PL180779B1 - Maszyna do stabilizowania toru - Google Patents

Abstract

1 . Maszyna do stabilizowania toru utwo- rzonego z szyn i podkladów, skladajaca sie z ramy wspartej na jezdnych podwoziach szyno- wych oraz z dwóch stabilizujacych agregatów polaczonych z rama za pomoca dwóch przesta- wnych pionowo napedów, przy czym stabili- zujace agregaty przystosowane do jazdy po torze sa umieszczone jeden za drugim w kie- runku wzdluznym maszyny a kazdemu stabili- zujacemu agregatowi jest przyporzadkowany wzbudnik drgan polaczony z napedem do wy- twarzania drgan przebiegajacych pionowo do kierunku wzdluznego maszyny, znamien- na tym, ze wzbudniki (11) przeznaczone do wytwarzania drgan sa przesuniete wzgledem siebie w fazie. Fig 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy maszyny do stabilizowania toru utworzonego z szyn i podkładów, składającej się z ramy wspartej na jezdnych podwoziach szynowych oraz z dwóch stabilizujących agregatów połączonych z ramą za pomocą dwóch przestawnych pionowo napędów. Stabilizujące agregaty sąprzystosowane dojazdy po torze i umieszczone jeden za drugim w kierunku wzdłużnym maszyny. Każdemu stabilizującemu agregatowi przyporządkowany jest wzbudnik drgań połączony z napędem do wytwarzania dragń przebiegających pionowo również do kierunku wzdłużnego maszyny.

Tego rodzaju maszyna, określana również ogólnie jako stabilizator toru jest opisana szczegółowiej w artykule „Doświadczenia i wyniki uzyskane podczas eksploatacji dynamicznego stabilizatora toru”, zamieszczonym w czasopiśmie „Eisenbahntechnische Rundschau”, październik 1987 rok, strony 663-667. Stabilizujące agregaty umieszczone pomiędzy jezdnymi podwoziami szynowymi, podczas eksploatacji są dociskane do szyn toru poprzez złącze kształtowe, za pomocą łącznie ośmiu kół kołnierzowych oraz tarcz obrotowych przylegających do zewnętrznej strony główek szyn. Podczas ciągłego ruchu maszyny do przodu, obydwa zsynchronizowane ze sobą agregaty powodują wibracje toru o drganiach poziomych skierowanych w tym samym kierunku i przebiegających pionowo w kierunku wzdłużnym maszyny. Częstotliwość tych drgań można regulować od 0 do 45Hz, przy czym całkowita siła uderzeniowa jest równa od 0 do około 350kN w zależności od częstotliwości.

Dzięki czterem hydraulicznym napędom przestawiania pionowego, połączonych przegubowo w stosunku do ramy maszyny, podłoże torujest równomiernie obciążone pionowo. Maksymalne obciążenie wynosi 360kN. Poprzez poziome drgania, przy jednoczesnym pionowym obciążeniu agregatów stabilizujących, osiąga się wymagane ubijanie podsypki pomiędzy i poniżej podkładów. Dzięki takiemu ubijaniu, uzyskuje się nie tylko sztucznie wytworzone osiadanie toru, lecz również istotne efekty, zwłaszcza zwiększone tarcie statyczne na poziomie powierzchni pomiędzy podkładami i silnie ubita struktura podłoża tłuczniowego, a w konsekwencji osiągnięcie maksymalnej odporności toru na przesunięcia poprzeczne. W celu dostosowania dynamicznego efektu podbijania podsypki toru do określonych warunków, przewidziany jest hy180 779 drostatyczny płynnie regulowany napęd, oddziaływujący na mimośrodowe wzbudniki stabilizujących agregatów.

Jak tego dowiodły liczne badania, emisje wstrząsu wywołane przez drgające podłoże toru, nie oddziaływują na budowle wzniesione w bezpośrednim sąsiedztwie toru, wywołują jednak szczególnie na obszarze miejskim uczucie strachu. Takie ujemne reakcje występują zwłaszcza u przechodniów i ludzi mieszkających w pobliżu, którzy nie zostali wcześniej poinformowani o prowadzeniu tego typu robót torowych.

Inne podobnego typu stabilizatory toru są opisane w amerykańskich opisach patentowych nr nr 4 064 807, 4 046 078 i 4 046 079.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest opracowanie maszyny o typie opisanym na wstępie, za pomocą której można zmniejszyć emisje wstrząsów spowodowanych wibracjami stabilizujących agregatów w obszarach bezpośrednio przylegających od strony bocznej do nasypu kolejowego.

Zadanie to zgodnie z wynalazkiem zostało wykonane przez opracowanie maszyny typu opisanego poprzednio, w której wzbudniki przeznaczone do wytwarzania drgań są przesunięte względem siebie w fazie.

Wykorzystanie takich drgań przesuniętych w fazie w stabilizatorach toru, ma tę cechę a zarazem zaletę, że uzyskuje się w zaskakujący sposób osiągnięcie znacznego obniżenia emisji wstrząsów bez istotnego wpływu na efekt ubijania podsypki tłuczniowej. Dlatego też, maszynę można używać bez żadnych ograniczeń nawet w gęsto zaludnionych obszarach miejskich, zarówno w ciągu całego dnia jak i w nocy, przyjednoczesnym osiąganiu pożądanych wyników stabilizacji toru. Szczególnie korzystną cechą rozwiązania zgodnego z niniejszym wynalazkiem jest minimalny nakład kosztów konstrukcyjnych wynikający z braku potrzeby zmiany zasady budowy maszyny, która już przez dziesiątki lat najlepiej sprawdziła się w eksploatacji.

Zgodnie z dalszym korzystnym rozwiązaniem będącym przedmiotem niniejszego wynalazku, wzbudniki drgań dwóch stabilizujących agregatów są połączone razem za pomocą mechanicznego sprzęgła. Rozwiązanie takie umożliwia utrzymanie wielkości przesunięcia fazy na dokładnym stałym poziomie.

Inne proponowane wykonanie polega na tym, że każdy wzbudnik drgań jest wykonany z mimośrodowych obciążników obracających się w przeciwnych kierunkach wokół osi rozciągającej się w kierunku wzdłużnym maszyny i poziomo tak, aby wytwarzać poziome sinusoidalne drgania. Dzięki takiemu konstrukcyjnemu uproszczeniu i niezawodnemu wykonaniu, odbywa drgania przebiegają dokładnie w jednej wspólnej płaszczyźnie poziomej.

Zgodnie z innym korzystnym wykonaniem niniejszego wynalazku, różnica faz drgań generowanych przez stabilizujące agregaty, przebiegających w płaszczyźnie poziomej, wynosi 180°. Gwarantuje to optymalne zmniejszenie emisji wstrząsów emitowanych do otoczenia toru.

Przedmiot wynalazku jest szczegółowiej wyjaśniony według przykładu jego wykonania uwidocznionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok boczny maszyny do stabilizowania toru złożonego z szyn i podkładów, składającej się ze stabilizujących agregatów, które mogąbyć przestawiane na poziome drgania, fig. 2 - przedstawia maszynę w powiększonym przekroju poprzecznym wzdłuż linii przekroju II zaznaczonej na fig. 1, oraz fig. 3 - schematyczny widok z góry dwóch stabilizujących agregatów.

Jak uwidoczniono na fig. 1, maszyna 1 określana także jako stabilizator toru do ubijania podsypki tłuczniowej toru 2, składa się z ramy 4 wspartej najezdnych podwoziach szynowych 3, której przyporządkowane są zespół energetyczny 5 z jezdnym napędem 6 oraz kabina operatora 7. Pomiędzy tymi dwoma podwoziami szynowymi 3 usytuowanymi po obydwóch końcach maszyny 1, poniżej ramy 4 są zamocowane dwa stabilizujące agregaty 9, które można przesuwać pionowo za pomocąprzestawnych napędów 8. Agregaty te sąumieszczone jeden za drugim w kierunku wzdłużnym maszyny. Do kontroli obniżania torujest przeznaczony system odniesienia 10.

Każdemu stabilizującemu agregatowi 9 jest przyporządkowany wzbudnik drgań 11 do wytwarzania drgań poziomych lub równoległych do płaszczyzny toru i przebiegających w kierunku poprzecznym maszyny. Wzbudniki drgań 11 dwóch stabilizujących agregatów 11 są ze sobą ra4

180 779 zem połączone za pomocąmechanicznego sprzęgła 12 w postaci przegubowego wału i mogąbyć wprowadzane w obrotowy ruch za pomocą napędu 13.

Jak uwidoczniono na fig. 2, każdy wzbudnik drgań 11 jest utworzony z dwóch mimośrodowych obciążników 15 obracających się z tą samą prędkością w przeciwnych kierunkach wokół wspólnej osi 14 przebiegającej w kierunku wzdłużnym maszyny i pionowo tak, aby można wytwarzać poziome sinusoidalne drgania, skierowane poprzecznie do wymienionego już kierunku wzdłużnego maszyny. Kiedy jeden mimośrodowy obciążnik 15 dochodzi do najwyższego punktu toru w ruchu okrężnym, wtedy drugi obciążnik 15 jest usytuowany w tym samym momencie w swoim najniższym punkcie to jest w położeniu oddalonym o 180°. Każdy stabilizujący agregat 9 jest wsparty na szynach 17 toru 2 za pomocączterech kołnierzowych kół 16. Każde dwa kołnierzowe koła 16 leżące wzajemnie naprzeciw siebie w kierunku poprzecznym maszyny, są połączone hydraulicznym napędem rozpierającym 18. Obydwa mimośrodowe obciążniki 15 są ułożyskowane w obudowie 19 agregatu 9, przesuwnej pionowo za pomocąprzestawnych napędów 8.

Pomiędzy dwoma kołnierzowymi kołami 16 każdego stabilizującego agregatu 9, odpowiednio przyporządkowanymi szynom 17, są umieszczone rolkowe kleszcze 20, odchylnie ułożyskowane wokół osi 21 na obudowie 19. Osie te są usytuowane w kierunku wzdłużnym maszyny Taki ruch odchylnyjest realizowany za pomocąhydraulicznego napędu 22. Na dolnym końcu każdych rolkowych kleszczy 20 znajduje się tarcza 24 obracająca się wokół osi 23. W celu przeniesienia ruchów wibracyjnych na tor 2, kołnierzowe koła 16 dociska się do określonej szyny 17 za pomocą napędu rozpierającego 18. Po zadziałaniu napędów 22, następuje dociskanie obrotowych tarcz 24 do zewnętrznych stron główki szyny.

Ze schematycznego rysunku według fig. 3 widać wyraźnie, że przesunięcie faz drgań wytwarzanych przez dwa stabilizujące agregaty 9 umieszczone jeden za drugim w kierunku wzdłużnym maszyny wynosi 180° i rozciaga się w płaszczyźnie poziomej i pionowo do wymienionego kierunku wzdłużnego maszyny. W ten sposób przykładowo, jeden stabilizujący agregat 9 lub jego mimośrodowe obciążniki 15 wywołuje drgania po prawej stronie maszyny, natomiast drugi stabilizujący agregat 9 wywołuje drgania w tym samym czasie po przeciwnej lewej stronie maszyny. Kierunki drgań zaznaczone są za pomocą strzałek 25. Obciążenie pionowe, wytwarzane podczas cyklu stabilizowania za pomocąprzestawnych pionowo napędów, jest realizowane w znany sposób, na niezmienionym poziomie.

Claims (4)

1. Maszyna do stabilizowania toru utworzonego z szyn i podkładów, składająca się z ramy wspartej na jezdnych podwoziach szynowych oraz z dwóch stabilizujących agregatów połączonych z ramą za pomocą dwóch przestawnych pionowo napędów, przy czym stabilizuj ące agregaty przystosowane do jazdy po torze są umieszczone jeden za drugim w kierunku wzdłużnym maszyny a każdemu stabilizującemu agregatowi jest przyporządkowany wzbudnik drgań połączony z napędem do wytwarzania drgań przebiegających pionowo do kierunku wzdłużnego maszyny, znamienna tym, że wzbudniki (11) przeznaczone do wytwarzania drgań sąprzesunięte względem siebie w fazie.

2. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że ma dwa stabilizujące agregaty (9), których wzbudniki drgań (11) sąpołączone ze sobąwzajemnie poprzez mechaniczne sprzęgło (12).

3. Maszyna według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że każdy wzbudnik drgań (11) jest utworzony przez dwa mimośrodowe obciążniki (15) obracające się w przeciwnych kierunkach wokół osi (14) rozciągającej się w kierunku wzdłużnym maszyny i pionowo tak aby wytwarzać poziome sinusoidalne drgania.

4. Maszyna według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że przesunięcie faz drgań wytwarzanych przez stabilizujące agregaty (9) rozciągające się w płaszczyźnie poziomej, wynosi 180°.