RU2739476C1

RU2739476C1 - Device for single replacement of sleepers

Info

Publication number: RU2739476C1
Application number: RU2020122956A
Authority: RU
Inventors: Олег Николаевич Куликов; Олег Геннадьевич Юдин; Дмитрий Валерьевич Величко; Александр Александрович Севостьянов; Виктор Владимирович Банул
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2020-12-24

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to railway track superstructure servicing devices, in particular to devices for single replacement of tie bars. Device comprises a body with retainers, two drums and a ratchet mechanism with a handle. Body is made in the form of a frame with hooks. Hooks can cover rail head and rest on lateral edge of rail foot. Retainers are borne against the head on the opposite side of the rail. Slings are wound on drums and stretched through guide rollers. Slings are pulled under rail foot and connected at end of extracted sleeper.EFFECT: lower labor input of tie replacements.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам механизации, используемых на железнодорожном транспорте, для одиночной замены шпал при текущем содержании пути.The invention relates to a means of mechanization used in railway transport for a single replacement of sleepers at the current track maintenance.

Известно устройство для одиночной замены шпал, представляющее собой переносной инструмент, содержащий раму, лебедку и клещевой захват шпал, устройство располагается внутри рельсовой колеи без дополнительной фиксации и включает в себя электроизолирующие упоры, которые, располагаясь внутри рельсовой колеи, обеспечивают поперечную фиксацию устройства (см. патент РФ на полезную модель №84390, МПК Е01В 1/00, 2009 г.).There is a known device for a single change of sleepers, which is a portable tool containing a frame, a winch and a clamping grip for sleepers, the device is located inside the rail track without additional fixation and includes electrical insulating stops, which, located inside the rail track, provide transverse fixation of the device (see. RF patent for utility model No. 84390, IPC Е01В 1/00, 2009).

Существенными недостатками устройства являются его материалоемкость и большие габариты, что очень важно, если это является переносным инструментом. Кроме того, он не позволяет производить выведение шпалы из под подошвы рельса полностью. Это особенно важно, так как в этот момент происходит ее заклинивание под подошвой рельса, и, требуются дополнительные усилия для извлечения шпалы.Significant disadvantages of the device are its material consumption and large dimensions, which is very important if it is a portable instrument. In addition, it does not allow the sleeper to be completely removed from under the rail. This is especially important, since at this moment its jamming occurs under the rail sole, and additional efforts are required to remove the tie.

Известно устройство для передвижки шпал, содержащее два барабана, соединенные между собой с помощью вала, на котором закреплено храповое колесо, при этом корпуса барабанов соединены между собой перемычками, на одной из которых установлена подпружиненная фиксирующая собачка, входящая в зацепление с храповым колесом, вокруг храпового колеса перемещается водило с рукояткой со встроенной силовой собачкой, также входящей в зацепление с храповым колесом, причем к корпусам барабанов прикреплены направляющие, охватывающие шпалу с двух сторон и снабженные фиксаторами для закрепления на подошве рельса, при этом стропы навиты на барабаны и протянуты через направляющие с возможностью соединения (см. патент РФ на изобретение №2297484, МПК Е01В 29/13, B66D 1/00, 2005 г.).A device for moving sleepers is known, containing two drums connected to each other by means of a shaft, on which a ratchet wheel is fixed, while the drum bodies are interconnected by jumpers, one of which is equipped with a spring-loaded locking pawl engaging with a ratchet wheel around the ratchet wheels, the carrier moves with a handle with a built-in power pawl, also engaging with a ratchet wheel, and guides are attached to the drum bodies, covering the sleeper from both sides and equipped with clamps for fastening to the rail foot, while the slings are wound on the drums and pulled through the guides with the possibility of connection (see RF patent for invention No. 2297484, IPC Е01В 29/13, B66D 1/00, 2005).

Существенным недостатком данного устройства является отсутствие жесткого корпуса, так как в процессе производства работ происходит перекос вытягиваемой шпалы, это приводит к перегрузке одного барабана устройства по отношению к другому и перемычки не позволяют компенсировать это воздействие, что приводит к поломке устройства. Устройство также не позволяет производить выведение шпалы из под подошвы рельса полностью. Это особенно важно, так как в этот момент происходит ее заклинивание под подошвой рельса, и, требуются дополнительные усилия для извлечения шпалы.A significant drawback of this device is the absence of a rigid body, since during the production process the drawn sleeper is skewed, this leads to an overload of one drum of the device in relation to another and the jumpers do not allow to compensate for this effect, which leads to a breakdown of the device. The device also does not allow the sleeper to be completely removed from under the rail. This is especially important, since at this moment its jamming occurs under the rail sole, and additional efforts are required to remove the tie.

Известен способ замены шпал, включающий удаление балласта с торца негодной шпалы, противоугонов, костылей, подкладок и прокладок, после установки новой шпалы укладку прокладок и подкладок, забивку костылей и засыпку шпального ящика, при этом закрепляют на рельсе с помощью фиксаторов устройство для замены шпал, вытягивают из барабанов стропы, заводят их под рельсы вдоль по обе стороны негодной шпалы, соединяют между собой в торце шпалы, накручивают стропы на барабаны, вытаскивают негодную шпалу, затем переставляют устройство для замены шпал на внутреннюю сторону рельса, закрепляют его с помощью фиксаторов над местом, где будет уложена новая шпала, вытягивают стропы из барабанов, заводят их под рельс и устанавливают по обе стороны вдоль новой шпалы, соединяют между собой в торце шпалы, накручивают стропы на барабаны, устанавливают новую шпалу на место, убирают устройство для замены шпалы (см. патент РФ на изобретение №2377356, МПК Е01В 29/13, B66D 1/00, 2005 г.).There is a known method of replacing sleepers, including removing ballast from the end of an unusable sleeper, anti-theft, crutches, linings and gaskets, after installing a new sleeper, laying gaskets and linings, driving crutches and filling the sleeper box, while fixing a device for replacing sleepers on the rail using clamps pull the slings out of the drums, put them under the rails along both sides of the unsuitable sleepers, connect them together at the end of the sleepers, wind the slings onto the drums, pull out the unusable sleepers, then rearrange the device for replacing the sleepers on the inner side of the rail, fix it with latches above the place , where the new sleeper will be laid, pull the slings out of the drums, put them under the rail and install them on both sides along the new sleepers, connect them together at the end of the sleepers, wind the slings onto the drums, put the new sleepers in place, remove the device for replacing the sleepers (see RF patent for invention №2377356, IPC Е01В 29/13, B66D 1/00, 2005).

Устройство для реализации данного способа содержит корпус с фиксаторами, два барабана, посаженных на вал на расстоянии друг от друга ширины шпалы, стропы, навитые на барабаны, храповой механизм с рукояткой, установленный с одной стороны.A device for implementing this method comprises a housing with clamps, two drums mounted on a shaft at a distance from each other of the width of the sleepers, slings wound on the drums, a ratchet mechanism with a handle mounted on one side.

Существенным недостатком данного устройства является наличие фиксаторов, без которых работа устройства невозможна, что приводит к увеличению времени подготовительных работ. Закрепление устройства на рельс производится к его подошве, следовательно, необходимо производить полное удаление балласта из шпального ящика, так как мелкие фракции балласта, захватываемые стропами, протягиваются через направляющие, разрушают последние. Кроме того, данное устройство также не позволяет производить выведение шпалы из под подошвы рельса полностью. Это особенно важно, так как в этот момент происходит ее заклинивание под подошвой рельса, и, требуются дополнительные усилия для извлечения шпалы.A significant drawback of this device is the presence of clamps, without which the operation of the device is impossible, which leads to an increase in the preparatory work time. The device is fastened to the rail to its sole, therefore, it is necessary to completely remove the ballast from the sleeper box, since the fine fractions of the ballast captured by the slings are pulled through the guides, destroying the latter. In addition, this device also does not allow the sleeper to be completely removed from under the rail. This is especially important, since at this moment its jamming occurs under the rail sole, and additional efforts are required to remove the tie.

Техническая задача заявляемого решения состоит в повышение производительности труда за счет сокращения подготовительно-заключительных операций, увеличении удобства эксплуатации и мобильности устройства, а следовательно, увеличении качества работ при снижении их трудоемкости.The technical task of the proposed solution is to increase labor productivity by reducing the preparatory and final operations, increasing the ease of use and mobility of the device, and, consequently, increasing the quality of work while reducing their labor intensity.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для одиночной замены шпал, содержащем корпус с фиксаторами, два барабана, посаженных на вал, закрепленный в корпусе, стропы, навитые на барабаны, храповой механизм с рукояткой, установленный с одной стороны, корпус выполнен в виде рамы, верхняя часть которой выполнена в форме крюка, с возможностью охвата головки рельса и опирания нижней частью на боковое ребро его подошвы, при этом фиксаторы закреплены на криволинейном участке с возможностью упора под головку рельса с противоположной стороны относительно размещения барабанов и храпового механизма, а стропы, навитые на барабаны, протянуты через направляющие, выполненные в виде роликов с ребордами, закрепленных в нижней части корпуса ниже барабанов.The task is achieved by the fact that in a device for a single change of sleepers containing a body with clamps, two drums mounted on a shaft fixed in the body, slings wound on the drums, a ratchet mechanism with a handle installed on one side, the body is made in the form of a frame , the upper part of which is made in the form of a hook, with the possibility of covering the rail head and supporting the lower part on the side edge of its sole, while the latches are fixed on the curved section with the possibility of abutting under the rail head from the opposite side relative to the placement of the drums and the ratchet mechanism, and the slings, wound on drums, stretched through guides made in the form of rollers with flanges, fixed in the lower part of the body below the drums.

На чертежах представлена принципиальная схема устройства. На фиг. 1 показано рабочее положение устройства в поперечном направлении рельса; на фиг. 2 показано рабочее положение устройства со стороны вытягивания негодной шпалы.The drawings show a schematic diagram of the device. FIG. 1 shows the working position of the device in the transverse direction of the rail; in fig. 2 shows the working position of the device from the side of pulling out an unusable sleeper.

Устройство для одиночной замены шпал содержит корпус 1, выполненный в виде рамы, верхняя часть которой выполнена в форме крюка с фиксаторами 2, с возможностью охвата головки рельса 3 и опирания нижней частью на боковое ребро его подошвы, барабаны 4 и храповой механизм 5 с рукояткой 6, направляющие 7, размещенные ниже барабанов 4, выполненные в виде роликов с ребордами, закрепленных на осях в нижней части рамы корпуса 1 ниже уровня подошвы рельса 3. На барабанах 4 навиты стропы 8, пропущенные через направляющие 7. Фиксаторы 2 упираются под головку рельса 3 с противоположной стороны относительно размещения барабанов 4 и храпового механизма 5. Барабаны 4 посажены на вал так, что обеспечивается их синхронное вращение и располагаются друг от друга на расстоянии более ширины шпалы, при этом один из барабанов 4 совмещен с храповым механизмом 5.The device for a single change of sleepers contains a body 1, made in the form of a frame, the upper part of which is made in the form of a hook with clamps 2, with the possibility of covering the rail head 3 and supporting the lower part on the side edge of its sole, drums 4 and a ratchet 5 with a handle 6 , guides 7, located below drums 4, made in the form of rollers with flanges, fixed on the axles in the lower part of the frame of the body 1 below the level of the rail foot 3. Slings 8 are wound on the drums 4, passed through the guides 7. The clamps 2 rest under the head of the rail 3 from the opposite side relative to the placement of drums 4 and ratchet 5. The drums 4 are mounted on the shaft so that their synchronous rotation is ensured and are located from each other at a distance greater than the width of the sleeper, while one of the drums 4 is aligned with the ratchet 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом работ по одиночной замене шпал производится очистка торца негодной шпалы от балласта, с самой шпалы должны быть сняты все элементы крепления рельса 3 к шпале 9: костыли, подкладки, прокладки, противоугоны и т.д. Устройство устанавливают на рельс 3 так, чтобы его верхняя криволинейная часть корпуса 1 зацепилась за головку его фиксаторами 2, а нижняя часть оперлась на боковое ребро подошвы рельса 3. При этом устройство должно размещаться на внешней стороне рельса 3 со стороны, куда будет выниматься негодная шпала 9. Храповой механизм 5 переводятся в нерабочее положение, при этом барабаны 4 и стропы 8 высвобождаются. Затем стропы 8 заводятся под подошву рельса 3 и протягиваются вдоль шпалы 9 и соединяются быстроразъемным механизмом (не показан) на ее торце. Далее нужно проконтролировать стропы 8, они должны в рабочем положении быть заведены в барабан 4 через ролики направляющих 7, которые размещены на раме корпуса ниже уровня подошвы рельса 3. Храповой механизм 5 переводятся в рабочее положение. После этого посредством рукояти 6 барабаны 4 приводятся в движение. Качательными движениями рукояти 6 стропы 8 натягиваются, а при продолжении наматываются на барабаны 4, при этом храповой механизм 5 поддерживает натяжение строп 8 постоянным, обеспечивая постоянную скорость перемещения шпалы 9. Натяжение строп 8 передается на раму корпуса 1, в результате чего нижняя прямая его часть прижимается к боковому ребру подошвы рельса 3, а фиксаторы 2 размещенные на верхней криволинейной части корпуса 1, оставаясь в зацеплении с головкой рельса 3, включают его в совместную работу с устройством. Это обеспечивает устойчивое неподвижное закрепление устройства на рельсе 3 в течение всего производства работ. После того как стропы 8 полностью выбраны шпала 9 полностью выходит из-под подошвы рельса 3, при этом нижняя часть рамы корпуса 1 уже не будет прижиматься к ребру подошвы рельса 3 и устройство не будет жестко фиксироваться на рельсе 3. Если равновесие шпалы 9 не обеспечивается, то она потеряв опору о рельс 3 может вывернутся, при этом высвободившийся конец шпалы 9 может ударить по корпусу 1 устройства. Удар приведет к тому, что фиксаторы 2 отпустят головку рельса 3 и устройство просто выйдет из зацепления. Работоспособность устройства сохраниться. Стропы 8 высвобождаются из зацепления со шпалой 9, затем устройство снимается с рельса 3.Before starting work on a single replacement of sleepers, the end of the unusable sleeper is cleaned from ballast, all fastening elements of rail 3 to the sleeper 9 must be removed from the sleeper itself: crutches, linings, gaskets, anti-theft, etc. The device is installed on the rail 3 so that its upper curved part of the body 1 catches on the head of its clamps 2, and the lower part rests on the side edge of the rail foot 3. In this case, the device should be located on the outer side of the rail 3 from the side where the unusable sleeper will be removed 9. The ratchet mechanism 5 is transferred to the inoperative position, while the drums 4 and slings 8 are released. Then slings 8 are wound under the foot of the rail 3 and pulled along the sleeper 9 and connected by a quick-release mechanism (not shown) at its end. Next, you need to check the slings 8, they should in the working position be brought into the drum 4 through the guide rollers 7, which are located on the frame of the body below the level of the rail foot 3. The ratchet mechanism 5 is transferred to the working position. After that, by means of the handle 6, the drums 4 are set in motion. By swinging movements of the handle 6, the slings 8 are tensioned, and as they continue, they are wound on drums 4, while the ratchet mechanism 5 maintains the tension of the slings 8 constant, ensuring a constant speed of movement of the sleeper 9. The tension of the slings 8 is transferred to the frame of the body 1, as a result of which its lower straight part pressed against the side edge of the rail 3, and the clips 2 located on the upper curved part of the housing 1, remaining in engagement with the head of the rail 3, include it in joint operation with the device. This provides a stable stationary fastening of the device to the rail 3 during the entire production of work. After the slings 8 have been completely selected, the sleeper 9 comes out completely from under the foot of the rail 3, while the lower part of the frame of the body 1 will no longer be pressed against the edge of the foot of the rail 3 and the device will not be rigidly fixed on the rail 3. If the balance of the sleeper 9 is not ensured , then it, having lost its support on the rail 3, can turn out, while the released end of the sleeper 9 can hit the body 1 of the device. The impact will cause the latches 2 to release the head of the rail 3 and the device will simply disengage. The device remains operational. The slings 8 are released from their engagement with the tie 9, then the device is removed from the rail 3.

Производится очистка шпального ящика с заменой балласта при необходимости и готовится шпала под замену.The sleeper box is being cleaned with the replacement of ballast if necessary and the sleeper is being prepared for replacement.

Устройство устанавливают на рельс 3 так, чтобы его верхняя часть корпуса 1 зацепилась за голову его фиксаторами 2. При этом устройство должно размещаться на внутренней стороне рельса 3 со стороны, откуда будет вталкиваться новая шпала 9. Устройство устанавливают на рельс 3 так, чтобы его верхняя криволинейная часть корпуса 1 зацепилась за головку его фиксаторами 2, а нижняя прямая оперлась на боковое ребро подошвы рельса 3. Храповой механизм 5 переводятся в нерабочее положение, при этом барабаны 4 и стропы 8 высвобождаются. Затем стропы 8 заводятся под подошву рельса 3 и протягиваются вдоль шпалы 9 и соединяются быстроразъемным механизмом (не показан) на ее дальнем торце. Далее нужно проконтролировать стропы 8, они должны в рабочем положении быть заведены в барабан 4 через ролики направляющих 7, которые размещены на раме корпуса ниже уровня подошвы рельса 3. Храповой механизм 5 переводятся в рабочее положение. После этого посредством рукояти 6 барабаны 4 приводятся в движение. Качательными движениями рукояти 6 стропы 8 натягиваются, а при продолжении наматываются на барабаны 4, при этом храповой механизм 5 поддерживает натяжение строп 8 постоянными, обеспечивая постоянную скорость перемещения шпалы 9. Натяжение строп 8 передается на раму корпуса 1, в результате чего нижняя прямая его часть прижимается к боковому ребру подошвы рельса 3, а фиксаторы 2 оставаясь в зацеплении с головкой рельса 3, включают его в совместную работу с устройством. Это обеспечивает устойчивое неподвижное закрепление устройства на рельсе 3 в течение всего производства работ. После того как шпала 9 заняла проектное положение храповой механизм 5 переводятся в нерабочее положение, стропы 8 высвобождаются путем размыкания быстроразъемного механизма и устройство снимается с рельса 3.The device is installed on the rail 3 so that its upper part of the body 1 catches on the head with its clamps 2. In this case, the device should be located on the inner side of the rail 3 from the side from which the new sleeper 9 will be pushed. The device is installed on the rail 3 so that its upper the curvilinear part of the body 1 caught on the head with its latches 2, and the lower straight line rested on the side edge of the rail foot 3. The ratchet mechanism 5 is transferred to the inoperative position, while the drums 4 and slings 8 are released. Then the slings 8 are wound under the foot of the rail 3 and are pulled along the sleeper 9 and connected by a quick-release mechanism (not shown) at its distal end. Next, you need to check the slings 8, they should in the working position be brought into the drum 4 through the guide rollers 7, which are located on the frame of the body below the level of the rail foot 3. The ratchet mechanism 5 is transferred to the working position. After that, by means of the handle 6, the drums 4 are set in motion. By swinging movements of the handle 6, the slings 8 are tensioned, and as they continue, they are wound on drums 4, while the ratchet mechanism 5 maintains the tension of the slings 8 constant, ensuring a constant speed of movement of the sleeper 9. The tension of the slings 8 is transmitted to the frame of the body 1, as a result of which its lower straight part is pressed against the side edge of the rail 3, and the latches 2, remaining in engagement with the head of the rail 3, include it in joint operation with the device. This provides a stable stationary fastening of the device to the rail 3 during the entire production of work. After the sleeper 9 has taken the design position, the ratchet mechanism 5 is transferred to the inoperative position, the slings 8 are released by opening the quick-release mechanism and the device is removed from the rail 3.

Предлагаемое техническое решение позволяет сократить количество подготовительно-заключительных операций, так как устройство, просто устанавливаясь на рельс 3, сразу занимает рабочее положение, при этом обеспечивается его устойчивость при неравномерном нагружении строп 8 (при перекосе шпалы во время ее перемещения), фиксаторы 2 всегда остаются в контакте с головкой рельса 3. Кроме того, постоянная нагрузка прижимает нижнюю часть корпуса 1 устройства к боковому ребру подошвы рельса 3, чем обеспечивает отсутствие перекоса. Выполнение направляющих в виде роликов с ребордами позволяет не только предотвратить выпадение строп из рабочего пространства барабанов, но и препятствует затягиванию в них мелких частиц балласта и мусора, отряхивая его со строп. Расположение направляющих роликов ниже подошвы рельса обеспечивает такое нагружение конструкции, при котором нарушение контакта фиксаторов и нижней части корпуса о рельс никогда не нарушается. Даже после выхода шпалы из под подошвы рельса с потерей устойчивого положения при ее вытягивании не приведет устройство к потере работоспособности. Оно просто отклонится в сторону противоположную падению шпалы без повреждения элементов конструкции. Высокая мобильность устройства обеспечивается ее низкой металлоемкостью.The proposed technical solution allows you to reduce the number of preparatory and final operations, since the device, simply being installed on rail 3, immediately takes a working position, while ensuring its stability under uneven loading of the slings 8 (when the sleeper is skewed during its movement), the latches 2 always remain in contact with the head of the rail 3. In addition, the constant load presses the lower part of the housing 1 of the device against the side edge of the foot of the rail 3, thereby ensuring that there is no skew. The execution of the guides in the form of rollers with flanges allows not only to prevent the slings from falling out of the working space of the drums, but also prevents small particles of ballast and debris from being pulled into them, shaking them off the slings. The location of the guide rollers below the rail foot ensures that the structure is loaded so that the contact between the retainers and the lower part of the body on the rail is never broken. Even after the sleeper comes out from under the rail foot with the loss of a stable position when it is pulled out, the device will not result in loss of performance. It will simply deflect to the side opposite to the fall of the sleeper without damaging the structural elements. High mobility of the device is provided by its low metal consumption.

Claims

Устройство для одиночной замены шпал, содержащее корпус с фиксаторами, два барабана, посаженных на вал, закрепленный в корпусе, стропы, навитые на барабаны, храповой механизм с рукояткой, установленный с одной стороны, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде рамы, верхняя часть которой выполнена в форме крюка, с возможностью охвата головки рельса и опирания нижней частью на боковое ребро его подошвы, при этом фиксаторы закреплены на криволинейном участке с возможностью упора под головку рельса с противоположной стороны относительно размещения барабанов и храпового механизма, а стропы, навитые на барабаны, протянуты через направляющие, выполненные в виде роликов с ребордами, закрепленных в нижней части корпуса ниже барабанов.A device for a single change of sleepers containing a body with clamps, two drums mounted on a shaft fixed in the body, slings wound on drums, a ratchet mechanism with a handle mounted on one side, characterized in that the body is made in the form of a frame, the upper part which is made in the form of a hook, with the possibility of covering the rail head and supporting the lower part on the side edge of its sole, while the latches are fixed on the curved section with the possibility of resting under the rail head from the opposite side relative to the placement of the drums and the ratchet mechanism, and the slings wound on the drums , stretched through the guides made in the form of rollers with flanges, fixed in the lower part of the body below the drums.