Шпалоподбивочная машина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К и АТВНТУ

Союз Советснн»

Соцнаннстнчевин»

Рееаубанк (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 2201.80 (2!) 2872800/29-11 (23) Приоритет — (32) 26. 02 ° 79 (31) A 1470/79 (33) Австрия (5l ) М. Кл.

Е 01 В 27/16

Гесударствекнмй кеювктст

СССР

АФЯЙВ6 нзОбфстсний а открыткй

Опубликовано 07.10,82. Бюллетень Яю 37

Дата опубликования описания 07.1082 (53) УДК 625 144 5 (088.8) (54) ШПАЛОПОДБИВОЧНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к устрой,ствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности, к устройствам для уплотнения балласта под шпалами.

Известна шпалоподбивочная машина, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром, по меньшей мере, один агрегат для уплотнения балласта под шпалами, включающий вибропривод и связанные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство для управления положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами l1 ).

Однако указанная машина не обеспечивает регулирование скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости, что снижает ее эффективность

Цель изобретения — повышение эффективности машины путем регулирования скорости перемещения агрегата для уплотнения под шпалами в вертикал ьной плоскости .

Для достижения этой цели шпалоподбивочная машина, содержащая самоходное шасси, на раме которого уста новлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром, по меньшей мере, один агрегат для уплотнения балласта под шпалами, включающий вибропривод и связанные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство для управления положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами, снабжена смонтированными на раме шасси блоком управления регулированием скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости, датчиком регулирования скорости перемещения укаэанного агрегата s вертикальной плоскости и электромагнитным золотником, при этом датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами выполнен в виде потенциометра, который через указанный блок управления и электромагнитный золотник

965364 блоком управления регулированием скоНа фиг.1 изображена шпалоподбивочная машина, общий вид; на фиг.2 — атрегат для уплотнения балласта под шпалами, вид сбоку; на фиг.3 — блок40 схема устройства для управления положением агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости и блока управления регулированием скорости перемещения в вертикальной плоскости этого агрегата.

Шпалоподбивочная машина содержит

45 самоходное шасси 1, на раме 2 которого установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром 3 агрегат 4 для уплотнения балласта под шпалами железнодогих его положения в вертикальной плоскости, которым соответствуют положения датчика 30, обозначенные а,6, В и рожного пути. Агрегат 4 содержит виб- ъ. Положение а соответствует верхнему положению агрегата 4, 6 — его положению на уровне головки рельса, s — поропривод 5 и связанные с ним через привод 6 поперечной подачи подбивоч" ные инструменты 7, которые при помощи шарниров 8 закреплены на раме 9

55 ложению агрегата 4 в момент его погружения в балласт, а ъ — предварительно выбранной глубине погружения инструментов 7 в балласт. Каждому из этих положений соответствует определенный агрегата 4. Агрегат 4 в вертикальной плоскости перемещается гидроцилиндром 3 по вертикальным направлякщим

10, жестко закрепленным на раме 2

60 выходной сигнал датчика 30, с помощью которого производится управление перемещением агрегата 4 в вертикальной плоскости.

Блок 26 управления регулированием скорости перемещения агрегата 4 для шасси 1. Инструменты 7 совершают цангообразные колебания в.направлении стрелок A .

На раме 2 смонтированы кабины 11 и 12 операторов и силовая установка, б5 связан с гидроцилиндром перемещения. этого агрегата в вертикальной плоскости, а указанный блок управления включает дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с датчиком положения агрегата для уплот- 5 нения балласта под шпалами, а второй через элемент задержки — с датчиком регулирования скорости перемещения указанного агрегата.

Кроме этого, электромагнитный зо- )0 лотник выполнен дросселирующим, исполнительный элемент его соединен с двумя электромагнитами, соединенными с соответствующим выходом блока уп равления, а полости золотника соеди нены с соответствующими полостями гидроцилиндра перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости.

Причем, выход дифференциального усилителя соединен через усилитель с первым входом второго дифференциального усилителя, а второй вход последнего подключен к элементу сравнения, при этом выход второго дифференциального усилителя через усилитель мощности и переключатель связан c соответствующим электромагнитом указанного золотника.

Кроме этого, машина снабжена смонтированным на раме шасси цифровым указательным устройством, соединяемым с одним из указанных датчиков и рости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в верти- .. 35 кальной плоскости.

13 машины. Одна из ходовых тележек

14 машины оснащена приводом 15. На раме 2 также смонтировано устройство

16 для подъемки и рихтовки пути, переставляемое в вертикальной плоскости гидроцилиндром 17 и включающее опорные ролики 18 и подъемные ролики 19, захватывакщие головку рельса снизу и снаружи колеи. Для приложения к рельсу боковых рихтующих усилий устройство 16 перемещается поперек пути гидроцилиндрами (не показаны). Машина оснащена нивелирующей системой, .состоящей из визирной проволоки 20, связанной с индикаторными органами 21 и 22. Индикаторный. орган 22, расположенный вблизи агре-. гата 4, несет на.верхнем конце измерительный элемент 23, выполненный в виде потенциометра, который позволяет определить отклонение положения рельса пути по высоте относительно визирной проволоки 20 и который управляет устройством 16, выправляющим путь в профиле.

В кабине 11 смонтчрованы цифровое указательное устройство 24, устройство 25 для управления положением аг-. регата 4 в вертикальной плоскости и блок 26 управления регулированием скорости перемещения агрегата 4 в, вертикальной плоскости. Устройство

25 через напорный трубопровод 27 соединено с силовой установкой 13, а через управляющие трубопроводы 28 и

29 — с полостями гидроцилиндра 3.

Устройство 25 включает датчик 30 положения агрегата 4 в вертикальной плоскости, выполненный в виде потенциометра. Датчик 30 смонтирован на раме 2 вблизи агрегата 4 и содержит вертикальный направляющий стержень

31, установленный на нем ползун 32, взаимодействующий с установленным на раме 9 поводком 33. Ползун 32 связан с канатной системой 34, от верхнего блока которой производится вращение потенциометра 35, который через трубопровод 36 соединен с устройством 25 .

На фиг.2 изображен агрегат 4, а пунктирными линиями показаны три дру965364 уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости содержит дифференциальный усилитель 37, один вход которого через усилитель 38 связан с датчиком 30. Усилитель 38 соединен с звеном 39 установки нуля. Второй вход дифференциального усилителя 37 соединен через переключатель 40 и элемент 41 задержки сигнала по времени с датчиком 42 заданной глубины погружения инструментов 7. Вслед за 10 дифференциальным усилителем 37 в параллельной схеме включены предназначенные для процесса подъема регулируемый усил тель 43, а для процесса опускания усилитель 44, которые по выбору через переключатель 45 связаны с первым входом второго дифференциального усилителя 46. Второй вход этого дифференциального усилителя 46 нагружается сигналом сравнения делителя напряжения 37. В параллельной схеме для обоих входов второго дифференциального усилителя 46 предусмотрен нулевой переключатель 48, который управляет через переключатель

49 реле 50 с переключающим контактом 51.

Вслед за вторым дифференциальным усилителем 46 включена ступень мощности 52, которая через переключатель

53 по выбору соединяется с одним из двух выходов 54 и 55 соответственно регулирующего и управляющего устройства 25.

Устройство 25 также включает переключающие органы для самостоятель- зз ного осуществления рабочих процессов, например, процесса выправки пути и начала уплотнения балласта.

В качестве переключающего органа предусмотрен для процесса подъемки 4ц пути триггер 56 Шмитта с регулируемым уровнем срабатывания, который нагружается направляемым через усилитель 38 управляющим сигналом датчика 30. Этот триггер 56 Шмитта управ45 ляет реле 57 с помощью установленного в контуре управляющего тока устройства 16 переключающего контакта 58.

В качестве переключающего органа для начала уплотнения балласта предусмотрен следующий триггер 59

Шмитта, один вход которого также нагружен направляемым через усилитель

38 управляющим сигналом датчика 30, а второй вход непосредственно связан с датчиком 42. Триггер 59 Шмитта управляет реле 60 с помощью установленного в контуре управляющего тока приводов 6 поперечной подачи инструментов 7 переключающего контакта 61.

На фиг.3 обозначены все переключатели 40, 45, 49 и 53 в положении для подъема агрегата 4. Для того, чтобы привести зти переключатели в положение для опускания агрегата, предусмотрено реле 62, управляемое через нож- 4 ную педаль 63 оператором машины, с которым подвижно соединены переключатели 40, 45, 49 и 53, как показано пунктирными линиями.

Через !переключатель 64 указательное устройство 24 может или нагружаться направляемым через усилитель

38 управляющим сигналом датчика 30, или непосредственно соединяться с датчиком 42. Блок 26 включает электромагнитный золотник 65, который че-. рез напорный трубопровод 66 нагружа" ется гидравлической рабочей жидкостью, поступающей с помощью насоса 67 из резервуара 68. Сливной трубопровод рабочей жидкости обозначен позицией

69. Выходы золотника 65 соединены Через трубопроводы 28 и 29 соответственно с бесштоковой и штоковой полостями гидроцилиндра 3. Управление подачей рабочей жидкости в полости гйдроцилиндра 3 производится через выходы 54 или 55 устройства 25.

Машина работает следующим образом.

В процессе подготовки к опусканию агрегат 4 находится в положении а(фиг.2). Датчик 42 отрегулирован на желаемую глубину погружения (положение, фиг.2). Показание нулевой величины регулируется .с помощью звена

39 на заранее определенный уровень, например на положение 6 .Лежащие выше по высоте положения показываются на указательном устройстве 24 как поло-. жительные величины, ниже лежащие положения — как отрицательные величины. Уровень срабатывания обоих триггеров 56 и 59 Шмитта отрегулирован на заданные величины, т.е. на те положения по высоте, в которых должен начинаться процесс подъема пути и процесс уплотнения балласта. Далее с помощью делителя напряжения 47 подается сигнал сравнения на второй дифференциальный усилитель 46. Этот сигнал сравнения выбран таким, что усиленный в ступени мощности 52 выходной сигнал второго дифференциального усилителя 46 покрывает потребность в токе предназначенного для процесса опускания регулирующего магнита золотника 65 для минимального подводимого потока рабочей жидкости через трубопровод к бесштоковой полости . гидроцилиндра 3.

Мягкое трогание с места агрегата

4 иэ верхнего конечного положения.

3а счет приведения в действие ножной педали 63 оператором машины все переключатели 40, 45, 49 и 53 приводятся в положение "Опускание". Одновременно вводится сравнение поступающей от датчика 30 величины с заданной величиной датчика 42. Заданная величина подается на второй вход первого дифференциального усилителя 37 не тотчас же на всю ее величину, а

965364

5 !

О

2S

6S постепенно возрастающей за счет заданной элементом 41 временной функции. Между фактической и заданной величинами возникает возрастающее напряжение разности в первом дифференциальном усилителе 37, которое через усилитель 44, второй дифференциальный усилитель 46, ступень, мощности 52, выход 54 и трубопровод 70 управляет регулирующим магнитом для опускания с увеличивающейся силой тока. Вследствие этого к бесштоковой полости гидроцилиндра 3 через трубопровод 28 подводится постепенно увеличивающееся количество рабочей жидкости, так что шток гидроцилиндра 3 вместе с рамой 9 движется вниз с увеличивающейся скоростью. Как только разность между фактической и заданной величиной достигает максимума, золотник 65 полностью открыт и шток гидроцилиндра 3, а соответственно, и агрегат 4 достигают максимальной скорости опускания. Таким образом, датчик 42 и элемент 41 образуют датчик регулирования скорости перемещения агрегата

4 в вертикальной плоскости.

Процесс выправки пути; Как только разность между фактической и заданной величинами превышает уровень срабатывания триггера 56 Шмитта, сердечник реле 57 втягивается и замыкает контакт 58. Тем самым устройство 16 включается, и путь выправляется в профиле и плане непосредственно перед агрегатом 4 для уплотнения балласта под шпалами. Агрегат 4. между тем проходит нулевое положение 6 и достигает положения в, в котором начинается процесс погружения инструментов

7 в балласт пути.

Процесс погружения и замедления (демпфирования) процесса опускания агрегата 4. При достижении определенного положения по глубине (например, приблизительно 120 мм выше желатель" ной, предварительно отрегулированной на датчике 42 глубины погружения) открытое положение золотника 65 регулируется в обратном направлении от максимальной до минимальной величины, соответствующей сигналу сравнения делителя напряжения 47. Протекание жидкости через золотник 65 и трубопровод 28 к бесштоковой полости гидроцилиндра 3 уменьшается при этом до минимальной величины. В момент точного совпадения фактической величины с заданной величиной (нулевая разность) срабатывает нулевой пере» ключатель 48 и переключает управляющий ток для золотника 65 полностью до нуля. Золотник 65 прекращает подводиьый поток рабочей жидкости через трубопровод 28 к бесштоковой полости гидроцилиндра 3, и агрегат 4 останавливается беэ ударов с точнос..тью до миллиметра в положении Ъ, т.е. на предварительно заданной величине погружения.

Начало процесса уплотнения балласта. Как только разность заданной и фактической величин превышает уровень срабатывания триггера 59 .

Шмитта, происходит управление реле 60 и эа счет заьикания переключающего контакта 61 начинается процесс уплотнения балласта. При применении триггера 59 Шмитта с регулируемым уровнем срабатывания начало процесса уплотнения балласта может при известных условиях так предварительно смещаться, что приводы 6 поперечной подачи инструментов 7 срабатывают уже эа несколько сантиметров до достижения предварительно заданной глубины погружения (положение Ъ, фиг.2) для самого нижнего положения инструментов 7. За счет этого облегчается при очень жестком балласте проникновение инструментов 7 до предварительно заданной глубины так, что не может произойти никакой существенной потери времени.

Возврат агрегата 4 в верхнее конечное положение. За счет освобождения ножной педали 63 или автоматической команды на вывод агрегата 4 все переключатели 40, 45, 49 и 53 реверсируются в показанное на фиг.3 положение для "подъема" .агрегата 4. 3аданная заранее величина верхнего конечного положения, постепенно возрастая, через предназначенный для процесса подъема элемент подается на второй вход первого дифференциального усилителя 37. Тем самым также при подъеме агрегата происходит мягкое трогание с места иэ нижнего конечного положения (положение ъ ). Перед достижением положения а движение вверх агрегата 4 аналогичным процеСсу опускания образом замедляется, соответственно демпфируется через второй дифференциальный усилитель 46 так, что и при дрстижении верхнего конечного положения обеспечивается свободная от ударов остановка агрегата 4.

Во время работы положение агрегата 4 может периодически контролироваться на указательном устройстве 24.

Шпалоподбивочная машина позволяет точно выдерживать необходимую глубину погружения подбивочных инструментов в балласт даже при различных фракция-. балласта, обеспечивая при этом оптимальное регулирование скорости перемещения подбивочных инструментов, что повышает ее эффективность

Формула изобретения

1. Шпалоподбивочная машина, содержащая самоходное шасси, на раме

965364

2» !! z5 !!! 29

3 которого установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром по меньшей мере один агрегат для уплотнения балласга под шпалами, включающий вибропривод и связанные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство для управления .положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик.положения агрегата для уплотне- !О ния балласта под шпалами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности путем регулирования скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпа- 15 лами в вертикальной плоскости, она снабжена смонтированными на раме шасси блоком управления регулированием скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпа- ъО лами в вертикальной плоскости, датчиком регулирования скорости перемещения указанного агрегата в вертикальной плоскости и электромагнитным золотником, при этом датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами выполнен в виде потенциометра, который через укаэанный блок управления и электромагнитный золотник связан с гидроцилиндром перемещения этого агрегата в вертикальной плоскости, а указанный блок управления включает дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с датчиком положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами, а второй З5 через элемент задержки — с датчиком регулирования скорости перемещения укаэанного агрегата.

I (., I

2. Машина по п.1, о т л и ч. а ю— щ а я с я тем, что электромагнитный золотник выполнен дросселирующим, исполнительный элемент его соединен с двумя электромагнитами, соединенными с соответствующим выходом блока управления, а полости золотника соединены с соответствующими полостями гидроцилиндра перемещения агрегата для уплотнения балласта Под шпалами в вертикальной плоскости.

3. Машина по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что выход дифференциального усилителя соединен через усилитель с первым входом второго дифференциального усилителя, а второй вход последнего подключен к элементу сравнения, при этом выход второго дифференциального усилителя через усилитель мощности и переклю- чатель связан с соответствующим электромагнитом указанного зОлотника.

4. Машина по пп.1-3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена смонтированным на раме шасси цифровым указательным устройством, соединяемым с одним из указанных датчиков н блоком управления регулированием скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент OrlA »» 3545384, кл. 104-7, 08.12.70 (прототип).