МАШИНА ПУТЕВАЯ ПОДЪЕМНО-РИХТОВОЧНАЯ

Полезная модель относится к специальному подвижному железнодорожному составу, предназначенному для механизации путевых работ, а именно к конструкциям самоходных железнодорожно-строительных машин, более конкретно машин путевых подъемно-рихтовочных, и может быть использована для подъема и выправки пути, подбивки маячных шпал при помощи ручного электрифицированного или гидрофицированного инструмента, подключаемого к путевой машине, перевозки людей и грузов при капитальном, среднем и подъемочном ремонтах, текущем содержании пути, и переукладке железнодорожных путей открытых горных разработок и других промышленных предприятий.
Масштабная модернизация и развитие инфраструктуры путевого комплекса, в том числе, завершение комплексной механизации путевых работ, оптимизация ремонта и текущего содержания рельсовых путей, сокращение времени проведения ремонтных работ невозможны без применения качественной путевой техники. Это повышает требования к новой технике, особенно в части увеличения эффективности и производительности вновь создаваемых и модернизируемых путевых машин с улучшенными характеристиками и расширенными функциональными возможностями, с соблюдением режима ресурсосбережения.
Известна путевая машина, содержащая установленную на колесных парах платформу с кабиной управления, двигателем, гидропередачей, редуктор отбора мощности которой кинематически подключен к двигателю, а выходной вал - к колесным парам, и гидронасосом, размещенным на гидропередаче, снабженная гидромотором, кинематически связанным с выходным валом гидропередачи, а гидронасос выполнен управляемым, кинематически связан с двигателем и соединен с гидромотором с возможностью приведения его в действие (см. патент RU №2108934, B61D 15/12, 1998).
Преимуществом данной машины является то, что при движении с рабочей скоростью момент от двигателя передается на колесные пары через управляемый гидронасос. Обеспечена устойчивая работа машины в режиме рабочей скорости. Однако машина не достаточно эффективная, конструкция привода передвижения усложненная, занимает много места на раме машины и имеет большую массу.
Известна путевая машина, содержащая раму, опирающуюся на колесные пары, смонтированные на раме рабочие органы, двигатель, насосную станцию, соединенную с двигателем, гидромотор и гидросистему управления рабочими органами, связанные с насосной станцией, и по меньшей мере один редуктор, включающий в себя корпус, через опорные подшипники установленный на оси колесной пары, редуктор снабжен зубчатой муфтой и соединенным с указанным гидромотором валом, установленным в корпусе параллельно оси колесной пары, при этом на этой оси закреплены три зубчатых колеса, а на валу три взаимодействующие с ними шестерни и зубчатая муфта для избирательного соединения двух шестерен из указанных трех с валом. В машине используется один гидростатический привод как для транспортного, так и для рабочего перемещения машины. В ней упрощена конструкция привода перемещения (см. патент RU №2099466, Е01В 37/00, Е01В 27/16, 1997).
Однако необходимость использования для регулирования перемещения коробки переключения передач ограничивает эффективность машины. Известна путевая подъемно-рихтовочная машина ПРМ-3М производства ОАО Кушвинский завод транспортного оборудования (в том числе, изготовляемая Кушвинским машиностроительным заводом в 1991 году) (), содержащая раму, опирающуюся на две приводные колесные пары, смонтированные на раме кабину с пультом системы управления в передней части и сидением машиниста, капот, силовую установку, включающую дизельный мотор с принудительным воздушным охлаждением, систему питания с топливным баком и систему охлаждения, подъемно-рихтовочное устройство из двух домкратов с опорными плитами, рихтовочного устройства и рельсозахватного механизма с четырьмя захватами, гидравлическую систему в виде системы рабочей гидравлики, включающей гидроцилиндр привода каждого домкрата с гидрозамком, два гидроцилиндра привода рихтовочного устройства и гидроцилиндр привода каждого захвата, трансмиссию, электрооборудование, включающее генератор переменного тока с приводом, и тормозную систему, включающую колодочные колесные тормоза с гидроприводом. Рама выполнена в виде сварной металлической конструкции. Каждая колесная пара включает два колеса, ось колесной пары, осевой редуктор, две буксы с подшипниками. Основные технические характеристики: ширина колеи 1520 мм; транспортная скорость 50 км/час; минимальный радиус прохождения кривых - 60 м; двигатель Д-144, номинальная мощность 36,8 кВт; генератор ОМ-52У 2, номинальная мощность 8,0 кВт; максимальное усилие подъема 388 кН; максимальное усилие сдвига 124 кН; рессорное подвешивание пружинное; трансмиссия механическая с реверс-раздаточным редуктором и коробкой скоростей; привод вращения генератора клиноременный; рабочее давление в гидросистеме 10,8 мПа; количество насосов в гидросистеме 2 шт.; количество масляных баков 1 шт.; объем масляного бака 170 л; объем топливного бака 125 л; подключение внешних потребителей с гидроприводом отсутствует; кондиционер отсутствует; масса 6 т.Машина оснащается контрольной системой выправки пути, позволяющей осуществлять полуавтоматически подъемку одного рельса относительно другого на прямых и криволинейных участках пути (формуляр 85.033. ФО, машина подъемно-рихтовочная ПРМ-3М, министерство тяжелого и транспортного машиностроения, Кушвинский машиностроительный завод, 1991 г.). В 2010 году на данную модель был установлен более мощный двигатель, произведена новая компоновка моторного отсека, уменьшен капот, а также улучшена обзорность при движении. Принята за прототип. Однако не обеспечены высокие усилия и скорости приводимых механизмов при ограниченности передаточного отношения, что является основным недостатком путевой подъемно-рихтовочной машины ПРМ-3М, ограничивающим ее эффективность. Машина имеет сложную неэкономичную конструкцию привода передвижения (трансмиссии), занимающего много места на раме машины и имеющего большую массу. Недостатками данной путевой машины являются недостаточные эффективность, надежность и безопасность, ограниченные функциональные возможности, пониженная комфортность. Недостатками также являются ограниченная мощность генератора переменного тока из-за конструктивных особенностей его привода и повышенная трудоемкость монтажа на раме. Известно, что срок эксплуатации путевых машин составляет от 10 до 30 и более лет. Учитывая это, путевым машинам, требующим ремонта, необходимо одновременно с ремонтом проводить модернизацию как основных узлов в соответствии с современной номенклатурой изделий, так и совершенствование их конструкций.
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является повышение эффективности путевой подъемно-рихтовочной машины, в том числе: увеличение надежности, упрощение управления передвижением и работой машины, повышение производительности и качества проводимых работ, оптимизация использования мощности дизельного мотора, улучшение ремонтопригодности (возможность демонтажа и ремонта узлов и агрегатов), повышение безопасности при обслуживании и работе, повышение комфортности, повышение экономичности, а также расширение функциональных возможностей путем совершенствования ее конструкции.
В результате решения указанной задачи получен технический результат - создана высокоэффективная путевая подъемно-рихтовочная машина с расширенными функциональными возможностями, отвечающая современным требованиям к специальному подвижному составу железных дорог, расширяющая арсенал подобных средств и возможности проведения механизированных железнодорожно-строительных работ.
Сущность полезной модели состоит в том, что в путевой подъемно-рихтовочной машине, содержащей раму, опирающуюся на две приводные колесные пары, подъемно-рихтовочное устройство из двух домкратов с опорными плитами, рихтовочного устройства и четырех рельсовых захватов, гидравлическую систему в виде системы рабочей гидравлики, включающей гидроцилиндр привода каждого домкрата с гидрозамком, два гидроцилиндра привода рихтовочного устройства и гидроцилиндр привода каждого захвата, силовую установку из дизельного мотора, системы питания с топливным баком и системы охлаждения, трансмиссию, электрооборудование, включающее генератор переменного тока с приводом в составе силовой электрической системы, кабину с пультом системы управления в передней части и сидением машиниста, капот и тормозную систему, включающую колодочные колесные тормоза с гидроприводом, особенность состоит в том, что гидравлическая система дополнительно снабжена независимыми частями в виде гидростатической бесступенчатой передачи передвижения, которая образована аксиальнопоршневым регулируемым насосом, трубопроводами, аксиальнопоршневым регулируемым гидромотором, снабженным на входе закорачивающим краном, и в виде гидростатической передачи привода генератора, которая образована шестеренным насосом, приводимым в действие дизельным мотором, шлангами, блоком управляющих клапанов и шестеренным гидромотором, при этом система рабочей гидравлики оборудована двумя шестеренными насосами и двумя блоками клапанов, все три независимые части гидравлической системы снабжены двумя соединенными между собой масляными баками с общим маслоохладителем, а гидравлическая система выполнена с возможностью подключения внешних потребителей, для чего установлены специальные наружные выходы, силовая установка оборудована дизельным двигателем номинальной мощностью 60-80 кВт с автоматически поддерживаемой постоянной скоростью вращения в рабочем режиме, трансмиссия выполнена гидромеханической из гидростатической бесступенчатой передачи передвижения и механической передачи, которая образована раздаточным редуктором, двумя карданными валами, двумя осевыми коническими редукторами колесных пар, рама дополнительно снабжена грузовыми площадками, которые закреплены в задней части справа и слева, кабина выполнена с боковыми дверьми, тепло и звукоизоляцией, стеклоочистителями для лобовых и задних окон, кондиционером с функциями вентиляции, отопления и охлаждения, дополнительно снабжена вторым пультом системы управления, двумя электрическими шкафами с устройствами системы управления, шестью сидениями в задней части, при этом сидение машиниста выполнено с возможностью вращения, регулирования по высоте и передвижения вперед-назад, капот расположен непосредственно за кабиной, соединен с ней и снабжен боковыми дверцами, электрооборудование дополнительно снабжено прожекторами, сигнальными огнями, светильниками для внешнего освещения рабочего места, электромагнитами гидрораспределителей, аналоговыми усилителями для управления регулируемыми насосом и гидромотором и наружными выходами для подключения внешних потребителей, а силовая электрическая система снабжена генератором номинальной мощностью 10-16 кВт. Кроме этого, площадки для перевозки грузов преимущественно снабжены внешним ограждением, которое установлено с возможностью снятия. Кондиционер желательно установлен на крыше кабины. Также топливный бак может быть выполнен объемом 150 л, а два масляных бака выполнены общим объемом 350 л. Особенность и в том, что машина желательно снабжена дизельным мотором Д-245.12С-231 номинальной мощностью 77 кВт с принудительным жидкостным охлаждением и трехфазным генератором переменного тока БГ-16-4 номинальной мощностью 16 кВт, частотой тока 50 Гц номинальным напряжением 230 В. Колесные тормоза предпочтительно снабжены вакуумным усилителем силы нажатия. Также окна кабины выполнены, в частности, из тройного стекла. Кроме этого, наружные выходы для внешних гидравлических потребителей выполнены преимущественно в виде двух быстроразъемных соединений, а для внешних электрических потребителей - в виде четырех розеток. Машина может быть снабжена двумя прожекторами, четырьмя сигнальными огнями и двумя светильниками для внешнего освещения рабочего места.
Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить указанный технический результат.
Обеспечено плавное регулирование рабочей скорости от 0 до максимального или заданного значения в любой момент, а также повышение надежности работы системы регулирования рабочей скорости путевой машины и безопасности при производстве работ. Трансмиссия с гидростатической передачей обеспечивает бесступенчатое плавное регулирование скорости в пределах от 0 до 50 км/час. Применение гидростатической передачи мощности от дизельного мотора к раздаточному редуктору и далее карданными валами к колесам позволяет исключить из конструкции машины сцепление, коробку передач и реверс-раздаточный редуктор, что приводит к увеличению надежности, снижению массы машины и упрощению управления передвижением машины - имеется только переключатель «вперед-назад» и рукоятка регулирования скорости движения в пределах 0-50 км/час. Это позволяет точно позиционировать машину при выполнении путевых работ и требуемый рабочий диапазон экономичной работы. Позволяет получить компоновочные преимущества. Предложенная конструкция гидромеханической трансмиссии позволяет изменять направление и бесступенчато регулировать скорости движения машины в транспортном и рабочем режимах. Бесступенчатое регулирование скорости по сравнению со ступенчатым повышает производительность машин, облегчает автоматизацию и дает возможность управления на ходу. Гидромеханические передачи передают большие мощности и достигают больших, чем это возможно в обычных гидросиловых передачах, пределов регулирования.
Применение гидростатической передачи в виде закрытой гидросистемы позволяет уменьшить тепловыделение в системе и объем масляных баков.
Гидропривод характеризуют малые габариты, небольшая масса, простая конструкция защиты узлов от перегрузок, легкость и простота управления. При этом гарантирована передача больших усилий и мощностей, малая инерция.
Гидропередача обладает гибкостью и износоустойчивостью, она легко регулируется, предохраняет механизмы от перегрузки и поэтому применяется во многих современных машинах.
Применение гидропривода позволяет получить требуемую зависимость скорости приводимой машины от нагрузки. Кроме этого использование гидропривода позволяет получать и др. эксплуатационные преимущества: рациональнее расположить оборудование, более полно использовать мощность двигателя, снизить ударные нагрузки в системе и т.д. Гидростатический (объемный) привод позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, точно воспроизводить заданные режимы, усиливая одновременно управляющее воздействие.
Использование двух приводных колесных пар позволяет реализовать максимальное тяговое усилие.
Высокая производительность машины обеспечивается работой силовой установки машины и высоким рабочим давлением в гидросистеме. Рабочее давление в гидросистеме - 16 мПа по сравнению с 10,8 мПа у прототипа. Рабочее давление в гидросистеме трансмиссии 35 МПа. Высокие значения усилий, развиваемых гидроцилиндрами на подъем и сдвижку обеспечиваются за счет повышения мощности двигателя. Максимальное усилие, развиваемое гидроцилиндрами подъема не менее 537 кН, что больше почти в полтора раза по сравнению с прототипом (было 388 кН). Максимальное усилие, развиваемое гидроцилиндрами сдвига не менее 180 кН (было 124 кН). Используемый в качестве источника трехфазного электрического тока генератор БГ 16-4 отличается надежностью в работе, способностью без повреждения выдерживать длительные механические воздействия (вибрации, удары) и высокой устойчивостью к факторам воздействия внешней среды.
Применение мощного дизельного мотора, работающего при постоянной скорости вращения, поддерживаемой автоматически, позволяет полностью использовать мощность дизельного мотора и обеспечивает необходимую стабильную частоту 50 Гц переменного трехфазного тока напряжением 230 В. Установка дизельного мотора на виброизоляторы снижает вибрации и улучшает условия работы персонала.
Доработка гидропривода рабочих органов повысила эффективность работы путеподъемных и рихтовочных устройств. Позволила повысить надежность захватов и удержания рельсошпальной решетки в процессе работы, что увеличивает точность постановки решетки в требуемое положение.
Предложенная конструкция кабины с удобным и функциональным сидением машиниста, удобно расположенными внутри кабины двумя пультами управления и двумя электрошкафами, оборудованная кондиционером, стеклоочистителями, звуко- и теплоизоляцией, дополнительными сидениями, позволяет перевозить в комфортных условиях до 6 человек обслуживающего персонала. Использование грузовых площадок позволяет перевозить до 500 Кг грузов длиной до 2,5 м. Кондиционер обеспечивает летом охлаждение, а зимой - подогрев воздуха в кабине. Выполнение окон кабины из трехслойного стекла позволяет повысить безопасность обслуживающего персонала при ударе твердых предметов в окно. Использование стеклоочистителей на лобовом и заднем стеклах повышает безопасность, улучшает обзорность.
Применение вакуумного усилителя силы нажатия снижает усилие нажатия на тормозную педаль, что обеспечивает повышение надежности, безопасности и удобства управления.
Изменение компоновки гидравлической системы позволило уменьшить капот и увеличить кабину. Выполнение на капоте технологических дверей улучшает доступность для ремонта, а следовательно удобство выполнения и качество ремонта, т.е. повышена ремонтопригодность.
Выполнение электрических и гидравлических выводов обеспечивает возможность подключения внешних инструментов как электрических, так и гидравлических, что, наряду с возможностью перевозки шести человек обслуживающего персонала, обеспечивает расширение функциональных возможностей машины.
Габариты машины обеспечивают соблюдение требований габарита подвижного железнодорожного состава. Малые габариты и малый вес машины обеспечивают высокую маневренность на заводских дворах, станциях и перегонах.
Использование топливного бака объемом 150 л обеспечивает непрерывную работу машины на полной мощности (77 кВт) в течение 10 часов.
Использование двух масляных баков общим объемом 350 л позволяет обеспечить маслом всю гидравлическую систему - не только систему рабочей гидравлики, но и гидростатические передачи передвижения и привода генератора.
Все это обеспечивает машине высокую эффективность, расширенные функциональные возможности, повышенные надежность и безопасность в эксплуатации и обслуживании, простоту управления, повышенные производительность, качество проводимых работ, комфортность, экономичность, улучшенную ремонтопригодность.
На фиг.1 представлена путевая подъемно-рихтовочная машина в аксонометрии: на фиг.2 - путевая подъемно-рихтовочная машина, общий вид; на фиг.3 - рама в аксонометрии; на фиг.4 - то же, что на фиг.2 в разрезе; на фиг.5 - колесная пара в аксонометрии; на фиг.6 представлено подъемно-рихтовочное устройство в аксонометрии; на фиг.7 представлен рельсовый захват, общий вид; на фиг.8 - рельсовый захват в сборе в аксонометрии; на фиг.9 - двигатель с гидростатическим приводом трансмисии, общий вид; на фиг.10 - аксиальнопоршневой регулируемый мотор в сборе с раздаточным редуктором в аксонометрии; на фиг.11 - шестеренный гидромотор в сборе с блоком управляющих клапанов в аксонометрии.
Машина путевая подъемно-рихтовочная (далее по тексту - машина) содержит раму 1, две приводные колесные пары 2, подъемно-рихтовочное устройство 3, силовую установку, гидромеханическую трансмиссию, гидравлическую систему, электрооборудование, кабину 4, капот 5, и тормозную систему.
Рама 1 представляет собой сварную металлическую конструкцию, являющуюся базовым элементом для всех деталей и узлов машины. В задней части рамы 1 справа и слева закреплены две площадки 6, предназначенные для перевозки различных грузов массой до 500 Кг и длиной до 2500 мм. Площадки 6 желательно снабжены внешним ограждением (не указано), которое при необходимости может быть снято.
Рама 1 опирается через пружины 7 на две приводные колесные пары 2, которые включают два колеса 8, ось колесной пары 9 с закрепленным на ней осевым коническим редуктором 10 и две буксы 11 с коническими роликовыми подшипниками (не показано). В основе выполнения рамы 1 - два боковых швеллера и квадратные трубы, что обеспечивает раме 1 достаточную прочность и жесткость для того, чтобы выдерживать нагрузки в процессе эксплуатации. Материал деталей рамы преимущественно сталь S235JR. На переднем и заднем лобовых листах (не указано) рамы 1 приварены проушины (не указано), обеспечивающие возможность буксирования машины. В передней части рамы 1 могут быть выполнены два ящика (не указано) для хранения инструментов и принадлежностей. Корпуса букс 11 и конического редуктора 10 выполнены в частном случае из стального литья. Колеса 8 имеют профиль в соответствии с ГОСТ 9036-88 с диаметром по кругу катания 480 мм. Колеса 8 закреплены на оси колесной пары 2 с помощью разрезных конических втулок (не показано).
Подъемно-рихтовочное устройство 3 является рабочим органом машины. Оно включает два домкрата 12, рихтовочное устройство 13 и две опорные плиты 14. Перемещение (подъем и опускание) домкратов 12 осуществляется независимо друг от друга с помощью гидроцилиндра (не показано), который находится в корпусе каждого домкрата 12 и оснащен гидрозамком (не показано) для предотвращения самопроизвольного опускания домкратов 12. Рихтовочное устройство 13 работает в двух режимах - раздвигает или сдвигает домкраты 12 одновременно на одно и то же расстояние (установочное перемещение) и сдвигает оба домкрата 12 одновременно вправо или влево (рихтовка). Сдвиг производится двумя гидроцилиндрами (не показано), расположенными внутри рихтовочного устройства 12.
Подъемно-рихтовочное устройство 3 соединено с рамой 1 и с четырьмя рельсовыми захватами (не указано) (по 2 справа и слева), которые при срабатывании автоматически захватывают головку рельса и при перемещениях подъемно-рихтовочного устройства 3 поднимают и сдвигают рельсошпальную решетку. Основными частями рельсового захвата являются корпус 15 захвата, корпус 16 клещей, клещи 17 и гидроцилиндр 18. Корпус 15 жестко закреплен на раме 1 и в нем свободно может перемещаться корпус 16, внутри которого установлены клещи 17 с возможностью перемещения в пределах пазов (не показано) корпусов 15 и 16 под воздействием гидроцилиндра 18.
Силовая установка машины служит для привода всех систем машины. Силовая установка включает дизельный мотор 19 мощностью 60-80 кВт с системами питания (топливный бак 20, всасывающий трубопровод с воздушным фильтром и выхлопная система) и охлаждения (водяной и масляный радиаторы). Дизельный мотор 19 установлен на виброизоляторы (не показано). Силовая установка имеет два режима работы: холостой ход и номинальные обороты. На режиме холостого хода осуществляется только пуск и останов дизельного мотора 19. Режим номинальных оборотов является рабочим режимом машины. В этом режиме число оборотов дизельного мотора 19 поддерживается постоянным автоматически вне зависимости от нагрузки с помощью регулятора 21. Останов дизельного мотора 19 происходит при срабатывании электромагнита 22. Передача энергии от силовой установки осуществляется гидравлически. Для передачи мощности от дизельного мотора 19 к колесным парам 2 выполнена гидромеханическая трансмиссия. Она состоит из гидростатической передачи, которая включает аксиальнопоршневой регулируемый насос 23, трубопроводы (не указано), аксиальнопоршневой регулируемый гидромотор 24, и механической передачи, которая включает раздаточный редуктор 25, два карданных вала 26 и два осевых конических редуктора 10 колесных пар 2. Насос 23 соединен с маховиком (не показано) дизельного мотора 19 эластичной зубчатой муфтой 27, которая позволяет компенсировать в значительных пределах биение маховика. Применение регулируемых насоса 23 и гидромотора 24 позволяет бесступенчато изменять скорость машины от 0 до максимума (50 км/час). Гидростатическая передача является самотормозящей и при снижении скорости происходит эффективное торможение машины. Гидромотор 24 соединен эластичной муфтой (не показано) с входным валом раздаточного редуктора 25. Выходной вал редуктора 25 соединен карданными валами 26 с осевыми редукторами 10 передней и задней колесных пар 2.
Электрооборудование машины состоит из трех различных систем:
- электрической системы управления дизельным мотором 19 (датчики давления масла, температуры охлаждающей жидкости, уровня топлива в баке 20 и показывающие приборы), освещения кабины 4 и капота 5 и сигнализации;
- электрической системы управления гидравликой;
- силовой электрической системы.
Электрическая система управления дизельным мотором 19, освещения и сигнализации с напряжением питания 12 В постоянного тока включает генератор (не показано) постоянного тока дизельного мотора 19, аккумуляторную батарею (не показано) 12 В, стартер (не показано) дизельного мотора 19, электромагнит 22 выключения дизельного мотора 19, два прожектора 28 и четыре сигнальных огней (белый и красный) 29 спереди и сзади машины, звуковой сигнал (не показано) и светильник (не показано) освещения капота 5, расположенные под капотом 5, два светильника (не показано) освещения кабины 4, расположенные с правой и левой стороны внутри кабины 4, четыре стеклоочистителя 30, передний и задний пульты 31, 32 управления соответственно. Источник тока - аккумуляторная батарея и генератор дизельного мотора 19.
Электрическая система управления гидравликой с напряжением питания 24 В постоянного тока включает преобразователь (не показано) напряжения 12/24 В, например, 2239.6 фирмы STATRON, базовый блок логики LOGO! 24RC с блоком расширения АМ2 (фирма SIEMENS), регулятор 21 скорости вращения дизельного мотора 19, например, LM24A-SR (фирма BELIMO), пульты управления 31, 32, электромагниты гидрораспределителей (не показано) и аналоговые усилители (не показано) для управления регулируемыми насосом 23 и гидромотором 24. Питание системы осуществляется преобразователем постоянного напряжения 12/24 В.
Силовая электрическая система с трехфазным напряжением переменного тока 50 Гц 230 В включает генератор 33 переменного тока, в частности БГ-16-4, систему управления (не показано) генератора 33, кондиционер 34, два светильника 35 для внешнего освещения рабочего места и четыре наружных выхода 36, например, розетки, с двух сторон машины для подключения внешних потребителей. Источник тока - трехфазный генератор 33 переменного тока мощностью 10-16 кВт, 50 Гц, 230 В. Вращение генератору 33 передается от дизельного мотора 19 с помощью гидростатической передачи, которая включает шестеренный насос 37, приводимый в действие дизельным мотором 19, шлангов (не указано), управляющих клапанов (не показано) и шестеренного гидромотора 38. Система управления генератором 33 размещена в электрошкафу 39, расположенного справа от переднего пульта 31 управления. Частота напряжения генератора 33 составляет 50±5 Гц, поддерживается за счет постоянного потока масла, протекающего через гидромотор 38 привода генератора 33. Кондиционер 34, например В 2200 (фирма DOMETIC) установлен на крыше (не указано) кабины 4. Светильники 35 для освещения рабочего места, в данном случае галогенные, расположены снаружи с двух сторон кабины 4.
Элементы всех трех систем размещены в двух электрошкафах 39, расположенных в кабине 4 справа и слева от переднего пульта 31 управления, и в двух пультах управления 31, 32 - переднем и заднем соответственно.
На раме 1 в передней части закреплена кабина 4, предназначенная для размещения пультов управления 31 и 32 (переднего и заднего), двух электрических шкафов 39 с устройствами системы управления и перевозки до шести человек обслуживающего персонала. Кабина 4, в частности, выполнена из стального листа и квадратных стальных труб. Для перевозки людей в задней части кабины 4 установлено шесть сидений 40. Для размещения машиниста между пультами 31 и 32 установлено сидение 41, которое может вращаться, регулироваться по высоте и передвигаться вперед-назад. Лобовые и задние окна (не указано) кабины 4 оборудованы четырьмя стеклоочистителями 30. Кабина 4 выполнена с тепло- и звукоизоляцией. На крыше кабины 4 установлен кондиционер 34 с функциями вентиляции, отопления и охлаждения, обеспечивающий зимой подогрев воздуха в кабине, а летом его охлаждение, два прожектора 28 и два светильника 35 для освещения рабочего места. В полу кабины 4 имеются два люка (не показано) для обслуживания гидрораспределителей, находящихся под машиной. Кабина 4 оборудована двумя боковыми дверьми (не указано). Окна (не указано) кабины 4 выполнены из трехслойного стекла. Снизу кабины 4 закреплен тормозной вакуумный усилитель (не показано) с главным тормозным цилиндром (не показано).
Для защиты от атмосферного воздействия силовой установки и гидрооборудования, снижения уровня шума, в задней части машины установлен капот 5, имеющий справа и слева для обеспечения обслуживания силовой установки и гидрооборудования по 4 дверцы 42. Капот 5 крепится к раме 1 и к кабине 4. С торцовой стороны капота 5 установлена жалюзийная решетка (не указано) для доступа воздуха к водяному и масляному радиаторам (не показано) дизельного мотора 19, а также для защиты указанных радиаторов от повреждений. Дизельный мотор 19 установлен под капотом 5 по оси машины.
Гидравлическая система машины состоит из трех независимых частей: гидростатической передачи, обеспечивающей передвижение машины, гидростатической передачи, обеспечивающей привод электрогенератора 33 и системы рабочей гидравлики, обеспечивающей работу подъемно-рихтующего устройства. Все части гидравлической системы питаются из двух масляных баков 43 общим объемом примерно 350 л, соединенных между собой и имеющих общий маслоохладитель 44.
Гидростатическая передача передвижения машины является закрытой гидравлической системой и состоит из аксиальнопоршневого регулируемого насоса 23, трубопроводов, аксиальнопоршневого регулируемого мотора 24. Для обеспечения возможности буксирования машины с неработающим дизельным мотором 19, на входе в гидромотор 24 установлен закорачивающий кран (не показано). При буксировании машины он должен быть открыт. Для нормальной работы машины он должен быть закрыт.
Гидростатическая передача привода генератора 33 является открытой гидросистемой и состоит из шестеренного насоса 37 (например, NG25), приводимого в действие дизелем 19, шлангов, блока управляющих клапанов (не показано) и шестеренного гидромотора 38. Блок клапанов осуществляет включение и выключение привода генератора 33, а так же поддерживает постоянную скорость вращения генератора 33.
Система рабочей гидравлики служит для выполнения рабочих функций машины - захвата и удержания рельсошпальной решетки, подъема и рихтовки пути. Состоит из двух шестеренных насосов (не показано), двух блоков клапанов (не показано), двух гидроцилиндров домкратов 12, двух гидроцилиндров рихтующего устройства 13, четырех гидроцилиндров 18 рельсовых захватов, трубопроводов и шлангов. Управление рабочей гидравликой осуществляется из кабины с пульта 32. В состав системы рабочей гидравлики входит ручной насос (не показано), который обеспечивает давлением систему при выходе из строя насосов или дизеля, что позволяет привести машину в транспортное положение. Гидравлическая система имеет с каждой стороны машины (слева и справа) наружные выходы 45 (установлены быстроразъемные соединения) для подключения внешних потребителей.
Машина работает следующим образом. Перед началом путевых работ (подъемка и выправка пути) необходимо перевести машину в рабочее состояние. Управление рабочими органами машины осуществляется с заднего пульта 32 управления. Подать давление при необходимости на выходы 36 для подключения внешних гидравлических устройств. Для поднятия и выправки пути необходимо выполнить следующие операции. Опустить все четыре рельсовых захвата и зажать ими головки рельсов. Клещи 17 должны закрыться и зафиксироваться в закрытом положении, что позволит поднимать и сдвигать рельсошпальную решетку. Раздвинуть домкраты 12 в необходимое положение. Поднять машину совместно с путевой решеткой на необходимую высоту. При этом домкраты 12 выдвинутся из корпусов, опорные плиты 14 установятся на поверхность (опираются на балласт) и домкраты 12 поднимут машину с рельсошпальной решеткой. Установить путь в требуемое положение, сдвигая его вправо или влево. После подбивки маячных шпал работниками путевой бригады (обслуживающим персоналом), опустить машину и поднять домкраты 12 в верхнее положение. Освободить от захвата клещами 17 рельсовые головки. Переехать к месту следующей выправки пути и повторить указанные действия. При работе машина циклически перемещается вдоль железнодорожного пути с периодическим разгоном и торможением. Рабочая скорость машины до 20 км/ч. По окончании работ поднять рельсовые захваты вверх и закрыть транспортные запоры (не показано), удерживающие их от опускания вниз. На рельсовом захвате установлен концевой переключатель (не показано), блокирующий ход машины при опущенных клещах 17. Поднять домкраты 12 в крайнее верхнее положение и зафиксировать транспортные запоры. Машина готова к транспортному движению. Скорость транспортного передвижения до 50 км/ч.
В результате решения поставленной задачи создана и успешно прошла испытания машина путевая подъемно-рихтовочная со следующими характеристиками.
Габариты при транспортном положении, мм: длина 4994±10, ширина 2802±10, высота 3055±20. Габариты в рабочем положении, мм: длина 4994±10, ширина 3656±10, высота ±20. Габарит вписывания по ГОСТ 9238-83 при транспортировании 02-ВМ. Масса не более 7,5 т. Масса в снаряженном состоянии не более 8 т. Минимальный радиус проходимых кривых 65 м. Максимальный преодолеваемый подъем 60%о. Максимальная скорость движения 50 км/ч. Рабочая скорость 0-20 км/ч. Обслуживающий персонал, необходимый для управления 1 человек. Перевозимый в кабине персонал шесть человек. Масса груза, перевозимого на грузовых площадках, до 500 Кг. Максимальная длина перевозимого груза 2500 мм. Двигатель Д-245.12С-231 с принудительным жидкостным охлаждением, номинальная мощность двигателя 77 кВт, который установлен на виброизоляторы. Генератор БГ 16-4, номинальная мощность 16,0 кВт, номинальное напряжение 230 В, частота тока 50 Гц. Тип подъемно-рихтовочного механизма - гидравлический с опорой на балласт. Максимальное усилие, развиваемое гидроцилиндрами подъема не менее 537 кН. Максимальное усилие, развиваемое гидроцилиндрами сдвига не менее 180 кН. Максимальная подъемка пути не менее 450 мм. База машины 2300±5 мм. Диаметр колес по кругу катания 480 мм. Рессорное подвешивание пружинное. Колесные тормоза колодочные с вакуумным гидроусилителем. Количество приводных осей - две. Трансмиссия гидростатическая с раздаточным редуктором, карданными валами и осевыми редукторами. Привод вращения генератора переменного тока - гидростатический. Рабочее давление в гидросистеме 16 МПа. Рабочее давление в гидросистеме трансмиссии 35 МПа. Регулирование скорости бесступенчатое плавное в пределах 0-50 км/ч. Передаточное число раздаточного редуктора 1,81. Передаточное число осевого редуктора 1,923. Количество насосов: трансмиссии - 1, привода генератора - 1, рабочей гидросистемы - 2. Количество масляных баков - 2 шт. Объем двух масляных баков - 350 л. Объем топливного бака - 150 л. Возможно подключение двух внешних гидравлических потребителей и четырех внешних электропотребителей.
Предлагаемое решение машины подъемно-рихтовочной имеет следующие основные отличия от прототипа:
- более мощная силовая установка (использован более мощный экономичный двигатель нового поколения с современными экологическими параметрами, оснащенный простой гидравлической системой);
- увеличенные примерно на 50% усилия подъема и сдвига;
- машина имеет гидростатическую трансмиссию, позволяющую бесступенчато регулировать скорость передвижения в пределах 0-50 км/час;
наличие кабины, позволяющей перевозить шесть человек. Кабина оборудована кондиционером. Окна кабины выполнены из трехслойного стекла.
- наличие двух грузовых площадок, позволяющих перевозить до 500 кг грузов.
Массу машины можно дополнительно снизить путем применения легких материалов.
Машина характеризуется повышенной эксплуатационной надежностью и высокой точностью управления.
Предлагаемая полезная модель упрощает управление приводом передвижения, обеспечивает высокую мобильность и надежность в эксплуатации. Позволяет значительно снизить экономические затраты при производстве путевых работ, расширить область применения существующего оборудования, что в сегодняшних экономических условиях является важным перспективным направлением.