Машина для уплотнения балластного слоя под шпалами железнодорожного пути

 

Союа Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

g flkfÈÈÒÓ (61) дополнительный к патенту (22} Заявлено 12.1073 (21) 1971145/29-11 (23) Приоритет — (32) 13. 10. 72 (31} А 8816/72 (33} Австрия

<и 8 93140 (51) N. Кл.

Е 01 В 27/16

1ЪаударстюныВ камитат

СССР пв девам ваааратеаий и аткрытии

Опубликовано 241281. Бюллетень № 47 (53) УДК 625.144. .5(088.8) Дата опубликования описания 23.1281 (72) Авторы иаобрЕтения

Иностранцы

Франц Плассер, Иозеф Тойрер, Эгон Шуберт (Австрия) Рисбергер

1 !

Клаус

Иностранная фирма

"Франц-Плассер Банбаумашинен-Индустригез (Австрия) йД лльшафт мбХ" (71) Заявитель с.;, (54) ММЧИНА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТНОГО СЛОЯ

ПОД ШПАЛАМИ 11ЯЛЕЗНОДОРОБНОГО ПУТИ

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к устройствам для уплотнения балластного слоя. 5

Известна машина для уплотнения балластного слоя под шпалами железнодорожного пути, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлено устройство для динамического 1р нагруження пути, включающее в себя воздействующие на рельсовый путь силовые цилиндры нагружения и упоры, размещенйые с обеих сторон от продольной оси машины, и возбудители ..15 колебаний 1.11 °

Недостатком машины является то, что оиа не обеспечивает равномерного: и стабильного уплотнения балластного слоя железнодорожного пути. 20 г

Цель изобретения — повышение качества уплотнения. !

Для достижения этой цели машина снабжена устройством для контроля за положением пути, включающим в себя д измеритель разности между заданным и действительным положениями пути ю смонтированным на раме шасси, цепью управления для связи устройства для контроля за положением пути с силовыми цилиндрами нагружения и возбудителями колебаний, а устройство для динамического нагружения пути снабжено тележкой, закрепленной на штоках упомянутых силовых цилиндров, а упоры выполнены в виде роликов с

V-образной канавкой на поверхности катания и установлены, по меньшей мере, на одной оси, закрепленной на тележке, с возможностью перемещения силовыми цилиндрами вдоль своей оси.

Кроме этого, возбудители колебаний закреплены на тележке. Ролики закрепленът на противоположных концах,. по меньшей мере, двух параллельных осей. При этом ролики, размещенные с одной иэ сторон от продольной оси машины, жестко закреплены на осях.

Оси роликов установлены на коромыс893140 4

55 лах, шарнирно закрепленных на тележке. Причем, машина снабжена тягой, концы которой шарнирно закреплены на раме шасси и на тележке. Цепь управления содержит мостовую схему, в диагональ которой включен дифференциальный усилитель, связанный с силовыми цилиндрами нагружения и возбудителями колебаний через электромагнитный вентиль.

На фиг. 1 схематически изображена машина для уплотнения балластного слоя под шпалами железнодорожного

1 пути, вид сбоку, на фиг. 2 - то же, причем устройство для динамического !5 нагружения пути включает в себя те" лежку; на фиг. 3 — разрез А"А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 — устройство для динамического нагружения пути, вид сбоку; на фиг. Ь вЂ” то же, вид сверху; на фиг. 7 — разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 8 — разрез Г-Г на фиг. 6 ;. на фиг. 9-13 — варианты выполнения устройства для динамического нагружения пути; на фиг. 14 — то же, когда горизонтальные колебания передаются на шпалы; на фиг, 15 — схема цепи управления для связи устройства для контроля за положением пути с силовыми цилиндрами era нагружения; на фиг. 16-17 — схемы управления часто той возбудителя колебаний в зависимости от положения пути на фиг.1819 — схемы управления амплитудой

35 колебаний в зависимости от положения пути; на фиг. 20 — схема цепи управ, ления для одновременного управления силовыми цилиндрами нагружения и амплитудой колебаний в зависимости от положения пути на фиг. 2l — схе- матически изображена машина, включающая дополнительно путеподъемиик и подбивочные инструменты.

Машина для уплотнения оалластного слоя под шлапами железнодорожного пу" ти содержит самоходное шасси, на раме 1 которого установлено устройство для динамического нагружения пути, включающее в себя воздействующие на рельсы пути силовые цилиндры 2 нагружения и упоры, выполненные в виде роликов 3 с Н-образной канавкой на поверхности катания и установленные, по меньшей мере, на одной оси, закреппенной на тележке 4. Ролики

3 размещены с обеих сторон от продольной оси MBIIIHHbI над рельсами 5.

Машина также содержит устройство для контроля за положением пути, включающее датчики 6 и 7, которые опираются на рельсы 5 нижними конца:ми, а на верхних концах несут прямую линию 8, например натянутую прово локу, которая служит базисом для определения положения пути по уровню.

С помощью измерителя 9 может быть измерено расстояние от рельса 5 до пинии 8, для этого на измерителе 9 закрепляют щуп, выполненный B виде вилки, На нижнем конце измерителя 9 закрепляют нажимной ролик 1О, который прижимается к рельсу 5 силовым цилиндром.ll. При помощи ролика 10 измеряется расстояние от рельса 5 до линии 8. Тележка 4 опирается на ходовые колеса 12, прижимается цилиндрами 2 к рельсам 5, при этом колеса 12 служат одновременно и в качестве нажимных родиков, соответствующих ролику 10. На машине закреплено устройство 13 для выправки пути в плане. Между колесами 12 тележки

4 на оси !4 закреплена пара роликов

3, охватывающих головки рельсов 5.

На оси 14 закреплены вибраторы 15, например безинерционные возбудители, сила колебаний которых действует в горизонтальной плоскости и переда-. ется через ролики 3 на рельсы 5, а следовательно, и на железнодорож- ный путь.

На тележке 4 (фиг.5-8) на осях 16 закреплены колеса 12. Над осями 16 перпендикулярно расположены цилиндры

2, шарнирно закрепленные на тележке

4 и на раме 1 машины. На тележке 4 закреплены поперечные балки 17, а между ниии смонтирована подвижная при помощи короиысел 18 коробчатая балка

19, на которой установлены вибраторы 15, например .безинерционные воз, будители колебаний. На обоих концах балки 19 установлены подшипники 20, в которых закреплены ролики 3, прижимаемые силовыми цилиндрами 21 к рельсам 5. Балка !9 может перемещаться в вертикальной плоскости относительно тележки 4 при помощи коромысел 18 цилиндров 21.

Для предотвращения перемещений тележки 4 относительно машины установлена тяга 22, шарнирно закрепленная

ыа раме 1 тележки 4.

Шток цилиндра 2 (фиг.7) может быть связан с вибратором 15 через

I упругий элемент 23, например тарельством 33. Благодаря подводу или отводу рабочей среды по трубопроводам

34 и 35 коромысла 32 поворачиваются друг относительно друга, а ролики 3 устанавливаются по ширине колеи.

Ролики 3 (фиг.13) могут шарнирно закрепляться на тележке 4. Рычаги

36 шарнирно закрепляют на промежуточном элементе 37, Ролики 3 устанавливаются по ширине колеи (одно из положений ролика 3 показано пунктиром). Горизонтальные колебания (фиг.14) передаются на торцы шпал, уложенных в путь. Коромысла 38 шарнирно закреплены на балке 39, несудей вибратор 15. Верхние концы коромысел 38 связаны с раздвигающим устройством 40, а нижние их концы через упоры 41 - со шпалами.

Цепь управления содержит мостовую схему, включающую в себя потенциометр 24, перемещающийся относительно линии 8 при помощи вилки 25, в диагональ мостовой схемы включен дифференциальный усилитель 42, связанный с электромагнитным вентилем

43. Снимаемое с потенциометра 24 значение напряжения уменьшается от необходимого значения, соответствующего необходимому положению пути по уровню, пропорционально действительно-. му его положению. Это значение напряжения подается на усилитель 42 и там сравнивается.

Поступающий сигнал сравнения усиливается и появляется на выходе уси- лителя в виде сигнала напряжения или тока, который пропорционален разности между необходимым и действительным положениями железнодорожного пути по уровню. Этот усиленный выходной сигнал используется для управk ления электромагнитного вентиля 43, ограничивающего давление рабочей среды, поступающей в силовые цилиндры 2 и 11 от насоса 44.

В цепи циркуляции среды, передав рей давление насоса 44, лежит, кроме того, управляющий золотник 45, посредством которого приток среды, передающей давление, к цилиндрам 2 и 1 1 прерывается, если выходной сиг нал из усилителя 42 достигает значение нуля и тем самым указывает, что необходимое положение железнодорожного пути по уровню достигнуто. В цепи тока, в которой лежит ограничивающий давление электромагйитный вентиль, включен измерительный при5 893140 Ь ратую пружину, а вибратор 15 может быть установлен на тележке 4, причем вибраторов 15 может быть несколько.

Если создаваемую вибратором 15 силу колебаний выбрать равной максималь- 5 ной силе прижатия, создаваемой цилиндром 2, то на путь будет действовать пульсирующая нагрузка, которая колеблется между нулем и удвоенным значением силы давления цилиндра 2. 10

Измеритель 9 несет потенциометр 24, связанный с вилкой 25, охватывающей линию 8. Каждый подшипник 20 (фиг.8) жестко соединен с блоком 26. Два блока 26 связаны между собой проме-, О жуточным элементом 27, концы которого шарнирно закреплены на блоках 26.

Такое соединение роликов 3 обеспечивает точную установку их по ширине колеи. 20

Ролики 3 (фиг.9) могут быть за, креплены на оси 14 на постоянном расстоянии друг от друга, при этом реборды роликов 3 при работе исти раются так, что охватывают головки 25 рельсов. Вибраторы 15 передают колебания как показано стрелками, причем вертикальные колебания компенсируются и остаются лишь горизонтальные колебания, что дает возможность щ настройки устройства для динамического нагружения пути как на различную ширину головок рельсов, так и на различную ширину колеи.

Две параллельные оси 14 (фиг.10) несут на своих противолежащих концах по ролику 3 и колесу f2 без реборды.

При таком расположении роликов 4 и колес 12 необходимо, чтобы вибраторы 15 вращались синхронно и син- ® фазно. Оси 14 расположены так, что могут быть независимо друг от друга передвинуты, а ролики 3 взаимодействуют с обеими боковыми частями головок рельсов, что способствует лучшей передаче колебаний на путь.

Ролик 3 (фиг,11) может перемещаться силовым цилиндром 28 вдоль оси 14 благодаря подводу или отводу рабочей среды в трубопроводы 29 и 30 или из них. Устройство 31 состоит из электромагнитного вентиля двойного действия, блокирующего вход или выход рабочей среды в цилиндр 28.

Ролики 3 (фиг.12) закреплены на нижних концах коромысел 32, шарнир55

go закрепленных на поперечной балке тележки 4. Верхние концы коромысел

32 соединены с перемещающим устрой893140

20 бор 46 (амперметр), с которого имеется возможность считывать величину выходного сигнала из усилителя 42, так что вследствие этого делается наглядной необходимая степень осадки пути (понижение его уровня).

Потенциометр 24 (фиг.16) включен в мостовую схему, напряжения моста сравниваются в усилителе 42 и разностный сигнал усиливается. Выход- 10 ной сигнал усилителя, который опять пропорционален разности между действительным и необходимым положения. ми железнодорожного пути по уровню, используется для перемещения электромагнитного вентиля 43 количественной регулировки. Он регулирует протекающее количество среды, передающей давление, в гидравлической системе 47, в которой находятся подающий насос 44 и гидравлический мотор

48, для привода вибраторов. Для рабочей среды гидравлической системы

47 имеется резервуар 49. Благодаря изменению протекающего количества среда, передающей давление, в единицу времени изменяется также число оборотов гидравлического мотора 48 и, вследствие этого, изменяется также режим приводимого в действие от него вибратора. Если бы, например, к началу рабочего процесса при определенной разности между необходимым н действительным положениями железнодорожного пути по уровню частота колебаний была близка к резонансной точке пути, то она теперь передвинется с растущим приближением к необходимому по высоте уровню из резонансной точки.

Для управления частотой (фиг.l?)

40 также необходимы соотносительная прямая линия 8, вилка 25, потенциометр 24, мостовая схема и усилитель

42. Но вместо гидравлической системы 47 имеется электрическая цепь 50 тока, в которой в качестве приводного мотора 51 для вибратора используют двигатель постоянного тока с шунтовой обмоткой. Мотор 51 двигателя постоянного тока содержит обмотку 52 возбуждения. В цепи возбуждения установлен регулирующий реостат .

53, ползунок которого перемещается от электрического серводвигателя 54.

Серводвигатель благодаря усилен-, 55 ному выходному сигналу усилителя 42, который пропорционален разности между действительным и необходимым поло1 жениями железнодорожного пути по уровню, приводится в действие так, что он соответственно пропорционально перемещает ползунок реостата 53 и вследствие этого изменяет его сопротивление в цепи возбуждения мотора 51. В результате изменяется число оборотов мотора 51 и, следовательно, частота колебаний, создаваемая вибратором (возбудителем колебаний), приводимым в действие от него. Возможно при соответствующем усилении выходного сигнала усилителя 42 непосредственно, т.е. без промежуточного включения серводвигателя 54, использовать его для изменения положения реостата в цепи возбуждения.

Две раздельные цепи тока и II (фиг.18) предусмотрены для приводных двигателей 55 и 56 вибратора (возбудителя колебаний). Цепи тока и ll могут быть включены выключателями

5? и 58. Если в качестве выключателей 57 и 58 использовать контакторы

59 и 60, то они могут приводиться в действие механически, непосредственно от кулачкового выступа 61 измерительного устройства, Кулачковый выступ укреплен на включающей штанге измерительного устройства. Включающая штанга постоянно следует по прямой линии 8, так что кулачковый выступ 61 всегда находится на постоянном расстоянии от прямой линии 8, Включающие контакторы 59 и 60 способны передвигаться вместе с действующими на железнодорожный путь нажимными роликами 10 или колесами

12 (фиг.1 или 2) так, что их вертикальное расстояние от кулачкового выступа 61 является также величиной расстояния железнодорожного пути от прямой линии 8.

Если железнодорожный путь лежит на расстоянии нормального порядка величины над необходимым уровнем, то при помощи кулачкового выступа 61 действует исключительно контактор

60 и, следовательно, вращается лишь вызывающий колебания двигатель цепи тока II. Однако, если имеется особенно сильное превышение, то контактор 59 находится также в пределах кулачкового выступа 6! так, что включается дополнительно двигатель цели тока и амплитуда колебаний, например, удваивается.

Этот принцип может осуществляться гидравлически (фиг.!9). Здесь также

893140

5 !

О

40

55 имеются прямая линия 8, измерительное устройство с кулачковым выступом 61, включающие контакторы 59 и

60. Для привода, например, двух возбудителей колебаний предусмотрены гидравлические моторы 62 и 63, которые расположены в гидравлических цепях !II u IV и приводятся в действие от подающих насосов 64 и 65. Между резервуарами 66 и подающими насо. сами 64 и 65 находятся действукпцие электрические управляющие заслонки

67 и 68, которые способны включаться при помощи включающих контакторов

59 и 60. Таким образом, при помощи включающих контакторов в зависимости от величины понижения железнодорожного пути включаются друг за другом гидравлические цепи !II и IV, Варианту выполнения цепи управления, при котором ступенчато подключаются или отключаются дополнительный возбудитель колебаний для повышения амплитуды колебаний, а также дополнительный силовой цилиндр для повыше.— ния силы. давления (фиг.20), входная цепь управляющей схемы соответствует схеме по фиг.15-17, так как предусмотрены следящая за линией 8 вилка

25 и действующий от нее потенциометр

24, который расположен в мостовой схеме, усилитель 42, который сравнивает снимаемый с потенциометра 24 сигнал с эталонным "необходимым" значением и усиливает разностный сигнал. Выходной сигнал усилителя 42 подается на логический элемент 69, который классифицирует выходной сигнал на отдельные ступени сигнала.

Происходит классификация на три ступени, посредством которых три различные, способные действовать электромагнитно, управляющие заслонки

70-72 для гидравлических моторов

73-75 могут быть друг за другом включены в гидравлическую цепь. Кроме этого,.в гидравлической цепи предусмотрены три действующие электромагнитно, уменьшающие давление вентиля

76-78, от которых коррелируется один из трех силовых цилиндров 79-81.

Если имеется выходной сигнал из усилителя 42 соответствующий относи- тельно низкой разности между действительным и необходимым положениями железнодорожного пути по уровню, то классифицирование идет лишь в одной ступени логического элемента 69. !

Следовательно, управляются также

l0 лишь двигатель и силовой цилиндр. Если выходной сигнал из усилителя

42 превышает ближайшую высоту или ближайшую более высокую границу ступеней, то соответственно происходит подключение дальнейших силовых цилиндров и возбудителей колебаний.

Отдельные ступени логического элемента могут коррелировать возбудитель колебаний и/или силовой цилиндр с различной амплитудой или же силой давления, так что здесь также возможно известное дифференцирование параметров. Кроме этого, можно предусмотреть, чтобы возбудитель колебаний и силовой цилиндр могли быть управляемыми независимо друг от друга через логический элемент 69.

Машина может быть оборудована подбивочным инструментом 82 и путеподьемником 83 (фиг.1). Между ходовыми тележками машины установлена тележка 4, несущая соответствующие ролики и связанная с устройством для контроля за положением пути. Одной такой машиной можно приподнять и подбить железнодорожный путь, причем устанавливается степень необходимого или желаемого понижения пути и приводимый в колебания участок железнодорожного пути, по меньшей мере, в одном месте при помощи действующей силы нагружения пути стабилизируется в необходимом положении пути.по уровню.

Формула изобретения

1. Машина для уплотнения балластного слоя под шпалами железнодорожного пути, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлено уст ройство для динамического нагружения пути, включающее в себя воздействующие на рельсы пути силовые цилиндры нагружения и упоры, размещенные с обе- их сторон от продольной оси машины, и возбудители колебаний, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества уплотнения, она снабжена устройством для контроля за положением пути, включающим в се. бя измеритель разности между заданным и действительным положениями пути и смонтированным на раме шасси, цепью управления для связи устрой893140

Фиг. 2 ства для контроля эа положением пути ,с силовыми цилиндрами нагружения и с возбудителями колебаний, а устрой,ство для динамического нагружения пути снабжено тележкой, закрепленной на штоках упомянутых силовых цилиндров, а упоры выполнены в виде роликов с V-образной канавкой на поверхности катания и установлены, по меньшей мере, на одной оси, закрепленной на тележке, с возможностью перемещения силовыми цилиндрами вдоль своей оси.

2. Машина по п.1, о т л и ч а ю— .щ а я с я тем, что возбудители колебаний закреплены на тележке.

3. Машина по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ролики закреплены на противоположных концах, по меиьшей мере, двух параллельных осей.

4. Машина по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ролики раз— мещенные с одной из сторон продольной оси машины, жестко закреплены на осях.

5. Машина по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что оси роликов установлены на коромыслах, шарнирно закрепленных на тележке.

6. Машина по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена тягой, концы которой шарнирно

1в закреплены на раме шасси и на тележке. . 7. Машина по пп. 1-б, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что цепь управления содержит мостовую схему, в диагональ которой включен дифференциальный усилитель, связанный с силовыми цилиндрами нагружения и возбудителями колебаний через электромагнитный вентиль.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции У 2117228, кл. E 01 В 27/00, 21.07.72 (прототип).