СПОСОБ ПОДБИВКИ ШПАЛ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
METHOD OF TIE TAMPING

Изобретение относится к строительству и ремонту железнодорожного пути, в частности к уплотнению балласта под шпалой шпалоподбивочной машиной.
Известен способ подбивки шпал железнодорожного пути по патенту №2372440 E01B 27/16, содержащий операции определения величины подъемки рельсов в каждой точке обрабатываемого участка пути, задания величины заглубления подбоек, исходя из вертикальных размеров рельса и шпалы, и выправки пути, посредством остановки машины над шпалой, подъемки пути, заглубления подбоек в балласт на величину отличную для каждой точки пути от предварительно заданной величины, причем величина отличия прямо пропорциональна величине подъемки пути и расстоянию от оси задней тележки машины до центра подбивочного блока и обратно пропорциональна расстоянию от оси задней тележки до оси колеса измерительного устройства, перемещения подбоек к шпале, подъема подбоек в исходное положение с их разведением и перемещения к следующей шпале.
Во время работы внимание оператора преимущественно обращено на функционирование машины и ее агрегатов, точность опускания подбоек относительно шпал и рельса в продольном и поперечном направлениях. В связи с различием высотных размеров шпал на участках железнодорожного пути различной грузонесущей способности (см. фиг.1) оператор может не заметить или заметить с опозданием изменение высотной характеристики пути от верха головки рельса до основания шпал. Также может остаться незамеченным изменение размера рельса (см. фиг.2), типа шпал. Все указанные факторы повлекут за собой изменение зазора между лопаткой подбойки и основанием шпал. Каждому типу балласта и размеру его фракции для качественной подбивки соответствует определенная оптимальная величина зазора «а» между лопаткой подбойки и основанием шпалы (см. фиг.3).
Изменение величины указанного зазора или отклонение ее от оптимального значения повлечет за собой изменение плотности балласта и ее (плотности) уменьшение, что ухудшит качество пути и приведет к преждевременной потере его геометрии в процессе эксплуатации.
Недостатком данного способа является отсутствие стабильности уплотнения балласта при переходе с одного участка железнодорожного пути на другой с различными конструктивными характеристиками (размеры рельс, шпал и/или фракции балласта).
Для исключения указанного недостатка в предлагаемом способе при переходе с одного пути на другой с различными конструктивными характеристиками производят изменение предварительно заданной (базовой) величины заглубления подбоек в балласт.
Изменение базовой величины заглубления подбоек производят в режиме реального времени.
Новую базовую величину заглубления подбоек устанавливают заранее, а переключение производят в режиме реального времени.
Изменение базовой величины заглубления подбоек производят автоматически по сигналу устройства управления.
Сигнал устройства управления на изменение величины заглубления подбоек может содержать информацию о месте или о месте и величине заглубления подбоек.
Сигнал на изменение величины заглубления подбоек может записываться при измерительной поездке до формирования программы выправки пути.
Сигнал на изменение величины заглубления подбоек может быть изменен или записан в программу выправки пути после ее формирования.
Для пояснений реализации способа изображены:
на фиг.1 - вид железнодорожного пути в месте изменения размеров шпал;
на фиг.2 - вид железнодорожного пути в месте изменения размеров рельса;
на фиг.3 - положение подбоек относительно низа шпал в зависимости от величины фракции балласта.
Предлагаемый способ содержит операции определения величины подъемки рельсов в каждой точке обрабатываемого участка пути, т.е. измерительную поездку, задания базовой величины заглубления подбоек в балласт, исходя из вертикальных размеров рельса и шпалы первого участка, и выправки пути, посредством остановки машины над шпалой, подъемки пути, заглубления подбоек в балласт на величину отличную для каждой точки пути от базовой величины, причем величина отличия прямо пропорциональна величине подъемки пути и расстоянию от оси задней тележки машины до центра подбивочного блока и обратно пропорциональна расстоянию от оси задней тележки до оси колеса измерительного устройства, перемещения подбоек к шпале, подъема подбоек в исходное положение с их разведением и перемещения к следующей шпале, причем при изменении конструктивных характеристик участка при переходе с одного пути на другой производят изменение базовой величины заглубления.
Изменение базовой величины заглубления подбоек в балласт можно производить в реальном режиме времени.
Изменение базовой величины заглубления подбоек в балласт можно устанавливать заранее, а переключение производить в реальном режиме времени.
Изменение базовой величины заглубления подбоек в балласт можно производить автоматически по сигналу программы выправки пути.
Сигнал оператора на изменение величины заглубления подбоек в балласт может содержать информацию о месте или о месте и величине заглубления подбоек.
Сигнал программы на изменение базовой величины заглубления подбоек в балласт можно записывать при измерительной поездке, а также он может быть изменен или записан в программу выправки пути после ее формирования.
1
Осуществление предлагаемого способа производят машиной для выправки и подбивки железнодорожного пути, устройство управления которой содержит задающее устройство величины заглубления подбоек в балласт, выполненное, например, в виде потенциометра.
Для осуществления способа подбивки шпал железнодорожного пути машину перемещают по участку пути, подлежащему выправке, который состоит из двух и более участков 1 и 2 пути с различными конструктивными характеристиками, например размеры «В» и «В1» рельс 3 и 4, размеры «Б» и «Б1» шпал 5 и 6 и/или размеры «Г» и «Г1» фракции балласта 7 и 8. Состояние геометрии пути с помощью измерительного устройства записывают в память устройства управления. После чего устройством управления производят формирование программы выправки пути в каждой точке для обеспечения требуемого положения рельсов, которую также записывают в память.
Перед началом работ, в зависимости от конструктивных характеристик участка 1, устанавливают с помощью задающего устройства базовую величину «Н» заглубления подбоек, обеспечивающую оптимальный зазор «А» щели между верхней кромкой лопатки подбойки 9 и низом шпалы. В общем виде базовая величина заглубления подбоек равна сумме трех составляющих: высоты рельса, высоты шпалы и величины зазора щели между верхней кромкой лопатки подбойки и низом шпалы.
Затем машиной производят выправку пути, обеспечивая одинаковое положение подбоек относительно основания шпал в соответствии с настройкой базовой величины «Н» задающего устройства, что обеспечивает стабильность качества уплотнения балласта под каждой шпалой.
После подбивки последней шпалы участка 1 и до начала подбивки шпалы участка 2 изменяют настройку задающего устройства в соответствии с конструктивными отличиями второго участка и устанавливают базовую величину «Н1» заглубления подбоек в балласт.
Изменение базовой величины заглубления подбоек можно производить в зависимости от одного или нескольких одновременно изменяющихся параметров, т.е. от высоты «Б1» рельса 4, высоты «В1» шпалы 6 или в зависимости от величины «А1», соответствующей размеру «Г1» фракции балласта 8 участка 2 пути.
Далее выправка и подбивка пути продолжаются. Новая настройка задающего устройства обеспечивает нужный зазор «А1» щели между верхней кромкой лопатки подбойки и низом шпалы участка 2, соответствующий степени уплотнения балласта участка 1. Аналогичным образом производится выправка пути при переходе со второго участка на третий и так далее.
В связи с непрерывностью процесса выправки пути и малым промежутком времени, отводимым на изменение настройки задающего устройства, существует вероятность неточности новой настройки задающего устройства, которая может привести к изменению качества уплотнения балласта.
Для устранения этого недостатка устройство управления может содержать два и более задающих устройств с переключателями, обеспечивающими включение каждого из них взамен первого или подключение каждого из них к первому задающему устройству в зависимости от смысловой функции, т.е. каждое последующее задающее устройство полностью формирует сигнал заглубления подбоек или формирует только его изменение.
В этом случае настройка задатчиков для каждого участка пути выполняется до начала выправки пути, а во время перехода с одного участка на другой достаточно только изменить положение соответствующего переключателя. При этом соответствие и точность настройки задающего устройства а также величина «Н1» требуемого заглубления подбойки будут соблюдены, что обеспечит стабильность и качество уплотнения балласта.
Для исключения влияния на качество уплотнения балласта человеческого фактора (усталость, невнимательность оператора и т.п.) устройство управления машины, выполненное на базе компьютера, должно иметь возможность формирования сигнала на переключение задающих устройств и запись его в программу выправки пути, а также переключение определенных задающих устройств в точках пути, соответствующих местам перехода с одного участка на другой. Причем сигнал на изменение величины заглубления подбоек может иметь аналоговый характер, т.е. интерпретироваться устройством управления как задание на запоминание положения машины и величины заглубления подбоек или иметь дискретный характер и интерпретироваться устройством управления как задание на запоминание только положения машины и включения (или подключения) следующего задатчика. Во втором варианте величина задатчика заглубления подбоек должна настраиваться отдельно до начала выправки пути, т.е. до или после измерительной поездки.
В этом случае во время измерительной поездки в момент перемещения подбоек с участка 1 на участок 2, например, путем замыкания контактов выключателя, подают сигнал на устройство управления, которое формирует с учетом положения машины в данный момент времени и записывает в память сигнал на переключение задатчиков. Во время формирования программы выправки пути устройством управления производится позиционирование сигнала переключения задатчиков. Т.е. устанавливается соответствие времени появления сигнала на переключение задатчиков положению машины на пути и следовательно положению подбоек между участком 1 и участком 2 пути. До начала выправки пути производят настройку каждого из задатчиков в соответствии с конструктивными характеристиками (или их изменениями) соответствующих участков пути.
Во время выправки пути, при работе машины по программе производят перемещение машины по пути. Как только машина окажется в положении, соответствующем положению подбоек между участком 1 и участком 2 пути, устройство управления автоматически переключает управление заглублением подбоек с одного задатчика на другой. При этом при переходе с одного участка на другой с различными конструктивными характеристиками, благодаря соответствующим настройкам «Н» и «Н1» задатчиков, будет обеспечена стабильность плотности балласта.
Однако указанный способ подбивки железнодорожного пути не исключает влияния человеческого фактора на качество уплотнения балласта, а переносит его на период подготовки программы выправки пути, т.е. на время измерительной поездки.
Для более полного исключения влияния человеческого фактора на качество уплотнения балласта устройство управления должно иметь возможность после формирования программы выправки пути производить изменение одной или обеих характеристик (позиционирование и величина заглубления) имеющегося сигнала переключения задатчиков и/или внесения в программу нового сигнала переключения задатчиков.
В случае запаздывания подачи сигнала на переключение задатчиков заглубления подбоек во время измерительной поездки, после формирования программы выправки пути, производят изменение позиционирования имеющегося сигнала переключения задатчиков путем изменения данных в памяти устройства управления.
В случае пропуска подачи сигнала на переключение задатчиков заглубления подбоек, после формирования программы выправки пути, производят изменения данных в памяти устройства управления в областях позиционирования и величины указанного сигнала. Вместе с этим производят настройку дополнительного задатчика заглубления подбоек.
Далее выправку пути производят по программе, как было описано ранее.
Таким образом при переходе с одного участка пути на другой с различными конструктивными характеристиками будет обеспечена стабильность плотности балласта на всем протяжении выправляемого пути не зависимо от изменения его конструктивных характеристик.
Источники информации
1. Описание изобретения к патенту №2372440, МКИ E01B 27/16.