ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РИХТОВЩИК ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к ручному инструменту с приводом, а именно к гидравлическим рихтовщикам железнодорожного пути, которые могут быть использованы для механизации путевых работ, в частности для рихтовки или подъема рельсошпальной решетки железнодорожного пути.
Известно устройство для подъема и рихтовки железнодорожного пути, содержащее основание, гидроцилиндр, закрепленный на основании при помощи шарнира, и захват для рельса, смонтированный на подвижной части гидроцилиндра. Захват для рельса смонтирован на подвижной части гидроцилиндра при помощи сферической опоры и расположен относительно этого гидроцилиндра консольно, а шарнир соединения гидроцилиндра с основанием выполнен сферическим. Взаимодействующая с рельсом часть захвата для рельса выполнена с проемом, повторяющим форму захватываемой части рельса (а.с. №1758134 А1, Е 01 В 34/04, 29/20).
Недостатком данной конструкции является то, что вследствие значительного угла расположения гидроцилиндра по отношению к горизонту, при рихтовке пути происходит значительный подъем рельсошпальной решетки и под нее подсыпается гравий. В результате происходит нарушение горизонтальности пути, а устройство захвата рельса приводит к появлению значительных изгибающих рельс усилий.
Кроме этого, данное устройство необходимо убирать с железнодорожного пути при прохождении подвижного состава, так как устройство захвата рельса выполнено таким образом, что им осуществляется захват верхней части рельса.
Известен гидравлический домкрат-рихтовщик железнодорожного пути, содержащий основание, закрепленный на нем гидроцилиндр и элемент для взаимодействия с рельсом, закрепленный на подвижной части гидроцилиндра. Элемент для взаимодействия с рельсом закреплен на подвижной части гидроцилиндра шарнирно и представляет собой скобу, неподвижная часть гидроцилиндра закреплена на основании также шарнирно, а ось шарнира крепления элемента для взаимодействия с рельсом расположена горизонтально в вертикальной плоскости, располагаемой параллельно рельсу пути (патент №2001189 С1, Е 01 В 33/00).
Недостатком данной конструкции является трудность обслуживания в процессе подготовки ее к рихтовке пути, т.к. скобу для захвата рельса нужно подвести под подошву рельса. Для этого необходимо выбрать большое количество щебня между двумя шпалами. Кроме этого, при такой конструкции рихтовщика скоба имеет значительную длину и должна быть выполнена массивной для того, чтобы выдержать изгибающий и крутящий моменты, возникающие при рихтовке пути по предлагаемой в конструкции схеме.
Известен рихтовщик гидравлический ГР-12Б содержащий гидроцилиндр с неподвижным штоком и подвижным гидроцилиндром. Гидроцилиндр соединен с установленным перпендикулярно к нему гидронасосом. Устройство содержит также трехступенчатый рельсовый захват, установленный на гидроцилиндре, опорное устройство и сошник, шарнирно соединенных и опирающихся в балласт. Гидроцилиндр неподвижной частью шарнирно крепится к задней опоре, а подвижной - через двухшарнирную стойку к сошнику (кн. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М.: Транспорт, 1984; с.108-109).
Недостатком данного устройства является неудобство его обслуживания, так как при прохождении подвижного состава устройство необходимо убирать, а для продолжения работы снова устанавливать. Это
объясняется значительным габаритом конструкции в связи с тем, что насос расположен вертикально к гидроцилиндру.
Наиболее близким по технической сущности является гидравлический путевой инструмент, содержащий раму, на которой установлены захватный узел, включающий ступенчатый упор для взаимодействия с рельсом, сошник, соединенный шарнирно с рамой и захватным узлом, силовой блок, включающий гидроцилиндр, состоящий из подвижного подпружиненного корпуса и размещенного в нем неподвижного поршня, и насос, соединенный с гидроцилиндром и расположенным вдоль гидроцилиндра. Силовой блок инструмента выполнен съемным и может выполнять функции домкрата (патент №2241089 С1, 7 Е 01 В 33/04, B 66 F 3/24).
Недостатком данной конструкции является то, что появляются значительные нагрузки в месте соединения насоса с гидроцилиндром, возникающие при качании приводной ручки насоса. Место соединения предполагает наличие уплотнительного элемента для канала прохождения жидкости от насоса к гидроцилиндру, что приводит к снижению надежности инструмента.
Установка приводной рукоятки насоса в вертикальной плоскости увеличивает габарит инструмента в указанном направлении. Установка рукоятки таким образом, приводит к увеличению общего габарита и повторения в какой-то мере недостатка предыдущей конструкции. Также к недостаткам схемы можно отнести то, что при возвратно-поступательном движении ручки насоса, при ее вертикальном расположении, появляются усилия, направленные вдоль оси установки рихтовщика, т.е. возможен сдвиг рихтовщика по направлению от рельса, что является недопустимым.
Кроме этого, оборудование гидроцилиндра дополнительными элементами для использования его одновременно в качестве домкрата приводит к утяжелению конструкции, что оказывает отрицательное влияние на условия труда оператора.
В основу полезной модели положена техническая задача улучшения условий труда при использовании инструмента для обслуживания железнодорожных путей и улучшения условий по соблюдению техники безопасности при производстве путевых работ при одновременном повышении надежности гидравлического рихтовщика.
В связи с тем, что любая универсальность инструмента ведет к его усложнению, а значит, с точки зрения теории надежности уменьшению последней, предлагаемая конструкция не претендует на выполнение нескольких функций, а направлена на снижение весовых характеристик, а значит улучшению условий труда.
Указанная задача решается тем, что в гидравлическом рихтовщике железнодорожного пути, содержащем раму с рукоятками для транспортировки, на которой установлены опорно-рихтовочный узел, включающий ступенчатый упор для взаимодействия с рельсом, сошник, соединенный шарнирно с рамой и со ступенчатым упором, гидроцилиндр, состоящий из подвижного корпуса и размещенного в нем подпружиненного поршня со штоком и соединенного с рамой шарнирно, насос с бачком, расположенным вдоль гидроцилиндра, согласно предложению, насос выполнен в крышке подвижного корпуса гидроцилиндра, а приводная рукоятка насоса расположена вдоль гидроцилиндра.
Второй вариант выполнения предполагает, что в гидравлическом рихтовщике железнодорожного пути, содержащем раму с рукоятками для транспортировки, на которой установлены опорно-рихтовочный узел, включающий ступенчатый упор для взаимодействия с рельсом, сошник, соединенный шарнирно с рамой и со ступенчатым упором, соединенный с источником питания (насосом) гидроцилиндр, состоящий из подвижного корпуса и размещенного в нем подпружиненного поршня со штоком и соединенного с рамой шарнирно, согласно предложению крышка подвижного корпуса гидроцилиндра снабжена устройством для подключения автономной насосной станции. Устройство подключения автономной
насосной станции выполнено в виде быстроразъемного соединения или штуцера.
Сущность предлагаемого гидравлического рихтовщика (его вариантов) представлена на чертежах, где на фиг.1 дан общий вид гидравлического рихтовщика (вариант 1), на фиг.2 - гидравлический рихтовщик (вариант 1) в рабочем положении, на фиг.3 - Общий вид гидравлического рихтовщика по варианту 2.
Гидравлический рихтовщик содержит раму 1 и снабжен рукоятками 2 для транспортировки. На раме установлен опорно-рихтовочный узел, который включает ступенчатый упор 3 для взаимодействия с рельсом, сошник 4, соединенный шарнирно с упором 3 и с рамой с помощью звеньев 5, 6. Гидравлический рихтовщик по первому варианту включает гидроцилиндр 7, состоящий из подвижного корпуса и размещенного в нем подпружиненного, для обеспечения возвратных движений, поршня со штоком 8, который соединен с рамой с помощью шарнира 9, и насос с бачком 10. Бачок 10 располагается вдоль гидроцилиндра. Насос содержит поршневые пары, клапаны всасывания и нагнетания, предохранительный клапан и перепускной вентиль соединения гидроцилиндра с бачком для обратного пропускания жидкости из полости гидроцилиндра в бачок при возврате гидроцилиндра, и, соответственно, опорно-рихтовочного узла в исходное состояние.
Насос согласно предложению выполнен в крышке 11 подвижного корпуса гидроцилиндра, что исключает место механического соединения отдельного корпуса насоса по прототипу с гидроцилиндром и устраняет место возможного отказа. Приводная рукоятка 12 насоса устанавливается вдоль гидроцилиндра 7 для снижения габаритной высоты, размер «С» на фиг.1.
Для дополнительного снижения веса возможно исполнение рихтовщика без насоса (вариант 2). В этом случае гидроцилиндр снабжается каким-либо устройством 13, расположенным в крышке 11 и позволяющим
осуществлять подключение гидроцилиндра к автономной насосной станции посредством, например, рукавов высокого давления. Это позволяет уменьшить габариты и вес рихтовщика и убрать оператора из рабочей зоны рихтовщика. В качестве устройства подключения могут быть использованы быстроразъемные соединения с запиранием жидкости или стандартные гидравлические штуцера при постоянном соединении гидравлического рихтовщика с автономной насосной станцией. Применение второго варианта гидравлического рихтовщика целесообразно, например, при подключении нескольких рихтовщиков к автономной насосной станции с электроприводом.
Работает гидравлический рихтовщик (вариант 1) следующим образом.
Рихтовщик устанавливается согласно фиг.1 под подошву рельса 14 до контакта ступенчатого упора 3 с рельсом. После этого, с помощью рукоятки 12 приводят в действие насос при закрытом перепускном вентиле. Рабочая жидкость с помощью насоса перемещается в полость гидроцилиндра из бачка 10. Происходит выдвижение поршня со штоком 8 из корпуса гидроцилиндра 7. Учитывая, что шток 8 с помощью шарнира 9 прикреплен к раме 1, установленной на грунте, начинается перемещение корпуса гидроцилиндра 7.
Ступенчатый упор 3, прикрепленный к крышке 11, упирается в рельс, создавая усилие. Начинают раскладываться шарнирный механизм, состоящий из сошки 4 и звеньев 5 и 6. Место соединения сошки 4 со звеном 5 стремится заглубиться в грунт. Рельс со шпальной решеткой, в свою очередь, стремятся подняться. При этом звенья 5 и 6 упираются в грунт, обеспечивая неподвижность гидравлического рихтовщика под действием веса рельсошпальной решетки. Для мягких грунтов применяется дополнительно устанавливаемые опорные пластины 15. По мере возрастания сопротивления рельсошпальной решетки сдвигу увеличивается глубина опускания механизма в грунт. Ступенчатый упор перемещает рельсошпальную решетку на требуемое расстояние.
По окончании рихтовки для возврата рихтовщика в исходное состояние открывается перепускной вентиль, обеспечивая переток жидкости из гидроцилиндра в бачок 10. Корпус гидроцилиндра 7 и, соответственно, опорно-рихтовочный механизм, возвращается в исходное состояние под действием возвратной пружины, установленной в гидроцилиндре.
Второй вариант гидравлического рихтовщика работает следующим образом. Рабочая жидкость от источника питания (атономной насосной станции) поступает в гидроцилиндр рихтовщика через устройство 13. Происходит выдвижение гидроцилиндра. Дальнейший процесс рихтовки аналогичен описанному выше для первого варианта выполнения конструкции. Для возврата в исходное состояние механизмов жидкость из гидроцилиндра направляется на слив в бак насосной станции. Управляющее устройство в этом варианте исполнения располагается на насосной станции.
Промышленная применимость. Гидравлический рихтовщик может быть использован в качестве механизма подъемно-толкающего типа для механизации путевых работ при проведении рихтовки рельсового пути и других подобных работ.
Второй вариант гидравлического рихтовщика рекомендуется применять при наличии насосных станций с механизированным приводом насоса (электрическим или от двигателя внутреннего сгорания). Это обеспечивает повышение производительности и улучшение условий труда.