EA042737B1 - METHOD AND DEVICE FOR COMPACTION OF GRAVEL BED - Google Patents

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение касается способа уплотнения щебёночной постели, на которой расположены шпалы и на них закрепленные рельсы рельсового пути, с помощью рабочего агрегата, который расположен на перемещающейся по рельсовому пути путевой машине, при этом во время процесса уплотнения регистрируется сигнал, на основании которого создается с помощью вычислительного устройства характеристика для оценки свойства щебёночной постели. Изобретение касается также устройства для выполнения заявленного способа.The present invention relates to a method for compacting a crushed stone bed, on which the sleepers are located and the rails of the rail track fixed to them, using a working unit, which is located on a track machine moving along the rail track, while during the compaction process a signal is recorded, on the basis of which it is created using computing device characteristic for assessing the properties of a crushed stone bed. The invention also relates to a device for carrying out the claimed method.

Уровень техникиState of the art

Рельсовые пути вместе с расположенными на щебёночной постели шпалами и закрепленными на них рельсами требуют постоянного обслуживания. При этом рельсовый путь поднимают с помощью путевой машины и выправляют, чтобы подготовить оптимальное положение рельсового пути. Уплотнение щебёночной постели приводит при этом к фиксированию нового положения рельсового пути. Также и при прокладке нового рельсового пути необходимо уплотнение щебёночное постели.The rail tracks, together with the sleepers located on the crushed stone bed and the rails fixed to them, require constant maintenance. In this case, the track is raised by means of a track machine and straightened in order to prepare the optimum position of the track. The compaction of the crushed stone bed leads to the fixation of the new position of the rail track. Also, when laying a new rail track, it is necessary to compact the crushed stone bed.

Для выполнения процесса уплотнения путевая машина включает в себя рабочий агрегат или же несколько рабочих агрегатов. Как правило, непосредственно после процесса подъема выполняется уплотнение с помощью подбивочного агрегата. При этом подбивочные инструменты (подбойки) погружаются в щебёночную постель и уплотняют щебень под шпалами благодаря комбинированному вибрационному и вспомогательному движению. Благодаря такому процессу подбивки получается равномерное наложение шпал при минимальном проседании.To perform the compaction process, the track machine includes a working unit or several working units. As a rule, immediately after the lifting process, compaction is carried out using a tamping unit. At the same time, tamping tools (tamps) are immersed in the crushed stone bed and compact the crushed stone under the sleepers due to the combined vibration and auxiliary movement. Thanks to this tamping process, a uniform overlap of sleepers is obtained with minimal subsidence.

Наконец, дальнейшее уплотнение выполняется обычно с помощью стабилизационного агрегата. Соответствующая путевая машина обозначается как динамический стабилизатор рельсового пути. Образованная из рельсов и шпал решетка рельсового пути сотрясается при этом горизонтальными вибрациями и под действием вертикальной нагрузки укладывается в щебёночную постель. Таким образом, устраняются проявляющиеся после процесса подбивки первоначальные проседания рельсового пути, чтобы повысить сопротивляемость рельсового пути в поперечном направлении.Finally, further compaction is usually carried out using a stabilization unit. The corresponding track machine is referred to as a dynamic track stabilizer. The rail track grating formed from rails and sleepers is shaken by horizontal vibrations and, under the action of a vertical load, fits into a crushed stone bed. Thus, the initial subsidence of the track that appears after the tamping process is eliminated in order to increase the resistance of the track in the transverse direction.

Отвечающий за состояние рельсового пути эксплуататор железнодорожной инфраструктуры нуждается в информации, которая показывает, какие нагрузки и сколько времени может выдержать уплотненная щебёночная постель, пока не потребуется новая корректировка положения рельсового пути. Вследствие этого используются методы определения свойств щебёночной постели или же ее качества при уплотнении или после завершения процесса уплотнения.The operator of the railway infrastructure responsible for the condition of the track needs information that shows what loads and how long the compacted crushed stone bed can withstand before a new adjustment of the track position is required. As a result, methods are used to determine the properties of the crushed stone bed or its quality during compaction or after the completion of the compaction process.

Например, в австрийской заявке на патент А 223/2017 этого же заявителя описаны способ и устройство для уплотнения щебёночной постели. При этом с помощью установленных на шпалоподбивочном агрегате сенсоров регистрируется во время цикла вибрации функция кривой сила-путь подбивочного инструмента. Затем функция кривой подается в вычислительное устройство, чтобы подготовить характеристику для оценки процесса подбивки или же свойства щебёночной постели.For example, in the Austrian patent application A 223/2017 of the same applicant, a method and device for compacting a crushed stone bed are described. At the same time, with the help of sensors installed on the tamping unit, the function of the force-path curve of the tamping tool is recorded during the vibration cycle. The curve function is then fed into a computing device to prepare a characteristic for evaluating the tamping process or the property of the crushed stone bed.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Задача заявленного изобретения состоит в том, чтобы упростить указанный выше способ. При этом должно быть предложено упрощенное устройство для выполнения способа.The objective of the claimed invention is to simplify the above method. In this case, a simplified device for carrying out the method should be proposed.

В соответствии с заявленным изобретением эти задачи решаются благодаря признакам независимых пп.1 и 10 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы описываются предпочтительные варианты выполнения изобретения.In accordance with the claimed invention, these problems are solved thanks to the features of the independent claims 1 and 10 of the claims. The dependent claims describe preferred embodiments of the invention.

При этом предусмотрено, что рабочий агрегат включает в себя электрический привод, с помощью которого процесс уплотнения выполняется, по меньшей мере, частично;It is provided that the working unit includes an electric drive with which the compaction process is carried out at least partially;

по меньшей мере один рабочий параметр электрического привода подается в вычислительное устройство; и с помощью вычислительного устройства из рабочего параметра готовится характеристика щебёночной постели.at least one operating parameter of the electric drive is supplied to the computing device; and with the help of a computing device, a characteristic of a crushed stone bed is prepared from the working parameter.

Таким образом, сам электрический привод используется как сенсор, чтобы делать выводы относительно процесса уплотнения или же свойств щебёночной постели. Тем самым отпадает необходимость в отдельных сенсорах, расположенных на рабочем агрегате. На обрабатываемом участке рельсового пути возможна постоянная оценка качества и свойств щебёночной постели без дополнительных затрат на проведение измерений и испытаний. Такая оценка может выполняться во время процесса уплотнения, так что в данном случае можно сразу же выполнять корректировку.Thus, the electric drive itself is used as a sensor to draw conclusions about the compaction process or the properties of the crushed stone bed. This eliminates the need for separate sensors located on the working unit. On the processed section of the rail track, it is possible to constantly assess the quality and properties of the crushed stone bed without additional costs for measurements and tests. Such an evaluation can be performed during the compaction process, so that in this case a correction can be made immediately.

Предпочтительно с помощью электрического привода производятся механические вибрации, которые передаются через механические компоненты рабочего агрегата на щебёночную постель. Воздействующие на щебёночную постель вибрации позволяют сделать непосредственно выводы о свойствах щебёночной постели. Например, в случае затвердевшей щебёночной постели необходимо прилагать повышенную энергию вибраций с соответственно измененными рабочими параметрами электрического привода. Поэтому может использоваться по меньшей мере один рабочий параметр, чтобы подготовить одну характеристику щебёночной постели с учетом свойства щебёночной постели.Preferably, mechanical vibrations are produced by means of an electric drive, which are transmitted through the mechanical components of the working unit to the crushed stone bed. The vibrations affecting the crushed stone bed allow us to draw direct conclusions about the properties of the crushed stone bed. For example, in the case of a hardened gravel bed, it is necessary to apply increased vibration energy with correspondingly changed operating parameters of the electric drive. Therefore, at least one operating parameter can be used to prepare one crushed stone bed characteristic considering the crushed stone bed property.

В другом улучшенном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что выполняется не- 1 042737 сколько процессов уплотнения в течение одного цикла и что на основании функции кривой рабочего параметра готовится функция кривой характеристики щебёночной постели. Тем самым, при циклическом режиме работы получают данные о местных изменениях щебёночной постели. Другие рабочие циклы могут тем самым согласовываться в данном случае с измененными свойствами.In another improved embodiment of the invention, it is provided that several compaction processes are carried out during one cycle and that, based on the function of the operating parameter curve, a function of the crushed stone bed characteristic curve is prepared. Thus, in a cyclic mode of operation, data are obtained on local changes in the crushed stone bed. Other operating cycles can thus be adapted in this case to the changed properties.

Для повышения точности или верификации расчетов оказывается целесообразным, если в вычислительное устройство подавать дополнительно измеренную величину, зарегистрированную с помощью сенсора, и если характеристика щебёночной постели готовится на основании рабочих параметров и измеренных величин. При этом могут, в частности, использоваться сенсоры, установленные для других целей.In order to increase the accuracy or verify the calculations, it is useful if an additional measured value recorded by a sensor is fed into the computing device and if the characteristic of the crushed stone bed is prepared on the basis of the operating parameters and the measured values. In this case, in particular, sensors installed for other purposes can be used.

В другом варианте выполнения заявленного способа с помощью установленной в вычислительном устройстве цифровой модели компонента или нескольких компонентов рабочего агрегата на основании рабочего параметра рассчитывается характеристика модели. Цифровая модель является при этом статической или динамической моделью. При этом выбранная при моделировании степень детализации зависит от заданных требований. Часто оказывается достаточной уже простая модель, чтобы иметь возможность рассчитать обоснованную характеристику модели.In another embodiment of the claimed method, using the digital model of the component or several components of the working unit installed in the computing device, the characteristic of the model is calculated based on the operating parameter. The digital model is then a static or dynamic model. In this case, the degree of detail chosen in the simulation depends on the specified requirements. Often a simple model is sufficient to be able to calculate a valid model response.

Предпочтительно с помощью установленной в вычислительном устройстве модели электромотора на основании электрического рабочего параметра, в частности на основании протекающего в электрическом приводе тока, готовится механическая характеристика модели. Таким образом, может использоваться существующее механическое состояние рабочего агрегата для оценки процесса уплотнения.Preferably, with the aid of a model of an electric motor installed in the computing device, a mechanical characteristic of the model is prepared on the basis of the electrical operating parameter, in particular on the basis of the current flowing in the electric drive. Thus, the existing mechanical condition of the working unit can be used to evaluate the compaction process.

В другом целесообразном варианте выполнения способа предусмотрено, что характеристика щебёночной постели подается в управляющее устройство и что рабочий агрегат управляется с помощью управляющего устройства в зависимости от характеристики щебёночной постели. Тем самым возможен автоматический режим работы, который согласует процесс уплотнения с изменившимися свойствами щебёночной постели без участия обслуживающего персонала.In another expedient embodiment of the method, it is provided that the characteristic of the crushed stone bed is supplied to the control device and that the working unit is controlled by means of the control device depending on the characteristic of the crushed stone bed. Thus, an automatic mode of operation is possible, which will coordinate the compaction process with the changed properties of the crushed stone bed without the participation of maintenance personnel.

При этом оказывается предпочтительным, если изменяется характеристика управления рабочим агрегатом, когда характеристика щебёночной постели достигнет заданного порогового значения. Такая простая мера способствует заданному согласованию процесса уплотнения с изменившимися свойствами щебёночной постели.In this case, it turns out to be preferable if the control characteristic of the working unit changes when the characteristic of the crushed stone bed reaches a predetermined threshold value. Such a simple measure contributes to the specified coordination of the compaction process with the changed properties of the crushed stone bed.

При дальнейшем усовершенствовании способа накапливается характеристика щебёночной постели с данными позиции рабочего агрегата в регистрационном устройстве. Таким образом, документируются качество и свойства щебёночной постели без дополнительных затрат времени на измерения и испытания. Благодаря таким данным результатов уплотнения для обработанного участка пути может сразу же выдаваться соответствующее разрешение для проезда.With further improvement of the method, the characteristic of the crushed stone bed is accumulated with the position data of the working unit in the registration device. In this way, the quality and properties of the crushed stone bed are documented without additional time spent on measurements and tests. Thanks to this compaction result data, the corresponding driving permit can be immediately issued for the treated track section.

Заявленное устройство для выполнения способа включает в себя машинную раму, которая перемещается с помощью ходовых рельсовых механизмов по рельсовому пути, состоящему из шпал и закрепленных на них рельсов, расположенных на щебёночной постели. На машинной раме расположен рабочий агрегат для уплотнения щебёночной постели, при этом предусмотрено вычислительное устройство для определения характеристики для оценки свойства щебёночной постели. При этом рабочий агрегат включает в себя электрический привод, с помощью которого может выполняться, по меньшей мере, частично процесс уплотнения, при этом электрический привод связан с вычислительным устройством и при этом вычислительное устройство выполнено для подготовки характеристики щебёночной постели на основании рабочего параметра электрического привода.The claimed device for performing the method includes a machine frame that moves with the help of running rail mechanisms along a rail track consisting of sleepers and rails fixed to them, located on a crushed stone bed. On the machine frame there is a working unit for compacting the crushed stone bed, while a computing device is provided for determining the characteristics for evaluating the property of the crushed stone bed. At the same time, the working unit includes an electric drive, with which the compaction process can be performed at least partially, while the electric drive is connected to a computing device, and at the same time, the computing device is designed to prepare the characteristics of the crushed stone bed based on the operating parameter of the electric drive.

В улучшенном варианте выполнения устройства в вычислительном устройстве устанавливается цифровая модель электрического привода. Тем самым на основании одного рабочего параметра или нескольких рабочих параметров могут вычисляться разные характеристики модели.In an improved embodiment of the device, a digital model of the electric drive is installed in the computing device. Thus, based on one operating parameter or several operating parameters, different characteristics of the model can be calculated.

Преимущество состоит в том, что электрический привод приводит генератор вибраций для получения механических вибраций. Тем самым передаются вибрации в щебёночную постель, при этом на основании обратной реакции щебёночной постели на рабочий агрегат делаются заключения о качестве или же свойствах щебёночной постели.The advantage is that the electrical drive drives the vibration generator to produce mechanical vibrations. In this way, vibrations are transmitted to the crushed stone bed, while on the basis of the feedback of the crushed stone bed to the working unit, conclusions are made about the quality or properties of the crushed stone bed.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что рабочий агрегат выполнен конструктивно как шпалоподбивочный агрегат и что генератор вибраций, приводимый электрическим приводом, соединен через вспомогательный привод с подбивочными инструментами, погружаемыми в щебёночную постель и перемещающимися взаимно навстречу друг другу. Через подбивочные инструменты, погружающиеся в щебёночную постель, свойства щебёночной постели воздействуют непосредственно на электрический привод. В результате этого можно делать на основании рабочих параметров электрического привода достоверные выводы о свойствах щебёночной постели.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the working unit is structurally designed as a tamping unit and that the vibration generator, driven by an electric drive, is connected through an auxiliary drive with tamping tools immersed in a crushed stone bed and moving towards each other. Through tamping tools that plunge into the crushed stone bed, the properties of the crushed stone bed act directly on the electric drive. As a result, it is possible to draw reliable conclusions about the properties of the crushed stone bed based on the operating parameters of the electric drive.

В другом варианте выполнения изобретения рабочий агрегат выполнен конструктивно как стабилизационный агрегат, при этом приводимый с помощью электрического привода генератор вибраций соединен для передачи вибраций на щебёночную постель с роликами, перемещающимися по рельсам. При этом рельсы и шпалы служат в качестве передаточных элементов, при этом подвергающаяся вибрациям щебёночная постель оказывает обратное воздействие на генератор вибраций и его привод. Таким образом, на основании рабочих параметров электрического привода может готовиться информация о свойст- 2 042737 вах щебёночной постели.In another embodiment of the invention, the working unit is structurally designed as a stabilization unit, while an electrically driven vibration generator is connected to transmit vibrations to the crushed stone bed with rollers moving along rails. In this case, rails and sleepers serve as transmission elements, while the crushed stone bed subjected to vibrations has a reverse effect on the vibration generator and its drive. Thus, based on the operating parameters of the electric drive, information about the properties of the crushed stone bed can be prepared.

В другом улучшенном варианте выполнения изобретения устройство включает в себя чертежное устройство, которое соединено с вычислительным устройством, чтобы протоколировать функцию кривой характеристик щебёночной постели. Тем самым возможно получение простым образом постоянных данных о свойствах обработанной щебёночной постели.In another improved embodiment of the invention, the device includes a drawing device that is connected to a computing device to log the function of the gravel bed characteristic curve. This makes it possible to obtain, in a simple manner, constant data on the properties of the treated gravel bed.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Заявленное изобретение поясняется более подробно на примерах его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи.The claimed invention is explained in more detail on examples of its implementation with reference to the attached drawings.

На фиг. 1 показан шпалоподбивочный агрегат с электрическим приводом.In FIG. 1 shows an electrically driven tamping unit.

На фиг. 2 показан стабилизационный агрегат с электрическим приводом.In FIG. 2 shows an electrically driven stabilization unit.

На фиг. 3 показана блок-схема структурных элементов для определения параметров щебёночной постели.In FIG. 3 shows a block diagram of structural elements for determining the parameters of a crushed stone bed.

Описание вариантов выполнения изобретенияDescription of embodiments of the invention

Показанный на фиг. 1 рабочий агрегат 1 выполнен как шпалоподбивочный агрегат и включает в себя агрегатную раму 2, которая расположена по направляющим на машинной раме 3 не показанной на чертеже путевой машины. Рабочий агрегат 1 служит для обработки рельсового пути 4 с щебёночной постелью 5, на которой расположены шпалы 6 с закрепленными на них рельсами 7. Конкретно с помощью рабочего агрегата 1, выполненного как шпалоподбивочный агрегат, уплотняется щебёночная постель 5 под шпалами 6. Это происходит при прокладке нового рельсового пути и при обслуживании рельсового пути 4.Shown in FIG. 1, the working unit 1 is made as a sleeper tamping unit and includes an aggregate frame 2, which is located along the guides on the machine frame 3, not shown in the drawing of the track machine. The working unit 1 serves to process the track 4 with a crushed stone bed 5, on which sleepers 6 with rails 7 fixed to them are located. new rail track and maintenance of the track 4.

В агрегатной раме 2 переставляется по высоте держатель 8 инструментов, при этом движение опускания и подъема выполняется с помощью предназначенного для этого привода 9 для перестановки по высоте. На держателе 8 инструментов расположен генератор вибраций 10, к которому подключены по меньшей мере два вспомогательных привода 11. Каждый вспомогательный привод 11 соединен с поворотным рычагом 12 соответствующего подбивочного инструмента 14. Оба поворотных рычага 12 расположены на держателе 8 подбивочных инструментов с возможностью движения друг к другу вокруг горизонтальной оси вращения 13.In the aggregate frame 2, the tool holder 8 is height-adjustable, while the lowering and lifting movement is carried out using the height adjustment drive 9 intended for this. A vibration generator 10 is located on the tool holder 8, to which at least two auxiliary drives 11 are connected. Each auxiliary drive 11 is connected to a rotary lever 12 of the corresponding tamping tool 14. Both rotary levers 12 are located on the tamping tool holder 8 with the possibility of moving towards each other around the horizontal axis of rotation 13.

Генератор 10 включает в себя, например, эксцентриковый вал, вращающийся вокруг оси поворота, при этом вспомогательные приводы 11 крепятся шарнирно на эксцентриковых участках этого вала. При вращении эксцентрикового вала шарнирные участки вспомогательных приводов 11, вращающиеся вокруг оси вращения, вызывают передачу вибраций на поворотный рычаг 12. Отрегулированный необходимым образом эксцентриситет определяет при этом амплитуду вибрации, и число оборотов определяет частоту вибрации.The generator 10 includes, for example, an eccentric shaft rotating around a pivot axis, the auxiliary drives 11 being pivotally mounted on the eccentric portions of this shaft. When the eccentric shaft rotates, the hinged portions of the auxiliary drives 11, rotating around the axis of rotation, cause the transmission of vibrations to the rotary arm 12. The eccentricity adjusted as necessary determines the amplitude of the vibration, and the number of revolutions determines the vibration frequency.

На свободном конце подбивочного инструмента 14 расположена подбойка. Для выполнения процесса уплотнения подбивочные инструменты 14 подвергаются воздействию вибрации и погружаются в щебёночную постель 5. Под нижней кромкой шпалы подбойки перемещаются своими конечными пластинами с помощью вспомогательных приводов 11 навстречу друг к другу и при этом уплотняют слой щебня у шпалы 6.A tamp is located at the free end of the tamping tool 14. To perform the compaction process, the tamping tools 14 are subjected to vibration and immersed in the crushed stone bed 5. Under the lower edge of the sleepers, the tampers move with their end plates with the help of auxiliary drives 11 towards each other and at the same time compact the crushed stone layer at the sleeper 6.

В соответствии с заявленным изобретением рабочий агрегат 1 включает в себя электрический привод 15, который в представленном примере приводит эксцентриковый вал. Особенно пригоден для этого торкмотор, который крепится фланцевым соединением к корпусу эксцентрика, при этом эксцентриковый вал соединяется с ротором торкмотора. Управляется торкмотор с помощью управляющего устройства 16. Управляющее устройство 16 управляет также распределительным вентилем гидравлических приводов рабочего агрегата 1. В представленном примере таковыми являются привод 9 для перестановки по высоте и вспомогательные приводы 11.In accordance with the invention, the working unit 1 includes an electric drive 15, which in the example shown drives an eccentric shaft. Particularly suitable for this is a torque motor which is flanged to the eccentric housing, the eccentric shaft being connected to the rotor of the torque motor. The torque motor is controlled by the control device 16. The control device 16 also controls the distribution valve of the hydraulic drives of the working unit 1. In the example shown, these are the drive 9 for height adjustment and auxiliary drives 11.

С управляющим устройством 16 соединено вычислительное устройство 17. При этом речь идет, например, об индустриальном компьютере, который установлен для приема и оценки сигналов. В вычислительное устройство 17 подается по меньшей мере один рабочий параметр 18 электрического привода 15. Этот рабочий параметр 18 готовится или управляющим устройством 16 или непосредственно электрическим приводом 15.Connected to the control device 16 is a computing device 17. This is, for example, an industrial computer which is installed for receiving and evaluating signals. At least one operating parameter 18 of the electric drive 15 is supplied to the computing device 17. This operating parameter 18 is prepared either by the control device 16 or directly by the electric drive 15.

Во время работы рабочего агрегата 1 электрический привод 15 воздействует, по меньшей мере, частично на процесс уплотнения, потому что на уплотнение щебёночной постели 5 оказывают значительное влияние вибрации подбивочных инструментов 14. При этом уплотнение зависит от существующего состояния щебёночной постели 5, т.е. от ее качества или же ее физических свойств. При этом усилия сопротивления щебёночной постели 5 воздействуют на подбивочные инструменты 14, в результате чего в последующем оказывается обратное воздействие усилий щебёночной постели 5 на электрический привод 15.During operation of the working unit 1, the electric drive 15 acts at least partially on the compaction process, because the compaction of the crushed stone bed 5 is significantly influenced by the vibrations of the tamping tools 14. The compaction depends on the existing state of the crushed stone bed 5, i. on its quality or its physical properties. At the same time, the resistance forces of the crushed stone bed 5 act on the tamping tools 14, as a result of which the forces of the crushed stone bed 5 subsequently act back on the electric drive 15.

При этом оказывается несущественным, что на пути действия сил между электрическим приводом 15 и подбивочными инструментами 13 располагаются гидравлические компоненты (вспомогательные приводы 11). Существенным является собственно то, что по меньшей мере один рабочий параметр 18 электрического привода 15 может использоваться для расчета характеристики 19 щебёночной постели.In this case, it turns out to be insignificant that hydraulic components (auxiliary drives 11) are located in the path of forces between the electric drive 15 and the tamping tools 13. It is essential that at least one operating parameter 18 of the electric drive 15 can be used to calculate the characteristic 19 of the gravel bed.

В качестве другого примера рабочего агрегата 1 на фиг. 2 изображен стабилизационный агрегат. ОнAs another example of the working unit 1 in FIG. 2 shows the stabilization unit. He

- 3 042737 установлен на машинной раме 3 путевой машины, которая не описывается подробно. Во время режима работы с помощью стабилизационного агрегата подвергается вибрациям железнодорожная решетка, состоящая из рельсов 7 и шпал 6. Вибрации передаются на окружающую щебёночную постель 5, в результате чего она уплотняется. Таким образом, после процесса подбивки осуществляется проседание железнодорожной решетки, чтобы иметь возможность сразу же освободить рельсовый путь для регулярной эксплуатации.- 3 042737 mounted on a machine frame 3 track machine, which is not described in detail. During the operation mode, with the help of the stabilization unit, the railway grid, consisting of rails 7 and sleepers 6, is subjected to vibrations. The vibrations are transmitted to the surrounding crushed stone bed 5, as a result of which it is compacted. Thus, after the tamping process, subsidence of the railway grid is carried out in order to be able to immediately release the track for regular operation.

Также и этот рабочий агрегат 1 включает в себя электрический привод 15 генератора 10 вибраций. Например, приводится вал с установленным на нем дисбалансом. Вибрации передаются с помощью рельсовых роликов 20, прижимающихся к рельсам 7, на решетку рельсового пути и проникают далее в щебёночную постель 5. При этом на решетку рельсового пути воздействуют обратные усилия сопротивления, в результате чего на электрический привод 15 опять воздействует обратная реакция, благодаря которой можно делать вывод о качестве и свойствах щебёночной постели 5. Например, при одинаковом ударном усилии амплитуда вибрации зависит от уже существующего уплотнения щебёночной постели или же от сопротивления поперечному смещению щебёночной постели 5.Also, this working unit 1 includes an electric drive 15 of the vibration generator 10. For example, a shaft is shown with an unbalance installed on it. Vibrations are transmitted with the help of rail rollers 20, pressed against the rails 7, onto the rail track grating and penetrate further into the crushed stone bed 5. At the same time, reverse resistance forces act on the rail track grating, as a result of which the reverse reaction acts on the electric drive 15, due to which it is possible to draw a conclusion about the quality and properties of the crushed stone bed 5. For example, with the same impact force, the vibration amplitude depends on the already existing compaction of the crushed stone bed or on the resistance to transverse displacement of the crushed stone bed 5.

Для управления электрическим приводом 15 устанавливается управляющее устройство 16, при этом оно соединяется с вычислительным устройством 17 для вычисления по меньшей мере одной характеристики 19 щебёночной постели. Для процесса вычисления 21 в вычислительное устройство 17 подается по меньшей мере один рабочий параметр 18 электрического привода 15.To control the electric drive 15, a control device 16 is installed, while it is connected to a computing device 17 to calculate at least one characteristic 19 of the crushed stone bed. For the calculation process 21, at least one operating parameter 18 of the electric drive 15 is supplied to the computing device 17.

На примере блок-схемы на фиг. 3 описывается более подробно предпочтительный способ вычисления. В процессоре или же в накопительном устройстве устанавливается по меньшей мере одна цифровая статическая или динамическая модель 22 компонента рабочего агрегата 1. Например, устанавливается цифровая модель 22 электрического мотора для электрического привода 15. С помощью цифровой модели 22 вычисляется на основании рабочего параметра 18 характеристика модели 23.Using the example block diagram in Fig. 3 describes the preferred calculation method in more detail. At least one digital static or dynamic model 22 of a component of the working unit 1 is installed in the processor or in the storage device. .

Рабочими параметрами 18 являются, например, электрический ток, электрическое напряжение, коэффициент тестирования, магнитное напряжение, магнитный поток, сила магнитного поля, магнитные линии или плотность магнитного потока. Полученные на основании этого характеристики модели представляют собой, например, момент, скорость или же угловую скорость, или ускорение, или же угловое ускорение. В случае электрического привода 15 гидравлического насоса может рассчитываться давление или объем потока в качестве характеристики модели.The operating parameters 18 are, for example, electric current, electric voltage, test factor, magnetic voltage, magnetic flux, magnetic field strength, magnetic lines or magnetic flux density. The characteristics of the model obtained from this are, for example, torque, velocity or angular velocity or acceleration or angular acceleration. In the case of the electric drive 15 of the hydraulic pump, pressure or flow volume may be calculated as a characteristic of the model.

Конкретно может рассчитываться момент электрического привода 15 на основании угла поворота ротора и замеренных потоков с помощью цифровой модели 22 мотора. В дальнейшем могут определяться на основании скорости или же угловой скорости, а также усилия привода или же момента привода электрического привода 15 с использованием механической модели рабочего агрегата 1 те усилия, которые воздействуют непосредственно на щебёночную постель 5. С учетом известных динамических усилий на основании этого получаются усилия как реакция обратного воздействия щебёночной постели 5 на рабочий агрегат 1, которые служат для подготовки характеристик 19 щебёночной постели.Specifically, the torque of the electric drive 15 can be calculated based on the angle of rotation of the rotor and the measured flows using the digital motor model 22 . In the future, based on the speed or angular velocity, as well as the drive force or drive torque of the electric drive 15, using the mechanical model of the working unit 1, those forces that act directly on the crushed stone bed 5 can be determined. Taking into account the known dynamic forces, on the basis of this, efforts as a reaction of the reverse action of the crushed stone bed 5 on the working unit 1, which serve to prepare the characteristics 19 of the crushed stone bed.

Вычисление характеристик модели 23 может выполняться в собственных предусмотренных для этого компонентах в управляющем устройстве 16 или же в вычислительном устройстве 17 или в предусмотренных для других задач компонентах (например, расчет момента мотора в силовой электронике мотора).The calculation of the characteristics of the model 23 can be carried out in its own dedicated components in the control device 16 or in the computing device 17 or in the components provided for other tasks (for example, calculation of the motor torque in the motor power electronics).

В простейшем случае с помощью вычислительного процесса 21 собственно на основании рабочего параметра 18 электрического привода 15 готовится характеристика 19 щебёночной постели. Для лучшей оценки качества и свойств щебёночной постели 5 оказывается, однако, предпочтительным, если используется несколько характеристик модели 23. Выполнение вычислительного процесса 21 осуществляется с помощью процессора. Для этого в процессоре устанавливается математическое обеспечение для выполнения вычислений, которое рассчитывает на базе параметров рабочего агрегата 1 и рельсового пути 4, а также специальных заданных расчетов на основании входных величин 18, 23 характеристику 19.In the simplest case, with the help of the computational process 21, on the basis of the operating parameter 18 of the electric drive 15, the characteristic 19 of the crushed stone bed is prepared. For a better assessment of the quality and properties of the crushed stone bed 5, however, it is preferable if several characteristics of the model 23 are used. The execution of the computational process 21 is carried out using a processor. To do this, the processor is installed with software for performing calculations, which calculates, based on the parameters of the working unit 1 and the track 4, as well as special specified calculations based on the input values 18, 23, the characteristic 19.

Улучшение процесса расчета 21 достигается благодаря учету измеренных величин 24. Измеренные величины 24 готовятся, например, сенсором или же электроникой 25, установленной на рабочем агрегате 1. Более целесообразно используются сенсоры и электронные компоненты, уже установленные для других целей. При этом может существовать рабочий параметр 18 также как и измеренная величина 24, если электрический привод 15 включает в себя соответствующий сенсор. Например, используются рабочие параметры 18 или же характеристики модели 23 электрического привода 15 и измеренные величины 24, чтобы на их основании определить механические характеристики модели 23 рабочего агрегата 1.The improvement of the calculation process 21 is achieved by taking into account the measured values 24. The measured values 24 are prepared, for example, by a sensor or electronics 25 installed on the working unit 1. It is more expedient to use sensors and electronic components already installed for other purposes. In this case, the operating parameter 18 can exist as well as the measured value 24, if the electric drive 15 includes an appropriate sensor. For example, the operating parameters 18 or the characteristics of the model 23 of the electric drive 15 and the measured values 24 are used in order to determine the mechanical characteristics of the model 23 of the working unit 1 based on them.

Результатом процесса вычисления 21 является, по меньшей мере, характеристика 19 щебёночной постели, которая служит для оценки качества или же свойств щебёночной постели 5. Например, характеристика 19 определяется на основании функции кривой характеристики модели 23 или нескольких характеристик модели 23 (кривая скорости, кривая усилия, кривая давления) рабочего агрегата 1. Конкретно, в качестве характеристик 19 щебёночной постели могут образовываться потребление энергии, экстремальные значения усилий и образованные на основании функции кривой усилие-позиция значения жесткости.The result of the calculation process 21 is at least a characteristic 19 of the crushed stone bed, which serves to evaluate the quality or properties of the crushed stone bed 5. For example, the characteristic 19 is determined based on the function of the characteristic curve of the model 23 or several characteristics of the model 23 (speed curve, force curve , pressure curve) of the work unit 1. Specifically, as characteristics 19 of the gravel bed, energy consumption, extreme force values, and rigidity values generated based on the force-position curve function can be generated.

Для документирования обработки рельсового пути вычислительное устройство 17 соединяется сTo document the processing of the rail track, the computing device 17 is connected to

--

Claims (13)

чертежным устройством 26. На него направляется предпочтительно постоянно сигнал моментальной позиции рабочего агрегата 1. Тем самым накапливается функция кривой определенной характеристики 19 щебёночной постели.drawing device 26. Preferably, a signal of the momentary position of the working unit 1 is constantly sent to it. In this way, the function of the curve of a certain characteristic 19 of the crushed stone bed is accumulated. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ уплотнения щебёночной постели (5), на которой расположены шпалы (6) с закрепленными на них рельсами (7) рельсового пути (4), с помощью рабочего агрегата (1), который расположен на перемещающейся по рельсовому пути (4) путевой машине, при этом во время процесса уплотнения регистрируют сигнал и на основании сигнала готовят с помощью вычислительного устройства (17) характеристику для оценки свойств щебёночной постели, отличающийся тем, что с помощью электрического привода (15) выполняют, по меньшей мере, частично процесс подбивки;1. A method of compacting a crushed stone bed (5), on which sleepers (6) are located with rails (7) of a rail track (4) fixed on them, using a working unit (1), which is located on a track moving along a rail track (4) machine, while during the compaction process, a signal is recorded and, on the basis of the signal, a characteristic is prepared using a computing device (17) to evaluate the properties of the crushed stone bed, characterized in that, using an electric drive (15), at least partially the tamping process is performed; в вычислительное устройство (17) подают по меньшей мере один рабочий параметр (18), который формируется управляющим устройством (16) или непосредственно электрическим приводом (15); и с помощью вычислительного устройства (17) рассчитывается на основании рабочего параметра (18) характеристика (19) щебёночной постели.at least one operating parameter (18) is supplied to the computing device (17), which is formed by the control device (16) or directly by the electric drive (15); and using the computing device (17) is calculated on the basis of the operating parameter (18) characteristic (19) of the crushed stone bed. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью электрического привода (15) производят механические вибрации, которые передают на щебёночную постель (5) через механические компоненты (11, 12, 14, 20) рабочего агрегата (1).2. The method according to claim 1, characterized in that mechanical vibrations are produced using an electric drive (15), which are transmitted to the crushed stone bed (5) through the mechanical components (11, 12, 14, 20) of the working unit (1). 3. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что выполняют несколько процессов уплотнения в одной циклической последовательности; и на основании функции кривой рабочего параметра (18) готовят функцию кривой характеристики (19) щебёночной постели.3. The method according to one of claims 1 or 2, characterized in that several sealing processes are performed in one cyclic sequence; and on the basis of the function of the operating parameter curve (18), a function of the characteristic curve (19) of the crushed stone bed is prepared. 4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что подают в вычислительное устройство (17) дополнительно измеренную величину (24), зарегистрированную с помощью сенсора (25); и готовят характеристику (19) щебёночной постели на основании рабочего параметра (18) и измеренной величины (24).4. The method according to one of claims 1 to 3, characterized in that an additional measured value (24) recorded using a sensor (25) is fed into the computing device (17); and preparing a characteristic (19) of the crushed stone bed based on the operating parameter (18) and the measured value (24). 5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что с помощью цифровой модели (22) одного компонента или нескольких компонентов рабочего агрегата (1), установленной в вычислительном устройстве (17), рассчитывают на основании рабочего параметра (18) характеристику (23) модели.5. The method according to one of claims 1 to 4, characterized in that using a digital model (22) of one component or several components of the working unit (1) installed in the computing device (17), it is calculated based on the operating parameter (18) characteristic (23) of the model. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что с помощью установленной в вычислительном устройстве (17) модели (22) электромотора готовят на основании электрического рабочего параметра (18), в частности на основании электрического тока, протекающего в электрическом приводе (15), механическую характеристику (23) модели.6. The method according to claim 5, characterized in that, using the model (22) installed in the computing device (17), the electric motor is prepared based on the electrical operating parameter (18), in particular on the basis of the electric current flowing in the electric drive (15) , mechanical characteristic (23) of the model. 7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что подают характеристику (19) щебёночной постели в управляющее устройство (16); и управляют рабочим агрегатом (1) в зависимости от характеристики (19) щебёночной постели.7. The method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the characteristic (19) of the crushed stone bed is supplied to the control device (16); and control the working unit (1) depending on the characteristics (19) of the crushed stone bed. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что изменяют характеристику управления рабочим агрегатом (1), когда характеристика (19) щебёночной постели достигнет заданного порогового значения.8. The method according to claim 7, characterized in that the control characteristic of the working unit (1) is changed when the characteristic (19) of the crushed stone bed reaches a predetermined threshold value. 9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что накапливают характеристики (19) щебёночной постели с позиционными данными рабочего агрегата (1) в чертежном устройстве (26).9. The method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the characteristics (19) of the crushed stone bed are accumulated with the positional data of the working unit (1) in the drawing device (26). 10. Устройство для выполнения способа по одному из пп.1-9, включающее в себя машинную раму (3), которая может перемещаться по рельсовому пути (4) со шпалами (6), расположенными на щебёночной постели (5), и закрепленными на них рельсами (7), с помощью рельсовых ходовых механизмов;10. A device for performing the method according to one of claims 1 to 9, including a machine frame (3) that can move along a rail track (4) with sleepers (6) located on a crushed stone bed (5) and fixed to them with rails (7), using rail running gear; рабочий агрегат (1) для уплотнения щебёночной постели (5), установленный на машинной раме (3); и вычислительное устройство (17) для определения характеристик для оценки свойств щебёночной постели (5), отличающееся тем, что рабочий агрегат (1) включает в себя электрический привод (15), с помощью которого, по меньшей мере, частично выполняется процесс уплотнения;working unit (1) for compacting the crushed stone bed (5) mounted on the machine frame (3); and a computing device (17) for determining characteristics for evaluating the properties of a crushed stone bed (5), characterized in that the working unit (1) includes an electric drive (15), with the help of which the compaction process is at least partially performed; электрический привод (15) соединен с вычислительным устройством (17); и вычислительное устройство (17) для подготовки характеристики (19) щебёночной постели установлено на основании рабочего параметра (18) электрического привода (15), который формируется управляющим устройством (16) или непосредственно электрическим приводом (15).the electric drive (15) is connected to the computing device (17); and the computing device (17) for preparing the characteristics (19) of the crushed stone bed is installed on the basis of the operating parameter (18) of the electric drive (15), which is generated by the control device (16) or directly by the electric drive (15). 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в вычислительном устройстве (17) установлена цифровая модель (22) электрического привода (15).11. The device according to claim 10, characterized in that a digital model (22) of the electric drive (15) is installed in the computing device (17). 12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что электрический привод (15) приводит генератор вибраций (10) для получения механических вибраций.12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that the electric drive (15) drives the vibration generator (10) to produce mechanical vibrations. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что рабочий агрегат (1) выполнен конструктивно как шпалоподбивочный агрегат; и13. The device according to claim 12, characterized in that the working unit (1) is designed as a sleeper tamping unit; And --