МАШИНА ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
MACHINE FOR DISTRIBUTION OF RAIL TRACK BALLAST

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности - к устройствам для распределения балласта железнодорожного пути.
Известна машина для распределения балласта железнодорожного пути, содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки, установленные на раме силовую установку, кабину оператора, подборщик балласта, бункер для балласта и туннелеобразные опорные плиты с установленными на них плугами, переставляемыми по высоте приводами (SU 531491 A3, 24.05.1971).
Известная машина работает по распределению балласта только при рабочем перемещении в одном направлении, машина не обеспечивает необходимую точность профилирования балластной призмы в кривых участках пути, т.к. рабочие органы (боковые плуги и др. пластины) связаны с базой машины. В известной машине боковые плуги формируют только боковые грани балластной призмы, а откосы не формируют.
Известна машина для распределения балласта железнодорожного пути, содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки, смонтированные на раме силовую установку, кабину оператора, туннелеобразные плиты, крылья, установленные с возможностью перемещения по высоте и вдоль машины приводами и шарнирно закрепленные на туннелеобразных плитах, боковые плуги, соединенные с приводами их поворота относительно рамы (SU 1532634 А1, 21.01.1988).
Известная машина за один рабочий проход берет тонкий слой балласта, поэтому требуется несколько проходов для выполнения необходимой планировки балластной призмы, машина не обеспечивает необходимую точность профилирования балластной призмы в кривых участках пути.
Известна машина для распределения балласта железнодорожного пути, содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки, смонтированные на раме кабину оператора, туннелеобразные плиты с гидроцилиндрами перемещения их в вертикальной плоскости, размещенные с обеих сторон от продольной оси машины, V-образные в плане плуги с плужками на концевых участках и крыльями, смонтированными с возможностью независимого перемещения в вертикальной плоскости приводами (SU 888826 A3, 02.02.1979).
Машина за один рабочий проход берет тонкий слой балласта, поэтому требуется несколько проходов для выполнения необходимой планировки балластной призмы, машина не обеспечивает необходимую точность профилирования балластной призмы в кривых участках пути. Боковые плуги работают отдельно от других рабочих органов, невозможно перебросить балласт с левой (правой) обочины пути на правую (левую) обочину за один рабочий проход машины.
Известна машина для распределения балласта железнодорожного пути, содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки, смонтированные на раме силовую установку, кабину оператора, подборщик балласта, расположенные с обеих сторон от продольной оси машины туннелеобразные пластины для защиты рельсов, щиты для распределения балласта между рельсами, установленные с возможностью подъема и опускания гидроцилиндрами, боковые плуги, установленные с возможностью поворота гидроцилиндрами, и крылья (SU 1567715 А1, 04.08.1988). Принята за прототип.
В известной машине консольные балки, на которых установлены рабочие органы, связаны с центральной балкой машины и удерживаются длинными гидроцилиндрами в точке закрепления, что приводит к появлению высоких нагрузок в этой точке и, как следствие, - к повышенному износу элементов крепления. Машина за один рабочий проход берет тонкий слой балласта, поэтому требуется несколько проходов для выполнения необходимой планировки балластной призмы. Кроме того, машина не обеспечивает необходимую точность профилирования балластной призмы в кривых участках пути.
Таким образом, известные машины не обеспечивают выполнение различных профилей балластных призм для всех классов дорог и современных требований по точности выполнения балластных призм.
Техническим результатом изобретения является обеспечение точного профилирования балластных призм и выполнение различных профилей балластных призм для всех классов железных дорог при движении машины в обоих направлениях, в том числе в кривых участках пути малого радиуса.
Для достижения этого технического результата машина для распределения балласта железнодорожного пути, содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки, смонтированные на раме силовую установку, кабину оператора, подборщик балласта, расположенные с обеих сторон от продольной оси машины туннелеобразные пластины для защиты рельсов, щиты для распределения балласта между рельсами, установленные с возможностью подъема и опускания гидроцилиндрами, боковые плуги, установленные с возможностью поворота гидроцилиндрами, и крылья, снабжена дополнительной рамой, соединенной с рамой машины тягами и гидроцилиндрами подъема и состоящей из стоек, центральной балки и поперечных балок, туннелеобразные пластины для защиты рельсов закреплены на стойках, в нижней части этих пластин закреплены ролики с ребордами для установки дополнительной рамы на рельсы пути, указанные крылья установлены на стойках с помощью вертикальных осей, на центральной балке дополнительной рамы с помощью вертикальной оси установлены коробчатые балки с возможностью поворота вокруг этой оси гидроцилиндрами и фиксации их в определенном положении на соответствующей поперечной балке, указанные щиты для распределения балласта между рельсами установлены на коробчатых балках, при этом на каждой коробчатой балке с помощью вертикальной оси закреплен кронштейн, на котором установлена с возможностью поворота гидроцилиндром вокруг горизонтальной оси стрела, состоящая из двух частей, закрепленных с возможностью поворота гидроцилиндром в окружном направлении относительно друг друга, а со стрелой соединена при помощи горизонтальной оси балка, на которой закреплен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси соответствующий боковой плуг.
Кроме того, на крыльях смонтированы с возможностью поворота подкрылки для работы на пути с железобетонными шпалами, при этом, по меньшей мере, с одной стороны каждого бокового плуга установлены подкрылки с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, а коробчатые балки установлены с возможностью фиксации их в определенном положении на соответствующей поперечной балке при помощи закрепленных на гидроцилиндрах фиксаторов, а в поперечных балках выполнены отверстия для фиксаторов, причем в коробчатых балках выполнены вырезы, образующие внутренние полости для размещения гидроцилиндров.
На фиг.1 изображена машина для распределения балласта, общий вид. На фиг.2 - рабочие органы, главный вид. На фиг.3 - то же, вид сверху. На фиг.4 - то же, вид сбоку. На фиг.5а-5ц - схемы выполнения машиной различных операций по распределению балласта. На фиг.6 - дополнительная рама, главный вид. На фиг.7 - то же, вид сверху. На фиг.8 - то же, вид слева. На фиг.9 - схема рабочих органов формирования плеч балластной призмы, середины пути, откосов и обочин. На фиг.10 - разрез А-А фиг.3 (закрепление коробчатых балок фиксаторами в крайних положениях).
Машина для распределения балласта железнодорожного пути содержит раму 1, опирающуюся на ходовые тележки 2. На раме 1 установлены силовая установка 3, кабина 4 оператора, подборщик 5 балласта, включающий в себя щетку, конвейер и элеватор, бункер 6, дополнительная рама 7, опирающаяся роликами с ребордами на рельсы пути при работе машины и соединенная с рамой 1 тягами 8 и гидроцилиндрами 9 подъема. На дополнительной раме 7 смонтированы туннелеобразные пластины 10 для защиты рельсов. В нижней части пластин 10 закреплены ролики 11 с ребордами для установки рамы 7 на рельсы пути. Дополнительная рама 7 состоит из стоек 12, поперечных балок 13, центральной балки 14, балок 15. Туннелеобразные пластины 10 для защиты рельсов закреплены на стойках 12 и расположены с обеих сторон от продольной оси машины. Сверху туннелеобразные пластины 10 с помощью стоек 12 соединены поперечными балками 13 с центральной балкой 14. Концевые участки туннелеобразных пластин 10 соединены между собой балками 15. На стойках 12 закреплены вертикальные оси, с помощью которых на стойках 12 установлены крылья 16. На крыльях 16 смонтированы с возможностью поворота подкрылки 17 для работы на путях с железобетонными шпалами. Крылья 16 установлены с возможностью поворота гидроцилиндрами 18, шарнирно соединенными с дополнительной рамой 7. На центральной балке 14 дополнительной рамы 7 на вертикальной оси 19, закрепленной на балке 14, установлены с возможностью поворота гидроцилиндром 20 коробчатые балки 21 и 22. Коробчатые балки 21 и 22 в крайних положениях сверху и снизу закрепляются фиксаторами 23 в поперечных балках 13 дополнительной рамы 7, для этого в поперечных балках 13 выполнены отверстия для фиксаторов 23. В коробчатых балках 21 и 22 выполнены вырезы, образующие внутренние полости для размещения гидроцилиндров 24. Фиксаторы 23 закреплены на гидроцилиндрах 24. На коробчатых балках 21 и 22 установлены щиты 25 с возможностью подъема и опускания гидроцилиндрами 26. Щиты 25 предназначены для распределения балласта между рельсами. На вертикальных осях, закрепленных на коробчатых балках 21 и 22, установлены кронштейны 27 с возможностью поворота гидроцилиндрами 28, шарнирно соединенными с коробчатыми балками 21 и 22. На горизонтальных осях, закрепленных на кронштейнах 27, установлены стрелы 29 (фиг.9) с возможностью поворота гидроцилиндрами 30, шарнирно соединенными с кронштейнами 27. Стрелы 29 состоят из двух частей, закрепленных с возможностью поворота одной части относительно другой в окружном направлении гидроцилиндрами 31, шарнирно соединенными с частями стрелы 29. На горизонтальных осях, закрепленных на стрелах 29, установлены балки 32 с возможностью поворота гидроцилиндрами 33, шарнирно соединенными со стрелами 29. На вертикальных осях 34, закрепленных на балках 32, установлены боковые плуги 35 с возможностью поворота гидроцилиндрами 36, шарнирно соединенными с балками 32. С двух сторон боковых плугов 35 на вертикальных осях установлены подкрылки 37 с возможностью поворота гидроцилиндрами 38, шарнирно соединенными с боковыми плугами 35.
Машина для распределения балласта железнодорожного пути работает следующим образом.
Гидроцилиндрами 9 дополнительная рама 7 опускается и роликами 11 устанавливается на рельсы. В зависимости от выполняемой операции формы и размеров профиля балластной призмы (фиг.5а-5ц), направления движения соответственно устанавливаются коробчатые балки 21 и 22, щиты 25 для распределения балласта между рельсами и соответствующим образом выполненные для работы на пути с железобетонными или деревянными шпалами, крылья 16 с подкрылками 17 для работы на пути с железобетонными или деревянными шпалами, боковые плуги 35 с подкрылками 37. Машина начинает рабочее движение и происходит перемещение балласта.
В межрельсовом пространстве пути (в середине пути) балласт распределяется или перемещается щитами 25, установленными на коробчатых балках 21 и 22, и частично стойками 12 дополнительной рамы 7. Щиты 25 опускаются на необходимую величину гидроцилиндрами 26. Коробчатые балки 21 и 22 поворачиваются вокруг оси 19 гидроцилиндрами 20 и в крайних положениях стопорятся сверху и снизу фиксаторами 23 в отверстиях поперечных балок 13 дополнительной рамы 7 и образуют с дополнительной рамой 7 единый силовой элемент. При работе усилие от боковых плугов 35 щитов 25 передается на коробчатые балки 21 и 22, дополнительную раму 7, через ролики 11 с ребордами на путь и через тяги 8 на раму 1 машины. Плечи балластной призмы формируются крыльями 16 с подкрылками 17 и частично стойками 12 дополнительной рамы 7. Крылья 16 с подкрылками 17 поворачиваются в требуемое положение гидроцилиндрами 18. Подкрылки 17 используются при формировании балластной призмы с железобетонными шпалами.
Откосы и обочины балластной призмы формируются боковыми плугами 35 с подкрылками 37. Боковые плуги 35 с подкрылками 37 устанавливаются для формирования требуемого размера плеча, угла откосов и формы обочины балластной призмы пути с помощью кронштейна 27, который поворачивается вокруг вертикальной оси гидроцилиндром 28, стрелы 29 (фиг.9), состоящей из двух частей и которая поворачивается вокруг горизонтальной оси гидроцилиндром 30, балки 32, на которой размещена ось 34 и которая поворачивается вокруг этой оси гидроцилиндром 33. Ось 34 устанавливается перпендикулярно планируемой поверхности за счет поворота одной части стрелы 29 относительно второй части гидроцилиндром 31, поворота стрелы 29 гидроцилиндром 30 и балки 32 гидроцилиндром 33. За счет того, что ось 34 расположена перпендикулярно планируемой поверхности балластной призмы, поворачивая боковые плуги 35 гидроцилиндром 36 вокруг оси 34, имеется возможность изменения размеров откосов (длины откоса) балластной призмы, сохраняя при этом постоянный угол откосов, и обхода препятствия с минимальными зазорами, сохраняя неразрывную форму балластной призмы.
На фиг.5а-5ц схематически показана работа машины. Стрелка показывает направление движения машины.
На фиг.5а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к, л показаны направления движения машины вперед (назад).
На фиг.5а - левый щит 25 поднят. Балластом заполняется правая половина межрельсового пространства пути (середины пути).
На фиг.5б - правый щит 25 поднят. Балластом заполняется левая половина межрельсового пространства пути (середины пути).
На фиг.5в - левый и правый щиты 25 подняты. Балластом заполняется середина пути.
На фиг.5г - балласт подается с обеих сторон пути (обочин) к середине пути.
На фиг.5д - правый щит 25 поднят. Балласт подается с правой стороны пути на левую сторону середины пути.
На фиг.5е - левый щит 25 поднят. Балласт подается с правой стороны на правую сторону середины пути.
На фиг.5ж - балласт подается с левой стороны пути на правую сторону.
На фиг.5з - правый щит 25 поднят. Балласт подается с правой стороны на правую сторону середины пути.
На фиг.5и - левый щит 25 поднят. Балласт подается с правой стороны пути на левую его сторону.
На фиг.5к - балласт подается с правой стороны пути на левую его сторону.
На фиг.5л - балласт подается от середины пути на левую и правую стороны обочин.
На фиг.5м, 5н, 5о, 5п, 5р, 5с, 5т, 5у, 5ф, 5х, 5ц показано направление рабочего движения машины назад (вперед), при этом выполняются операции, показанные на фиг.5а-5к.
Коробчатые балки 21 и 22 после необходимого поворота закрепляются фиксаторами 23. Поэтому рама 7 с коробчатыми балками 21 и 22 образуют единый силовой элемент. Вследствие этого обеспечивается возможность установки боковых плугов (формирования откосов и обочин пути) на коробчатые балки с помощью кронштейна 27, стрелы 29, балки 32, оси 34 и гидроцилиндров 28, 30, 31, 33, 36 и 38. Такая установка боковых плугов на коробчатых балках 21 и 22, которые имеют возможность поворота вокруг вертикальной оси 19, обеспечивает перемещение балласта в обоих направлениях пути. На фиг.9 показана схема установки боковых плугов, позволяющая формировать любую форму балластной призмы. Кроме того, рама 7 с установленными в рабочее положение щитами 25, крыльями 16 с подкрылками 17, боковыми плугами 35, перемещаясь по рельсам на роликах 11, обеспечивает постоянство установленных или управляемых размеров плеч и откосов балластной призмы.
Таким образом, представленное выполнение машины обеспечивает выполнение различных профилей балластных призм для всех классов железных дорог при движении машины в обоих направлениях, в том числе в кривых участках пути малого радиуса, обеспечивает точное профилирование балластных призм за счет жесткого закрепления балок, на которых смонтированы боковые плуги, и возможности дополнительного движения боковых плугов в окружном направлении.