EA014892B1 - Method of increasing wear-proof of raking out device of ballast cleaning machine - Google Patents

Abstract

A raking out device comprises a working cutting chain, an undertrack beam, working and idle guide chutes with grooves and boxes, bends and plows. Chain links are assembled by welding from pressed (14, 19) and rolled (15, 16, 17, 21) elements. Strengthened combs (28) serve as rippers (cutters). A support (21) is taken out. A locking split of a connecting link serves as a protection against abrasive. Ends of lead-in panels of all chain elements are strengthened by hard-alloy Γ-shaped plates. Protective hard-alloy plates are also arranged along the contour of the undertrack beam, the working chute box and plows. The inventive result is achieved by reducing friction surface areas by 15-20%.

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к железнодорожной технике, в частности к машинам для ремонта железнодорожного полотна - щебнеочистительным (ЩОМ) и их основным рабочим органам - выгребным устройствам.The invention relates to railway equipment, in particular to machines for repairing a railway track - rubble-cleaning (SHCHOM) and their main working bodies - cesspool devices.

Уровень техникиState of the art

Известны ЩОМ с однотипными баровыми цепными выгребными устройствами - КМ-80, СЧ-600, СЧУ-800, АХМ-801.Known SHCHOM with the same type of bar chain cesspool devices - KM-80, SCH-600, SCHU-800, AHM-801.

Указанные ЩОМ предназначены для непрерывной вырезки щебеночного балласта непосредственно из-под рельсошпальной решетки, его подачи на очистку и обратной засыпки в путь.The indicated SHCHOMs are intended for continuous cutting of crushed stone ballast directly from under the rail-sleeper grid, its supply for cleaning and backfilling into the path.

Работу по вырезке и транспортировке к месту очистки-грохоту выполняет выгребное устройство, имеющее баровый цепной рабочий орган с режущими и транспортирующими лапами.Work on cutting and transporting to the place of cleaning-screening is performed by a cesspool device having a bar chain working body with cutting and transporting paws.

Основание цепного рабочего органа, имеющее проушины, фиксируется и скользит в направляющих износостойких желобах, огибая по пути трассы приводную звездочку и направляющие ролики. Желоба распологаются отрезками в подпутной балке, рабочем и холостом направляющих каналах. Режущие и транспортирующие лапы рабочего органа, перемещая материал разработанной балластной призмы, скользят по подпутной балке, каналам и переходным коленам.The base of the chain working body, with eyes, is fixed and slides in the guide wear-resistant grooves, bending around the drive path along the drive sprocket and guide rollers. The gutters are arranged in segments in the sub-beam, the working and idle guide channels. Cutting and transporting paws of the working body, moving the material of the developed ballast prism, slide along the sub beam, channels and transition elbows.

Существенным недостатком выгребных устройств известных ЩОМ является неполная защита трущихся в абразиве поверхностей от износа, а также значительная площадь их контакта. Этот недостаток в значительной мере можно устранить защитой наиболее опасных переходных зон, увеличением их количества, совершенствованием конструкции выгребной цепи и сокращением площади контактирующих поверхностей.A significant disadvantage of the cesspool devices of the well-known SchOM is the incomplete protection of the surfaces rubbing in the abrasive against wear, as well as the significant area of their contact. This disadvantage can be largely eliminated by protecting the most dangerous transition zones, increasing their number, improving the design of the cesspool and reducing the area of contact surfaces.

Известно выгребное устройство ЩОМ (патент КИ 2306378, опубл. 2007.09.20, прототип).Known cesspool device SCHOM (patent KI 2306378, publ. 2007.09.20, prototype).

Изобретение направлено на снижение износа непосредственно отрезков направляющего желоба, расположенных в канале. Эти отрезки желоба на внутренней поверхности имеют на съемных панелях защитное покрытие в виде твердосплавных пластин. Пластина на входе в желоб рабочего канала имеет каплевидную в поперечном сечении кромку.The invention is aimed at reducing wear directly on the sections of the guide groove located in the channel. These sections of the trough on the inner surface have a protective coating in the form of carbide plates on removable panels. The plate at the entrance to the chute of the working channel has a drop-shaped in cross section edge.

Недостатком изобретения является ограничение износостойкой защитой только желоба. Трасса выгребной цепи проходит по холостому каналу, попадает на одно из колен, где расположен один из направляющих роликов, проходит по подпутной балке, затем попадает на другое колено и только после этого - на рабочую ветвь канала. Все перечисленные участки пути отстоят друг от друга на некоторое расстояние, и каждый из них имеет заходную плоскость, торец которой подвергается ударной нагрузки со стороны движущейся цепи и требует упрочнения. Применяемая в указанном патенте на одном из торцов панели каплевидная твердосплавная пластина не защищает торец, так как легко может быть сбита при движении цепи ударной нагрузкой. Остаются также незащищенными остальные панели и площади короба рабочего канала и подпутной балки, по которым перемещаются выгребающие лапы.The disadvantage of the invention is the restriction of the wear protection of only the gutter. The route of the cesspool chain passes through the idle channel, falls on one of the knees, where one of the guide rollers is located, passes along the sub beam, then falls on the other knee, and only then on the working branch of the channel. All of the listed sections of the path are separated from each other by a certain distance, and each of them has a lead-in plane, the end of which is subjected to shock from the moving chain and requires hardening. The teardrop-shaped carbide plate used in the said patent on one of the ends of the panel does not protect the end face, since it can easily be knocked down when the chain moves with an impact load. The remaining panels and areas of the working channel box and sub beam, along which raking legs move, are also unprotected.

Известна рабочая цепь щебнеочистительной машины (Патент Евразийского патентного ведомства № 004730, прототип)Known working chain gravel cleaning machine (Patent of the Eurasian Patent Office No. 004730, prototype)

Выгребное звено выполнено литым, с убранным внутрь упором. Основной недостаток такого звена - развитые проушины, большой вес, трудоемкость изготовления и механической обработки, большая поверхность трения.The cesspool is cast, with the emphasis retracted inward. The main disadvantage of such a link is the developed eyes, high weight, the complexity of manufacturing and machining, and a large friction surface.

Облегчить конструкцию возможно выполнением звена из простых элементов и сборки его путем сварки. Одновременно возникает задача выноса упора и замены соединительного звена, но его трущаяся поверхность может быть сокращена.It is possible to facilitate the design by making a link from simple elements and assembling it by welding. At the same time, the task arises of removing the stop and replacing the connecting link, but its rubbing surface can be reduced.

В литом выгребном звене сложна отливка гребней с калиброванными отверстиями под рыхлители (резцы). Роль рыхлителей могут выполнять сами гребни.In the cast cesspool link, casting of ridges with calibrated holes for rippers (cutters) is difficult. The role of rippers can perform the crests themselves.

Возникает необходимость пересмотра конструкции всей баровой рабочей цепи.There is a need to review the design of the entire bar work chain.

Способ комплексного решения вопроса повышения износостойкости путем применения износостойких материалов и одновременного изменения самой конструкции и способа её сборки с той же целью неизвестен.The way to comprehensively address the issue of increasing wear resistance by using wear-resistant materials and at the same time changing the design itself and the method of its assembly for the same purpose is unknown.

Задача изобретения - упрощение конструкции выгребного устройства щебнеочистительной машины и повышение износостойкости.The objective of the invention is to simplify the design of the cesspool device of the rubble-cleaning machine and increase wear resistance.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Выгребное устройство состоит из двух крупных узлов - трассы, по которой движется баровая рабочая цепь, и непосредственно самой цепи. Подпутная балка и рабочий направляющий канал с коробом по контуру облицованы твердосплавными пластинами. Облицовка составляет единое целое с облицовкой отрезков желоба, находящихся на этих участках трассы. Все торцы заходных панелей участков трассы подпутной балки, рабочего восходящего канала, холостого нисходящего канала, колен и нижняя кромка плугов имеют защитные твердосплавные пластины Г-образной формы. Пластины такой формы полностью закрывают торец заходных панелей и с радиусом закругления плавно переходят на саму панель. При движении баровой цепи со скоростью нижняя часть лапы ударят в защищенный торец, а сама конструкция пластины исключает возможность её скола с панели.The cesspool device consists of two large units - the route along which the bar working chain moves, and directly the chain itself. The sub beam and the working guide channel with the duct along the contour are lined with carbide inserts. The lining is integral with the lining of the sections of the gutter located on these sections of the route. All ends of the entry panels of the sections of the track of the sub beam, the working ascending channel, the idle descending channel, the elbows and the lower edge of the plows have L-shaped protective carbide inserts. Plates of this form completely cover the end of the entry panels and with a radius of curvature smoothly switch to the panel itself. When the bar chain moves with speed, the lower part of the paw will hit the protected end, and the design of the plate eliminates the possibility of its chiping from the panel.

Лапа выгребного звена и соединительное звено получены штамповкой. Остальные детали (упор,The paw of the cesspool link and the connecting link are obtained by stamping. Other details (emphasis,

- 1 014892 проушины, основание) - из листового проката. Части соединены сваркой. Такое решение позволило сократить длину трущихся проушин и в целом общую поверхность трения на 15-20%.- 1 014892 eyes, base) - from sheet metal. Parts are connected by welding. This solution allowed us to reduce the length of the rubbing eyes and, in general, the total friction surface by 15-20%.

Для защиты цепи от непосредственного контакта с выгребаемым абразивным материалом штампованное соединительное звено выполнено в форме крестовины с центральными плоскими проушинами, отходящими в стороны для соединения с проушинами выгребного звена, и поперечным сухарем. Горизонтальные плоскости сухаря находятся на разном расстоянии от центра для исключения трения одной из них по желобу. На другой установлена часть упора, имеющего ответную часть на выгребном звене.To protect the chain from direct contact with the scraped abrasive material, the stamped connecting link is made in the form of a cross with central flat eyes extending to the sides for connection with the eyes of the siphon link and a transverse cracker. The horizontal plane of the rusk are at different distances from the center to prevent friction of one of them along the gutter. On the other, a part of the stop is installed, having a mating part on the cesspool.

Боковые грани сухаря обтекают проушины выгребного звена, не пропуская абразив.The lateral sides of the rusk flow around the eyes of the cesspool link, not missing the abrasive.

Гребни штампованной лапы выполнены в виде трапецеидального профиля с развитой плоской рабочей поверхностью. Гребни лапы, установленной под нужным углом, выполняют роль режущих элементов. На рабочей поверхности в зоне гребней наплавлены твердосплавные пластины. Образуется тупой угол заострения, работающий по принципу вдавливания штампа.The crests of the stamped paw are made in the form of a trapezoidal profile with a developed flat working surface. The crests of the paw, installed at the right angle, act as cutting elements. On the working surface in the area of the crests carbide plates are deposited. An obtuse sharpening angle is formed, operating on the principle of stamping a stamp.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1-7.The invention is illustrated in FIG. 1-7.

Фиг. 1 - общий вид выгребного устройства сверху;FIG. 1 is a top view of a cesspool device;

фиг. 2 - участок подпутной балки (разрез А-А);FIG. 2 - a section of a sub-beam (section AA);

фиг. 3 - участок рабочего канала (разрез Б-Б);FIG. 3 - section of the working channel (section BB);

фиг. 4 - участок с коленом (вид в плане);FIG. 4 - plot with a knee (plan view);

фиг. 5 - рабочая баровая цепь (вид сбоку);FIG. 5 - working bar chain (side view);

фиг. 6 - рабочая баровая цепь (вид в плане);FIG. 6 - working bar chain (plan view);

фиг. 7 - разрез С-С по заходной пластине.FIG. 7 - section CC on the entry plate.

Выгребное устройство (фиг. 1) ЩОМ по трассе включает участки подпутной балки 1 (фиг. 2), рабочего (восходящего) 2 канала и холостого (нисходящего) 3 канала с коробами 4, имеющий общий направляющий желоб 5, отрезки которого переходят один в другой. Желоб 5 имеет на внутренней поверхности укрепленные съемные панели с покрытием в виде твердосплавных пластин 6. Между подпутной балкой 1 и каналами 2 и 3 расположены переходные колена 7 и 8 с плугами 9 (фиг. 4). В желобе 5 установлена на направляющих роликах 10, 11 и приводной звездочки 12 бесконечная рабочая баровая цепь 13 (фиг. 5, фиг. 6). Цепь состоит из выгребных звеньев 14 с верхней 15 и скользящей нижней 16 проушинами основания 17, лапы 18, выгребного звена 14, соединительных звеньев 19, пальцев 20 и упора 21 на звеньях.The cesspool device (Fig. 1) along the track includes sections of the sub beam 1 (Fig. 2), the working (ascending) channel 2 and the idle (descending) channel 3 with boxes 4, having a common guide groove 5, the segments of which pass one into another . The groove 5 has on the inner surface reinforced removable panels coated in the form of carbide plates 6. Between the sub beam 1 and channels 2 and 3 there are transitional elbows 7 and 8 with plows 9 (Fig. 4). In the groove 5, an endless working bar chain 13 is mounted on the guide rollers 10, 11 and the drive sprocket 12 (Fig. 5, Fig. 6). The chain consists of cesspool links 14 with the upper 15 and the moving lower 16 with the eyes of the base 17, paws 18, cesspool 14, connecting links 19, fingers 20 and stop 21 on the links.

Износостойкость взаимодействующих поверхностей повышается расширением зон их покрытия твердосплавными пластинами и сокращением контактирующих трущихся площадей.The wear resistance of the interacting surfaces is increased by the expansion of the zones of their coating with carbide plates and the reduction of the contacting rubbing areas.

Панели подпутной балки 1 (фиг. 2) и короб 4 рабочего канала 2 (фиг. 4) в развитие облицовки желоба 5 также облицованы твердосплавным покрытием, например твердосплавными пластинами 22.The panels of the sub-beam 1 (Fig. 2) and the duct 4 of the working channel 2 (Fig. 4) in the development of the lining of the groove 5 are also lined with a carbide coating, for example carbide plates 22.

Твердосплавные пластины 22 имеют на передних торцах все заходные панели - подпутной балки 1, рабочего канала 2, холостого канала 3, колен 7 и 8 и нижняя кромка плугов 9.Carbide inserts 22 have at the front ends all entry panels — a sub beam 1, a working channel 2, an idle channel 3, elbows 7 and 8, and a lower edge of the plows 9.

На фиг. 7 показан разрез по твердосплавной пластине на одной из заходных панелей. Пластина 22 имеет Г-образную форму с радиусом закругления.In FIG. 7 shows a section through a carbide plate on one of the entry panels. Plate 22 is L-shaped with a radius of curvature.

Одна её часть 24 защищает торец 23 панели от ударных нагрузок, а другая 25 заходит на саму панель.One part 24 protects the end face 23 of the panel from shock loads, and the other 25 enters the panel itself.

Соединительное звено 19 и лапа 18 выгребного звена 14 баровой цепи 13 получены штамповкой. Они соединены с соответствующими им деталями из листового проката - частями упора 21, расположенными на выгребном и соединительном звеньях, проушинами 15 и 16 и основанием 17 - путем сварки. Части упора 21 вынесены в сторону лап 18. Это позволило сократить длину проушин, а соответственно площадь трущихся поверхностей на 15-20%.The connecting link 19 and the paw 18 of the cesspool link 14 of the bar chain 13 are obtained by stamping. They are connected to their corresponding parts from sheet metal - parts of the stop 21 located on the cesspool and connecting links, lugs 15 and 16 and the base 17 - by welding. Parts of the stop 21 are extended towards the legs 18. This has reduced the length of the eyes, and accordingly the area of the rubbing surfaces by 15-20%.

Соединительное звено 19 (фиг. 5, фиг. 6) имеет форму крестовины с центральными плоскими проушинами 26 и поперечным сухарем 27. Горизонтальная плоскость Е удалена от центра крестовины дальше, чем плоскость Е. При сборке звеньев в цепь плоскость Е находится на 2-3 мм выше скользящей нижней проушины 16. Тем самым сокращается площадь трения. На плоскости Е располагается часть упора 21. Сухарь 27 обтекает проушины 15-16 по плоскостям К, исключая попадание абразива внутрь цепи.The connecting link 19 (Fig. 5, Fig. 6) has the shape of a cross with central flat eyes 26 and a transverse cracker 27. The horizontal plane E is farther from the center of the cross further than plane E. When assembling the links in a chain, plane E is 2-3 mm above the sliding lower eye 16. This reduces the friction area. On the plane E there is a part of the stop 21. The cracker 27 flows around the eyes 15-16 along the planes K, excluding the ingress of the abrasive into the chain.

Роль рыхлителей (резцов, режущих элементов) в заявленной конструкции выполняют гребни 28 лапы 14. Гребни имеют плоскую развитую рабочую поверхность М и расположены по системе расположения рыхлителей. В зоне гребней наплавлены Г-образные пластины 29.The role of rippers (cutters, cutting elements) in the claimed design is performed by ridges 28 of the legs 14. The ridges have a flat developed working surface M and are located according to the arrangement of the rippers. In the crest zone, L-shaped plates 29 are deposited.

Такая лапа работает по принципу вдавливания штампа.Such a paw works on the principle of stamping a stamp.

Из теории разрушения механическим способом твердых пород (аналогично слежавшейся балластной призмы) известно, что при наличии вдавливания энергетически выгоднее на конце инструмента иметь тупой угол заострения.From the theory of mechanical failure of hard rocks (similarly to a packed ballast) it is known that in the presence of indentation it is energetically more profitable to have a blunt point at the end of the tool.

Выгребное устройство ЩОМ работает следующим образом.Sink device SHCHOM works as follows.

Рабочая баровая цепь после размещения в щебне под рельсошпальной решеткой приводится от соответствующего привода в движение. При этом гребни каждого выгребающего звена вырезают щебеночный балласт.The working bar chain after being placed in the gravel under the rail-sleeper grid is driven from the corresponding drive. In this case, the crests of each raking link cut out ballast ballast.

Внедрение твердосплавных кромок гребней вызывает сжатие материала щебеночной призмы и обThe introduction of carbide edges of the ridges causes compression of the material of the crushed stone prism and

- 2 014892 разование трещин. При тупых профилях материал в начальный момент всегда вытесняется. Круглая часть гребня давит в сторону открытой стенки забоя. Вытесненный материал подхватывается при движении гребней лапы вдоль забоя и скалывается.- 2 014892 cracking. With blunt profiles, the material is always forced out at the initial moment. The round part of the ridge presses towards the open face wall. The displaced material is picked up by the movement of the crests of the paws along the bottom and is chipped.

Уплотненное ядро при малых подачах (глубине резания), равных 0,5-2,0 см, не образовывается.The compacted core at low feeds (cutting depth) equal to 0.5-2.0 cm does not form.

Вырезанный балласт размещается между лапами выгребающего устройства и транспортируется на очистку.Cut ballast is placed between the legs of the raking device and transported for cleaning.

При движении рабочей цепи её выгребающие и соединительные звенья, связанные шарнирно в замкнутый контур, изменяют свое взаимное положение. В описанной выше конструкции подвижность звеньев ограничивается в нужных пределах упором. Более короткие проушины выгребающего звена сокращают площадь скольжения, а от ускоренного износа его предохраняет сухарь.When the working chain moves, its raking and connecting links, pivotally connected in a closed loop, change their mutual position. In the design described above, the mobility of the links is limited to the necessary limits by the stop. Shorter eyes of the raking link reduce the sliding area, and a cracker protects it from accelerated wear.

Сами звенья приобретают новые свойства - выполненные из стального проката проушины выдерживают большие растягивающие напряжения.The links themselves acquire new properties - eyelets made of rolled steel withstand large tensile stresses.

Рабочая баровая цепь и участки трассы выгребного устройства работают в условиях повышенного ударно-абразивного износа и высоких динамических нагрузок. Между участками трассы существуют зазоры. Движущая цепь ударяет в заходные панели, и они изнашиваются особенно интенсивно. Упрочнение их торцов и профиля рабочих участков трассы повышает износостойкость всего устройства.The working bar chain and sections of the route of the cesspool device operate in conditions of increased shock-abrasive wear and high dynamic loads. There are gaps between sections of the route. The driving chain strikes the entry panels and they wear out especially intensely. The hardening of their ends and the profile of the working sections of the route increases the wear resistance of the entire device.

Отличительные особенности конструкции позволяют упростить технологию производства и повысить её износостойкость.Distinctive design features simplify production technology and increase its wear resistance.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предложенное решение выполнимо обычными средствами, хорошо освоенными промышленностью. Оно практически осуществлено в фирме ВЕСТ-ТЕР и испытано эксплуатирующими организациями. Испытания показали возможность заметного повышения долговечности выгребных рабочих цепей имеющегося парка ЩОМ.The proposed solution is feasible by conventional means well developed by industry. It is practically implemented in the company WEST-TER and tested by operating organizations. Tests have shown the possibility of a marked increase in the durability of the cesspool working chains of the existing SHCHOM fleet.

Claims (5)

1. Способ повышения износостойкости выгребного устройства щебнеочистительной машины включает в себя выгребное устройство, в состав которого входят рабочий (восходящий) и холостой (нисходящий) желоб, подпутная балка, правое и левое колено, боковые плуги, баровая цепь со всеми компонентами, отличающийся тем, что панели подпутной балки и рабочего восходящего желоба облицованы твердосплавными пластинами и составляют единое целое с облицовкой данного желоба.1. A method of increasing the wear resistance of a cesspool device of a crushed stone cleaning machine includes a cesspool device, which includes a working (ascending) and a single (descending) trough, a sub beam, a right and left knee, side plows, a bar chain with all components, characterized in that the panels of the sub-beam and the working ascending chute are lined with carbide plates and are integral with the facing of this chute. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на передних торцах заходных панелей подпутной балки, рабочего восходящего желоба, холостого нисходящего желоба, колен, на нижней кромке плугов установлены защитные твердосплавные пластины, имеющие Г-образную форму с радиусом закругления на панель.2. The method according to claim 1, characterized in that on the front ends of the entry panels of the subrack, the working ascending chute, the single descending chute, the elbows, protective carbide plates having a L-shaped shape with a radius of rounding on the panel are installed on the lower edge of the plows. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединительное звено и лапа выгребного звена баровой цепи получены штамповкой и соединены с соответствующими им деталями из листового проката упором, проушинами и основанием путем сварки, при этом части упора вынесены в сторону лап, а площадь трущихся площадей сокращена на 15-20% за счет сокращения длины проушин.3. The method according to claim 1, characterized in that the connecting link and the paw of the bar chain cesspool are obtained by stamping and connected to the corresponding parts from sheet metal with a stop, lugs and a base by welding, while parts of the stop are laid out towards the paws, and the area rubbing areas reduced by 15-20% due to the reduction in the length of the eyes. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединительное звено выполнено в форме крестовины с центральными плоскими проушинами и поперечным сухарем, горизонтальные плоскости которого неравноудалены от центра звена и в цепи одна из плоскостей для сокращения площади скольжения находится на 2-3 мм выше плоскости нижней скользящей проушины выгребного звена, а на другой установлена часть упора, имеющего ответную часть на выгребном звене, при этом сухарь обтекает проушины выгребного звена.4. The method according to claim 1, characterized in that the connecting link is made in the form of a cross with central flat eyes and a transverse cracker, the horizontal planes of which are not equally distant from the center of the link and in the chain one of the planes to reduce the sliding area is 2-3 mm higher the plane of the lower sliding eye of the cessation unit, and on the other a part of the stop is installed having a counterpart on the cessation unit, while the cracker flows around the eyes of the cessation unit. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что гребни штампованной лапы выполнены в виде трапецеидального профиля с развитой плоской рабочей поверхностью, на которой наплавлены трапециевидные твердосплавные пластины.5. The method according to claim 1, characterized in that the ridges of the stamped paw are made in the form of a trapezoidal profile with a developed flat working surface on which trapezoidal carbide plates are welded.