SU865137A3 - Способ выправки железнодорожного пути и машина дл его реализации - Google Patents

Description

изобретение относитс  к строитель ству и ремонту железнодорожного пути и, в частности, касаетс  его выправки . Известен способ выправки железнодорожного пути, заключаквдийс  в том что поднимают путь на требуемую величину , удерживают его в этом положении посредством фиксирующего устройства и производ т уплотнение бал ласта в зоне пересечени  рельсов и шпсш посредством вибрации и давлени  передаваемых рабочим органом, до упо ра каждого участка пути в фиксируюадее устройство Cl Давление, передаваемое рабочим органом на путь, посто нно на всем прот жении выправл емого участка пу ти, независимо от величины его подъе мк, что приводит к неравномерному уплотнению балласта и, вследствие этого, некачественной выправке пути Известна машина дл  выправки железнодорожного пути, содержаща  сам ходное шасси, подбивочные инструмен ты с виброприводами и приводами обжати  балласта, смонтированные на раме шасси с возможностью перемещени  в вертикальной плоскости приво дом. и расположенные перпендикул рно и параллельно продольной оси машины , и с обеих сторон от нее, установленный на раме шасси вблизи подбивочных инструментов путеподъемник с приводом перестановки его по высоте, а также смонтированные на раме шасси устройство блокировки привода путеподъемника , гидросистему, блок управлени  и систему отсчета, включающую в себ  измерительные тележки и тро-сы:-хорды , св зывающие указанные тепежки , датчики положени  пути в .продольном профиле, св занньае с соответствующими тросами -хордами и. указанным приводом путеподъемника через Устройство его блокировки, причем блок управлени  электрически св зан с системой отсчета, приводом перестановки путеподъемника и приводами об жати  балласта 2 . Цель изобретени  - повышение качества выправки пути. Дл  достижени  этой цели давление рабочего органа на балласт устанавливают пропорциональным величине подъемки пути на каждом участке. KpOMQ того, машина дл  регшизации предлагаемого способа снабжена запо минающим блоком, клапаном регулировки давлени , электрогидравлическим клапаном и концевым выключателем, причем каждый датчик положени  пути в продольном, профиле через запоминающий блок и клапан регулировки давлет НИН св зан с напорной магистралью гидросистемы, а через концевой выключатель и электрогидравлический клапан - с соответствующими приводами обжати  балласта.

При этсЭч устройство блокировки привода перестановки путеподъемника по высоте содержит пороговый переклк чатель , соединенный электрически с датчиком положени  пути в продольном профиле, И запорный клапан, св занный с. указанным приводом путеподъемника .

Кроме того, запоминающий блок соединен с клапаном регулировки давлени и содержит элемент сравнени , датчик перемещени  и мотор, включенный межд элементом сравнени  и указанным дат.чиком перемещени . .

На фиг. 1 изображена машина дл  выправки железнодорожного пути-, вид сбоку; на фиг. 2 -устройство выправки этой машины, вид сверху; на фиг.

3- диаграмма распределени  отклонений , конечного давлени  подбивки и достигнутых коэффициентов уплотнени  обработанного участка пути; на фиг.

4-.диаграмма ошибок по высоте и конечных давлений, соответствующих отгдельным значени м ошибок; на фиг. 5 упрощенна  схема устройства управле ни  машины; на фиг. 6 - схема устройства управлени  со след щим мотором.

Машина дл  выправки железнодорожного пути представл ет собой самоходное шасси 1, перемещаемое по пути 2, состо щему из шпгш и . Машина дл  уплотнени  бгшласта под шпалами 3 пути имеет установленные на переставл емом по высоте носителе 4 подбивочные инструменты 5, которые могут приводитьс  в колебательное движение виброприводом 6 и посредством приводов 7 обжати  бгшласта могут сближатьс  друг с другом в направлении к подбиваемой шпале, с обеих длинных СТОРОН шпалы установлены подбивочные инструменты 5, .а также предусмотрены дополнительные подбивочные инструменты 8 с каждого из торгов подбиваемой шпалы. Причем все инструменты укреплены на носителе 4 подбивочных инструментов. Подбивочные инструменты 8 служат при этом дл  того, чтобы при асинхронной подбивке шпалы (уплотнении балласта под ней) предотвратить уход балласта вдоль шпалы наружу, и они посредством собственных приводов 9 обжати  балласта могут переставл тьс  в направлении , перпендикул оном пути. Однако можно машину дл  выправки пути оборудовать одним носителем подбивоч ного инструмента, который несет подбивочные инструменты дл  одновременной подбивки двух соседних шпал, как ©то показано на фиг. 2 тонкими лини ми .

Дп  нивелировани  пути машина оборудована системой отсчета 10, котора  имеет две, по одной дл  каждой рельсовой нити базовой пр мой, выполненной , например, в виде проволочного троса. Дл  определени  отклонени  пути 2 от системы отсчета 10 установлены независимо перемещаемые по высоте от рамы шасси 1 и вдоль пути измерительные датчики 11 положени  пути в продольном профиле, например регулируемые емкости или сопротивлени . Измерительные датчики 11 определ ют положение системы отсчета 10 посредством охватывающих базовую пр мую вилкообразных рычагов. Конечные точки этих пр мых, а также измертельные датчики 11 движутс  по рельсам с помощью собственных.тележек, которые при транспортных перемещени х машины могут быть приподн ты над рельсами,

Дл  подъема пути 2 по ходу движени  перед подбивочными инструментами 5 и 8 установлен путеподъемник 12, который посредством привода 13, например гидравлического цилиндра, может перемещатьс  по высоте. Путеподъемник 12 выполнен как фиксирующее путь устройство. Чтобы.избежать возможного подъема пути выше нужного уровн  в области подбивочного инструмента , путеподъемник должен разкющатс  как можно ближе к месту подбивки. Машина может быть.также дополнительно .оборудована фиксирующим путь устройством непосредственно в области подбиваемой шпалы или шпал. Дл  выправлени  пути в поперечном направлении машина добавочно оборудована ба зовой пр мой 14 и выправл ющими инструментами , которые в показанном примере выполнени  могут быть совмещены с путеподъемником.

Приводы 6,7 и 9 подбивочных инструментов и привод 13 путеподъемника 12, измерительный датчик 11, а также орабатывеисхций при опускании носител  4 подбивочного инструмента концевой выключатель 15 соединены с блоком управлени  16 дл  пропорционального уплотнени  балласта высоким давлением . Дл  контрол  работы и дл  установки или коррекции блока управлени . 16 обслуживающим персоналом на раме шасси установлены ручной пульт управлени  17 и контрольные приборы 18.

Способ выправки пути по сн етс  с помощью диаграммы на фиг. 3, по горизонтальной оси рассто ни  показаны с сильным искажением (в большем масштабе ) , Средн   диаграмма показывает профильфдоврльно длинного участка пути, причем в направлении вертикальной оси диаграммы отложены отклонени  (ошибки) по высоте д f - разность заданным и фактическим положег нй ми пути в профиле. Чтобы под нагрузками при работе после подбивки шпал этого участка получить равнамерную его осадку, давление в приводах 7 и 9 подбивочного инструмента 5 и 8, при котором оканчиваетс  их движение, выбираетс  с учетом ошибки по высоте Af, На нижней диаграмме показаны конечные давлени  Р дл  некоторых мест этого участка пути, которые пропорциональны местным величинам подъема и величине /if, (изображены в виде стрелок). При конечном давлении Р производитс  подбивка шпал, которые наход тс  на нулевой или близкой к нулевой величине л f . Из верхней диаграммы (фиг. 3) можно увидеть, что за счет уплотнени  балласта методом пропорциональной подг бивки высокого давлени  с показанными на диаграмме конечными давлени ми получаетс  плавное распределение зоны уплотнени , пропорциональное профилю -с различным коэффициентом уплот нени  VG бешласта. Причем -при подбивке одной, шпалы всегда обеспечиваетс  минимальный коэффициент уплотнени , например VGg.

Вызываема  нагрузками на балласт осадка пути определ етс  конечными давлени ми подбивки, но также зависит от количества уплотн емого балласта , его пористости, удельного веса , а также профил  пути после выпразки . Особенно первые нагрузки вызывают в большинстве случаев сильную остаточную деформацию выправленного пути, тогда как последующие деформации в основном пропорциональны логарифму числа последующих нагружений, например числа проход щих по участку осей. Эксперименты показывгиот, что изменени  удельного веса балласта под шпалами после подбивки, вызываемые прохождением п&ездов над недопод битыми шпалами, в основном происход т пропорционально логарифму суммарной нагруз ки. 4)

Изменение удельного веса или коэффициента уплотнени  балласта под шца лами зависит от количества балласта, подлежащего уплотнению, которое в основном пропорционально разности Af положений пути. Поэтому существенным  вл етс  уплотнение балласта под шпалой в пропорциональной зависимости от величины подъема пути. Балласт под шпсшами, которые необходимо подн ть на большую величину вследствие большой разности между заданным и фактическим положени ми пути, уплотн етс  с большим давлением, чем балласт , наход щийс  под шпалами, которые должны быть подн ты на небольшую величину. Поэтому всегда имеет место больший или меньший коэффициент упшотнени  или больший или меньший ве.а в единице объема балласта. За счет создани  непрерывного распределени  зоны уплотнени , пропорци,ональной профилю пути на довольно длинных его участках с различными коэффициентами уплотнени  за счет пропорциональной подбивки с высоким давлением, можно получить различную осадку пути подт действием нагрузки проход щих поездов . Например, те участки пути, где за счет больших величин подъема уплотн ютс  большие количества балласта при подбивке (вследствие большего коэффициента уплотнени  балласта перед первыми нагрузками), имеют в процентном отношении к первоначальной ошибке д f меньшие осадки и в большинстве случаев осаживаютс  медленнее, чем участки, в которых за счет мень-. ших величин подъема уплотнено меньшее количество бaлJ;Iacтa и сознательно создавалс  меньший коэффициент уплотнени .

Так как изменени  коэффициента уплотнени  или удельного веса балласта за счет нагрузок при работе завис т от уплотненного при подбивке количества балласта, которое пропорционально ошибке по выcoтe лf, то при создании зоны уплотнени  с одинаковым коэффициентом уплотнени  вновь возникли бы различные осадки пути, в противоположность этому при пропор- ционсшьной подбивке высокого давлени  (верхн   диаграмма на фиг. 3)получаетс - зона уплотнени  с различнымипропорциональными степени подъема или количеству балласта - коэффициентами уплотнени . За счет этого можно получить при большом количестве циклов нагрузки, например большом количестве проход щих осей, равномерный удельный вес или равномерную осадку балласта и, следовательно, равномерную осадку пути.

Дл  задани  конечного давлени  подбивки могут примен тьс  датчики давлени  - месдозы и т.п. Дл  определени  коэффициента уплотнени  могут проводитьс  измерени  с вжиманием пластинки или измерени  усадки. Кро ме того, коэффициент уплотнени  может быть определен через измерени  удельного веса посредством радиоактив-ных изотопов или по способу вытеснени  воды.

Claims (2)

1. На фиг. 4 (увеличенный масштаб) изображен разрез профил  довольно длинного участка пути. Причем по оси S отложены рассто ни  вдоль пути, а по вертикальной оси диаграммы нанесены ошибки по высоте д f или конечные давлени  уплотнени  Р. Величина превышени , на которую давлени  Рд, PJ и т.д. берутс  больше Р в каждом случае, отмечена стрелками. Из схемы видно, что конечное давление подбивки в тех местах, в которых путь насЦрдитс  приблизительно в нулевом положении , в общем., одинаково и равно iaeличине Р , котора  выбираетс , напри мер, в зависимости от состо ни  балласта , тогда, как давлени  р/ и Р соответственно ошибке по высоте д f (см, ход кривой) увеличиваютс , на по . каэанную стрелками величину до макримального конечного давлени  подбив Ки Р в области максимальной ошибки ;Ло, высоте, которое сильнее уплотн ет 1б шласт и/Й1 так увеличивает его удель ный вес, что он превышает величины удельного веса балласта под шпалами в области конечных давлений Р, Pj или Pgr, Р«. Несмотр  на высокое конечное давление подбивки Рд, можно обеспечить требуемое положение пути, так как путь фиксируетс  в номингшьiHOM положении, чем создаетс  упор во врем  пропорциональной подбивки вы|соким давлением. При дальнейшей обра ботке этого пути конечные давлени  подбивки Р и Р(, снова уменьшаютс  до величины конечного давлени  Р в той области, где путь приближенно находитс  в нулевом положении. Фиг.5 показывает упрощенную схему блока управлени  16 на фиг. 1. Служащий входным звеном цепи управлени  . измерительный датчик ll соединен с источником напр жени  19,. чтобы соответственно положению датчика относительно системы отсчета 10 выдавать пропорциональное ошибке электричес-кое напр жение или сигнал по проводу 20. Провод 20 соедин ет через усилитель и реле 21 измерительный датчик с запоминан цим блоком 22, который предназначен дл  запоминани  последнего наибольшего отклонени  (ошибки) по высоте пути и соединен с клапаном регулировки давлени  23 например электрогидравлическим сервоклапаном, который в цепи управлени   вл етс  исполнительным звеном. Клапан регулировки давлени  23 расположен в магистрали подачи жидкости под давлением между маслобаком 24 и приводами 7 или 9. Измерительный датчик 11 через провод 20 соединен с поро1свым переключателем 25, чтобы при по влении нулевого сигнала возбуждать электрогидравлический клапан 26, который работает как запорный клапан тгис, чтобы привод 13 путеподъемника 12 мог фиксироватьс  в нулевом или номинальном положении пути. Переключатель 25 может иметь также второй выход, который св з н с электрогидравлическим клапаг ном 27, работающим в качестве исполнительного звена, который включен в магистраль между насосом 28 дл  лоде чи гидравлической жидкости под давлением к приводу 13 путеподъемника 12, выполненному в виде гидравлического цилиндра. Работа устройства, с помощью которого может быть реализован предлагаемлй способ, происходит следующим образом. Идущий от измерительного датчика 11 сигнал запоминаетс  в блоке 22 до тех пор, пока при опускании носител  4 подбивочного инструмента дл  подбивки шпалы 3 не сработает концевой выключатель 15, который запитывает обмотку реле 21 и прекращает передачу сигнала с измерительного датчика 11 к блоку 22. Последнее запомненное значение, соответствующее местной максимальной ошибке по высоте , через усилитель подводитс  к клапану регулировки давлени  23, который устанавливает давление в магистрали приводов 7 или 9 пропорционально запомненной в накопителе измерен-. ных значений местной максимальной ошибке по высоте. Концевой выключа- ; тель 15 вызывает также прит гивание электрогидравлического клапана 2 9, который открывает подвод гидравлической жидкости под давлением от насоса 28 из бака 24 через клапан 23 к приводам 7 или 9. В этом положении выключател  балласт под каждой шпалой уплотн етс  пропорционально максимальной местной величине подъема,т.е. разности Между заданным и фактическим положени ми, и посредством подбивки под давлением поджимаетс  под фиксирунхцим устройством (путеподъемником 12) до тех пор, что получаютс  зоны уплотнени , пропорциональные положению пути по уровню. Если установленна  на втором выходе переключател  25 величина сигнала не превышаетс  величиной сигнала, поступгиощего от измерительного датчика 11, то подъем пути происходит лишь за счет подбивки шпгш с помощью подбивочного инструкюнта 5 или 8 за счет по.цъема балластом. Если сигнал с измерительного датчика превышает установленную величину сигнала, соответствунйцую, например, ошибке по высоте б мм,электрогидравлический клапан 27 запитываетс  и осуществл ет путем включени  привода 13 подъем пути посредством путеподъемника 12 в заданное положение . . - Независимо от величины местной максимальной ошибки по высоте и сигнала измерительного датчика 11 ftepeкл очателем 25 обеспечиваетс  блокировка привода 13 при достижении заданного положени  пути, и путь путеподъемником 12 фиксируетс  в заданном положении . Как только достигаетс  установленное клапаном 23 конечное давление подбивки, носитель подбивочного инструмента поднимаетс , отключает выключатель 15 с помощью электрогидравлическогр клапана 29, прерывает подачу жидкости под давлением в приводы.. 7 и 9. Далее посредством Одновременкрт о прит жани  реле блок 22 снова соедин етс  с датчиком измерительных значений 11, а во врем  прод вижени  машины к следующей подбиваемой шпале определ етс  величина ошиб ки по высоте и максимальное ее значе ние дл . этой шпа ы и заноситс  в блок 22. Клапан регулировки давлени  23 также может быть включен вцепи управлени  так,, чтобы обеспечить магистраль подачи жидкости под давлени ем дл  приводов 7 или 9 обратной св зью с блоком 22 или соответствующим сумматором (блоком сравнени ). Схема, показанна  на фиг. 6, работает следующим образом. Полученные с измерительного датчика 11 местные мг1ксимальные ошибки по высоте через реле 21 подвод тс  к исполнительному мотору 30, который осуществл ет вращение винтового шпиндел  и сдвиг сид щей на шпинделе гайки 31 пропорционально соответствующей ошибке по высоте. Гайка 31 служит дл  управлени  клапаном регулировки давлени  23 через вилку и трос с электрическим датчиком перемещени  32, например поворотным потенциометром. Дл  правильной установки гайки 31 посред ством мотора 30 датчик перемещени  32 через провод обратной св зи соеди нен с элементом сравнени  33 Таким образом, любое положение гайки 31 пропорционально выдаваемому измерительным датчиком 11 сигналу, а при его изменении оно устанавливаетс  мо тором 30. Мотор 30 можно выполнить в виде шагового мотора, тогда показанна  в примере выполнени  цепь обратной св зи может не понадобитьс . Выполнение машины не ограничиваетс  данным примером выполнени  с од ной группой подбивочных инструментов С помощью машины с двум  группами падбивочного инструмента дл  одновре менной обработки двух соседних шпал может быть получен равномерный результат при работе. Хот  машины с гидравлическими приводами эффективны дл  реализации способа по процес су асинхронной подбивки, в машинах можно примен ть также механический шпиндельный привод. Предлагаемый способ выправки железнодорожного пути и машина дл  реа лизации этого способа обеспечивают качественную выправку пути в продоль ном профиле независимо от величины подъемки пути. Формула изобретени  1. Способ выправки железнодорожно го пути, заключающийс  в том, что поднимают путь на требуемую величину удерживают его в этом положении пос редством фиксирующего устройства и производ т уплотнение балласта в зоне пересечени  рельсов и шпал посред ством вибрации и давлени , передавае мых рабочим органом, до упора каждого участка пути в фиксирующее устрой ство, отличающи, йс  тем, что, с целью, повышени  качества выправки , давление рабочего органа на балласт устанавливаиот пропорциональным величине подъемки пути на каждом участке. 2. Машина дл  реализации способа по п. 1, содержаща  самоходное шасси, подбивочные ийструменты с вибропричодами и приводами обжати  балласта, смонтированные на раме шасси с возмож ,ностью перемещени  в вертикальной 1 плоскости приводом и расположенные перпендикул рно и параллельно продольной оси машины, с обеих сторон от нее, установленный на раме шасси вблизи подбивочных инструментов путеподъемник с приводом перестановки его по высоте, а также смонтированные на раме шасси устройство блокировки . привода путеподъемника, гидросистему , блок управлени  и систему отсчета, включакнцую в -себ  измерительные тележки и тросы-хорды, св зывающие указанные тележки, датчики положени  пути в продольном профиле, св занные с соответствующими тросами-хордами и указанным приводом путе подъемника через устройство его блокировки , причем блок управлени  электрически св зан с системой отсчета, приводом перестановки путеподъемника и приводами обжати  балласта, отличающа с  тем, что она снабжена запоминак цим блоком, клапаном регулировки давлени , электрогидравлическим клапаном и концевым выключателем , причем каждый датчик положени  пути в продольном профиле через запоминаи ций блок и клапан регулировки давлени  св зан с напорной магистралью гидросистемы, а через концевой выключатель и электрогидравлический клапан - с соответствующими приводами обжати  балласта. 3.Машина по п. 2, отлича ю-- щ а   с   тем, что устройство блокировки привода перестановки путеподъемника по высоте содержит пороговый переключатель, соединенный электрически с датчиком положени  пути, в продольном профиле и запорный клaпaJ;, св занный с указанным приводом путеподъемника . 4.Машина по пп. 2иЗ, отлич а.ю щ а   сЯ тем, что запоминаю-щий блок соединен с клапаном регулировки давлени  и сЪдержит элемент сравнени , датчик перемещени  и мотор, включенный между элементом сравнени  и указанным датчиком перемещени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Домбровский Н.Г. и др. Строительные и путевые машины. М., Транспорт , 1967, с. 384-386 (прототип).
2. 2.Патент СССР по за вке №2004028/ кл. Е 01 В 27/17, 26.04.73, 14.01.74 (приоритет) .