SK280471B6 - Stroj na stavbu koľaje na korekciu polohy koľaje - Google Patents

Description

Vynález sa týka stroja na stavbu koľaje na korekciu polohy koľaje, ktorý má jednak strojový rám, ktorý je uložený na podvozkoch a má vyrovnávacie pohony na bočnú korekciu koľaje a jednak meracie vozy, ktoré sú pojazdné po koľaji, ktoré spolu so strojovým rámom, vytvárajúcim referenčnú bázu, a so senzormi nameraných hodnôt vytvárajú vzťažný systém na zisťovanie skutočnej polohy koľaje.

Doterajší stav techniky

Z AT 394 742 je už známa podbíjačka na korekciu polohy koľaje, na ktorej strojový rám, podopretý na koncových stranách na podvozkoch, slúži ako referenčná báza strojového vzťažného systému na zisťovanie chyby polohy koľaje.

Okrem toho je z US 5 113 767 známy stabilizátor koľaje s dvoma medzi podvozkami namontovanými stabilizačnými agregátmi. Na zisťovanie bočnej a výškovej chyby polohy koľaje je namontovaný vzťažný systém, ktorý je vytvorený v podstate z meracích vozov, ktoré sa pohybujú po koľaji a ktoré sú namontované vo vzájomnom odstupe v pozdĺžnom smere stroja, ako aj z nasmerovacej a nivelizačnej tetivy. Podľa alternatívneho vyhotovenia však môže byť referenčná báza smerového vzťažného systému vyhotovená strojovým rámom stabilizátora koľaje.

V US 5 172 632 je opísaný ďalší stabilizátor koľaje, vzťažný systém ktorého má v mieste predného a stredného, meracieho voza vždy jedno priečne kyvadlo na zisťovanie priečnej polohy koľaje. Tým sa vytvára možnosť v spojení s meracím mechanizmom dráhy spoľahlivo zistiť priečnu polohu koľaje v mieste predného meracieho voza a časovým posunom ju využiť ako referenčnú bázu pre druhý merací voz, nachádzajúci sa v pracovnom mieste koľaje, aby aj napriek poklesu koľaje, ktorý robia stabilizačné agregáty, bola zachovaná pred tým zistená priečna poloha koľaje.

Nakoniec je tiež z US 4 655 142 známa podbíjačka koľaje, ktorej vzťažný systém, ktorý má nivelizačné a smerové priamky, je vybavený tak na prednom; ako aj na zadnom meracom voze vždy jedným priečnym kyvadlom na zisťovanie priečnej polohy koľaje. Pomocou tohto zadného, druhého priečneho kyvadla je možno zistiť prípadne zostávajúce chyby v polohe koľaje a do značnej miery ich eliminovať zodpovedajúcim ovládacím zariadením na nadvihovanie koľaje.

Podstata vynálezu

Vynález si kladie za úlohu vytvoriť stroj na stavbu koľaje už v úvode uvedeného druhu, ktorého vzťažný systém by mal pri využití strojového rámu ako referenčná báza zdokonalenú presnosť.

Podľa vynálezu sa táto úloha rieši strojom na stavbu koľaje uvedeného typu tak, že k meraciemu vozu, nachádzajúcemu sa z hľadiska pracovného smeru na prednom a na zadnom konci vzťažného systému, je priradený vždy jeden merací mechanizmus priečneho sklonu a na ňom je namontovaný tlakový senzorický mechanizmus na zisťovanie vyrovnávacích síl vyrovnávacích pohonov. Prostredníctvom tejto kombinácie znakov možno nasadením strojového rámu ako referenčná báza konštrukčnej nepresnosti celkom eliminovať s pomerne nízkymi konštrukčnými nákladmi, takže je podľa vynálezu k dispozícii zjednodušený a presný vzťažný systém na zisťovanie chyby bočnej polohy koľaje. Toto zjednodušenie spočíva predovšetkým v tom, že pri usporení smerovacej priamky, ktorej prípadné priečne pohyby sú obmedzované pracovnými agregátmi, sa ako referenčná báza využíva namontovaný a veľmi stabilný diel stroja, to je strojový rám. Pomocou nasadenia meracích prístrojov priečneho sklonu možno bezozvyšku kompenzovať nepresnosti, ktoré vznikajú v prechodovom oblúku koľaje. Paralelne k tomu možno tiež úplne kompenzovať pomocou tlakového senzorického zariadenia priehyby strojového rámu, ktoré vznikajú pri dosť veľkých vyrovnávacích silách a ktoré by skresľovali výsledok merania, takže aj v takých extrémnych situáciách je k dispozícii vysoká presnosť vzťažného systému.

Ďalšie výhodné vytvorenie vynálezu vyplýva z ďalších patentových nárokov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je ďalej podrobnejšie vysvetlený na príkladoch uskutočnenia v spojení s výkresovou časťou.

Na obr. 1 je schematicky znázornený bokorys stroja na stavbu koľaje podľa vynálezu, zhotoveného ako podbíjačka koľaje. Na obr. 2, obr. 3 a obr. 4 je vždy vo väčšom meradle znázornený priečny rez podbíjačkou koľaje podľa obr. 1 v mieste meracieho voza, a to v rovinách podľa čiary II, III a IV.

Na obr. 5 je znázornený schematický pôdorys vzťažného systému na bočnú korekciu polohy koľaje, ktorý je tvorený strojovým rámom, senzorickým mechanizmom nameraných hodnôt a meracím vozom.

Na obr. 6 je znázornená zjednodušená schéma zapojenia.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 znázornený stroj 1 na stavbu koľaje je zhotovený ako stroj na podbíjanie, vyrovnávanie a nivelizáciu koľaje a má strojový rám 7, ktorý je vybavený dvoma podv ozkami 2, 3 a ktorý je pojazdný po koľaji, skladajúcej sa z koľajníc 4, 5 a podvalov 6. Pracovný smer stroja 1 na stavbu koľaje je znázornený šípkou 8. V prednej časti strojového rámu 7 sú namontované poháňacie a na zásobovanie energiou zhotovené mechanizmy 9, ako aj na predný podvozok 2 pôsobiaci trakčný pohon 10 stroja 1 na stavbu koľaje.

Stroj 1 na stavbu koľaje jc vybavený agregátom 11 na vyrovnávanie a nadvihovanie koľaje, ktorý je so strojovým rámom 7 vždy kĺbovo spojený prostredníctvom hydraulického dvíhacieho pohonu 12 výškovo prestaviteľné a prostredníctvom hydraulického vyrovnávacieho pohonu 13 bočné nastaviteľné. Predná časť agregátu 11 na vyrovnávanie a nadvihovanie koľaje je ďalej priklbená na konzole 14 strojového rámu 7. Ako nástroje na korekciu koľaje sú na agregáte 11 na vyrovnávanie a nadvihovanie koľaje pre každú koľajnicu 4, 5 namontované dva vyrovnávacie valčeky 15 s okolkom a štyri zdvíhacie kladky 6, ktoré sú v dvojiciach namontované vzájomne protiľahlo a sú zhotovené na prostredníctvom valčekov vytváraný kliešťovitý záber na vonkajšej a na vnútornej strane hláv koľajnice 4, prípadne 5. Stroj 1 na stavbu koľaje je ďalej pre každú koľajnicu 4, 5 vybavený úplne schematicky znázorneným podbíjacím agregátom 18, ktorý je so strojovým rámom 7 spojený pomocou výškového prestavného pohonu 17 tak, že ho možno dvíhať a spúšťať. Na zadnom konci strojového rámu 7 sa nachádza obsluhovacia kabína 19, ktorá má ovládacie zariadenie 20, ktoré je priradené k nástrojom na korekciu koľaje.

Stroj 1 na stavbu koľaje má na zisťovanie výškovej polohy koľaje obyčajný nivelizačný vzťažný systém 21, ktorý má na každú koľajnicu 4, 5 napnutým drôtom zhotovenú nivelizačnú vzťažnú priamku 22, ktorej predný, prípadne zadný koniec je prostredníctvom tyče 23 spojený vždy s jedným meracím vozom 24, prípadne 26, ktorý je vedený na neskorigovanej, prípadne aj skorigovanej koľaji. Ďalší, po koľaji vedený merací voz 25, sa nachádza medzi agregátom 11 na vyrovnávanie a nadvihovanie koľaje a medzi podbíjacím agregátom 18. S týmto meracím vozom 25 je na každú koľajnicu 4, 5 spojené senzorické zariadenie 27 nameraných hodnôt, ktoré pomocou svojho snímacieho remeňa, zhotoveného v tvare vidlice už známym spôsobom spolupôsobí so zodpovedajúcimi nivelizačnými vzťažnými priamkami 22. Nameraná hodnota, poskytovaná senzorickým zariadením 27, ktorá udáva výškový rozdiel polohy koľaje v mieste meracieho voza 25 vzhľadom na požadovanú úroveň koľaje, ktorú stelesňujú nivelizačné vzťažné priamky 22, sa využíva na sprostredkované alebo bezprostredné ovládanie dvihacieho pohonu 12, ktorý zdvihne koľaj prostredníctvom zdvíhacích kladiek 16 agregátu 11 na vyrovnávanie a dvíhanie koľaje až po stanovenú úroveň. Tak na prednom konci, ako aj na zadnom konci strojového rámu 7 je s ním spojený merací mechanizmus 28,29 na meranie priečneho sklonu.

Hlavne v spojení s obr. 2, obr. 3, a obr. 4 je opísaný ďalší vzťažný systém 30 na bočnú korekciu polohy koľaje. Tento vzťažný systém 30 v podstate pozostáva zo strojového rámu 7, ktorý slúži ako referenčná báza a ktorý má prostredníctvom kladiek 31 s okolkami po koľajach 4, 5 pojazdné meracie vozy 24, 25 a 26 a senzorické mechanizmy 32, 33 a 34 nameraných hodnôt. Každý prostredníctvom zodpovedajúceho predĺženia 40 priamo so strojovým rámom 7 spojený senzorický mechanizmus 32, 33, 34 je zhotovený ako valivý potenciometer, ktorého prestavná časť je pomocou lanka 35 meracieho senzora otočná okolo zvislej alebo vodorovnej osi. Každé lanko 35 meracieho senzora je pri zhotovení upevnenia 36 spojené priamo s meracím vozom 24, 25 26. Namiesto týchto potenciometrov možno tiež napríklad využiť bezdotykové meracie zariadenie.

K prednému a zadnému meraciemu vozu 24, 26 je priradený vždy jeden merací prístroj 37, 38 priečneho sklonu. Všetky meracie vozy 24, 25, 26 sú pritláčané na jednu z obidvoch koľajníc 4, 5, takzvanou vzťažnou koľajnicou, aby sa vylúčila vôľa v rozchode.

Pretože lanká 35 meracieho senzorického mechanizmu 32, 33 a 34 nameraných hodnôt sú upravené zhruba 420 mm nad hornou hranou koľajnice 4, 5, vznikala by v prechodovej, prípadne rampovej oblasti koľajového oblúku v dôsledku bočného vychýlenia upevnenia 36 chyba v hodnote až 8 mm. Túto chybu vychýlenia možno eliminovať tým, že sa zistí priečny sklon predného a zadného meracieho voza 24, 26 pomocou priradeného meracieho zariadenia 37, 38 priečneho sklonu a využije sa na kompenzáciu vyrovnávacieho zariadenia. Na strednom meracom voze 25 možno použiť požadovanú hodnotu prevýšenia na nivelizačný vzťažný systém 21.

Všetky upevnenia 36 laniek 35 meracieho senzorického zariadenia sú vzhľadom na vodorovnú vzťažnú rovinu 41, ktorú tvoria body dotyku podvozkov 2, 3 v rovnakej výške, to znamená, že sú umiestnené v rovine rovnobežnej na vzťažnú rovinu 41. Tým sa zaistí, že všetky tri upevnenia 36 majú zhodnú bočnú odchýlku, ak má strojový rám 7 priečny sklon. Tým spôsobom sa aj v tomto prípade vylúči chyba merania.

Na podklade schematického znázornenia podľa obr.5 sú vysvetlené rôzne matematické vzťahy, Na rozdiel od uskutočnení, znázornených na obr. 1 až 4 sú tu senzorické mechanizmy 32, 33 a 34 nameraných hodnôt umiestnené na príslušných meracích vozoch 24, 25, 26, zatiaľ čo zodpovedajúce lanká 35 meracieho senzorického zariadenia sú spojené so strojovým rámom 7. To však nemá na činnosť vzťažného systému 30 podľa vynálezu žiaden vplyv. Vzdialenosti zodpovedajúcich senzorických mechanizmov 32, 33, 34 nameraných hodnôt v priečnom smere stroja 1 na stavbu koľaje vzhľadom na strojový rám 7, prípadne k upevneniu 36 sú označené pre predný merací bod Vm, pre zadný merací bod Hm a pre smerovú odchýlku Ra. Medzi predným meracím vozom 24 a zadným meracím vozom 26 je vzdialenosť L. Medzi zadným meracím vozom 26 a stredným meracím vozom 25 je umiestnený odstup a medzi stredným meracím vozom 25 a predným meracím vozom 24 je umiestnený odstup b. Z toho vyplývajú uvedené vzťahy.

Na stroji 1 na stavbu koľaje závislá systémová konštanta

K= b/I,

Stred nameranej hodnoty Mm = (Hm - Vm). K + Ym

Pre ten prípad, že je vzťažný systém 30 na presne priamočiarej koľaji, teda pre nulové vyrovnanie, platí nasledujúca podmienka:

/fHm - Vm) . K + Vm_7 - Ra [í Mm ) « 0

Vyrovnávacia hodnota Rw, prípadne posuvová hodnota na urobenie bočnej korekcie polohy koľaje je definovaná uvedenou rovnicou, a to tak, že sa berie do úvahy výška šípky h v koľajovom oblúku:

Rw = h - /2fHm - Vm) . K + Vm_7 - Ra

Vykývnutie alebo paralelné posunutie strojového rámu 7 nemá žiaden vplyv na výsledok zistenej smerovej hodnoty, pokiaľ bolo v základnej polohe urobené nulové vyrovnanie. Pri tomto nulovom vyrovnaní sú všetky meracie vozy 24, 25, 26 vo vodorovnej rovine koľaje, pričom koľajnice 4, 5 majú tvar presných priamok. Všetky meracie vozy 24, 25, 26 sú pri pohľade v pracovnom smere pritlačené na pravú koľajnicu 4. Vyrovnávacie pohony 13 sú pritom bez tlaku. Koľaj je napríklad zabetónovaná, a preto sa nemôže pohybovať. Pomocou prvého zriaďovacieho potenciometru je údaj smerovej hodnoty vyladený na nulu. Hneď na to sa na ľavý vyrovnávací pohon 13 pôsobí maximálnou vyrovnávacou silou. Ak dôjde k vychýleniu smerovej hodnoty v dôsledku bočného prehybu strojového rámu 7, potom sa údaj kompenzuje prostredníctvom druhého zriaďovacieho potenciometra na nulovú hodnotu. Medzi týmito obidvoma nulovými nastaveniami upravenej vyrovnávacej sily sú zachytávané tlakovým senzorickým prístrojom 39 a sú príslušne lineárne kompenzované, takže sú správne uvádzané smerové hodnoty pri automatickej kompenzácii od vyrovnávacích síl závislého priehybu strojového rámu 7. Opísaný proces sa potom opakuje pre pravý vyrovnávací pohon 13. V tom prípade, keď má strojový rám 7 príliš malú pevnosť v ohybe, môže byť ohyb zisťovaný pomocou na koncových stranách namontovaných meracích zariadení 37, prípadne 38 priečneho sklonu a môže sa brať do úvahy tiež na kompenzáciu na zistenie smerovej hodnoty.

Ďalej sú uvedené výhody, ktoré vyplývajú z nasadenia vzťažného systému 30 podľa vynálezu na bočnú korekciu polohy koľaje.

Tým, že chýba oceľová alebo svetelná priamka, nemôžu byť pracovné nástroje stroja 1 na stavbu koľaje nepriaznivo ovplyvnené. Celkom odpadá nákladné ovládanie priamok na prednom a na zadnom meracom voze pri podbíjaní výhybiek. Podbíjacie agregáty možno bez nebezpečenstva priečne posúvať taktiež stredom koľaje. Vzťažný systém 30 možno zhotoviť pomocou osvedčených zaužívaných mechanických a elektrických komponentov. Jednoduché valivé senzorické zariadenia nameraných hodnôt postačujú na zisťovanie nameraných hodnôt. Úplne odpadá chyba v meraní, spôsobená prevesením oceľovej priamky v mieste rámp a koľajových oblúkov.

Ako je vidno z obr. 6, je v diferenčnom člene 42 tvorená diferencia medzi predným senzorickým mechanizmom 32 nameraných hodnôt, to je medzi zadným meracím bodom Hm a predným meracím bodom Vm. V prispôsobovacom člene 43 sa uskutočňuje násobenie diferenčnej hodnoty systémovou konštantou K. V ďalšom diferenčnom člene 44, ktorý je nastavený tiež na zriaďovanie celkovej nulovej hodnoty, sa uskutočňuje rozdiel vzhľadom na smerovú odchýlku Ra, ktorá je zistená- stredným senzorickým mechanizmom 33 nameraných hodnôt. Paralelne k tomu je prostredníctvom meracích zariadení 37, 38 priečneho sklonu, prípadne ďalšieho meracieho zariadenia 45, ktoré je priradené k nivelizačnému vzťažnému systému 21, zistený priečny sklon priradených meracích vozov 24, 25, 26. V priradených prispôsobovacích členoch 46 sa uskutoční zodpovedajúce ovplyvnenie nameranej hodnoty v súlade s konštrukčne podmienenou bočnou odchýlkou upevnenia 36 v závislosti od priečneho sklonu. V ďalších prispôsobovacích členoch 47, 48 sa uskutoční ovplyvnenie nameranej hodnoty v súlade s konštrukčne podmieneným činiteľom a/L, prípadne b/L. V ďalšom diferenčnom člene 49 sa uskutočňuje zisťovanie vyrovnávacej sily, napríklad pomocou tlakovej diferenciácie. Nakoniec v ďalšom diferenčnom člene 50 spočítané a kompenzované namerané hodnoty sa pre urobenie požadovanej bočnej korekcie polohy koľaje pôsobením zodpovedajúceho vyrovnávacieho pohonu 13 privádzajú do hydraulického servoobvodu. Paralelne k tomu sa uskutočňuje indikácia zodpovedajúcej smerovacej hodnoty.

Namiesto podbíjacieho agregátu 18 možno na bočnú korekciu koľaje tiež použiť známy stabilizačný agregát.

Claims (5)

1. Stroj na stavbu koľaje na korekciu polohy koľaje, ktorý má jednak strojový rám, ktorý je uložený na podvozkoch a má vyrovnávacie pohony na bočnú korekciu koľaje, a jednak meracie vozy, ktoré sú pojazdné po koľaji, ktoré so strojovým rámom, ktorý tvorí referenčnú bázu, a so senzorickými zariadeniami nameraných hodnôt tvoria vzťažný systém na zisťovanie skutočnej polohy koľaje, vyznačujúci sa tým, že k meraciemu vozu (24, 26), nachádzajúcemu sa z hľadiska pracovného smeru na prednom a na zadnom konci vzťažného systému (30), je priradený vždy jeden merací mechanizmus (37, 38) priečneho sklonu a je na ňom namontovaný tlakový senzorický mechanizmus (39) na zisťovanie vyrovnávacích síl vyrovnávacích pohonov (13).

2. Stroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že tlakový senzorický mechanizmus (39) je spojený so senzorickým mechanizmom (33) nameraných hodnôt meracieho vozu (25), namontovaného v mieste vyrovnávacieho pohonu (13), na automatické nastavenie nulovej hodnoty prestavenia v závislosti od vyrovnávacej sily.

3. Stroj podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že vždy jedno predĺženie (40) strojového rámu (7) je spojené so senzorickým mechanizmom (32, 33, 34) nameraných hodnôt, ktoré je zhotovené ako otočný potenciometer s lankom (35) meracieho scnzorického mechanizmu, lanko ktorého (35) meracieho senzorického mechanizmu je pri vytvorení upevnenia (36) spojené so zodpovedajúcim meracím vozom (24, 25, 26).

4. Stroj podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že všetky upevnenia (36) laniek (35) meracieho senzorického zariadenia na meracom voze (24, 25, 26) sú vzhľadom na vzťažnú vodorovnú rovinu tvorené dosadacími bodmi podvozkov (2, 3) namontované v rovnakej výške.

5. Stroj podľa jedného z nárokov 1 až 4, v y značujúci sa t ý m , že tak na prednom, ako aj na zadnom konci strojového rámu (7) je namontovaný s ním spojený mechanizmus (28, 29) na meranie priečneho sklonu.