ШПАЛОПОДБИВОЧНЫЙ АГРЕГАТ
BALLAST TAMPER

Предлагаемое изобретение относится к путевым машинам, применяемым для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к машинам для выправки железнодорожного пути.
Известен шпалоподбивочный агрегат, содержащий подвижную в вертикальной плоскости раму, смонтированные на ней вибропривод, рычаги, несущие шпалоподбойки и приводы поворота рычагов (см. Патент СССР №1438619, кл. Е01В 27/17, 1988).
Недостатком этого шпалоподбивочного агрегата является: низкое качество уплотнения балласта и низкая эффективность работы, низкий ресурс работы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является шпалоподбивочный агрегат, содержащий подвижную в вертикальной плоскости раму, смонтированные на ней вибропривод, рычаги, несущие шпалоподбойки и приводы поворота рычагов, два смежных рычага закреплены на оси вибропривода и соединены с соответствующими другими рычагами посредством приводов поворота рычагов (см. Патент RU на изобретение №2047680, М.кл.: Е01В 27/16, 1995).
Недостатком этого шпалоподбивочного агрегата является его малый ресурс работы с одновременным снижением технических характеристик с увеличением времени наработки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение ресурса работы шпалоподбивочного агрегата без потери его рабочих характеристик путем исключения механического вибратора.
Поставленный технический результат достигается тем, что шпалоподбивочный агрегат, содержащий подвижную в вертикальной плоскости станину с шарнирно закрепленными на станине поворотными рычагами с жестко закрепленными на их нижних конца шпалоподбойками, дополнительно содержит два гидравлических линейно-вибрационных устройства, одними концами шарнирно закрепленных на станине, другими концами шарнирно соединенных с верхними концами соответствующих рычагов, при этом каждое из гидравлических линейно-вибрационных устройств содержит гидроцилиндр, имеющий поршень с штоком, и блок управления гидроцилиндром, дополнительно содержит второй гидроцилиндр, имеющий поршень с штоком, и блок управления, при этом ось симметрии одного штока гидроцилиндра является продолжением оси симметрии штока другого гидроцилиндра, при этом корпусы гидроцилиндров могут быть выполнены или объединенными, или разъединенными, при этом внутренние диаметры гидроцилиндров могут быть выполнены или равновеликими, или разновеликими.
На фиг. 1 схематично изображен шпалоподбивочный агрегат, общий вид; на фиг. 2 схематично показан один из вариантов выполнения линейно-вибрационного устройства с неподвижно закрепленным штоком первого (большого) гидроцилиндра с объединенными корпусами гидроцилиндров; на фиг. 3 - с неподвижно закрепленным штоком второго (малого) гидроцилиндра с объединенными корпусами гидроцилиндров; на фиг 4 - с неподвижно закрепленным первым (большим) гидроцилиндром с разъединенными корпусами гидроцилиндров; на фиг. 5 - с неподвижно закрепленным вторым (малым) гидроцилиндром с разъединенными корпусами гидроцилиндров.
Шпалоподбивочный агрегат содержит раму 1, в вертикальных направляющих 2 которой установлена станина 3 подвижного блока с приводом 4 вертикального перемещения, два гидравлических линейно-вибрационных устройства, соответственно 5.1 и 5.2, рычаги 6.1 и 6.2, на нижних концах которых жестко закреплены шпалоподбойки 7.1 и 7.2. Гидравлические линейно-вибрационные устройства 5.1 и 5.2 одними концами шарнирно закреплены на шарнирной опоре 8, расположенной на станине, другими концами шарнирно (шарниры 9.1 и 9.2) соединены с верхними концами соответствующих рычагов 6.1 и 6.2, которые в свою очередь шарнирно закреплены на станине 3 (шарниры 10.1, 10.2).
Каждое из гидравлических линейно-вибрационных устройства 5.1 и 5.2 содержит первый (большой) гидроцилиндр 11, обозначенный соответственно на фиг. 2 - 11.1, на фиг. 3 - 11.2, на фиг. 4 - 11.3, на фиг. 5 - 11.4, имеющий поршень 12, обозначенный соответственно на фиг. 2 - 12.1, на фиг. 3 - 12.2, на фиг. 4 - 12.3, на фиг. 5 - 12.4, с штоком 13, обозначенным соответственно на фиг. 2 - 13.1, на фиг. 3 - 13.2, на фиг. 4 - 13.3, на фиг. 5 - 13.4, и блок 14 управления гидроцилиндром 11, обозначенный соответственно на фиг. 2 - 14.1, на фиг. 3 - 14.2, на фиг. 4 - 14.3, на фиг. 4 - 14.3. Каждое из гидравлических линейно-вибрационных устройств 5.1 и 5.2 также содержит второй (малый) гидроцилиндр 5, обозначенный соответственно на фиг. 2 - 15.1, на фиг. 3 - 15.2, на фиг. 4 - 15.3, на фиг. 5 - 15.4, имеющий поршень 16, обозначенный соответственно на фиг. 2 - 16.1, на фиг. 3 - 16.2, на фиг. 4 - 16.3, на фиг. 5 - 16.4, с штоком 17, обозначенным соответственно на фиг. 2 - 17.1, на фиг. 3 - 17.2, на фиг. 4 - 17.3, на фиг. 5 - 17.4, и блок 18 управления гидроцилиндром 15, обозначенный соответственно на фиг. 2 - 18.1, на фиг. 3 - 18.2, на фиг. 4 - 18.3, на фиг. 5 - 18.4. Гидроцилиндры 11 и 15 установлены таким образом, что ось симметрии одного штока гидроцилиндра является продолжением оси симметрии штока другого гидроцилиндра. Корпусы гидроцилиндров 11 и 15 могут быть выполнены или объединенными, как это показано на фиг. 2 и фиг. 3, или разъединенными, как это показано на фиг. 4 и фиг. 5. Внутренние диаметры гидроцилиндров могут быть выполнены или равновеликим, или разновеликими (на чертежах показаны внутренние диаметры гидроцилиндров равновеликими, разновеликие - не показаны). Блоки 14 и 18 управления гидроцилиндрами соответственно 11 и 15 задают частоту их колебаний. При этом частота колебаний, задаваемая блоком 8 управления, многократно больше частоты колебаний, задаваемых блоком 4 управления. Амплитуда колебаний поршня 6 значительно меньше амплитуды колебаний поршня 2.
При работе гидравлических линейно-вибрационных устройств 5.1 и 5.2 за счет сложения частот линейных движений подвижных звеньев создаются условия сложного движения жестко незакрепленного конца штока (см. фиг. 2, фиг. 3) или жестко незакрепленного корпуса гидроцилиндра (см. фиг. 4, фиг. 5), что обеспечивает сложные движения шпалоподбойников 7.
Блоки управления 14 и 18 являются источниками гидравлической энергии, управляемой электрическими или гидравлическими сигналами с использованием известных схем.
Шпалоподбивочный агрегат работает следующим образом.
Шпалоподбивочную машину подают к месту подбивки шпал 19 (на фиг. 1 показан шпалоподбивочный агрегат с двумя шпалоподбойками, по аналогии с прототипом может быть создан шпалоподбивочный агрегат с четырьмя шпалоподбойками). Как только рама 1 будет находиться над подбиваемой шпалой 19, подвижная по высоте станина 3 при помощи привода 4 по вертикальным направляющим 2 спускается при работающих гидроцилиндрах 15, управляемых блоками 18 гидравлических линейно-вибрационных устройств 5.1 и 5.2. Шпалоподбойки 7.1 и 7.2 заглубляются в балластный слой 20. После этого включают в работу гидроцилиндры 11, управляемые блоками 14 гидравлических линейно-вибрационных устройств 5.1 и 5.2, которые через шарниры 9 и 10 поворачивают рычаги 6, а вместе с ними и шпалоподбойки 7 в сторону подбиваемой шпалы 19. При этом шпалоподбойки 7 совершают, благодаря одновременной работе гидроцилиндров 11 и 15, сложные колебания, которые заставляют перемещаться балластный слой 20 как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, тем самым обеспечивая высокую эффективность и качество уплотнения балластного слоя. Как только будет достигнуто заданное уплотнение балластного слоя под шпалой, гидроцилиндры 11 включаются на обратное направление и приводом 4 вертикального перемещения станина 3 поднимается в исходное положение. После перемещения машины цикл повторяется.
Повышение ресурса работы шпалоподбивочного агрегата без потери его рабочих характеристик во время гарантированного срока эксплуатации, путем исключения механического вибратора, является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.