ПРИВОД СПУТНИКА ВЫПРАВОЧНО-ПОДБИВОЧНО-РИХТОВОЧНОЙ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНО-ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к устройствам для привода в движение спутника выправочно-подбивочно-рихтовочной машины непрерывно-циклического действия, и может найти применение при производстве и модернизации выправочно-подбивочно-рихтовочных машин непрерывно-циклического действия, предназначенных для выправки железнодорожного пути в продольном профиле, по уровню и в плане, уплотнения балласта под шпалами и с торцов шпал.
Известен привод спутника выправочно-подбивочно-рихтовочной машины непрерывно-циклического действия Duomatic 09-32 CSM (см. кн. «Машина выправочно-подбивочно-рихтовочная Duomatic 09-32 CSM. Техническое описание и инструкция по эксплуатации». - М.: Центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин, 2000. - стр. 58), содержащий напорную и сливные линии, гидромотор привода и гидроцилиндр ускорителя спутника, распределители управления гидромотором и гидроцилиндром, соединенные с напорной линией, редукционный клапан, установленный в рабочую линию гидроцилиндра, вторичную защиту гидромотора, установленную в рабочих линиях гидромотора, выполненную в виде одного управляемого предохранительного и четырех обратных клапанов, содержащую распределитель управления клапаном.
Недостатком указанного привода является то, что он имеет два гидродвигателя привода спутника (гидромотор и гидроцилиндр) с распределителями управления. Это приводит к усложнению конструкции привода спутника и системы его управления.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является привод спутника выправочно-подбивочно-рихтовочной машины непрерывно-циклического действия ПМА-1 (см. кн. Путевые машины для выправки железнодорожного пути, уплотнения и стабилизации балластного слоя. Технологические системы»: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. / А.В. Атаманюк, В.Б. Бредюк, В.М. Бугатенко и др. // под ред. М.В. Поповича, В.М. Бугатенко. - М.: ГОУ УМЦ ЖДТ, 2008. стр. 193-194), содержащий напорную и сливную линии, гидрораспределитель, соединенный подводящими линиями с напорной и сливной линиями, а отводящими линиями - с рабочими линиями гидроцилиндра привода спутника, редукционный клапан, установленный в рабочую линию гидроцилиндра, вторичную защиту гидроцилиндра, установленную в рабочих линиях гидроцилиндра, выполненную в виде двух неуправляемых предохранительных и двух обратных клапанов, блок управления, соединенный с гидрораспределителем.
Недостатком указанного привода является то, что он не позволяет:
1. повысить качество подбивки балласта из-за недостаточных скорости перемещения спутника и продолжительности вибровоздействий подбоек на балласт;
2. повысить производительность машины, особенно при работе на рыхлом балласте из-за повышения числа проходов машиной одного и того же участка пути;
3. снизить затраты энергии на разгон спутника из-за недостаточного расхода масла в напорной линии.
Техническими задачами, поставленными в настоящей полезной модели, являются:
1. повышение качества подбивки балласта;
2. повышение производительности машины, особенно при работе на рыхлом балласте;
3. снижение затрат энергии на разгон спутника.
Эти задачи достигаются тем, что привод спутника выправочно-подбивочно-рихтовочной машины непрерывно-циклического действия, содержащий напорную и сливную линии, гидрораспределитель, соединенный подводящими линиями с напорной и сливной линиями, а отводящими линиями - с рабочими линиями гидроцилиндра привода спутника, редукционный клапан, установленный в рабочую линию гидроцилиндра, вторичную защиту гидроцилиндра, установленную в рабочих линиях гидроцилиндра, блок управления, соединенный с гидрораспределителем, гидроцилиндр привода спутника выполнен в виде пневмогидроцилиндра, и привод спутника снабжен дополнительным гидрораспределителем, соединенным подводящей линией с отводящей линией редукционного клапана, а отводящей с поршневой полостью пневмогидроцилиндра, регулируемым дросселем, соединенным подводящей линией с отводящей линией гидрораспределителя, а отводящей со штоковой полостью пневмогидроцилиндра, быстрым разъемом, соединенным с поршневой полостью пневмогидроцилиндра, и измерительной системой, состоящей из датчиков давления масла в штоковой полости, давления и температуры газа в поршневой полости, перемещения и скорости штока пневмогидроцилиндра, вторичной защитой, выполненной в виде предохранительного клапана, соединенного подводящей линией со штоковой полостью пневмогидроцилиндра, а отводящей со сливной линией, при этом дополнительный гидрораспределитель, регулируемый дроссель, датчики давления масла, давления и температуры газа, перемещения и скорости штока пневмогидроцилиндра подсоединены к блоку управления.
Такое выполнение привода способствует повышению качества подбивки балласта и производительности машины за счет повышения скорости перемещения спутника и увеличения продолжительности вибровоздействий подбоек на балласт, снижения числа проходов машиной одного и того же участка пути.
При втягивании штока путем подачи давления в штоковую полость или под действием внешних сил, газ в поршневой полости пневмогидроцилиндра сжимается, за счет чего происходит аккумуляция энергии. В дальнейшем, при сбросе давления из штоковой полости или уменьшении внешней силы шток пневмогидроцилиндра под действием расширения газа выталкивается, высвобождая запасенную энергию, которая используется при разгоне спутника. Интенсивность разгона спутника для снижения затрат энергии определяется величиной площади сечения потока, открытого регулируемым дросселем. Для снижения затрат энергии на разгон спутника управление основным и дополнительным гидрораспределителями и регулируемым дросселем блок управления осуществляет работу по заданной программе, в зависимости от положения спутника относительно базовой машины.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого привода спутника выправочно-подбивочно-рихтовочной машины непрерывно-циклического действия.
Привод содержит напорную 1 и сливную 2 линии, гидрораспределитель 3, соединенный подводящими линиями с напорной 1 и сливной 2 линиями, а отводящими линиями - с рабочими линиями пневмогидроцилиндра 4 привода спутника, редукционный клапан 5, установленный в рабочую линию пневмогидроцилиндра, дополнительный гидрораспределитель 6, соединенный подводящей линией с отводящей линией редукционного клапана 5, а отводящей с поршневой полостью пневмогидроцилиндра 4, вторичную защиту, выполненную в виде предохранительного клапана 7, соединенного подводящей линией со штоковой полостью пневмогидроцилиндра 4, а отводящей со сливной линией 2, регулируемым дросселем 8, соединенным подводящей линией с отводящей линией гидрораспределителя 3, а отводящей со штоковой полостью пневмогидроцилиндра 4, быстрый разъем 9, соединенный с поршневой полостью пневмогидроцилиндра 4, и измерительную систему, состоящую из датчиков давления масла 10 в штоковой полости, давления газа 11 и температуры газа 12 в поршневой полости, датчика перемещения 13 и датчика скорости штока 14 пневмогидроцилиндра 4, блок управления 15, соединенный с гидрораспределителем 3, дополнительным гидрораспределителем 7, регулируемым дросселем 8, датчиками давления масла 10 в штоковой полости, давления 11 и температуры газа 12 в поршневой полости, перемещения 13 и скорости штока 14 пневмогидроцилиндра 4, осуществляющий работу по заданной программе, в зависимости от положения спутника относительно базовой машины.
Привод работает следующим образом. Перед началом работы привода производится заполнение поршневой полости пневмогидроцилиндра 4 с помощью быстроразъемного соединения 9. При движении базовой машины спутник неподвижен относительно рельсошпальной решетки, при этом гидрораспределитель 3 находится в нейтральной позиции и дополнительный гидрораспределитель 6 выключен. Масло из сливной линии 2 поступает в штоковую полость пневмогидроцилиндра 4 через нейтральную позицию гидрораспределителя 3 и обратный клапан регулируемого дросселя 8, т.к. при втягивании штока под действием внешних сил от рамы машины давление в штоковой полости снижается. Шток пневмогидроцилиндра 4 втягивается и сжимает газ в поршневой полости. При этом происходит аккумулирование энергии сжатым газом. По окончании процессов подбивки и выправки регулируемый дроссель 8 закрывается и запирает масло в штоковой полости пневмогидроцилиндра 4. Подбивочный блок поднимается. Далее блок управления 15 одновременно подает сигналы на левый соленоид гидрораспределителя 3, который переключается в левую рабочую позицию, и соленоид регулируемого дросселя 8. При этом сигналы от датчиков 10-14 поступают в блок управления 15, которым осуществляется управление гидрораспределителями 1, 6 и регулируемым дросселем 8 по заданной программе, в зависимости от фактического положения спутника относительно базовой машины. Далее регулируемый дроссель 8 открывается и пропускает масло из штоковой полости пневмогидроцилиндра 4 в сливную линию 2. Газ в поршневой полости расширяется, шток пневмогидроцилиндра 4 выталкивается и обеспечивает разгон спутника с повышенной скоростью. Интенсивность разгона спутника для снижения затрат энергии определяется величиной площади сечения потока, открытого регулируемым дросселем 8. В результате повышения скорости перемещения спутника пневмогидроцилиндром 4, обеспечивается требуемая интенсивность разгона и торможения спутника, увеличивается продолжительность вибровоздействий подбоек на балласт и повышается качество подбивки балласта, снижается число проходов машиной одного и того же участка пути, что приводит к повышению производительности машины, особенно при работе на рыхлом балласте.
Для торможения спутника блок управления 15 переключает гидрораспределитель 3 в нейтральную позицию и закрывает регулируемый дроссель 8. Далее цикл повторяется.
Вторичная защита от перегрузок привода спутника обеспечивается предохранительным клапаном 7. При этом масло из штоковой полости пневмогидроцилиндра 4 идет через предохранительный клапан 7 в сливную линию 2.
В случае утечки газа из поршневой полости пневмогидроцилиндра 4 датчик давления газа 11 регистрирует падение давления газа в поршневой полости пневмогидроцилиндра, блок управления 15 включает дополнительный гидрораспределитель 6. В этом случае масло от гидрораспределителя 3 через редукционный клапан 5 и дополнительный гидрораспределитель 6 поступает в поршневую полость пневмогидроцилиндра и обеспечивает разгон спутника в режиме “гидроцилиндр”.
Заявленная конструкция привода спутника в сравнении прототипом обеспечивает повышение качества подбивки балласта и производительности машины, снижение затрат энергии на разгон спутника.