УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАВИНЧИВАНИЯ И ОТВИНЧИВАНИЯ ГАЕК (ШУРУПОВ) ПРОМЕЖУТОЧНОГО РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
DEVICE FOR SCREWING AND UNSCREWING NUTS (SCREWS) OF INTERMEDIATE RAIL FASTENING OF RAILROAD

Предлагаемое изобретение относится к механизации работ в путевом хозяйстве железных дорог и может быть использовано при замене инвентарных рельсов длинномерными плетьми бесстыкового пути и при осуществлении работ при их температурной разрядке.
Известны различные устройства для отвинчивания и завинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути, например, а.с. СССР 958569, 1059044, патенты РФ 2149234, 2207426, содержащие перемещаемую по рельсам пути тележку с ходовыми колесами со смонтированными на ее раме гайковертами и зондирующими органами для определения месторасположения гаек скреплений. Известные устройства позволяют завинчивать и отвинчивать гайки промежуточного скрепления при последовательном перемещении тележки от шпалы к шпале с остановкой над каждой шпалой. Темп работы таких устройств недостаточен, в частности, из-за последовательных затрат времени на переезд тележки с гайковертами от шпалы к шпале и на непосредственный процесс завинчивания-отвинчивания гаек скреплений.
Известно устройство по а.с. 1696636 СССР, М. кл. E01B 29/28, содержащее перемещаемую по рельсам пути платформу со смонтированными на ее раме симметрично ее продольной оси с возможностью вертикального перемещения бесконечными направляющими с нижней горизонтальной ветвью с установленными на них с возможностью перемещения вдоль тележки гайковертами. Работа по завинчиванию и отвинчиванию гаек скреплений производится при непрерывном перемещении платформы с одновременной обработкой ряда гаек ряда шпал рядом тележек, гайковерты на которых дополнительно ориентируются, перемещаясь вдоль тележки. Темп работы устройства повышается, в частности, за счет совмещения перемещения с работой по непосредственному завинчиванию-отвинчиванию гаек. Однако ориентировка гайковертов для попадания их на гайки скреплений усложнена и вызывает затруднения при различной эпюре шпал, при нарушении эпюры шпал, что постоянно наблюдается в пути.
Известно устройство по а.с. 787541 СССР, М. кл. E01B 29/28, содержащее перемещаемую по рельсам пути экипаж с направляющими на его раме, на которых смонтирована тележка, способная опускаться и перемещаться по рельсам пути, на которой в свою очередь на своих направляющих установлены каретки с гайковертами. Каретки с гайковертами оборудованы с обеих сторон приводимыми гидроцилиндрами зондирующе-ориентирующими рычагами с упорами с внешней от гайковертов стороны. Устройство позволяют завинчивать и отвинчивать гайки рельсовых скреплений на нескольких шпалах одновременно, однако при этом усложнена ориентировка и наводка каждого гайковерта на свою гайку и, кроме того, время переезда не совмещено с временем завинчивания-отвинчивания гаек, т.е. увеличение темпа работ достигается за счет увеличения количества одновременно работающих гайковертов.
Известно устройство по а.с. 1204658 СССР, М. кл. E01B 29/28, содержащее перемещаемый по рельсам пути экипаж, включающий в себя установленную на ходовые тележки раму, смонтированные на раме экипажа тележки для перемещения по рельсам пути с механизмами их перемещения вдоль рамы экипажа, смонтированные на тележках гайковерты с зондирующими органами для определения месторасположения гаек. Рама каждой тележки оборудована продольным направляющим пазом с размещенным в нем роликом, закрепленным на раме экипажа. Механизм перемещения тележки выполнен в виде смонтированного на раме экипажа контргруза и связанного с тележкой гибкой тягой, огибающей закрепленные на раме экипажа отклоняющие блоки. Завинчивание-отвинчивание гаек рельсовых скреплений производится при непрерывном перемещении экипажа устройства его приводом и при ускоренном от шпалы к шпале перемещении тележек с их остановкой над шпалой для непосредственного процесса завинчивания или отвинчивания гаек скреплений. Непрерывное перемещение экипажа устройства очень эффективно, так как отпадает необходимость управляться инерцией большой массы при разгоне и остановке всего экипажа, но остановка тележек, особенно точная, вызывает затруднения при их ускоренном перемещении, что еще более усугубляется тем, что их перемещение осуществляется падением контргруза, и таким образом, неуправляемо. Вызывает затруднения и последовательная обработка шпал двумя тележками, что усугубляется при различной эпюре шпал, а тем более при ее нарушении. Кроме того, для перемещения экипажа используется свой механизм перемещения, а для перемещения каждой тележки - свой механизм перемещения, что усложняет общую конструкцию устройства.
Известно устройство для завинчивания и отвинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути по пат. 656539 РФ, М. кл. E01B 29/28, содержащее установленную на две одноосные ходовые тележки раму со смонтированными на ней рельсовыми тележками с гайковертами и зондирующими для определения месторасположения гаек органами. Рельсовые тележки смонтированы с возможностью их перемещения вдоль рамы силовыми цилиндрами. Обработка гаек рельсового скрепления осуществляется при последовательном перемещении экипажа устройства с остановкой над каждой шпалой или группой шпал в случае установки нескольких рельсовых тележек, и, таким образом, время обработки гаек скреплений шпалы включает в себя время завинчивания-отвинчивания и время перемещения от шпалы к шпале, что снижает эффективность его работы. Возможность перемещения рельсовых тележек вдоль рамы экипажа, следовательно, и вдоль пути позволяет ориентировать гайковерты, перемещая в процессе ориентировки несравненно более легкие, чем экипаж, тележки. Использование же механизмов для перемещения экипажа и перемещения рельсовых тележек усложняет конструкцию и также снижает эффективность работы устройства.
Известно устройство для отвинчивания гаек рельсовых скреплений по патенту JP 5148810, 15.06.1993, E01B 29/16; E01B 29/28, в котором попадание ключа гайковерта на гайку, в случае неперпендикулярности шпал и рельсов, обеспечивается поворотом в горизонтальной плоскости вокруг оси тяги, связанной с тележками гайковертов. Недостатком этого устройства является низкая производительность в связи с обработкой одновременно только одной шпалы.
Известно устройство для завинчивания и отвинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути по патенту 2154710 РФ, МКИ E01B 29/28 (принято за прототип), содержащее раму, установленную на две ходовые тележки, на которых расположены гайковерты с зондирующими месторасположение гаек органами. Тележки имеют возможность перемещения вдоль рамы силовыми цилиндрами двойного действия и каждая ходовая тележка оборудована зажимами за рельсы пути. Для обработки гаек рельсовых скреплений на одном рельсошпальном узле гайковерты объединены по два в блоки. При обработке гаек на одной из шпал блоками гайковертов одной из тележек, закрепленной за рельсы, относительно нее гидроцилиндром перемещается рама, относительно которой другим гидроцилиндром перемещается вторая тележка, остановка которой происходит по сигналу от зондирующего органа. После этого вторая тележка закрепляется за рельсы и с помощью гайковертов начинается обработка гаек (завинчивание или отвинчивание). Первая тележка в это время с помощью подвижной рамы перемещается, пропуская одну шпалу, до сигнала зондирующего органа. Таким образом, происходит совмещение времени обработки шпалы гайковертами одной тележки и перемещение второй. К недостаткам этого устройства можно отнести его сравнительно недостаточную производительность, так как в технологическом "окне", при соответствующих путевых работах, восьмисотметровая плеть меняется примерно в течение одного часа, а устройство за это время может обработать только порядка четырехсот погонных метров пути. Кроме того, возможны непопадания головки ключа на гайку в случае неперпендикулярности шпал и рельсов.
Необходимо устройство, позволяющее производить обработку промежуточных рельсовых скреплений (завинчивание или отвинчивание гаек или шурупов) с темпом, соответствующим темпу остальных путевых работ, то есть повысить производительность ориентировочно в два раза и, при этом, исключить возможность непопадания головки ключа на гайку в случае неравномерности шага эпюры на двух соседних шпалах или неперпендикулярности шпал и рельсов.
Для этого в известном устройстве для завинчивания и отвинчивания гаек (шурупов) промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути, включающем в себя раму, установленную на опорных катках двух ходовых тележек с колесами для перемещения по рельсам пути, каждая из которых снабжена блоками гайковертов для обработки рельсовых скреплений каждым на одном рельсошпальном узле, зондирующими месторасположение гаек органами и зажимами за рельсы пути, каждая ходовая тележка снабжена установленными на расстоянии, соответствующем шагу эпюры, дополнительными блоками гайковертов для возможности обработки рельсовых скреплений одновременно на двух соседних шпалах, кроме того, на раме установлена зубчатая рейка, а каждая ходовая тележка в верхней части оборудована приводным зубчатым колесом для взаимодействия с упомянутой выше зубчатой рейкой и парой прижимных роликов для взаимодействия с рамой, при этом каждый блок гайковертов снабжен механизмом доводки. Механизм доводки выполнен, например, в виде силового цилиндра.
Наличие двух ходовых тележек, снабженных установленными на расстоянии, соответствующем шагу эпюры, дополнительными блоками гайковертов, позволяет обрабатывать рельсовые скрепления одновременно на двух соседних шпалах, что повышает производительность примерно в два раза. Установка на раме зубчатой рейки, а на каждой ходовой тележке в верхней части приводного зубчатого колеса для взаимодействия с упомянутой выше зубчатой рейкой обеспечивает перемещение тележек на расстояние, увеличенное в два раза по сравнению с прототипом. Таким образом, применение реечно-зубчатого механизма, при оснащении каждой тележки зажимами за рельсы, позволяет при обработке скреплений одновременно на двух соседних шпалах блоками гайковертов, расположенными на неподвижной тележке, зафиксированной на рельсах рельсовыми зажимами, перемещать относительно нее и рамы вторую тележку на четыре шага эпюры. Снабжение каждого блока гайковертов механизмом доводки, выполненным, например, в виде силового цилиндра, позволяет компенсировать неравномерность шага эпюры на двух соседних шпалах и неперпендикулярность шпалы и рельсов на каждом рельсошпальном узле, тем самым исключается возможность непопадания головки ключа на гайку (шуруп).
На чертежах показано:
фиг.1 - предлагаемое устройство при отвинчивании (завинчивании) гаек (шурупов) гайковертами левой тележки;
фиг.2 - предлагаемое устройство при отвинчивании (завинчивании) гаек (шурупов) гайковертами правой тележки;
фиг.3 - положение блоков гайковертов относительно обрабатываемых рельсовых скреплений, сечение A-A на фиг 1.
Устройство содержит две ходовые тележки 1 и 2 с ходовые колесами 3 для перемещения по рельсам 4 железнодорожного пути, опирающиеся на шпалы 5. На тележках 1 и 2 имеются опорные катки 6, на которых установлена рама 7, несущая зубчатую рейку 8. В верхней части каждая тележка оборудована зубчатым колесом 9 для взаимодействия с зубчатой рейкой 8. На тележках 1 и 2 смонтированы прижимные ролики 10 для прижатия рамы сверху. На каждой тележке установлены в два ряда гайковерты 11 с вертикально подвижными торцовыми ключами 12. Для обработки каждого рельсошпального узла Б (фиг.3) гайковерты 11 по два объединены в блоки. Расстояние L между блоками гайковертов 11 (расстояние между гайковертами каждого блока) соответствует шагу эпюры. Каждый блок гайковертов 11 снабжен зондирующим месторасположение гаек органом, например, ультразвуковым 13 и механизмом доводки 14, выполненным, к примеру, в виде силового цилиндра, с помощью которого блок гайковертов имеет возможность перемещаться вдоль пути. На каждой тележке смонтированы рельсовые зажимы 15.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Тележка 1 (фиг.1) закрепляется за рельсы 4 рельсовыми зажимами 15 таким образом, чтобы смонтированные на ней блоки гайковертов 11 с подвижными ключами 12 находились в зоне рельсо-шпальных узлов Б (фиг.3) с промежуточными рельсовыми скреплениями двух соседних шпал 5. При необходимости компенсировать неравномерность шага эпюры на двух соседних шпалах 5 или неперпендикулярность шпалы 5 и рельсов 4 срабатывают механизмы доводки 14, совмещая ключи 12 блоков гайковертов с обрабатываемыми гайками скреплений на рельсошпальных узлах Б путем перемещения соответствующего блока вдоль пути. После этого ключи 12 замыкаются на гайках скреплений, гайковерты 11 включаются в работу, производится завинчивание или отвинчивание гаек (шурупов) одновременно на рельсошпальных узлах двух соседних шпал 5 (пара шпал I). В это же время, после закрепления тележки 1, включаются приводные зубчатые колеса 9, причем на тележке 1 приводное зубчатое колесо 9 вращается по часовой стрелке и, взаимодействуя с зубчатой рейкой 8, перемещает раму 7 вправо (из положения, показанного штрихом). На тележке 2 приводное зубчатое колесо 9 вращается против часовой стрелки и тележка 2 перемещается относительно движущейся рамы 7 вправо (из положения, показанного штрихом). Таким образом, перемещение одной из двух тележек производится одновременно с работой другой по обработке рельсовых скреплений. Перемещение рамы 7 относительно тележки 1 осуществляется с помощью опорных катков 6 и прижимных роликов 10 и производится на расстояние, равное двукратному шагу эпюры, перемещение тележки 2 относительно рамы 7 также равно двукратному шагу эпюры, таким образом, общее перемещение тележки 2 соответствует четырехкратному шагу эпюры. Перемещение прекращается тогда, когда срабатывает любой из четырех зондирующих месторасположение гаек органов 13 на тележке 2, так как это означает, что блок гайковертов 11, которому принадлежит этот зондирующий орган, оказался в требуемой позиции (пара шпал II). После остановки тележки 2 срабатывают ее рельсовые зажимы 15 и фиксируют тележку 2 на рельсах 4. При необходимости срабатывают механизмы доводки 13, совмещая ключи 12 блоков гайковертов с обрабатываемыми гайками рельсовых скреплений. Ключи 12 замыкаются на гайках скреплений, гайковерты 11 включаются в работу, и производится завинчивание или отвинчивание гаек (шурупов) одновременно на следующих двух соседних шпалах 5. Параллельно, после срабатывания зажима 15 на тележке 2, раскрываются зажимы 15 на тележке 1 (фиг.2), включаются приводные зубчатые колеса 9. В этом случае зубчатое колесо 9 на тележке 1 вращается против часовой стрелки, а на тележке 2 - по часовой стрелке и перемещение рамы 7 и тележки 1 (из положения, показанного пунктиром) происходит до тех пор, пока не подаст команду на остановку один из зондирующих органов 13 на тележке 1. Тележка 1 закрепляется за рельсы 4 зажимами 15 и процесс обработки рельсовых скреплений повторяется. Таким образом, происходит почти непрерывный процесс завинчивания (отвинчивания) гаек (шурупов) с почти непрерывным перемещением рамы с удвоенной, в сравнении с прототипом, производительностью. При этом исключается возможность непопадания головки ключа на гайку в случае неравномерность шага эпюры на двух соседних шпалах или неперпендикулярности шпал и рельсов.