PL168774B1 - Mobile machine for use in railway track building in particular for controllably lowering railway tracks - Google Patents

Abstract

1. Maszyna jezdna do budowy torów, zwla szcza do kontrolowanego obnizania torów kolejo- wych, z napedem jezdnym, urzadzeniem steruja- cym oraz ram a, w sparta na m echanizm ach jezdnych i polaczona z co najmniej jednym zespo- lem stabilizacyjnym, obciazanym za pomoca nape- dów pionowa dodatkowa sila obciazajaca, prze- stawnym wzdluz wysokosci i zawierajacym wibratory do wytwarzania drgan, przebiegajacych poziomo i w kierunku poprzecznym maszyny, a takze z ukladem odniesienia niwelacji, zawieraja- cym baze odniesienia i oske kólka pomiarowego, toczacego sie przy torze, znamienna tym, ze jest wyposazona w co najmniej dwa przyrzady (19), (21) do pomiaru pochylenia poprzecznego toru, przy czym przedni przyrzad (19) jest umieszczony w obszarze przedniego, patrzac w kierunku jazdy roboczej maszyny, mechanizmu jezdnego (2), zas drugi przyrzad (21) jest umieszczony w bezposred- nim sasiedztwie zespolu stabilizacyjnego (10), a ponadto maszyna jest wyposazona w urzadzenie sterujace (9) z pamiecia posrednia do opóznionego przekazywania wartosci pomiarowej, wyznaczonej przez przedni przyrzad (19) do pomiaru pochylenia poprzecznego toru. F IG. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest maszyna jezdna do budowy torów, zwłaszcza do kontrolowanego obniżania torów kolejowych, z napędem jezdnym, urządzeniem sterującym oraz ramą, wspartą na mechanizmach jezdnych i połączoną z co najmniej jednym zespołem stabilizacyjnym, obciążonym za pomocą napędów pionową siłą obciążającą, przestawnym wzdłuż wysokości i zawierającym wibratory do wytwarzania drgań, przebiegających poziomo i w kierunku poprzecznym maszyny, a także z układem odniesienia niwelacji, zawierającym bazę odniesienia i ośkę kółka pomiarowego, toczącego się przy torze.

Tego rodzaju maszyna do budowy torów, określana również jako dynamiczny stabilizator toru, jest już znana z opisu patentowego USA nr 4.953.467 i służy do kontrolowanego obniżania toru po operacji jego podbijania, w celu usunięcia w ten sposób początkowego, nieuniknionego jako takie osiągnięcia. Zespoły stabilizacyjne, prowadzone pomiędzy mechanizmami jezdnymi pod ramą maszyny, obejmują wewnątrz główki szyn za pomocą ośmiu rolek szynowych, natomiast na zewnątrz za pomocą czterech tarcz krążkowych. Dwa zespoły stabilizacyjne z synchronizowanymi niewyważeniami wywołują poziome drgania toru, przy czym ten ostatni jest obciążany za pośrednictwem czterech pionowych napędów, wspartych na ramie maszyny, dużą pionową siłą obciążającą.

168 774

W przypadku tego znanego stabilizatora torowego istnieje w każdym razie problem, że na odcinkach toru o pochyleniu poprzecznym należy przeprowadzić ręczną kontrolę obniżania toru przez zespoły stabilizacyjne.

Zadanie wynalazku polega na tym, aby opracować przejezdną w sposób ciągły maszynę do budowy toru opisanego na wstępie rodzaju, za pomocą której można przeprowadzać automatyczną kontrolę obniżania toru również na jego odcinkach, mających pochylenie poprzeczne.

Zadanie to rozwiązuje się w myśl wynalazku przez to, że maszyna jest wyposażona w co najmniej dwa przyrządy do pomiaru pochylenia poprzecznego toru, przy czym przedni przyrząd jest umieszczony w obszarze przedniego, patrząc w kierunku jazdy roboczej maszyny, mechanizmu jezdnego, zaś drugi przyrząd jest umieszczony w bezpośrednim sąsiedztwie zespołu stabilizującego, a ponadto maszyna jest wyposażona w urządzenie sterujące z pamięcią pośrednią do opóźnionego przekazywania wartości pomiarowej, wyznaczonej przez przedni przyrząd do pomiaru pochylenia poprzecznego toru. Dzięki takiemu rozwiązaniu istnieje obecnie możliwość dokładnego określania skorygowanego przez maszynę podbijającą ustawienia toru pod względem jego pochylenia poprzecznego bezpośrednio przed przystąpieniem do pracy oraz przyjęcia go za podstawę jako ustawienia zadanego przy następującej bezpośrednio potem, kontrolowanej operacji obniżania za pomocą zespołu stabilizacyjnego. Oznacza to, że istniejące po operacji podbijania, dokładne wzajemne ustawienia wysokościowe szyn można mierzyć za pomocą przedniego przyrządu do pomiaru pochylenia w obszarze przedniego odcinka maszyny oraz wprowadzać do pamięci pośredniej. Wprowadzoną w pamięci wartość zmierzoną można przenosić na drugi przyrząd do pomiaru pochylenia poprzecznego w zależności od prędkości roboczej maszyny lokalnie w sposób opóźniony względem obszaru oddziaływania zespołu stabilizacyjnego. Dzięki temu zapewnione jest to, iż geometria toru, określona w obszarze pierwszego przyrządu do pomiaru pochylenia poprzecznego, jest dokładnie kopiowane w następnym obszarze oddziaływania zespołu stabilizacyjnego i dzięki temu dokładne ustawienie toru, wytworzone uprzednio przez maszynę podbijającą, zostaje zachowane z niezmienioną dokładnością.

Dalsze rozwinięcie maszyny do budowy toru polega na tym, że przedni przyrząd do pomiaru pochylenia poprzecznego jest umieszczony na przedniej w kierunku roboczym ośce kółka pomiarowego układu odniesienia niwelacji. Dzięki temu można przeprowadzać dokładne określanie wzajemnego ustawienia wysokościowego obu szyn z wyeliminowaniem dodatkowego zwiększonego kosztu konstrukcji, a jednocześnie bez wpływania w związku z tym na układ odniesienia niwelacji. Urządzenie sterujące, zawierające pamięć pośrednią, jest połączone według innego wariantu wykonania wynalazku z urządzeniem do pomiaru przemieszczania maszyny. Wskutek tego istnieje możliwość tak długiego przechowywania w pamięci pośredniej pochylenia poprzecznego, określonego na przykład w miejscu A, aż zespół stabilizacyjny zostanie użyty w miejscu A.

Według dalszego rozwinięcia wynalazku zarówno w bezpośrednim sąsiedztwie zespołu stabilizacyjnego jak i w obu obszarach krańcowych maszyny umieszczony jest przyrząd do pomiaru pochylenia poprzecznego. Za pomocą trzeciego w kierunku pracy maszyny przyrządu do pomiaru pochylenia poprzecznego można z jednej strony przeprowadzać dodatkową dokładną kontrolę obniżonego odcinka toru, z drugiej zaś strony stosować maszynę w razie potrzeby w obu kierunkach pracy.

Wreszcie istnieje jeszcze inne rozwinięcie wynalazku, polegające na tym, że umieszczone wzdłuż jednego boku podłużnego maszyny napędy do przenoszenia obciążenia pionowego na zespoły stabilizacyjne są połączone z urządzeniem sterującym w celu wzajemnie niezależnego obciążenia. Dzięki temu istnieje możliwość poprawienia obróbki lub stabilizacji rozjazdów przez rozwiązanie następującej problematyki. W obszarze długich podkładów toki szynowe wykazują z natury rzeczy odmienne zachowania się podczas obniżania. Przy stałym obciążeniu za pomocą pionowych napędów, znajdujących się pomiędzy ramą maszyny a zespołem stabilizacyjnym, prowadzi to do różnego obniżania obu szyn. W połączeniu z nowym, niezależnym wzajemnie obciążeniem napędów pionowych kompensuje się odmienne zachowania się wzajemnie przeciwległych szyn przy ich obniżaniu w sposób automatyczny za pomocą oddzielnie sterowanych bocznych nacisków obciążeniowych. Z tego względu zbędne jest ręczne dosterowywanie.

168 774

Przedmiot wynalazku jest bliżej wyjaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia maszynę do budowy toru, umożliwiającą kontrolowane obniżanie toru, z trzema przyrządami do pomiaru pochylenia poprzecznego toru, w widoku z boku, fig. 2 - maszynę według fig. 1 w powiększonym cząstkowym widoku z góry, a fig. 3 - układ połączeń obu przyrządów do pomiaru pochylenia poprzecznego w ujęciu schematycznym.

Maszyna 1 do budowy toru, określana również ogólnie mianem stabilizatora toru, zawiera wydłużoną ramę 4, która jest oparta na torze 3 od strony końców za pośrednictwem mechanizmów jezdnych 2 i która jest przejezdna za pomocą napędu jezdnego 5 oraz centralnej jednostki energetycznej 6 w kierunku roboczym, uwidocznionym za pomocą strzałki 7. W jednej z obu kabin jezdnych znajduje się centralne urządzenie sterujące 9, zawierające pamięć pośrednią.

Pośrodku pomiędzy obydwoma mechanizmami jezdnymi 2 znajdują się dwa zespoły stabilizacyjne 10, umieszczone jeden za drugim w kierunku podłużnym maszyny i połączone przegubowo z ramą 4 maszyny za pośrednictwem cięgieł. Do przykładania pionowego obciążenia przewidziane są pomiędzy zespołami stabilizacyjnymi 10 a ramą 4 maszyny napędy hydrauliczne 11, obciążane za pomocą urządzenia sterującego 9. Zespoły stabilizacyjne 10 obejmują główki szyn każdorazowo za pomocą czterech rolek 12 z obrzeżem wieńcowym oraz dwóch tarcz rolkowych, przykładanych do zewnętrznych boku szyny.

Dwa zsynchronizowane wibratory o sile bezwładności do 320 kN nadają torowi 3 drgania poziome i biegnące poprzecznie do kierunku podłużnego maszyny. Ich częstotliwość jest nastawiana w granicach od 0 do 45 Hz. Obciążenie, jakim działają na tor 3 wszystkie cztery napędy 11, wynosi każdorazowo ok. 100 kN.

Działający proporcjonalnie układ odniesienia niwelacji 15 do niwelowania podłużnego zawiera jako bazę odniesienia cięciwę 16, naciągniętą nad każdym tokiem szynowym i biegnącą w kierunku podłużnym maszyny, ograniczającą przy tym od strony końców przez przestawne wzdłuż wysokości ośki kółek pomiarowych, toczące się po torze 3. Za pomocą dalszej ośki 18 kółka pomiarowego, zawierającej stykający się z cięciwą 16 czujnik wartości mierzonej wysokości, można sterować i kontrolować obniżanie toru 3 przez odpowiednią regulację obciążenia.

W przednim w kierunku pracy obszarze końcowym maszyny 1 przewidziany jest położony w pewnej odległości od zespołu stabilizacyjnego 10 w kierunku podłużnym maszyny przedni przyrząd 19 do pomiaru pochylenia poprzecznego, który jest zamocowany na przedniej ośce 17 kółka pomiarowego układu odniesienia niwelacji 15 i jest wykonany jako precyzyjnie elektroniczne urządzenie wahadłowe. Z przednim mechanizmem jezdnym 2 połączone jest urządzenie 20 do pomiaru przemieszczenia z impulsatorem elektrycznym, toczące się po jezdnej szynie toru 3. Pomiędzy obydwoma zespołami stabilizacyjnymi 10 znajduje się jeszcze drugi przyrząd 21 do pomiaru pochylenia poprzecznego, który jest zamocowany na oście 22 kółka pomiarowego, toczącej się po torze 3 i przestawnej wzdłuż wysokości. Również położona najdalej z tyłu w kierunku pracy ośka kółka pomiarowego układu odniesienia niwelacji 15 jest połączona z trzecim przyrządem 23 do pomiaru pochylenia poprzecznego. Przyrządy 19, 21,23 do pomiaru pochylenia poprzecznego są połączone podobnie jak urządzenie 20 do pomiaru przemieszczenia, napędy 11 i wibratory 14 z centralnym urządzeniem sterującym 9, które jest przystosowane do wprowadzania do pamięci pośredniej mierzonej wartości pochylenia poprzecznego, przekazywanej od przedniego przyrządu 19 do pomiaru tego pochylenia.

W obszarze przedniego mechanizmu jezdnego 2 znajduje się na każdym boku podłużnym maszyny przestawny poprzecznie i wzdłuż wysokości pług boczny 24, za pomocą którego można w razie potrzeby przemieszczać tłuczeń z boków do obszaru toru. Bezpośrednio za nim połączony jest z ramą 4 maszyny przestawnie wzdłuż wysokości pług tłuczniowy 25 do obróbki obszaru torowego. Tylny, w kierunku pracy, koniec maszyny 1 jest połączony za pomocą przegubu z ramą dodatkową 26, której tylny koniec jest opierany na torze 3 za pośrednictwem mechanizmu jezdnego 27. Do kontroli opuszczania toru, przeprowadzonego przez zespoły stabilizacyjne 10, przeznaczony jest układ kontrolno-pomiarowy 28. Obracająca się dokoła osi poprzecznej szczotka uprzątająca 29 z poprzeczną taśmą przenośnikową 30 jest zamocowana na ramie dodatkowej 26 przestawnie wzdłuż wysokości i służy do usuwania tłucznia, leżącego na podkładach.

168 774

Poniżej opisany jest bliżej sposób działania maszyny według wynalazku.

Gdy tylko stabilizator torowy 1 najedzie na tor pochyły o zmieniającym się stale pochyleniu poprzecznym lub przechyłce toru, zostaje ona określona w obszarze przedniej ośki 17 kółka pomiarowego za pomocą osadzonego na niej przedniego przyrządu 19 do pomiaru pochylenia poprzecznego oraz jest wprowadzona do pamięci pośredniej urządzenia sterującego 9 tak długo, aż urządzenie 20 do pomiaru przemieszczenia wyśle liczbę impulsów, odpowiadającą odległości pomiędzy nim a drugim przyrządem 21 do pomiaru pochylenia poprzecznego. Oznacza to, że wprowadzona do pamięci wartość pomiarowa jest do dyspozycji drugiego przyrządu 21 do pomiaru pochylenia poprzecznego jako wartość zadana, gdy tylko drugi przyrząd 21 do pomiaru pochylenia poprzecznego osiąga przestrzennie ten odcinek toru, na którym dokonany został pomiar przez przedni przyrząd 19 do pomiaru pochylenia poprzecznego (zob. fig. 3).

W obszarze zespołów stabilizacyjnych 10 następuje w znany sposób, we współdziałaniu z układem odniesienia niwelacji, kontrolowane obniżanie toru, przy czym przez odpowiednią zmianę prędkości jazdy do przodu i/lub częstotliwości wibracji i/lub pionowego obciążenia dodatkowego lub podstawowego można zmieniać wysokość obniżania toru. W przypadku pochylenia poprzecznego przedni przyrząd 19 do pomiaru pochylenia poprzecznego wyznacza na przykład w miejscu A toru (fig. 2) odpowiednią wartość pomiarową pochylenia poprzecznego oraz wprowadza ją tak długo czasowo do pamięci pośredniej urządzenia sterującego 9 jako wartość zadaną późniejszego obniżania toru, aż zostaje zarejestrowany przez urządzenie 20 do pomiaru przemieszczenia przejazd do przodu maszyny, odpowiadający odległości pomiędzy przednim przyrządem 19 do pomiaru pochylenia poprzecznego a drugim przyrządem 21 do pomiaru pochylenia poprzecznego. Układ odniesienia niwelacji 15 do określania zniwelowania podłużnego włącza się każdorazowo jedynie po stronie odniesienia, a zatem na nie przewyższonej szynie.

Za pomocą drugiego przyrządu 21 do pomiaru pochylenia poprzecznego, znajdującego się teraz wskutek ciągłej jazdy roboczej do przodu w miejscu A toru, mierzy się na bieżąco pochylnie poprzeczne podczas obniżania toru, powodowanego pracą zespołów stabilizacyjnych 10 oraz porównuje się jako wartość rzeczywistą z wartością zadaną, wprowadzoną do pamięci pośredniej. Jeśli przy tym wartość rzeczywista jest większa do wartości zadanej, to zmienia się pionowe obciążenie dodatkowe P zespołów stabilizacyjnych 10 - przez silniejsze obciążenia napędów 11 w obszarze przewyższonej szyny 31 - odpowiednio do wartości różnicowej x w taki sposób, aby pochylenie poprzeczne przed użyciem roboczym maszyny 1 było identyczne z pochyleniem poprzecznym po kontrolowanym obniżeniu toru za pomocą zespołów stabilizacyjnych 10. Przez stałe porównanie pochylenia poprzecznego w obszarze roboczym kopiuje się w praktyce pochylenie poprzeczne, określone za pomocą przedniego przyrządu 19 do pomiaru tego pochylenia, w celu kontrolowanego obniżania toru, tak, iż po użyciu roboczym dynamicznego stabilizatora torowego 1 utrzymuje się w stanie niezmienionym geometrię toru. Za pomocą linii przerywanej 32 na fig. 3 jest uwidocznione, że wartość różnicową x można przenosić na napędy 11 lewej strony maszyny wówczas, gdy szyna 33 jest przewyższona na prawym łuku.

Dzięki następnemu, trzeciemu przyrządowi 23 do pomiaru pochylenia poprzecznego istnieje możliwość pomiaru pochylenia już po użyciu roboczym stabilizatora torowego 1, na przykład w celu sporządzenia protokołu. W przypadku, gdy stabilizator torowy 1 nie zawiera ramy dodatkowej 26, możliwa jest również zmiana kierunku pracy maszyny 1, przy czym trzeci przyrząd 23 do pomiaru pochylenia poprzecznego według fig. 1 i 2 można wówczas stosować jako pierwszy przyrząd do pomiaru pochylenia poprzecznego. W szczególności w obszarze rozjazdów istnieje teraz możliwość automatycznego kompensowania występujących w obszarze długich podkładów różnic w opuszczaniu przez odpowiednie zróżnicowane sterowanie napędów 11, wzajemnie przeciwległych w kierunku poprzecznym maszyny.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Maszyna jezdna do budowy torów, zwłaszcza do kontrolowanego obniżania torów kolejowych, z napędem jezdnym, urządzeniem sterującym oraz ramą, wspartą na mechanizmach jezdnych i połączoną z co najmniej jednym zespołem stabilizacyjnym, obciążanym za pomocą napędów pionową dodatkową siłą obciążającą, przestawnym wzdłuż wysokości i zawierającym wibratory do wytwarzania drgań, przebiegających poziomo i w kierunku poprzecznym maszyny, a także z układem odniesienia niwelacji, zawierającym bazę odniesienia i ośkę kółka pomiarowego, toczącego się przy torze, znamienna tym, że jest wyposażona w co najmniej dwa przyrządy (19), (21) do pomiaru pochylenia poprzecznego toru, przy czym przedni przyrząd (19) jest umieszczony w obszarze przedniego, patrząc w kierunku jazdy roboczej maszyny, mechanizmu jezdnego (2), zaś drugi przyrząd (21) jest umieszczony w bezpośrednim sąsiedztwie zespołu stabilizacyjnego (10), a ponadto maszyna jest wyposażona w urządzenie sterujące (9) z pamięcią pośrednią do opóźnionego przekazywania wartości pomiarowej, wyznaczonej przez przedni przyrząd (19) do pomiaru pochylenia poprzecznego toru.
2. 2. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że przedni przyrząd (19) do pomiaru pochylenia poprzecznego jest umieszczony na przedniej w kierunku roboczym ośce (17) kółka pomiarowego układu odniesienia niwelacji (15).
3. 3. Maszyna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że urządzenie sterujące (9), zawierające pamięć pośrednią jest połączone z urządzeniem (20) do pomiaru przemieszczenia.
4. 4. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że w bezpośrednim sąsiedztwie zespołu stabilizacyjnego (10) umieszczony jest drugi przyrząd (21) do pomiaru pochylenia poprzecznego toru, w obszarze przedniego mechanizmu jezdnego (2) umieszczony jest przedni przyrząd (21) do pomiaru pochylenia poprzecznego toru, a w obszarze tylnego mechanizmu jezdnego (2) umieszczony jest trzeci przyrząd (23) do pomiaru pochylenia poprzecznego toru.
5. 5. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że z urządzeniem sterującym (9) są połączone, umieszczone na podłużnym boku maszyny, napędy (11) do przenoszenia pionowego obciążenia dodatkowego na zespoły stabilizującego (10).