SU965364A3 - Шпалоподбивочна машина - Google Patents

Description

(54) ШПАЛОПОДБИВОЧНАЯ MAUIHHA

Изобретение относитс  к устрой .ствам дл  строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности, к устройствам дл  уплотнени  балласта под шпалами. Известна шпалоподбивочна  маиина , содержаща  самоходное иасси, на раме которого установлен с возможностью перемещени  в вертикальной плоскости гидроцилиндром, пи меньше мере, один агрегат дл  уплотнени  балласта под шпалами, включающий ви ропривод и св занные с ним подбивоч ные инструменты, и смонтированное н раме шасси устропство дл  управлени положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положени  агрегата дл  уплот нени  балласта под шпалами 1. Однако указанна  машина не обеспечивает регулирование скорости перемещени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикешьной плоскости, что снижает ее эффективность . Цель изобретени  - повышение эффективности машины путем регулирова ни  скорости перемещени  агрегата дл  уплотнени  под шпалами в вертикальной плоскости. Дл  достижени  этой цели шпалоподбивочна  машина, содержаща  ceiMOходное шасси, на ргше которого установлен с возможностью перемещени  в вертикальной плоскости гидроцилиндром , по меньшей мере, один агрегат дл  уплотнени  балласта под шпалами, включающий вибропривод и св занные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство дл  управлени  положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами , снабжена смонтированными на раме шасси блоком управлени  регулированием скорости перемещени  агрегата дл  уплотнени  башласта под шпгшами в вертиксшьноЛ плоскости, датчиком регулировани  скорости перемещени  указанного агрегата в вертикальной плоскости и электромагнитным золотником , при этом датчик положени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами выполнен в виде потенциометра , который через указанный блок управлени  и электромагнитный золотник,

св зан с гидроцилиндром перемещени  этого агрегата в вертикальной плоскости , а указанный блок управлени  включает дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с датчиком положени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами, а второй через элемент задержки - с датчиком регулировани  скорости перемещегни  указанного агрегата.

Кроме этого, электромагнитный золотник выполнен дросселирукнцим, исполнительный элемент его соединен с двум  электромагнитами, соединенными с соответствующим выходом блока уп (равлени , а полости золотника соединены с соответствующими полост ми гидроцилиндра перемещени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикальной плоскости.

Причем, выход дифференциального усилител  соединен через усилитель с первым входом второго дифференциального усилител , а второй вход последнего подключен к элементу сравнени , при этом выход второго дифференциального усилител  через усилитель мощности и переключатель св зан ссоответствугацим электромагнитом указанного золотника.

Кроме этого, машина снабжена смонтированным на раме шасси цифровым указательным устройством, соедин емым с одним из указанных датчиков и блоком управлени  регулированием скорости перемещени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в верти- . кальной плоскости.

На фиг.1 изображена шпалоподбивочна  машина, общий вид; на фиг.2 - агрегат дл  уплотнени  балласта под шпалами, вид сбоку; на фиг.З - блоксхема устройства дл  управлени  положением агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикальной плоскости и блока управлени  регулированием скорости перемещени  в вертикальной плоскости этого агрегата.

Шпалоподбивочна  машина содержит самоходное шасси 1, на раме 2 которого установлен с возможностью перемещени  в вертикальной плоскости гидроцилиндром 3 агрегат 4 дл  уплотнени  балласта под шпалами железнодорожного пути. Агрегат 4 содержит вибропривод 5 и св занные с ним .через привод 6 поперечной подачи подбивочные инструменты 7, которые при помощи шарниров 8 закреплены на раме 9 агрегата 4. Агрегат 4 в вертикальной плоскости перемещаетс  гидроцилиндром 3 по вертикальным направл ющим 10, жестко закрепленным на раме 2 шас.си 1. Инструменты 7 совершают цангообразные колебани  в.направлении стрелок А.

На раме 2 смонтированы кабины 11 и 12 операторов и силова  установка

13машины. Одна из ходовых тележек

14машины оснащена приводом 15. На раме 2 также смонтировано устройство 16 дл  подъемки и рихтовки пути, переставл емое в вертикальной плоскости гидроцилиндром 17 и включающее опорные ролики 18 и подъемные ролики 19, захватывающие головку рельса снизу и снаружи колеи. Дл  приложени  к рельсу боковых рихтующих усилий устройство 16 перемещаетс  поперек пути гидроцилиндрами (не показаны ) . Машина оснащена нивелирующей системой, .состо щей из визирной проволоки 20, св занной с индикаторными органами 21 и 22. Индикаторныйорган 22, расположенный вблизи агрегата 4, несет на-верхнем конце измерительный элемент 23, выполненный в виде потенциометра, который позвол ет определить отклонение положени  рельса пути по высоте относительно визирной проволоки 20 и.который управл ет устройством 16, выправл ющим путь в профиле.

В кабине 11 смонтированы цифровое указательное устройство 24, устройство 25 дл  управлени  положением агрегата 4 в вертикальной плоскости и блок 26 управлени  регулированием скорости перемещени  агрегата 4 в. вертикальной плоскости. Устройство 25 через напорный трубопровод 27 соединено с силовой установкой 13, а через управл ющие трубопроводы 28 и 29 - с полост ми гидроцилиндра 3. Устройство 25 включает датчик 30 Положени  агрегата 4 в вертикальной плоскости, выполненный в виде потенциометра . Датчик 30 смонтирован на раме 2 вблизи агрегата 4 и содержит вертикальный направл кндий стержень 31, установленный на нем ползун 32, взаимодействующий с установленным на раме 9 поводком 33. Ползун 32 св зан с канатной системой 34, от верхнего блока которой производитс  вращение потенциометра 35/ который через трубопровод 36 соединен с устройством 25

На фиг.2 изображен агрегат 4, а пунктирными лини ми показаны три других его положени  в вертикальной плокости , которым соответствуют положени  датчика 30, обозначенные а,б, в г. Положение а соответствует верхнем положению агрегата 4, 6 - его положению на уровне головки рельса, в - положению агрегата 4 в момент его погржени  в балласт, а г - предварительн выбранной глубине погружени  инструментов 7 в балласт. Каждому из этих положений соответствует определенный выходной сигнал датчика 30, с помощь которого производитс  управление перемещением агрегата 4 в вертикальной плрскости.

Блок 26 управлени  регулированием скорости перемещени  агрегата 4 дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикальной плоскости содержит дифференциальный усилитель 37, один вхо которого через усилитель 38 св зан с датчиком 30. Усилитель 38 соединен с звеном 39 установки нул . Второй вход дифференциального усилител  37 соединен через переключатель 40 и элемент 41 задержки сигнала по времени с датчиком 42 заданной глубины погружени  инструментов 7. Вслед за дифференциальным усилителем 37 в параллельной схеме включены предназначенные дл  процесса подъема регулируемый усилитель 43, а дл  процесса опускани  усилитель 44, которые по выбору через переключатель 45 св заны с первым входом второго дифференциального усилител  46. Второй вход этого дифференциального усилител  46 нагружаетс  сигналом сравнени  делител  напр жени  37. В параллельной схеме дл  обоих входов второго дифференциального усилител  46 предусмотрен нулевой Переключатель 48, ко торый управл ет через переключатель 49 реле 50 с переключающим контактом 51. Вслед за вторым дифференциальным усилителем 46 включена ступень мощности 52, котора  через переключател 53 по выбору соедин етс  с одним из двух выходов 54 и 55 соответственно регулирующего и управл ющего устройства 25. Устройство 25 также включает переключающие органы дл  самосто тельного осуществлени  рабочих процессов например, процесса выправки пути и начала уплотнени  балласта. В качестве переключающего органа предусмотрен дл  процесса подъемки пути триггер 56 Шмитта с регулируемым уровнем срабатывани , который на гружаетс  направл емым через усилитель 38 управл ющим сигналом датчика 30. Этот триггер 56 Шмитта управл ет реле 57 с помощью установленно в контуре управл ющего тока устройства 16 переключающего контакта 58. В качестве переключающего органа дл  начала уплотнени  балласта предусмотрен следующий триггер 59 Шмитта, один вход которого также нагружен направл емым через усилитель 38 управл ющим сигналом датчика 30, а второй вход непосредственно св зан с датчиком 42. Триггер 59 Шмитта управл ет реле 60 с помощью установлен ного в контуре управл ющего тока при водов 6 поперечной подачи инструментов 7 переключающего контакта 61. На фиг.З обозначены все переключа тели 40, 45, 49 и 53 в положении дл  подъема агрегата 4. Дл  того, чтобы привести эти переключатели в положение дл  опускани  агрегата, предусмо рено реле 62, управл емое через ножную педаль 63 оператором машины, с которым подвижно соединены переключатели 40, 45, 49 и 53, как показано пунктирными лини ми. Через 1переключатель 64 указательное устройство 24 может или нагружатьс  направл емым через усилитель 38управл ющим сигналом датчика 30, или непосредственно соедин тьс  с датчиком 42. Блок 26 включает электромагнитный золотник 65, который через напорный трубопровод 66 нагружаетс  гидравлической рабочей жидкостью, поступающей с помощью насоса 67 из резервуара 68. Сливной трубопровод рабочей жидкости обозначен позицией 69. Выходы золотника 65 соединены «teрез трубопроводы 28 и 29соответственно с бесштоковой и штоковой полост ми гидроцилиндра 3. Управление подачей рабочей жидкости в полости гйдроцилиндра 3 производитс  через выходы 54 или 55 устройства 25. Машина работает следующим образом . В процессе подготовки к опусканию агрегат 4 находитс  в положении а (фиг.2). Датчик 42 отрегулирован на желаемую глубину погружени  (положение t, фиг.2). Показание нулевой величины регулируетс  с помощью звена 39на заранее определенный уровень, например на положение 5.Лежащие выше по высоте положени  показываютс  на указательном устройстве 24 как положительные величины, ниже лежащие положени  - как отрицательные величины . Уровень срабатывани  обоих триггеров 56 и 59 Шмитта отрегулирован на заданные величины, т.е. на те положени  по высоте, в которых должен начинатьс  процесс подъема пути и процесс уплотнени  балласта. Далее с помощью делител  напр жени  47 подаетс  сигнал сравнени  на второй дифференциальный усилитель 46. Этот сигнал сравнени  выбран таким, что усиленный в ступени мощности 52 выходной сигнал второго дифференциального усилител  46 покрывает потребность в токе предназначенного дл  процесса опускани  регулирующего магнита золотника 65 дл  минимального подводимого потока рабочей жидкости через трубопровод к бесштоковой полости . гидроцилиндра 3. М гкое трогание с места агрегата 4- из верхнего конечного положени . За счет приведени  в действие ножной педали 63 оператором машины все переключатели 40, 45, 49 и 53 привод тс  в положение Опускание. Одновременно вводитс  сравнений поступающей от датчика 30 величи.ны с заданной величиной датчика 42. Заданна  величина подаетс  на второй вход первого дифференциального усилител  37 не тотчас же на всю ее величину, а

постепенно возрастающей за счет заданной элементом 41 временной функции . Между фактической и заданной величинами возникает возрастающее напр жение разности в первом дифференциальном усилителе 37, которое через усилитель 44, второй дифференциальны усилитель 46, ступень .мощности 52, выход 54 и трубопровод 70 управл ет регулирующим магнитом дл  опускани  с увеличивающейс  силой тока. Вследствие этого к бесштоковой полости гидроцилиндра 3 через трубопровод 28 подводитс  постепенно увеличивающеес  количество рабочей жидкости, так что шток гидроцилиндра 3 вместе с рамой 9 движетс  вниз с увеличивающейс  скоростью. Как только разность между фактической и заданной величиной достигает максимума, золотник 65 полностью открыт и шток гидроцилиндра 3, а соответственно, и агрегат 4 достигают максимальной скорости опускани . Таким образом, датчик 42 и элемент 41 образуют датчик регулировани  скорости перемещени  агрегата 4 в вертикальной плоскости.

Процесс выправки пути; Как только разность между фактической и заданно величинами превышает уровень срабатывани  триггера 56 Шмитта, сердечник реле 57 вт гиваетс  и замыкает контакт 58. Тем самам устройство 16 включаетс , и путь выправл етс  в профиле и плане непосредственно пере агрегатом 4 дл  уплотнени  балласта под шпалами. Агрегат 4 между тем проредит нулевое положение б и достигает положени  в, в котором начинаетс  процесс погружени  инструментов 7 в балласт пути.

Процесс погружени  и замедлени  (демпфировани ) процесса опускани  агрегата 4. При достижении определенного положени  по глубине (например, приблизительно 120 мм выше желательной , предварительно отрегулированной на датчике 42 глубины погружени ) открытое положение золотника 65 регулируетс  в обратном направлении от максимальной до минимальной величины , соответствующей сигналу сравнени  делител  напр жени  47. Протекание жидкости через золотник 65 и трубопровод . 28 к бесштоковой полости гидроцилиндра 3 уменьшаетс  при этом до минимсшьной величины. В момент точного совпадени  фактической величины с заданной величиной (нулева  разность) срабатывает нулевой переключатель 48 и переключает управл ющий ток дл  золотника 65 полностью до нул . Золотник 65 прекращает подвoди 4Ый поток рабочей жидкости через трубопровод 28 к бесштоковой полости гидроцилиндра 3, и агрегат 4 останавливаетс  без уда1ров с точностью до миллиметра в положении t ,

т.е. на предварительно заданной величине погружени .

Начало процесса уплотнени  балласта . Как только разность заданной и фактической величин превышает уровень срабатывани  триггера 59 Шмитта, происходит управление реле 60 и за счет замыкани  переключающего контакта 61 начинаетс  процесс уплотнени  балласта. При применении триггера 59 Шмитта с регулируемым уровнем срабатывани  начало процесса уплотнени  балласта может при известных услови х так предварительно смещатьс , что приводы 6 поперечной подачи инструментов 7 срабатывают уже за несколько сантиметров до достижени  предварительно заданной глубины погружени  (положение.г, фиг.2) дл  самого нижнего положени  инструментов 7. За счет этого облегчаетс  при очень жестком бгшласте проникновение инструментов 7 до предварительно заданной глубины так, что не может произойти никакой существенной потери времени.

Возврат агрегата 4 в верхнее конечное положение. За счет освобождени  ножной педали 63 или автоматической команды ни вывод агрегата 4 все переключатели 40, 45, 49 и 53 реверсируютс  в показанное на фиг.З положение дл  подъема агрегата 4. Заданна  заранее величина верхнего конечного положени , постепенно возраста , через предназначенный дл  процесса подъема элемент подаетс  на второй вход первого дифференциального усилител  37. Тем самым также при подъеме агрегата происходит м гкое трогание с места из нижнего конечного положени  (положение г). Перед достижением положени  о движение вверх агрегата 4 аналогичным процессу опускани  образом замедл етс , соответственно демпфируетс  через второй диффёренциа.пьный усилитель 46 так, что и при достижении верхнего конечного положени  обеспечиваетс  свободна  от ударов остановка агрегата 4. Во врем  работы положение агрегата 4 может периодически контролироватьс  на указательном устройстве 24.

Шпалоподбивочна  машина позвол ет точно выдерживать необходимую глубину погружени  подбивочных инструментов в балласт даже при различных фракци х бсшласта, обеспечива  при этом оптимальное регулирование скорости перемещени  подбивочных инструментов , что повышает ее эффективность .

формула изобретени 

1. Шпалоподбивочна  машинаг содержаща  самоходное шасси, на раме

которого установлен с возможностью перемещени  в вертикальной плоскости гидроцилиндром по меньшей мере один агрегат дл  уплотнени  балласта под шпалами, включающий вибропривод и св занные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство дл  управлени  /положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами, о т л и ч ающа  с  тем, что, с целью повышени  эффективности путем регулировани  скорости перемещени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикальной плоскости, она снабжена смонтированными на раме шасси блоком управлени  регулированием скорости перемещени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикальной плоскости, датчиком регулировани  скорости перемещени  указанного агрегата в вертикалной плоскости и электромагнитным золотником , при этом датчик положени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами выполнен в виде потенциометра , который через указанный блок управлени  и электромагнитный золотник св зан с гидроцилиндром перемещени  этого агрегата в вертикальной плоскости , а указанный блок управлени  включает дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с датчиком положени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами, а второй через элемент задержки - с датчиком

Z л 25 W 19 г-

I I 111

7 I I

/ I D ФТ/о/ о о

й«., V f 1

регулировани  скорости перемещени  указанного агрегата.

- ./v . 2 .Машина по п.1, о т л и ч. а ю щ а   с   тем, что электромагнитный

золотник выполнен дросселирующим, исполнительный элемент его соединен с двум  электромагнитами, соединенными с соответствующим выходом блока управлени , а полости золотника соединены с соответствующими полост ми . гидроцилиндра перемещени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикальной плоскости.

3.Машина по пп.1 и 2, о т л и 5 чающа с  тем, что выход дифференциального усилител  соединен через усилитель с первым входои второго дифференциального усилител , а второй вход последнего подключен к элементу сравнени , при этом выход второго дифференциального усилител  через усилитель мощности и переключатель св зан с соответствующим электромагнитом указанного золотника.

4.Машина по пп.1-3, отлича5 юща с  тем, что она снабжена смонтированным на раме шасси цифровым указательным устройством, соедин емым с одним из указанных датчиков и блоком управлени  регулированием

0 скорости перемещени  агрегата дл  уплотнени  балласта под шпалами в вертикальной плоскости.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

5

1. патент США 3545384, кл. 104-7, 08.12.70 (прототип).

fS

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Шпалоподбивочная машина, содержащая самоходное шасси, на раме которого установлен с возможностью ' перемещения в вертикальной плоскости гидроцилиндром по меньшей мере один агрегат для уплотнения балласта под шпалами, включающий вибропривод и связанные с ним подбивочные инструменты, и смонтированное на раме шасси устройство для управления /положением указанного агрегата в вертикальной плоскости, включающее датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем регулирования скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости, она снабжена смонтированными на раме шасси блоком управления регулированием скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости, датчиком регулирования скорости перемещения указанного агрегата в вертикальной плоскости и электромагнитным золотником, при этом датчик положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами выполнен в виде потенциометра, который через указанный блок управления и электромагнитный золотник связан с гидроцилиндром перемещения этого агрегата в вертикальной плоскости, а указанный блок управления включает дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с датчиком положения агрегата для уплотнения балласта под шпалами, а второй через элемент задержки - с датчиком регулирования скорости перемещения указанного агрегата.
2. 2. Машина по π.1, о тли чающаяся тем, что электромагнитный

   5 золотник выполнен дросселирующим, исполнительный элемент его соединен с двумя электромагнитами, соединенными с соответствующим выходом блока управления, а полости золотника сое10 динены с соответствующими полостями . гидроцилиндра перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости.
3. 3. Машина по пп.1 и 2, о т л и -

   15 чающаяся тем, что выход дифференциального усилителя соединен через усилитель с первым входом второго дифференциального усилителя, а второй вход последнего подключен к 2θ элементу сравнения, при этом выход второго дифференциального усилителя через усилитель мощности и переключатель связан с соответствующим электромагнитом указанного золотника.

   25 4. Машина по пп.1-3, отличающаяся тем, что она снабжена. смонтированным на раме шасси цифровым указательным устройством, соединяемым с одним из указанных датчиков _ и блоком управления регулированием ³⁰ скорости перемещения агрегата для уплотнения балласта под шпалами в вертикальной плоскости.