RU2020196C1 - Hydraulic control system of tie tamper working tools - Google Patents
Hydraulic control system of tie tamper working tools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2020196C1 RU2020196C1 SU4907966A RU2020196C1 RU 2020196 C1 RU2020196 C1 RU 2020196C1 SU 4907966 A SU4907966 A SU 4907966A RU 2020196 C1 RU2020196 C1 RU 2020196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- working
- hydraulic
- cavity
- stage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройству для уплотнения балласта под шпалами, и предназначено для использования в агрегате путевых мамин при ремонте и строительстве полотна железнодорожного пути. The invention relates to railway transport, and in particular to a device for compaction of ballast under the sleepers, and is intended for use in the unit of traveling mothers in the repair and construction of railway tracks.
Известно устройство, содержащее установленные на раме путевой машины с возможностью подъема и опускания блоки с рабочими инструментами, связанные с гидроцилиндрами сжатия, подключенными к гидронасосу, между гидронасосом и гидроцилиндрами сжатия установлен электрогидравлический усилитель мощности, к входу которого подключены инфранизкочастотные генераторы сигналов, связанные между собой программным задатчиком параметров колебаний. A device is known that comprises blocks with working tools mounted on the frame of a track machine with the possibility of raising and lowering them, connected with compression hydraulic cylinders connected to a hydraulic pump, an electro-hydraulic power amplifier is installed between the hydraulic pump and compression hydraulic cylinders, the input of which is connected to low-frequency signal generators, interconnected by software setpoint oscillation parameters.
Недостаток устройства - сложность конструкции системы обеспечения колебаний рабочих инструментов за счет большого числа конструктивных элементов, входящих в нее. The disadvantage of this device is the complexity of the design of the system for providing oscillations of working tools due to the large number of structural elements included in it.
Известна также шпалоподбивочная машина, содержащая установленный на раме с возможностью опускания и подъема блок с рабочими подбивочными инструментами, связанными с гидроцилиндрами сжатия, подключенными к гидравлическому возбудителю колебаний. Гидравлический возбудитель колебаний включает гидронасос, гидромотор, импульсный датчик в виде ротационного насоса, четыре управляемых обратных клапана, регулятор числа оборотов гидромотора, состоящий из дросселя и клапана, а также два клапана, ограничивающие давление жидкости. A tamping machine is also known, which comprises a block with working tamping tools mounted on a frame with the possibility of lowering and lifting, connected with compression hydraulic cylinders connected to a hydraulic vibration exciter. The hydraulic vibration exciter includes a hydraulic pump, a hydraulic motor, a pulse sensor in the form of a rotary pump, four controllable check valves, a hydraulic motor speed controller consisting of a throttle and a valve, and two valves that limit the fluid pressure.
Недостаток шпалоподбивочной машины - сложность гидросистемы возбуждения колебаний рабочих подбивочных инструментов за счет большого числа конструктивных элементов, входящих в нее. The disadvantage of the tamping machine is the complexity of the hydraulic system for exciting the oscillations of the working tamping tools due to the large number of structural elements included in it.
Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является гидросистема управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства, которая содержит гидроцилиндр поджима со штоком для соединения с рабочим органом, вибрационный гидропривод, включающий в себя насос с двигателем, гидропневмоаккумулятор, предохранительный клапан и гидрораспределитель. Closest to the claimed technical essence and the achieved result is a hydraulic control system for the working bodies of the tamping device, which contains a pressing hydraulic cylinder with a rod for connecting to the working body, a vibration hydraulic actuator, which includes a pump with an engine, a hydraulic accumulator, a safety valve and a valve.
В прототипе изменение энергии силовых импульсов, определяемой давлением настройки, при постоянном расходе находится в полной взаимосвязи с частотой их следования, которая при стабильном давлении и расходе остается постоянной и не изменяется. Зависимость управления основными параметрами устройства ведет к невозможности выбора оптимального соотношения между энергией силовых импульсов исполнительных рабочих органов и частотой их повторяемости в зависимости от состояния уплотняемого балласта под шпалой. При использовании насоса постоянной производительности регулировка частоты колебаний исполнительных рабочих органов в широком выбираемом диапазоне частот исключена. Недостатки прототипа показывают возможность достижения желаемого эффекта уплотнения. In the prototype, the change in the energy of the power pulses, determined by the tuning pressure, at a constant flow rate is in complete correlation with their repetition rate, which at a constant pressure and flow rate remains constant and does not change. The dependence of the control of the main parameters of the device leads to the impossibility of choosing the optimal ratio between the energy of the power pulses of the executive working bodies and their frequency of repetition, depending on the state of the sealed ballast under the sleepers. When using a constant-flow pump, the adjustment of the oscillation frequency of the executive working elements in a wide selectable frequency range is excluded. The disadvantages of the prototype show the possibility of achieving the desired effect of compaction.
Цель изобретения - повышение эффективности уплотнения. The purpose of the invention is to increase the efficiency of compaction.
Поставленная цель достигается тем, что вибрационный гидропривод снабжен связанным со вторым рабочим органом гидроаккумулятором двойного действия, шток которого прикреплен к корпусу гидроцилиндра поджима, и дополнительным гидрораспределителем с плунжером, выполненным с Т-образным отверстием в его продольном сечении, и упруго поджатым к шарику, а гидрораспределитель состоит из расположенных в корпусе оппозитно одно- и двухступенчатого плунжеров, взаимо- действующих с шариковым запорным элементом, расположенным в центральной расточке корпуса и установленным с возможностью взаимодействия с противолежащими седлами, двухступенчатым плунжером ограничены в корпусе промежуточная и задняя рабочие полости, одноступенчатый плунжер упруго поджат к шариковому запорному элементу. В корпусе гидрораспределителя в зонах его плунжеров выполнены две расточки, а на плунжерах - по одной проточке для сообщения со сливной магистралью, при этом центральная расточка корпуса, задняя рабочая полость и рабочая полость под торцом одноступенчатого плунжера соединены с напорной магистралью, с которой через регулируемый дроссель также соединена промежуточная рабочая полость. Центральный канал Т-образного отверстия герметично перекрыт по фаске со стороны его правого торца шариком. Поперечный канал этого отверстия связан с кольцевой расточкой, которая выполнена в корпусе дополнительного гидрораспределителя и соединена с указанной промежуточной рабочей полостью и через регулируемый дроссель с напорной магистралью, правым торцом плунжера дополнительного гидрораспределителя разобщена его подторцовая полость с кольцевой расточкой, которая выполнена в его корпусе и сообщена со сливной магистралью. Расточка в зоне двухступенчатого плунжера корпуса гидрораспределителя и передняя рабочая полость этого плунжера сообщены с одной полостью гидроцилиндра двойного действия. Расточка в зоне одноступенчатого плунжера корпуса гидрораспределителя и передняя рабочая полость этого плунжера сообщены с другой полостью гидроцилиндра двойного действия. Полости гидроцилиндра поджима сообщены поочередно с напорной и сливной магистралями. This goal is achieved by the fact that the vibration hydraulic actuator is equipped with a double-acting hydraulic accumulator connected to the second working body, the rod of which is attached to the body of the hydraulic cylinder, and an additional valve with a plunger made with a T-shaped hole in its longitudinal section, and elastically pressed to the ball, and the control valve consists of opposed one- and two-stage plungers located in the housing, interacting with a ball locking element located in the central bore the casing and the two-stage plunger installed with the possibility of interacting with opposite saddles, the intermediate and rear working cavities are limited in the casing, the one-stage plunger is resiliently pressed to the ball locking element. Two bores are made in the valve body in the areas of its plungers, and one bore for communication with the drain line on the plungers, while the central bore of the body, the rear working cavity and the working cavity under the end face of the single-stage plunger are connected to the pressure pipe, through which an adjustable throttle is connected an intermediate working cavity is also connected. The central channel of the T-shaped hole is sealed by a chamfer on the side of its right end face with a ball. The transverse channel of this hole is connected to the annular bore, which is made in the housing of the additional control valve and connected to the specified intermediate working cavity and through the adjustable throttle with the pressure line, the right side of the plunger of the additional control valve is disconnected from its end face cavity, which is made in its housing and communicated with drain line. The bore in the area of the two-stage plunger of the valve body and the front working cavity of this plunger are in communication with one cavity of the double-acting hydraulic cylinder. The bore in the area of the single-stage plunger of the valve body and the front working cavity of this plunger are in communication with another cavity of the double-acting hydraulic cylinder. The cavities of the preload cylinder are connected alternately with the pressure and drain lines.
Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что не существует гидросистемы управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства со сходными свойствами, полученными в результате новой совокупности известных признаков. Однако совокупность известных признаков, таких как использование шарикового управляемого клапана, взаимодействующего с одно- и двухступенчатым плунжерами, образующими соответствующие полости в корпусе гидрораспределителя, соединенных каналами с напорной и сливной магистралями, использование шарикового запорного элемента, перекрывающего по герметичной фаске Т-образное отверстие в теле подпружиненного плунжера дополнительного гидрораспределителя, общая конструктивная и схемная компоновка позволяют получить новое свойство. Это свойство - возможность при стабильной энергии силовых импульсов, определяемой давлением и расходом, независимо изменять частоту следования силовых импульсов за счет использования дополнительного гидрораспределителя, генерирующего перепады давления в зависимости от величины поперечного сечения проходного отверстия регулируемого дросселя, а также от величины давления срабатывания дополнительного гидрораспределителя. Это и определяет повышение эффективности уплотнения. An analysis of the patent and scientific and technical literature showed that there is no hydraulic control system for the working bodies of the tamper device with similar properties obtained as a result of a new set of known features. However, a set of known features, such as the use of a ball-operated valve interacting with one- and two-stage plungers that form the corresponding cavities in the valve body, connected by channels to the pressure and drain lines, the use of a ball shut-off element, overlapping a T-shaped hole in the body the spring-loaded plunger of the additional control valve, the general structural and circuit layout allow you to get a new property. This property is the ability, with a stable energy pulse energy determined by pressure and flow rate, to independently change the frequency of the pulse repetition due to the use of an additional control valve that generates pressure drops depending on the cross-sectional area of the passage opening of the adjustable throttle, as well as on the response pressure of the additional control valve. This determines the increase in the effectiveness of compaction.
На основании вышеизложенного можно заключить, что заявляемое техническое решение гидросистемы управления с совокупностью предлагаемых признаков соответствует критерию "существенные отличия". Based on the foregoing, we can conclude that the claimed technical solution of the hydraulic control system with the totality of the proposed features meets the criterion of "significant differences".
На чертеже изображена конструктивная схема гидросистемы управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства. The drawing shows a structural diagram of a hydraulic system for controlling the working bodies of the tamper device.
На раме базовой машины размещены гидроцилиндр поджима 1, шток 2, который шарнирно связан с одним рабочим органом 3. Корпус прикреплен к штоку 4 гидроцилиндра двойного действия 5. Корпус последнего имеет шарнирную связь со вторым рабочим органом 6. Поршневая 7 и штоковая 8 полости гидроцилиндра поджима 1 сообщены поочередно с напорной и сливной магистралями гидросистемы. Поршень 9 делит гидроцилиндр двойного действия 5 на две полости 10 и 11, соединенные соответственно гидролиниями 12 и 13 с гидрораспределителем 14. Насос 15 с двигателем 16 напорной магистралью 17 сообщен с гидрораспределителем 14. Напорная магистраль 17 соединена с предохранительным клапаном 18 и гидропневмоаккумулятором 19. В корпусе гидрораспределителя 14 размещены оппозитно одноступенчатый 20 и двухступенчатый 21 плунжеры, взаимодействующие с шариковым запорным элементом 22, установленным с возможностью взаимодействия с противолежащими седлами. Одноступенчатый плунжер 20 упруго поджат регулируемой посредством винта 23 пружиной 24 к шариковому запорному элементу 22, находящемуся в силовом контакте с герметизирующим седлом. Диаметры плунжеров 20 и 21 выполнены таким образом, чтобы соблюдались условия: dп > dш, dш = dпл. Двухступенчатый плунжер 21 ограничивает в корпусе гидрораспределители 14 две рабочие полости - промежуточную 25 и заднюю 26. Шариковый запорный элемент 22 расположены в центральной расточке 27 корпуса гидрораспределителя 14, которая вместе с задней рабочей полостью 26 и рабочей полостью 28 под торцом одноступенчатого плунжера 20 соединена с напорной магистралью 17. В корпусе гидрораспределителя 14 в зонах его плунжеров 20 и 21 выполнены две расточки 29 и 30, а на плунжерах - проточки 31 и 32 для сообщения со сливом. Передняя рабочая полость 33, ограниченная двухступенчатым плунжером 21 и седлом в корпусе гидрораспределителя 14, соединена с расточкой 29 и одной полостью 10 гидроцилиндра двойного действия 5. Передняя рабочая полость 34, ограниченная одноступенчатым плунжером 20 и седлом в корпусе гидрораспределителя 14, сообщена с расточкой 30 и со второй полостью 11 гидроцилиндра двойного действия 5. Дополнительный гидрораспределитель 35 представляет собой отдельный блок, содержащий плунжер 36 с выполненным в его теле Т-образным отверстием в его продольном сечении, который упруго поджат к запорному элементу - шарику 37 регулируемой пружиной 38. Центральный канал 39 Т-образного отверстия перекрыт по герметичной фаске со стороны его правого торца шариком 37, а поперечный канал 40 этого отверстия связан с кольцевой расточкой 41 в корпусе дополнительного гидрораспределителя 35, соединенной с промежуточной рабочей полостью 25 в зоне двухступенчатого плунжера 21, которая соединена через регулируемый дроссель 42 с напорной магистралью 17. Правым торцом плунжера 36 дополнительного гидрораспределителя 35 разобщена его подторцовая полость 43 с кольцевой расточкой 44, которая выполнена в его корпусе и соединена со сливом.A pressing cylinder 1, a
Работает гидросистема управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства следующим образом. При подаче в поршневую 7 или штоковую 8 полости гидроцилиндра поджима 1 рабочей жидкости поршень со штоком 2 будет перемещать рабочие органы 3 и 6, осуществляя предварительную установку рабочих подбивочных инструментов на требуемый размер. Гидроцилиндр поджима 1 обеспечивает постоянный статический поджим инструментов в процессе уплотнения балласта под шпалой. Динамическая составляющая сил уплотнения, суммирующая с усилением статического поджима, образуется гидроцилиндром двойного действия 5. При работе двигателя 16 гидронасос 15 нагнетает рабочую жидкость в напорную магистраль 17, откуда жидкость поступает в задние рабочие полости 26 и 28 под торцом плунжеров 20 и 21, центральную расточку 27 в корпусе гидрораспределителя 14, через регулируемый дроссель 42 - в промежуточную рабочую полость 25, образованную двухступенчатым плунжером 21 в корпусе гидрораспределителя 14. Из центральной расточки 27 через переднюю рабочую полость 34 одноступенчатого плунжера 20, гидролинию 13 рабочая жидкость попадает в полость 11 гидроцилиндра двойного действия 5, перемещая поршень 9 и корпус последнего во взаимно противоположные стороны. При этом рабочие органы 3 и 6 сближаются. Рабочая жидкость из полости 10 через гидролинию 12, расточку 29 в корпусе гидрораспределителя 14 и проточку 32 в плунжере 21 вытеснится на слив. Диаметры плунжеров 20 и 21 выполнены таким образом, чтобы в данный момент времени усилие, создаваемое давлением рабочей жидкости на двухступенчатом плунжере 21, уравновешивалось усилием, создаваемым давлением рабочей жидкости на торце одноступенчатого плунжера 20, а шариковый запорный элемент 22 был герметично прижат к седлу только под воздействием пружины 24 в положении, показанном на рисунке. По достижении поршнем 9 крайнего левого положения давление в полости 11, напорной магистрали 17, промежуточной рабочей полости 25 двухступенчатого плунжера 21 повышается и по достижении давления, на которое настроен дополнительный гидрораспределитель 35 с подпружиненным плунжером 36, рабочая жидкость отрывает последний от шарика 37 и, воздействуя на увеличившуюся эффективную площадь торца плунжера 36, резко перемещает его влево, соединяя подторцовую полость 43 и связанную с ней посредством Т-образного отверстия промежуточную рабочую полость 25 со сливом. Вследствие падения давления в промежуточной рабочей полости 25 усилие, создаваемое на торце двухступенчатого плунжера 21, оказывается превышающим усилие, создаваемое на торце одноступенчатого плунжера 20, и усилие пружины 24. В результате двухступенчатый плунжер 21 отжимает шариковый запорный элемент 22 к противолежащему седлу. Полость 11 гидроцилиндра двойного действия 5 через гидролинию 13, расточку 30 в корпусе гидрораспределителя 14 и проточку 31 в одноступенчатом плунжере 20 соединяется со сливом, а полость 10 через гидролинию 12, переднюю рабочую полость 33 двухступенчатого плунжера 21, центральную расточку 27 соединяется с напорной магистралью 17. В результате происходит относительное перемещение поршня 9 и корпуса гидроцилиндра двойного действия 5, а рабочие органы 3 и 6 раздвигаются, производя при этом полезную работу по уплотнению балласта под шпалой. По достижении поршнем 9 крайнего правого положения давление в промежуточной полости 25 двухступенчатого плунжера 21 падает до минимума, подпружиненный плунжер 36 под действием пружины 38 перемещается вправо, отсекая промежуточную рабочую 25 и подторцовую 43 полости от слива. В промежуточной рабочей полости 25 создается давление, которое и возвращает шариковый запорный элемент 22, плунжеры 20 и 21 в исходное положение, показанное на рисунке. Далее рабочий цикл повторяется в автоматическом режиме. The hydraulic control system of the working bodies of the tamper device operates as follows. When applying to the
Регулируя расход рабочей жидкости при помощи дросселя 42, а также давление срабатывания дополнительного гидрораспределителя 35, можно в широких пределах изменять частоту колебаний рабочих подбивочных инструментов. При помощи регулируемой пружины 24 совместно с предохранительным клапаном 18 можно настраивать гидросистему на рабочее давление в напорной магистрали 17, определяющее энергию силовых импульсов рабочих подбивочных инструментов. By adjusting the flow rate of the working fluid using the
Предложенная гидросистема управления рабочими органами шпалоподбивочного устройства обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом: независимостью настройки соответствующих перепадов давления в полостях 10 и 11 гидроцилиндра двойного действия 5 и частоты колебаний рабочих органов 3 и 6, благодаря чему осуществляется выбор оптимальных соотношений между амплитудой, энергией силовых импульсов и частотой их повторяемости в зависимости от состояния уплотняемого балласта под шпалой; возможностью работать в широком выбираемом диапазоне частот колебаний рабочих органов 3 и 6 при использовании насоса постоянной производительности. The proposed hydraulic system for controlling the working bodies of the tapping device has the following advantages compared to the prototype: independence of setting the corresponding pressure drops in the
Технические преимущества заявляемого устройства повышают эффективность уплотнения балласта под шпалой. Technical advantages of the claimed device increase the efficiency of ballast compaction under the sleeper.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4907966 RU2020196C1 (en) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | Hydraulic control system of tie tamper working tools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4907966 RU2020196C1 (en) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | Hydraulic control system of tie tamper working tools |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020196C1 true RU2020196C1 (en) | 1994-09-30 |
Family
ID=21558685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4907966 RU2020196C1 (en) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | Hydraulic control system of tie tamper working tools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2020196C1 (en) |
-
1991
- 1991-02-04 RU SU4907966 patent/RU2020196C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1289944, кл. E 01B 27/16, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3382667B2 (en) | Hammer equipment | |
GB1485548A (en) | Machine for working on railway tracks in particular a mobile track tamping machine having vibratable and closable tamping members | |
US4082032A (en) | Control of hydraulically powered equipment | |
CA2608067C (en) | Impulse generator and method for impulse generation | |
RU2020196C1 (en) | Hydraulic control system of tie tamper working tools | |
US4425835A (en) | Fluid actuator | |
US3810417A (en) | Method and apparatus for producing vibratory motion | |
SU1761844A1 (en) | Hydraulic system for controlling working members of tie-lining device | |
RU1802026C (en) | Hydraulic control system of tie tamper working members | |
US3538814A (en) | Double-acting hydraulic cylinder and control therefor | |
SU1710637A1 (en) | Railway ballast tamping apparatus | |
GB1521591A (en) | Fluid driven reciprocatory devices | |
RU2056550C1 (en) | Hydraulic drive | |
RU2049663C1 (en) | Deep-seated vibration thickener | |
JPS6125784A (en) | Stroke variable mechanism of hydraulic type striking device | |
RU2182226C2 (en) | Hydropneumatic hammer of percussion action | |
SU962458A1 (en) | Hydropneumatic percussive apparatus | |
RU2023784C1 (en) | Hydraulic system of tamping unit of sleeper tamping machine | |
SU1640402A1 (en) | Hydropneumatic impact tool | |
SU1209950A1 (en) | Hydraulic vibrator | |
SU1343009A1 (en) | Percussion arrangement for bucket of earth-moving machine | |
US5046430A (en) | Tamping mechanism of tie-tamping outfit | |
SU1162892A1 (en) | Apparatus for breaking-off ice | |
SU1141190A1 (en) | Percussive rock-breaking device | |
RU1789801C (en) | Limited power hydraulic system |