Устройство для замены рельсов гидравлическое

Полезная модель относится к устройствам для механизации путевых работ, а именно для замены рельсов, уложенных в путь и зажатых между собой вследствие температурных напряжений сжатия в рельсовых плетях.
Особенностью текущего содержания бесстыкового пути при больших годовых перепадах температур является смена уравнительных рельсов различной длины в весенний и осенний периоды для компенсации значительных изменений длины рельсовых плетей вследствие температурного расширения. Эффект температурного расширения рельсов приводит к закрытию стыковых зазоров. В силу различных причин, не всегда возможно выполнить восстановление стыковых зазоров при помощи стандартного путевого инструмента и своевременную замену стандартного уравнительного рельса на укороченный.
Известны механизированные путевые инструменты для работы с рельсошпальной решеткой. К их числу относятся разгонщики, используемые для продольной сдвижки рельсов при восстановлении требуемых стыковых зазоров между ними, а также сдвигатели рельсовых плетей, используемые для продольного перемещения рельсовых плетей при разрядке температурных напряжений, создании, предварительных напряжений, введение плетей в расчетный температурный интервал и обеспечения необходимого стыкового зазора между ними (Путевые механизмы и инструменты. / Р.Д. Сухих и др.; под общей редакцией Р.Д. Сухих. - М.: УМК МПС, 2002, стр. 331-346).
Описанные путевые инструменты предназначены для регулировки стыковых зазоров между рельсами, в которых отсутствуют температурные напряжения, но не позволяют создать зазор и зафиксировать его при условии заклинивания рельса в пути вследствие температурного расширения для обеспечения возможности замены рельса.
Из источников патентной информации известны устройства для разгонки рельсовых стыков (RU 2297485 С1, 20.04.2007, RU 2186165 С2, 27.07.2002), которые содержат два корпуса с клиновыми рельсовыми захватами, два гидроцилиндра, штоки и гильзы которых шарнирно соединены с этими корпусам, а также рукоятки, посредством рычажной системы взаимодействующие с клиновыми рельсовыми захватами.
Принцип действия данных устройств основан на фиксации их исполнительных органов посредством рельсовых захватов на смежных рельсах по обе стороны от стыкового зазора с последующим приложением усилий гидравлических цилиндров для продольной сдвижки рельсов. Клиновые рельсовые захваты, имеющие достаточно простую конструкцию, обеспечивают надежное удержание концов рельсов в корпусах известных устройств. Описанные устройства не позволяют выполнять смещение рельса в направлении, поперечном рельсовой колее, при котором возможно его удаление.
Известно устройство для замены рельс гидравлическое (RU 2533655 С2, 20.11.2014), содержащее подвижную и неподвижную рамы, соединенные рычагами с образованием шарнирного четырехугольника (параллелограмма), размещенную в подвижной раме поворотную плиту, захваты рельсовые гидравлические, гидроцилиндр силовой, шток и гильза которого шарнирно соединены с подвижной и неподвижной рамами, а также насос ручной гидравлический.
В данном устройстве реализован механизм выведения конца зажатого рельса в сторону, при этом концы рельса удерживаются гидравлическими захватами. Однако выполнение рельсовых захватов гидравлическими значительно усложняет конструкцию и приводит к увеличению времени, необходимого для выполнения технологических операций по монтажу и демонтажу устройства на рельсы. Шарнирное соединение посредством проушин, закрепленных на концах штока и гильзы гидроцилиндра с подвижной и неподвижной рамами, не обеспечивает надлежащей жесткости и устойчивости конструкции, при этом длина неподвижной рамы должна быть достаточно большой с учетом габаритов гидроцилиндра. Такая компоновка устройства ограничивает возможность увеличения хода штока гидроцилиндра и передаваемого на подвижную раму усилия.
Полезная модель направлена на создание надежного и удобного в эксплуатации переносного устройства, позволяющего удалять при ремонте бесстыкового пути рельсы, зажатые вследствие температурного расширения, сохраняя их целостность.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств устройств для замены рельсов, повышении надежности и улучшении эксплуатационных характеристик.
Для достижения указанного результата в устройстве для замены рельсов гидравлическом, содержащем неподвижную и поворотную рамы, соединенные двумя рычагами с образованием шарнирного параллелограмма, поворотную плиту, шарнирно соединенную с подвижной рамой, рельсовые захваты, смонтированные на каждой из рам, силовой гидроцилиндр, корпус и шток которого шарнирно соединены с упомянутыми рамами и гидравлический насос с ручным приводом, основание неподвижной рамы шарнирно соединено с плитой, рельсовые захваты выполнены клиновыми и размещены в пазах плит неподвижной и поворотной рам, к обеим плитам шарнирно прикреплены ручки, снабженные рычагами, взаимодействующими с рельсовыми клиновыми захватами, а корпус гидроцилиндра в средней части снабжен опорными элементами для соединения с неподвижной рамой.
Благодаря соединению неподвижной рамы посредством оси с плитой, появилась возможность размещения в пазах этой плиты парных рельсовых клиновых захватов. Такие же захваты размещены в пазах поворотной плиты. К обеим плитам шарнирно прикреплены ручки, снабженные рычагами, взаимодействующими с рельсовыми клиновыми захватами. Такое выполнение средств крепления к рельсам упрощает конструкцию и повышает надежность устройства по сравнению с ближайшим аналогом, и, кроме того, позволяет сократить время, необходимое для выполнения технологических операций по монтажу и демонтажу устройства.
Улучшение эксплуатационных характеристик устройства достигается также за счет снабжения корпуса гидроцилиндра в средней части опорными элементами для соединения с неподвижной рамой, при этом обеспечивается возможность увеличения хода штока гидроцилиндра и передаваемого на подвижную раму усилия.
Кроме того, отверстие в поворотной плите для шарнирного соединения с поворотной рамой выполнено эллиптическим, что позволяет обеспечить надежную фиксацию (заклинивание) поворотной плиты и плиты неподвижной рамы относительно рельса перед моментом начала разгонки стыка. Снабжение осей шарнирных соединений рычагов и гидроцилиндра с узлами устройства кольцами в верхней части позволяет облегчить его сборку/разборку и сократить время на данные операции.
Поворотная рама 2 (фиг. 4) соединена с поворотной плитой 5, посредством втулки 6, при помощи внутренней резьбы соединенной со стержнем 7. Отверстие под втулку 6 в поворотной плите 5 выполнено эллиптическим для обеспечения возможности ее перемещения относительно поворотной рамы
На фиг. 1 изображено устройство для замены рельсов гидравлическое, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2; фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 2; на фиг. 8 - аксонометрическое изображение устройства.
Устройство для замены рельсов гидравлическое (фиг. 1, 2) содержит соединенные между собой неподвижную раму 1 и поворотную раму 2.
Основание неподвижной рамы 1 (фиг. 3) соединено с плитой 3 стержнем 4, имеющим радиальную проточку в верхней части.
Поворотная рама 2 (фиг. 4) соединена с поворотной плитой 5, посредством втулки 6, при помощи внутренней резьбы соединенной со стержнем 7. Отверстие под втулку 6 в поворотной плите 5 выполнено эллиптическим для обеспечения возможности ее перемещения относительно поворотной рамы 2. В поворотной плите 5 выполнены пазы для размещения парных клиновых рельсовых захватов 8, взаимодействующих с рычагами 9 (фиг. 5), жестко закрепленными на конце ручки 10, осью 11 соединенной с кронштейнами 12 (фиг. 2), при помощи крепежных элементов прикрепленными к торцу упомянутой плиты.
В плите 3 неподвижной рамы 1 (фиг. 3), аналогично поворотной плите 5, выполнены пазы, в которых размещены парные клиновые рельсовые захваты 13, взаимодействующие с рычагами на конце ручки 14 (фиг. 1), выполненной аналогично ручке 10.
На поверхности клиновых рельсовых захватов 8 и 13, прилегающей к поверхности рельсов, выполнена насечка.
Рамы 1 и 2 совместно с основным рычагом 15 и рычагом 16 (фиг. 2) образуют шарнирный четырехугольник (параллелограмм).
Основной рычаг 15 соединен с неподвижной рамой 1 при помощи вертикальной оси 17 (фиг. 3), имеющей радиальную проточку в нижней части, позволяющую выполнить соединение этой оси со стержнем 4, а также кольцо в верхней части для облегчения ее установки/удаления.
К поворотной раме 2 основной рычаг 15 (фиг. 4) прикреплен стержнем 7, в который ввернут рым-болт 18.
Рычаг 16 (фиг. 2) соединен с рамами 1 и 2 при помощи пальцев 19, снабженных кольцами для облегчения их установки/удаления.
В проеме неподвижной рамы 1, с возможностью поворота относительно вертикальной оси, рым-болтами 20 (фиг. 2, 6) закреплен корпус силового гидроцилиндра 21, в средней части снабженный опорными элементами (цапфами), для которых в неподвижной раме 1 предусмотрены цилиндрические пазы. Шток гидроцилиндра осью 22 (фиг. 2, 7), снабженной кольцом, соединен с проушиной, выполненной на поворотной плите 5.
Поршневая и штоковая полости гидроцилиндра 21 рукавами высокого давления 23 и 24 (фиг. 8) при помощи быстроразъемных муфт 25 соединены с гидравлическим насосом 26 с ручным приводом. В рукаве 23 установлен адаптер 27 с манометром 28 для контроля давления.
Устройство для замены рельсов дополнительно может комплектоваться опорными струбцинами 29, устанавливаемыми на рельс с возможностью взаимодействия с торцовыми поверхностями клиновых рельсовых захватов 8, 13 и закрепляемых на рельсах при помощи болтов.
Устройство работает следующим образом.
К месту производства работ комплект узлов устройства для замены рельсов гидравлического доставляется в разобранном виде. Плита 3 (фиг. 1) неподвижной рамы 1, поворотная плита 5 поворотной рамы 2 (фиг. 4), рычаги 15 и 16 (фиг. 2), гидроцилиндр 21, гидравлический насос 26 (фиг. 8) размещены отдельно от рам 1 и 2. Клиновые рельсовые захваты 8 и 13 выведены из пазов плит 3 и 5.
После выполнения необходимых подготовительных операций на сопряженных рельсах выполняют сборку устройства для замены рельсов на разгоняемом стыке. К неподвижной раме 1 и поворотной раме 2 при помощи стержня 4 (фиг. 3) и втулки 6 со стержнем 7 (фиг. 4), прикрепляют плиты 3 и 5 соответственно. Далее в пазы плит 3 и 5 заводят парные клиновые рельсовые захваты 8 и 13, после чего, при помощи ручек 10 и 14, фиксируют на шейках рельсов. При этом клинья захватов симметрично поджимаются к боковым поверхностям концов рельсов.
Далее производят установку гидроцилиндра 21 (фиг. 2). Для этого выполненные на корпусе гидроцилиндра опорные элементы заводят в цилиндрические пазы неподвижной рамы 1 и фиксируют в них при помощи рым-болтов 20 (фиг. 6). Вилку штока гидроцилиндра 21 осью 22 прикрепляют к проушине поворотной плиты 5 (фиг 2, 7).
Затем к рамам 1 и 2 прикрепляют рычаг 16 при помощи пальцев 19.
После чего основной рычаг 14 одним концом заводят в паз неподвижной рамы 1 и соединяют с ней посредством вертикальной оси 17 (фиг. 3), а второй конец рычага закрепляют в поворотной раме 2 стержнем 7 (фиг. 4), в который ввернут рым-болт 18.
В собранном виде устройство центрируют относительно рельсового стыка. Затем выполняют подключение гидроцилиндра 21 (фиг. 8) к гидравлическому насосу 26 при помощи рукавов высокого давления 23 и 24 и муфт быстроразъемных 25.
При нагнетании рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 21 происходит выдвижение его штока, который через ось 22 воздействует на поворотную плиту 5, и, через втулку 6 со стержнем 7 (фиг. 4), на поворотную раму 2.
Движение рамы 2 обуславливается поворотом рычагов 15 и 16 относительно неподвижной рамы 1. Так как шарнирно связанная система образует четырехугольник (параллелограмм), поворотная рама 2 при смещении остается параллельна неподвижной раме 1. Гарантированная фиксация (заклинивание) поворотной плиты 5 и плиты 3 относительно рельса перед моментом начала разгонки стыка обеспечивается за счет эллипсовидной формы отверстия в поворотной плите 5.
Дальнейшее нагнетание рабочей жидкости в гидроцилиндр 21 приводит к выведению конца извлекаемого рельса в сторону до момента расклинивания клиновых рельсовых захватов 8 и 13. Затем производят снятие скреплений на остальной длине извлекаемого рельса, выполняют демонтаж устройства в порядке, обратном сборке, и производят замену извлеченного рельса.