КОМПЛЕКС ДЛЯ ВИБРОПОГРУЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ И АНКЕРОВ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и предназначена для механизации работ, связанных с обустройством железнодорожного пути, а именно к машинам на железнодорожном ходу для возведения фундаментов и опор, таких, например, как опоры контактной сети и т.п.
Из уровня техники известна машина для возведения фундаментных опор вдоль железнодорожных путей, содержащая железнодорожную платформу, на которой расположена поворотная платформа с кабиной машиниста и силовым агрегатом. На поворотной платформе установлена грузоподъемная стрела с канатным приводом. На стреле смонтирована вертикально устанавливаемая направляющая рама, связанная с приводом ее управления. На направляющей раме для забивания опор смонтировано рабочее оборудование в виде ударного блока с подъемно-опускным механизмом (см. ЕР 0102322 А, от 07.03.1984).
К недостаткам известной машины следует отнести ограниченный поворот грузоподъемной стрелы, что ведет к невозможности производства монтажных работ по обе стороны железнодорожных путей. Достаточно сложный привод поворота грузоподъемной стрелы подразумевает частое и продолжительное его техническое обслуживание, значительно увеличивая время проведения работ или, в некоторых случаях, делая проведение работ невозможным из-за выхода его из строя.
Наиболее близкой по технической сущности является путевая машина, содержащая железнодорожную платформу с опорно-поворотным устройством, на котором размещен кран-манипулятор с рабочим органом, при этом на платформе дополнительно предусмотрены источник энергоснабжения и гидросистема с возможностью обеспечения функционирования рабочего органа, представляющего собой вибропогружатель (см. RU 55790 U1, от 27.08.2006).
Данная машина имеет ограниченные возможности по производству монтажных работ из-за ограниченного поворота крана-манипулятора, сложности приводов его подъема, раздвижения и поворота.
Целью настоящей полезной модели является создание комплекса для вибропогружения фундаментов опор контактной сети и анкеров, лишенного вышеперечисленных недостатков.
Технический результат, достигаемый при реализации настоящей полезной модели, заключается в повышении производительности предлагаемого устройства за счет возможности поворота телескопического крана-манипулятора на 360°, что позволяет производить монтажные работы как с любой из сторон железнодорожной ветки, так спереди и позади железнодорожной платформы, упрощении привода поворота и выдвижения телескопического крана-манипулятора, что ведет к уменьшению энергозатрат и сокращению времени технического обслуживания, расширении эксплуатационных возможностей за счет возможности смены рабочего органа, а также повышении надежности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что комплекс для вибропогружения фундаментов опор контактной сети и анкеров содержит железнодорожную платформу с опорно-поворотным устройством, при этом опорно-поворотное устройство имеет привод от гидромотора через механический редуктор с возможностью поворота на 360°, на опорно-поворотном устройстве размещен кран-манипулятор с рабочим органом, причем стрела крана-манипулятора выполнена телескопической и оснащена гидроцилиндрами подъема и выдвижения, на железнодорожной платформе предусмотрены источник энергоснабжения с коробкой передач, раздаточной коробкой и коробкой отбора мощности, связанной с насосом гидросистемы, обеспечивающей функционирование гидромотора привода опорно-поворотного устройства, гидроцилиндров подъема и выдвижения телескопической стрелы и, и по меньшей мере, одного гидромотора рабочего органа, при этом предусмотрена возможность смены рабочего органа, который выполняется или в виде вибропогружателя, включающего вибратор, содержащий корпус, соединенный с гидравлическим зажимным устройством, смонтированные в корпусе валы со сборными дебалансами, связанные друг с другом синхронизирующими зубчатыми колесами, грузовую траверсу и виброизолятор, установленный между вибропогружателем и краном-манипулятором, или в виде бура.
Выполнение телескопического крана-манипулятора с возможностью поворота на 360° позволяет повысить производительность предлагаемого устройства за счет возможности производства монтажных и других работ как с любой из сторон железнодорожной ветки, так спереди и позади железнодорожной платформы.
Применение простых механических одноступенчатого или двухступенчатого и планетарного редукторов в сочетании с гидромоторами, а также гидроцилиндров позволило значительно упростить привод поворота, подъема и выдвижения телескопического крана-манипулятора, уменьшить энергозатраты, сократить время технического обслуживания и повысить надежность.
Осуществление смены рабочего органа позволило значительно расширить эксплуатационные возможности.
Использование в предложенной комбинации источника энергоснабжения с коробкой передач, раздаточной коробкой и коробкой отбора мощности, связанной с насосом гидросистемы, обеспечивающей функционирование гидромотора привода опорно-поворотного устройства, гидроцилиндров подъема и выдвижения телескопической стрелы и гидромотора рабочего органа позволило полностью автономизировать рабочий процесс и значительно снизить энергозатраты за счет оптимизации компоновки.
Следует отметить, что предлагаемый комплекс позволяет значительно ускорить рабочий процесс по возведению фундаментов опор контактной сети и проч., поскольку позволяет за счет смены рабочего органа исключить использование нескольких путевых машин.
Комплекс позволяет производить подготовку мест для установки фундаментов и устанавливать фундаменты, не меняя рабочего положения железнодорожной платформы.
Выполнение сменного рабочего органа в виде бура, имеющего привод от гидромотора с планетарным редуктором, позволяет быстро и экономично производить подготовку мест для установки фундаментов.
Выполнение рабочего органа в виде вибропогружателя позволяет значительно повысить производительность предлагаемого комплекса и уменьшить ее энергозатраты по сравнению с путевыми машинами, оборудованными ударными блоками с подъемно-опускными механизмами за счет исключения холостого хода инерционных масс рабочего органа.
Выполнение рабочего органа в виде вибропогружателя ведет, также, к расширению эксплуатационных возможностей, поскольку позволяет не только устанавливать, но и извлекать раннее установленные опоры.
Применение вибропогружателя с синхронизирующимися реверсивными дебалансами позволяет создать вибрационные режимы как с большим статическим моментом и низкой частотой, так и с малым статическим моментом и повышенной частотой.
Далее предлагаемая полезная модель будет раскрыта более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:
фиг.1 - общая принципиальная схема предлагаемого комплекса;
фиг.2 - принципиальная схема размещения гидрооборудования на железнодорожной платформе.
Предлагаемый комплекс для вибропогружения фундаментов опор контактной сети и анкеров содержит железнодорожную платформу 1. На железнодорожной платформе 1 предусмотрено опорно-поворотное устройство 2, на котором размещен кран-манипулятор 3 с рабочим органом 4 и телескопической стрелой 5.
Для обеспечения энергонезависимости предлагаемого комплекса на железнодорожной платформе 1 предусмотрен автономный источник энергоснабжения 6.
Опорно-поворотное устройство 2 предназначено для поворота крана-манипулятора 3 на железнодорожной платформе 1 в течение рабочего процесса в диапазоне 360°, а также перевода крана-манипулятора 3 из транспортного положения в рабочее и наоборот.
Опорно-поворотное устройство 2 имеет привод от гидромотора 7 через механический редуктор 8, который выполняется, предпочтительно, одно- или двухступенчатым, что позволяет максимально упростить данный привод, сократить время на его обслуживание и повысить надежность, по сравнению с известными аналогами.
На опорно-поворотном устройстве 2 размещен кран-манипулятор 3 со сменным рабочим органом 4, причем стрела 5 крана-манипулятора 3 выполнена телескопической и оснащена гидроцилиндрами подъема 9 и выдвижения 10.
Оснащение телескопической стрелы гидроцилиндрами подъема и выдвижения обеспечивает надежное, быстрое и точное изменение положения рабочего органа, при этом значительно сокращается время технического обслуживания и повышается надежность, по сравнению с известными аналогами.
Источник энергоснабжения 6 совмещен с коробкой передач 11, раздаточной коробкой 12 и коробкой отбора мощности 13, связанной с насосом 14 гидросистемы, который снабжен распределительным устройством 15, управляемым оператором, и обеспечивает функционирование гидромотора 7 привода опорно-поворотного устройства 2, гидроцилиндров подъема 9 и выдвижения 10 телескопической стрелы 5 и гидромотора (гидромоторов) 16 рабочего органа 4.
Предлагаемая компоновка энергоснабжения обеспечивает не только самоходность железнодорожной платформы, но и энергонезависимость крана-манипулятора и рабочего органа, а также возможность одновременного снабжения энергией всех узлов комплекса.
Для расширения эксплуатационных возможностей предлагаемого комплекса рабочий орган 4 выполняется сменным.
В качестве рабочего органа 4 может быть использован бур, для обеспечения работы которого гидромотор 16 связан с планетарным редуктором 17.
Бур может быть использован для формирования и подготовки мест для установки свайных фундаментов и опор контактной сети при обустройстве и ремонте контактной сети железных дорог.
В качестве рабочего органа 4 может быть использован вибропогружатель, для работы которого могут быть предусмотрены дополнительные гидромоторы (не показано), также подключенные к насосу 14 гидросистемы через распределительное устройство 15.
Вибропогружатель может быть использован для погружения и извлечения любых известных свайных фундаментов и опор контактной сети при обустройстве и ремонте контактной сети железных дорог.
В качестве вибропогружателя может быть использован, например, вибропогружатель, представляющий собой вибрационную машину, состоящую из вибратора, гидравлического зажимного устройства, грузовой траверсы и виброизолятора.
Основной частью такого вибропогружателя является вибратор, состоящий из корпуса и вмонтированных в него двух валов с установленными на них шестернями и дебалансами. Привод вибратора осуществляется зубчатой передачей от двух гидромоторов.
Колебания возникают от синхронного вращения двух пар дебалансов, центробежные силы которых уравновешиваются в плоскости, перпендикулярной оси погружаемого элемента, а вдоль оси элемента суммируются и создают знакопеременную возмущающую силу.
Колебания вибратора передаются через жестко закрепленное на нем гидравлическое зажимное устройство погружаемому (извлекаемому) элементу. В зависимости от частоты и направления вращения дебалансных валов обеспечиваются различные режимы погружения (извлечения) фундаментов или опор.
Для захвата и удержания фундамента или опоры в процессе погружения (извлечения) может быть использовано гидравлическое зажимное устройство, состоящее из двух зажимных и двух упорных траверс, соединенных хвостовиками тяг корпуса вибратора.
Зажимная траверса представляет собой сварную конструкцию коробчатого сечения. На верхнем листе траверсы установлен гидроцилиндр штоком вниз. Внутри зажимной траверсы, непосредственно под гидроцилиндром, закреплены направляющая планка, в вертикальных пазах типа "ласточкин хвост" которой перемещается клин, жестко соединенный со штоком гидроцилиндра. Клин также имеет пазы типа "ласточкин хвост", расположенные наклонно, с которыми взаимодействует клиновая щека с прижимной плитой.
При втягивании штока гидроцилиндра клин поднимается и перемещает вдоль шпонки клиновую щеку вместе с прижимной плитой в направлении фундамента, которая прижимает фундамент к противоположной упорной траверсе.
При выдвижении штока клин опускается, перемещает клиновую щеку с прижимной плитой в направлении от фундамента и происходит разжим гидравлического зажимного устройства.
Для предотвращения передачи вибрации на кран-манипулятор 3 могут быть предусмотрены пружинный или гидравлический виброизоляторы, которые навешиваются на крюк крана-манипулятора 3 и соединяются с вибратором с помощью грузовой траверсы и двухветвевых стропов.
Гидравлический виброизолятор состоит из гидроцилиндра и пневмогидравлического аккумулятора, соединенного со штоковой полостью гидроцилиндра переходником. Крепится пневмогидравлический аккумулятор к корпусу гидроцилиндра хомутом. На проушине гидроцилиндра закреплена скоба для подвешивания гидравлического виброизолятора на крюк крана-манипулятора 3, а на хвостовике штока гидроцилиндра - проушина для соединения с грузовой траверсой.
Поршневая и штоковая полости гидроцилиндра заполнены амортизаторной жидкостью, например, МГП-12. Залитая в поршневую полость через отверстие жидкость в количестве 0,35...0,4 л (соответствует выдвижению штока на ≈20 мм) создает гидравлическую подушку и предотвращает удары поршня по крышке гидроцилиндра.
Газовая полость пневмогидравлического аккумулятора заполнена азотом под давлением 3...4 МПа (30...40 кгс/см), который выполняет функции пружины сжатия.
Под действием знакопеременной возмущающей силы, возникающей при вращении дебалансов и направленной вдоль оси гидроцилиндра, шток с поршнем совершает возвратно-поступательные движения с частотой колебаний вибратора. При этом рабочая жидкость или вытесняется из штоковой полости в пневмогидравлический аккумулятор, сжимая газ (движение колеблющейся массы вниз), или под действием давления в газовой полости возвращает шток с поршнем в исходное положение (движение колеблющейся массы вверх). Таким образом, колебания навешенной на виброизолятор массы поглощаются пневмогидравлическим аккумулятором и не передаются на подъемные канаты крана-манипулятора и его металлоконструкции.
В отличии от гидравлического в пружинном виброизоляторе в качестве гасителя колебаний используется комплект пружин сжатия.
Пружинный виброизолятор состоит из подвески с грузовой скобой для навешивания на крюк крана-манипулятора 3, тяги с проушиной для соединения с грузовой траверсой
и с закрепленным с помощью гайки корпусом, направляющей и комплекта пружин, установленных на стяжках между фланцами корпуса и направляющей. Для предотвращения соударений подвески и тяги служат резиновые проставки. Смазываются трущиеся поверхности тяги и направляющей консистентной смазкой.
Предлагаемый комплекс для вибропогружения фундаментов опор контактной сети и анкеров работает следующим образом.
Железнодорожная платформа подается к месту проведения работ. На железнодорожной платформе может быть предусмотрено место для складирования предназначенных для установки или извлечения опор (фундамента) или может быть предусмотрена дополнительная грузовая платформа для указанных целей.
Кран-манипулятор переводятся из транспортного в рабочее положение.
В зависимости от того, какие работы должны быть произведены, на крюк крана-манипулятора навешивается соответствующий рабочий орган - для формирования и подготовки мест для установки свайных фундаментов и опор контактной сети в качестве рабочего органа используется бур, а для погружения и/или извлечения свайных фундаментов и опор контактной сети в качестве рабочего органа используется вибропогружатель.
Поскольку кран-манипулятор имеет возможность поворота на 360°, все указанные работы могут быть легко выполнены с любой стороны от железнодорожной платформы, вне зависимости от места ее расположения.
Таким образом, предлагаемые конструкция и компоновка заявляемого комплекса являются простыми и надежными, способствующими повышению производительности, уменьшению энергозатрат и сокращению времени технического обслуживания, расширению эксплуатационных возможностей за счет возможности смены рабочего органа, а также повышению надежности.