DK174873B1 - Kontinuerlig kørbar sporarbejdsmaskine til komprimering af et spors skærveballastlag - Google Patents

Description

DK 174873 B1

Opfindelsen angår en kontinuerligt kørbar sporarbejdsmaskine til komprimering af et spors skærveballasti ag og med en trækmotor og en på kørestellet understøttet maskinramme, der har mindst ét over drev betjent højdeindstilleligt sporstabiliseringsaggregat, der omfatter 5 rulleværktøjer, der ved hjælp af ekspanderdrev kan bringes i anlæg mod skinneindersiderne og ved hjælp af vibratorer kan sættes i i svingninger, og rettedrev, samt med et nivelleringssystem, der omfatter et basisreferenceorgan og en på sporet kørbar målehjulaksel ' med en højdemåleværdi føl er.

10

En sådan kontinuerligt kørbar som sporstabilisator betegnet sporarbejdsmaskine til komprimering af skærveballasti åget kendes allerede fra beskrivelsen til østrigsk patent nr. 345 881. Mellem maskinens ved hver sin ende anbragte kørestel er der anbragt et højdeindstil-15 leligt sporstabiliseringsaggregat, der ved hjælp af flangeruller kan fremføres på sporet og ved hjælp af ved skinnernes ydersider anbragte og i sideretningerne svingbare skivehjul kan bringes i formsluttende indgreb med sporets skinner. Disse flangeruller og skivehjul betegnes sædvanligvis som rulleværktøjer. Til optagelse af 20 sporspi 11erummet kan sporstabiliseringsaggregatets flangeruller trykkes mod skinnernes inderside ved hjælp af ekspanderdrev. Ved hjælp af to med maskinrammen forbundne lodrette hydraulikdrev kan stabiliseringsaggregatet, der ved hjælp af vibratorer sættes i vandrette på tværs af maskinens længderetning forløbende svingnin-25 ger, påføres en regulerbar statisk belastning. Derved opnås der under sporstabilisatorens kontinuerlige arbejdskørsel fremad i forbindelse med den statiske belastning en sænkning af sporet og en komprimering af skærveballasti åget. Sænkningen af sporet sker ved hjælp af et af to udspændte tråde dannet ni velleringsreferencesy-30 stem.

Fra beskrivelsen til østrigsk patent nr 343 165 kendes endvidere en med den sporunderstopningsmaskine koblet sporstabilisator med til et , stabiliseringsaggregat hørende rettedrev til opretning af sporet.

35 Ved anvendelse af et sædvanligt referencesystem, der strækker sig over begge maskinerne, og hvis trådstreng uden spillerum føres mod sporets styreskinne, kan sporets stilling optegnes i et registreringsapparat. I tilfælde af restfejl i sporet kan disse elimineres ved anvendelse af rettedrevene. Dette kendte referencesystem er især 2 DK 174873 B1 beregnet til sporunderstopningsmaskinen, men omfatter i dette tilfalde begge maskinerne.

Endvidere kendes fra beskrivelsen til østrigsk patent nr. 380 280 en 5 kontinuerlig kørbar sporarbejdsmaskine med en leddelt maskinramme.

Dennes i arbejdsretningen forreste del er udformet som en sporun-derstopningsmaskine med en i forhold til denne længdeforskydelig Λ værktøj sramme med sporunderstopningsaggregater og sporhævningsaggregater og retteaggregater. På den bageste del af maskinrammen er 10 der anbragt to sporstabiliseringsaggregater, mellem hvilke der er anbragt en højdeforskydelig, med en højdemåleværdi føl er forsynet målehjul aksel, der føres på sporet. Fra den forreste til den bageste ende af maskinrammen strækker der sig en i forhold til maskinens tværretning i midten anbragt udspændt trådstreng i et rettereferen-15 cesystem. Denne trådstreng samvirker med en i området ved under stopningsaggregaterne anbragt pil højdemåleføl er, således at sporets tværforskydninger kan kontrolleres ved hjælp af sporunderstopnings-maskinens sporhæve-retteaggregat.

20 Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en sporarbejdsmaskine af den indledningsvis nævnte art til komprimering af et spors skærveballasti ag, og med hvilken der i forbindelse med den ved de vandrette tværsvingninger og den lodrette belastning bevirkede sænkning af sporet samtidig også kan opnås en nøjagtig 25 korrigering af sporets højdestilling.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at maskinen har mindst én uden for midten mellem to endepunkter af basisreferenceorganet og set i maskinens arbejdsretning efter sporstabili seringsaggregatet 30 eller -aggregaterne anbragt målehjul aksel. Denne anbringelse af nivelleringsreferencesystemets målehjulaksel muliggør for første gang en nøjagtig kontrol af sporet i overgangsområdet af den ved sænkningen af sporet ved hjælp af stabiliseringsaggregaterne dannede rampe mellem sporets faktiske og foreskrevne stilling. Dermed er det 35 på særlig fordelagtig måde muligt nøjagtigt at konstatere sporets højdestilling i et allerede næsten helt til den foreskrevne stilling sænket område af dette. Dersom der konstateres en forskel mellem den udregnede ønskede stilling og den ved hjælp af målehjul aksl en konstaterede faktiske stilling af sporet, er en passende korrektion 3 DK 174873 B1 af sporets højdestilling mulig. Denne kan meget hurtigt gennemføres, f.eks. ved en passende endring af den lodrette belastning på stabiliseringsaggregaterne. En yderligere serlig fordel er, at der på grund af målehjul akslens anbringelse uden for midten mellem to 5 endepunkter af basisreferenceorganet og i retningen efter stabiliseringsaggregaterne opnås en formindskelse af fejl, der kan opstå på f grund af understøtningen af basisreferenceorganets forreste ende punkt på et sted, hvor sporet har en højdestillingsfejl.

10 Ifølge en fordelagtig videreudformning af opfindelsen er maskinen foruden den set i arbejdsretningen efter stabiliseringsaggregaterne anbragte målehjul aksel forsynet med en mellem to stabiliseringsaggregater anbragt målehjul aksel med en egen højdemåleværdi føl er pr skinne. Ved målehjulaksler, der er anbragte på denne måde, kan der 15 opnås et konstant forhold mellem de to målehjul akslers højdemåle-værdifølere. Den særlige fordel ved dette system er, at en fejl, der optræder ved det forreste sted, hvor basisreferenceorganet er understøttet på sporet, ikke forårsager nogen fejl ved selve målestedet.

20

Ifølge en anden fordelagtig videreudformning af opfindelsen har maskinen foruden den i arbejdsretningen efter stabiliseringsaggregaterne anbragte målehjulaksel en foran det forreste stabiliseringsaggregat og en mellem de to stabiliseringsaggregater anbragt 25 målehjulaksel hver med en højdemåleværdi føl er pr skinne. De to yderste målehjulaksler henholdsvis disses måleværdi følere definerer en ret linie, på hvilken den midterste målehjul aksel s højdeværdifø-ler skal ligge. Dermed kompenseres fejl ved basisrefenceorganets forreste og bageste understøtning på sporet automatisk.

/ 30 I det følgende forklares opfindelsen nærmere under henvisning til flere på tegningen anskueliggjorte udførelseseksempler. På tegningen viser: 35 fi g. 1 et sidebillede af en kontinuerligt kørbar sporarbejdsmaskine med stabiliseringsaggregater til komprimering af sporets skærvebal lasti ag og med et nivelleringsferencesystem og en i arbejdsretningen efter stabiliseringsaggregaterne anbragt målehjul aksel, DK 174873 B1 4 fig. 2 et skematisk billede af nivelleringsreferencesystemet, fig. 3 et diagram over en styrekreds for nivelleringsreferencesy-stemet, 5 fig. 4 et sidebillede af yderligere et udførelseseksempel for en kontinuerlig kørbar sporarbejdsmaskine med et nivellerings- ,v referencesystem og to målehjul aksl er, 10 fig. 5 et skematisk billede af nivelleringsreferencesystemet i fig. 4, fig. 6 et diagram over reguleringskredsen for nivelleringsreferencesystemet ifølge fig. 4 og 5, 15 fig. 7 et sidebillede af yderligere et udførelseseksempel for en kontinuerligt kørbar sporarbejdsmaskine, ved hvilken nivelleringsreferencesystemet har tre målehjulaksler, 20 fig. 8 et skematisk billede af det i fig. 7 viste nivelleringsreferencesystem, og fig. 9 et diagram over reguleringskredsen for det i fig. 7 og 8 viste ni vel1eringsreferencesystem.

25

En i fig. 1 vist og sædvanligvis som sporstabilisator betegnet sporarbejdsmaskine 1 har en kraftigt dimensioneret maskinramme 2, der over boogier 3 ved hver sin ende kører på et af sveller 4 og skinner 5 dannet spor 6. Energiforsyningen til en trækkraftenhed 7, 30 et vibratordrev 8 og til de forskellige yderligere drev sker ved ' hjælp af en central energistation 9. Ved den forreste og den bageste ende af maskinen 1 er en lydisoleret kabine 10 lejret på en svingramme. Til styring af de diverse drev og forarbejdningen af de forskellige målesignaler er der anbragt en central styre-, regne- og 35 optegningsenhed 11. Mellem de to kørestel 3 er der anbragt to sporstabiliseringsaggregater 12 med rulleværktøjer 14, der ved hjælp af ekspanderdrev kan bringes i anlæg mod skinneindersiderne og ved hjælp af vibratorer 13 kan sættes i vandrette svingninger. Til belastning af stabiliseringsaggregaterne 12 med en statisk 5 DK 174873 B1 belastning er der ved hvert stabiliseringsaggregat 12 anbragt to lodrette hydrauliske drev 15, der er ledforbundne med maskinrammen 2. Et nivelleringsreferencesystem 16 har som basisreferenceorgan for hver skinne 5 en udspandt trådstreng 17, der samvirker med en 5 højdemåleværdi føl er 18. Hver højdemåleværdi føl er er forbundet med en målehjulaksel 19, der er højdeforskydeligt lejret på maskinrammen 2 f og over et flangehjul kører på sporet 6. Trådstrengen, d.v.s.

basisreferenceorganet 17, er ved dets forreste og bageste endepunkt fastgjort til højdeforskydeligt på maskinrammen 2 lejrede højdeni-10 veaumålere 20, der er understøttet på kørestellene 3's aksellejer. Maskinen l's arbejdsretn i ng er vist med en pil 21. Som vist med stiplet linie kan der ved en fordelagtig udførelsesvariant desuden være anbragt en anden målehjulaksel 22, således at maskinen 1 ved hævning af den første målehjulaksel 19 bort fra sporet kan anvendes 15 med modsat arbejdsretning.

Det i fig. 2 viste basisreferenceorgan 17 bæres på sporet 6 ved hjælp af to ved hver sin ende anbragte højdeniveaumålere, hvis nederste skematisk viste ruller således svarer til bogierne 3.

20 Højdemåleværdi føleren 18, der over en højdeforskydeligt på maskinrammen 2 lejret højdeniveuamåler 23 er forbundet med målehjul akslen 19, er f.eks. udformet som et drejepotentiometer og står i formsluttende forbindelse med den udspændte trådstreng 17. Den ønskede gennemsnitlige sænkning af sporet 6 ved hjælp af de to sporstabil i-25 seringsaggregater 12 til den ønskede korrekte stilling er betegnet med A. Henvisningsbetegnelsen 1 henholdsvis a svarer til afstanden henholdsvis mellem den forreste højdeniveaumåler 20 og den bageste højdeniveaumåler 20 og den forreste højdeniveaumåler 20 og den midterste højdeniveaumåler 23. FA betegner den lodrette belastning, > 30 som ved hjælp af sporstabiliseringsaggregaterne 12 udøves på sporet 6.

Den lodrette belastning i området ved stabiliseringsaggregaterne 12 styres på en sådan måde, at forskellen mellem den foreskrevne 35 stilling og den ved hjælp af højdemåleværdi føleren 18 målte faktiske stilling er lig nul. Hertil indstilles den lodrette grundbelastning på en sådan måde, at der fås et gennemsnit af den ønskede sænkning A af sporet. Dersom nu sporet som følge af en forhøjning ligger for højt i området ved målehjul aksl en 19, forøges belastningen FA

6 DK 174873 B1 proportionalt hermed, og dersom sporet her ligger for lavt, reduceres belastningen FA tilsvarende. Denne virkning er også mulig ved styring af frekvensen, hvor den største sænkning af sporet kan opnås i frekvensområdet mellem 30 og 40 Hz. En tilsvarende indflydelse på 5 sænkningen af sporet er mulig ved en styring af arbejdshastigheden.

Da målesystemet i dets forreste område bevæger sig i et endnu fejlbehæftet sporafsnit, antages at den forreste højdeniveaumåler 20 Λ befinder sig oven på en med stiplede linier antydet forhøjning 24 af sporet. Dette medfører en fejl Fv ved den forreste højdeniveaumåler 10 20. Dette medfører naturligvis også en fejlagtig højdeniveaumåling fvA ved den midterste højdeniveaumåler 23. Derved måles der fejlagtigt en tilsvarende med stiplet linie antydet fordybning 25 ved målehjul aksl en 19. Denne fejlagtige måling kan beregnes nøjagtigt efter følgende formel fvA = Fv ' a/1.

15

Ved et forud fastsat foreskrevet længdeprofil af sporet og afvigelser af det faktiske længdeprofil målt ved højdemåleværdi føleren 18 kan fejlen Fv ved den forreste højdeniveaumåling automatisk kompenseres med en tilsvarende korrekturværdi fvA i den elektroniske 20 nivelleringsstyring. Derved får denne fejl ved den midterste måle-hjulaksel ingen som helst indflydelse på højdestillingskorrigerin-gen.

Det nævnte foreskrevne længdeprofil af sporet kan f.eks. udregnes 25 ved en opmåling med selve maskinen 1. Hertil er følgende forløb nødvendigt:

Opmåling af sporet 6's faktiske højdestilling ved en opmålingskørsel med maskinen 1; 30

Udregning af det ønskede længdeprofil ved hjælp af regneenheden 11 med et egnet computerprogram;

Stabilisering henholdsvis sænkning af sporet ved hjælp af sporar-35 bejdsmaskinen 1; Føring af maskinen 1 ved afgivelse af styre- og reguleringssignaler til nivelleringsreferencesystemet 16 svarende til de udregnede afvigelser mellem den ønskede længdehøjde og den målte faktiske 7 DK 174873 B1 længdehøjde.

En yderligere mulighed er en af den lokale banemyndighed foreskreven geometri. I dette tilfælde overgives dataene i listeform eller på 5 diskette til maskinens mandskab og indlæses i regneenheden 11. Endvidere er også en manuel opmåling mulig, som inden stabiliserin-( gen foretages af maskinens mandskab, f.eks. med optiske apparater.

De udregnede korrigeringsværdier indlæses af personalet eller automatisk under gennemarbejdningen.

10

Ifølge det i fig. 3 viste diagram måles den faktiske højdestilling kontinuerligt ved hjælp af højdemåleværdi føleren, og en dertil svarende måleværdi videreføres til en differensforstærker 26. Denne får desuden over en ledning 27 tilført den tilsvarende korrige-15 ringsværdi Δ fvA. Den under differentiering dannede ønskede-fakti-ske-værdi føres derefter til et adderingsled 28. Dette er desuden forbundet med et indstilleligt potentiometer 29 til indstilling af grundbelastningen for den tilsvarende ønskede sænkning A af sporet. Adderingsleddet 28's udgang er forbundet med et hydraulisk servo-20 organ henholdsvis en servoventil 30. Denne betjener stabiliseringsaggregaterne 12's hydrauliske drev 15 proportionalt med de af adderingsleddet 28 afgivne måleværdier. Den med en stiplet linie viste ledning 31 antyder tilbagekoblingen henholdsvis den lukke styrekreds ved understøtningen af målehjul aksl en 19 på sporet 6.

25

Den i fig. 4 viste sporarbejdsmaskine 1 har foruden den uden for midten anbragte målehjul aksel 19 yderligere en mellem de to sporstabiliseringsaggregater 12 anbragt målehjul aksel 34, der er forbundet med en højdeniveaumåler 32.

/ 30

Det i fig. 5 skematisk viste nivelleringsreferencesystem 18 har et konstant forhold mellem de to højdemåleværdi følere 18 og 33 som grundlag. Som konstant forhold fås: 35 i - fl/f2 = a/(a+b). Δ f2v - i Δ flv.

Fordelen ved dette system er, at en fejl, som optræder i området ved den forreste højdeniveaumåler 20, ikke forårsager nogen fejl i området ved højdeniveaumåleren 32.

8 DK 174873 B1 I det i fig. 6 viste diagram ses foruden de i diagrammet i fig. 3 viste elementer også måleværdi føleren 33, en differensforstærker 35 og en forstærker 36. Over ledningen 27 tages der automatisk hensyn til korrigeringsstørrelsen Δ flv * fv'a/1. Efter differensdannelse 5 med højdemåleværdigi veren 33's måleværdier forstærkes målesignalerne i forstærkeren 36 med værdien i og føres som foreskreven værdi til differensforstærkeren 26. Denne er over sin anden indgang forbundet Λ med højdemåleværdiføleren 18. Ved udgangen af differensforstærkeren 26 dannes en ønske-faktisk-værdi, der adderes med den på potentio-10 meteret 29 indstillelige grundlast.

Ved den i fig. 7 viste sporarbejdsmaskine 1 anvendes samtidig 3 målehjul aksl er 19,22 og 34, af hvilke den ekstra målehjul aksel 22, set i arbejdsretningen, er anbragt foran sporstabil i seringsaggrega-15 terne 12. Denne målehjul aksel 22 er over en højdeindstilleligt på maskinrammen 2 lejret højdeniveaumåler 37 forbundet med en højdemåleværdi føl er 38.

Som det især ses i fig. 8, definerer de to yderste højdemål eværdi-20 følere 18 og 38 en ret linie, som trådstrengen henholdsvis basisre-ferenceorganet 17 ligger i, og på hvilken den midterste højdemåleværdi føl er 33 skal ligge. Derevd kompenseres der automatisk for fejl (Fv henholdsvis Fh} ved den forreste og den bageste højdeniveaumå ler. Den foreskrevne længdehøjde fA ved den midterste højdeniveau-25 måler 33 fås af: fA - (f3‘c+f4*b)/(b+c).

Her svarer f3 til længdepil højden ved den bageste højdemåleværdifø-30 ler 18 og f4 ved den forreste højdemåleværdi føl er 38. F betegner den faktiske fejl ved en imaginær fordybning på sporet; fist angiver sporets faktiske stillingsfejl. Når maskinen 1 føres ved hjælp af foreskrevne længde-højde- og korrekturværdier kompenseres der for de ved højdemåleværdi føleren 38 optrædende fejl.

35

Som det fremgår af det i fig. 9 viste diagram, føres den faktiske højdestilling til differensforstærkeren 26 ved hjælp af højdemåleværdi føleren 33. Den fra højdemåleværdi føleren 18 aftagne værdi F3 forstærkes i en forstærker 39 med faktoren c/b+c og føres til DK 174873 B1 9 adderingsleddet 42. I differensforstærkeren 41 dannes differensen mellem den over ledningen 27 indlæste korrigeringsværdi og den fra højdemåleværdi føleren 38 aftagne måleværdi og føres til en forstærker 40. Den med faktoren b/b+c forstærkede måleværdi videreføres til 5 adderingsleddet 42 og føres endelig som foreskreven værdi til differensforstærkeren 26. I denne dannes ønsket-faktisk-værdien og bliver i adderingsleddet 28 adderet med den på potentiometeret 29 valgfrit indstillelige grundbelastning. Efterfølgende styres stabiliseringsaggregaterne 12's hydraulikdrev 15 på den allerede i 10 forbindelse med fig. 3 beskrevne måde.

15 20 25 ? 30 35

Claims (3)

1. Kontinuerligt kørbar sporarbejdsmaskine til komprimering af et spors skærvebal lasti ag og med en trækkraftenhed og en på kørestel 5 understøttet maskinramme, der har mindst ét over drev betjent højdeindstilleligt sporstabiliseringsaggregat med rulleværktøjer, der ved hjælp af sprededrev kan bringes i anlæg mod indersiden af skinnerne og ved hjælp af vibratorer kan sættes i svingninger samt med et nivelleringsreferencesystem, der omfatter et basisreference-10 organ og en på sporet kørbar målehjul aksel med en højdemåleværdi føler, kendetegnet ved, at maskinen har mindst én uden for midten mellem to endepunkter af basisreferenceorganet (17) og set i maskinens (1) arbejdsretning efter sporstabiliseringsaggregatet eller -aggregaterne (12) anbragt målehjulaksel (19). 15

2. Maskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, at maskinen (1) foruden den set i arbejdsretn i ngen efter stabiliseringsaggregaterne (12) anbragte målehjulaksel (19) har en mellem to stabilise-ringsaggregater (12) anbragt målehjulaksel (34) med en egen højde- 20 måleværdi føl er (33) pr. skinne.

3. Maskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, at maskinen (1) foruden den set i arbejdsretningen efter stabiliseringsaggregaterne (12) anbragte målehjulaksel (19) har en foran det forreste 25 stabiliseringsaggregat (12) og en mellem de to stabiliseringsaggregater anbragt målehjulaksel (34,22) hver med en højdemåleværdi føl er (33,38) pr. skinne. 30 35