Шпалоподбивочный агрегат

 

Шпалоподбивочный агрегат относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к устройствам для уплотнения его балласта, и предназначен для использования в путевых машинах циклического и непрерывно-циклического действия. Шпалоподбивочный агрегат содержит раму, смонтированный на ней вибропривод, рычаги с установленными на них двусторонними подбойками и гидроцилиндры, входящие в кинематическую цепь, связывающую вибропривод с рычагами. Агрегат снабжен тягами, соединяющими вибропривод с корпусами гидроцилиндров. Каждый гидроцилиндр содержит два силовых поршня, кинематически связанных с соответствующими рычагами, и два дополнительных поршня, выполненных в виде стаканов, во внутренних полостях которых размещены силовые поршни. Все подбойки или часть из них закреплены в вилках, установленных на рычагах с возможностью поворота вокруг осей, перекрещивающихся осями поворота рычагов. Техническим результатом является сокращение необходимого количества гидроцилиндров и более полная компенсация нагрузки на коренные подшипники вибропривода путем изменения кинематической схемы агрегата и конструкции его гидроцилиндров. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к устройствам для уплотнения его балласта, и предназначено для использования в путевых машинах циклического и непрерывно-циклического действия.

Известен шпалоподбивочный агрегат, описанный в книге под ред. Сырейшикова Ю.П. Новые путевые машины, М.: Транспорт, 1984 г., с. 65-73. Он содержит раму, смонтированный на ней вибропривод с коренными и шатунными подшипниками, рычаги с установленными на них односторонними подбойками и гидроцилиндры с силовыми поршнями, связывающие вибропривод с рычагами.

Известен также шпалоподбивочный агрегат по патенту Швейцарии 656653, кл. Е 01 В 27/16 (опубликован 15.07.86). В нем вибропривод установлен на конце верхнего плеча одной из пары рычагов и связан с верхним плечом второго рычага силовым гидроцилиндром, а рычаги связаны с рамой центрирующими пружинами.

Недостатком этих шпалоподбивочных агрегатов является низкая производительность из-за того, что уплотнение балласта производится только при встречном движении каждой пары рычагов с подбойками.

Этого недостатка не имеет шпалоподбивочный агрегат по патенту Российской Федерации 2084578, кл.6 Е 01 В 27/16 (опубликован 20.07.97 г.), в котором на рычагах укреплены двусторонние подбойки, а на основных силовых гидроцилиндрах жестко установлены дополнительные гидроцилиндры, поршни которых могут взаимодействовать с поршнями основных гидроцилиндров, что позволяет производить уплотнение балласта как при встречном движении пар рычагов с подбойками, так и при их движении в обратном от их среднего положения направлении, благодаря чему становится возможным уплотнять балласт двумя парами рычагов с подбойками с каждой стороны рельса под четырьмя шпалами за один рабочий цикл.

Недостатками этого агрегата являются необходимость двух гидроцилиндров для управления каждым рычагом, что увеличивает массу, снижает надежность и усложняет конструкцию и значительная нескомпенсированная вертикальная сила на коренных подшипниках вибропривода в четырехшпальном варианте агрегата.

Цель настоящего изобретения состоит в сокращении в составе агрегата необходимого количества гидроцилиндров и более полной компенсации нагрузки на коренные подшипники вибропривода путем изменения кинематической схемы агрегата и конструкции его гидроцилиндров.

Для достижения этого технического результата щпалоподбивочный агрегат снабжен тягами, соединяющими вибропривод с корпусами гидроцилиндров, каждый гидроцилиндр содержит два силовых поршня, связанных с соответствующими рычагами, и два дополнительных поршня, выполненных в виде стаканов, во внутренних полостях которых размещены силовые поршни.

Для придания агрегату возможности работы как на пути, так и на стрелочных переводах путем удаления из рабочей зоны мешающих в конкретных условиях подбоек последние могут быть закреплены в вилках, установленных на рычагах с возможностью поворота вокруг осей, перекрещивающихся с осями поворота рычагов.

Для уменьшения нагрузки на тяги и шатунные подшипники вибропривода агрегат может содержать упругие элементы, установленные между рамой агрегата и корпусами гидроцилиндров.

Использование предлагаемого изобретения позволит создать универсальный подбивочный агрегат для работы на пути и стрелочных переводах, способный уплотнять балласт под четырьмя шпалами за цикл при массе и сложности конструкции, незначительно отличающихся от соответствующих характеристик агрегата, уплотняющего балласт под двумя шпалами за цикл.

Возможная схема заявляемого подбивочного агрегата, вариант конструкции его гидроцилиндров и схема их функционирования показаны на фиг.1, 2, и 3.

Шпалоподбивочный агрегат (фиг.1) содержит раму 1, вибропривод 2, рычаги 3 и 4, вилки 5 и 6 с жестко закрепленными в них подбойками 1, установленные на рычагах 3 и 4 с возможностью поворота вокруг осей 8 и 9 приводами 10 и 11, причем на внутренних рычагах 3 установлено по две вилки с одной подбойкой на каждой, а на внешних рычагах 4 по одной вилке с двумя подбойками. Агрегат содержит также гидроцилиндры 12 и 13, корпуса которых тягами 14 связаны с виброприводом 2, и пружины 15, установленные между рамой 1 и корпусами гидроцилиндров 12 и 13. Вибропривод 2 и гидроцилиндры 12 и 13 расположены на одной оси, поэтому поскольку усилия на тягах 14 противоположны по направлению и практически равны по величине, коренные подшипники вибропривода почти полностью разгружены. Пружины 15 имеют жесткость, обеспечивающую собственную частоту колебаний подвижных частей, близкую к рабочей частоте вибропривода 2, благодаря чему нейтрализуется инерционная составляющая нагрузки на тяги 14 и шатунные подшипники вибропривода 2.

Каждый гидроцилиндр (фиг.2 и 3) содержит корпус 16 с осью 17, шарнирно соединяющей его с тягой 14 (фиг.1), два силовых поршня 18 и 19, штоки которых через шарниры 20 связаны с рычагами 3 и 4( фиг.1), и два дополнительных поршня 21 и 22, выполненных в виде стаканов.

Шпалоподбивочный агрегат перемещается путевой машиной и соответствующими приводами по строящемуся или ремонтируемому участку пути и последовательно останавливается для осуществления рабочего цикла в положениях, когда подбойки оказываются над шпальными ящиками (на фиг.1 показано положение шпалоподбивочного агрегата над ящиками шпал Ш₁, Ш₂, Ш₃, Ш₄ и Ш₅).

При работе всеми подбойками штоковые полости A₁ и А₂ (фиг.2 и 3) всех гидроцилиндров постоянно сообщаются с источником рабочей жидкости высокого давления Рп (на фиг.1, 2 и 3 не показан).

В исходном положении полости В также сообщаются соответствующим гидрораспределителем (не показан) с источником высокого давления Рп, а полости Б₁ и Б₂ сообщаются с открытым в атмосферу резервуаром. При этом силовые поршни 18 и 19 давлением Рп в полостях A₁ и А₂ прижимаются к донным частям дополнительных поршней-стаканов 21 и 22, на которые в противоположном направлении действует сила давления Рп в полостях В; в результате дополнительные поршни 21 и 22 силой, равной силе давления Рп на площадь поперечного сечения штоков силовых поршней 18 и 19 прижимаются к торцевым крышкам гидроцилиндров, а силовые поршни находятся в среднем положении см. фиг.2 и 3а. При этом подбойки 7 (фиг.1) расположены вертикально.

Далее при действующем виброприводе 2 шпалоподбивочный агрегат опускается соответствующим приводом (на приводимых фигурах не показан) до внедрения подбоек в балласт на требуемую глубину.

После этого полости Б₁ и Б₂ сообщаются с источником высокого давления Рп, силовые поршни 18 и 19 (фиг.2 и 3) при неподвижных дополнительных поршнях 21 и 22 движутся к положению максимального выдвижения (это положение показано на фиг.3б), и подбойки 7 уплотняют балласт под шпалами Ш₃ и Ш₄.

Затем полости Б₁ и Б₂ сообщаются с открытым в атмосферу резервуаром, а полость В с источником низкого давления Рн (Рн<<Рп, на фиг.1,2 и 3 источник не показан), поршни 18 и 19 сначала возвращаются к донным частям поршней 21 и 22 (фиг. 2 и 3а), а затем вместе с поршнями 21 и 22 движутся к положению минимального выдвижения (фиг.3в), соответственно подбойки сначала возвращаются в исходное положение, а затем уплотняют балласт под шпалами Ш₁, Ш₃ и Ш₅ (фиг.1).

Заканчивается рабочий цикл подачей давления Рп в полость В, в результате чего силовые поршни 18 и 19 вместе с дополнительными поршнями 21 и 22 (фиг.2 и 3) и подбойками 7 (фиг.1) возвращаются в исходное положение.

Одновременно с возвращением подбоек в исходное положение шпалоподбивочный агрегат поднимается до извлечения подбоек из балласта и перемещается в положение, при котором шпала Ш₄ оказывается на месте шпалы Ш₁. После этого агрегат снова опускается до требуемого внедрения подбоек в балласт, и рабочий цикл повторяется.

При работе подбивочного агрегата подбойками только внутренних рычагов 3 (фиг.1) вилки 6 поворачиваются приводами 11 (которые, в частности, могут быть и ручными), выводя соответствующие подбойки из рабочей зоны. Для исключения ненужного в этом случае расхода рабочей жидкости силовые и дополнительные поршни со стороны внешних рычагов могут быть зафиксированы в среднем положении соединением соответствующих полостей Б (фиг.2 и 3) с открытым в атмосферу резервуаром, а полостей А - с полостями В. В остальном рабочий цикл протекает аналогично описанному выше.

Формула изобретения

1. Шпалоподбивочный агрегат, содержащий раму, смонтированный на ней вибропривод, рычаги с установленными на них двусторонними подбойками и гидролинидры, входящие в кинематическую цепь, связывающую вибропривод с рычагами, отличающийся тем, что он снабжен тягами, соединяющими вибропривод с корпусами гидроцилиндров, а каждый гидроцилиндр содержит два силовых поршня, кинематически связанных с соответствующими рычагами, и два дополнительных поршня, выполненных в виде стаканов, во внутренних полостях которых размещены силовые поршни.

2. Шпалоподбивочный агрегат по п.1, отличающийся тем, что все подбойки или часть из них закреплены в вилках, установленных на рычагах с возможностью поворота вокруг осей, перекрывающихся с осями поворота рычагов.

3. Шпалоподбивочный агрегат по п.1, отличающийся тем, что он содержит упругие элементы, установленные между рамой и корпусами гидроцилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3