаккумулятор 32, В этот же промежуток времени текучая среда из бесштоковой по-. лости 14 по гидромагистрали 16, каналу 40. проточке 39, расточке 41, каналам 42 и 43, 1710637 гидромагистрали 44, сливной расточке 38 и каналу 45 поступает в сливную магистраль

46.

Кроме того, текучая среда под давлением поступает по каналам 27 и 35 во внутренние полости 26 и 34 и воздействует на плунжеры-толкатели 24 и 25 и тело золотни-. ка 23. В исходном положении (изображенном на чертеже) пружина 22, упираясь правым торцом в упор 33, регулируемый винтом 47, а левым торцом — в тело золотника 23, поджимает тело золотника 23 к левому торцу расточки в корпусе гидрораспределителя 18.

Под действием давления, создаваемого текучей средой при работе насоса 19, на тело золотника 23 в осевом направлении слева направо действует сила, величина которой равна произведению площэди кольца, у которого наружный и внутренний диаметры соответственно равны диаметрам большего 24 и меньшего 25 плунжеров-толкателей на величину давления, создаваемого текучей средой. Под действием указанной силы тело золотника 23 стремится переместиться в осевом направлении слева направо внутри расточки в корпусе 18.

Этому перемещению препятствует усилие, создаваемое на тело золотника 23 сжатой пружиной 22, причем усилие сжатой пружины 22 регулирует величину давления, создаваемого насосом 19 в гидропневмоаккумуляторе 32., При достижении заданного давления текучей среды в напорной гидромагистрали 21, при котором осевая сила воздействия на тело золотника 23.превысит усилие сжатия пружины 22, что произойдет при полной зарядке гидропневмоаккумулятора 32, тело золотника 23 начинает смещаться в осевом направлении слева направо внутри расточки в корпусе 18.

При прохождении телом золотника 23 в осевом направлении расстояния, при котором проточка 36 на теле золотника 23 перекроет напорную кольцевую расточку 28 и канал 29 от внутренней яолости.34, осевая сила воздействия текучей среды на тело золотника резко возрастает, поскольку теперь величина осевой силы воздействия на тело золотника 23 равна произведению площади поперечного сечения плунжера-толкателя

24 большего диаметра на величину давления текучей среды. В этот момент тело золотника 23 под действием силы, значительно превосходящей усилие сжатия пружины 22. резко перемещается в крайнее правое положение. Кольцевая проточка 39 на теле золотника 23 при этом перекрывает канал 40 от расточки 41. соединенной каналами 42, 43 и гидромагистралью 44 со слив20

45 ромотор, что упрощает ее, Формула изобретения

Устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащее два шпалоподбойки, жестко соединенные меж50

5

15 ной расточкой 28, соединяя канал 40 и гидромагистраль 16 с напорной кольцевой расточкой 28 и гидропневмоаккумулятором 32.

В этот момент происходит мгновенная разрядка гидропневмоаккумулятора 32, текучая среда, поступая по каналу 30, расточке

28, каналу 40, гидромагистрали 16 s бесштоковую-полость 14 гидроцилиндра 2 вибрации, перемещает поршень 4 и шток 6 слева направо в крайнее правое положение, сближая инструменты 9 и 10 между собой (рабочий ход) и производя при этом полезную работу по уплотнению балласта под шпалой. В это время штоковая полость 15 гидромагистралью 17, каналом 37 и проточкой

36 связана со сливной расточкой 38 и каналом 45 со сливной магистралью 46.

При достижении поршнем 4 правого крайнего положения давление во всех рабочих полостях падает до мйнимума, Тело золатника 23 под действием усилия сжатой пружины 22 возвращается в исходное положение и далее рабочий цикл повторяется в автоматическом режиме, т,е. следующий рабочий ход поршня 4 происходит при полной зарядке гидропневмоаккумулятора 32, что обеспечивает постоянство затрачиваемой энергии при уплотнении балласта.

Регулируя расход текучей среды и давление срабатывания золотника 23 посредством пружины 22 и винта 47, можно. в широких пределах изменять амплитуду, частоту и энергию колебаний рабочих подбивочных инструментов.

По сравнению с известным предлагаемое устройство. более эффективно за счет снижения энергоемкости и повышения надежности. Кроме того, предлагаемое устройство обладает более высоким КПД, поскольку в нем отсутствует пульсаторный шестеренный насос, КПД которого низок изза значительных утечек текучей среды между полостями высокого и низкого давления.

В конструкции устройства отсутствует гидду собой гидроЦилиндр сжатия-разжатия шпалоподбоек и гидроцилиндр вибрации, соединенный с источником импульсной подачи текучей среды, включающим в себя насосную установку, причем шпалоподбойки соединены с соответствующими иэ указанных гидроцилиндров, отл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения энергоемкости и по-. вышения надежности, источник импульсной подачи текучей среды снабжен гидропневI

1710637

Составитель В. Павленко

Техред M.Моргентал Корректор Т. Патай

Редактор,Н. Тупица

Заказ 314 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 моаккумулятором и двухпозиционным золотниковым гидрораспределителем, с одной стороны золотника которого установлена пружина, а с обеих его сторон по оси выполнены проточки для плунжеровтолкателей разного диаметра, причем плунжер-толкатель большего диаметра установлен на второй стороне золотника с возможностью взаимодействия одним концом с- корпусом гидрораспределителя, а между другим его концом и основанием соответствующей проточки золотника образована полость, сообщенная каналом с одной из кольцевых рэсточек, которые выполнены в корпусе гидрораспределителя, и с напорной магистралью и гидропневмоаккумуля-. тором, при этом плунжер-толкатель меньшего диаметра установлен на первой стороне золотника с возможностью взаимодействия концом с упором, который установлен на свободный конец указанной пружины, а между другим его концом и ос5 нованием проточки золотника образована полость, сообщенная каналом с одной кольцевой проточкой, которая выполнена на золотнике, и магистралью — с штоковой полостью гидроцилиндра вибрации, а на

10 золотнике выполнена вторая кольцевая проточка, соединенная магистралью с бесштоковой полостью гидроцилиндра вибрации и периодически сообщающая эту магистраль с кольцевыми расточками

15 корпуса, соединенными со сливной или. напорной магистралями и гидропневмоаккумулятором,