ПОДБОЙКА

Полезная модель относится к железнодорожной технике и представляет собой подбойку для шпалоподбивочных машин, служащих для уплотнения щебня под шпалами при укладке и ремонте железнодорожных путей.
Известна лопатка шпалоподбивочного инструмента содержащая твердосплавные пластины на ее передней и задней поверхностях (см., например, патент РФ на полезную модель №86194 по классам E01B 27/12, E01B 27/16, с приоритетом от 15.04.2009 г.). Для повышения ресурса лопатки, ее корпус выполнен из легированной стали, твердосплавный пластины выполнены прямоугольной формы, профиль пластин нижнего ряда на передней поверхности имеет каплевидную форму, широкая нижняя часть которого образует замок с твердосплавными пластинами задней поверхности лопатки. Твердосплавные пластины имеют одинаковую ширину, расположены на поверхностях лопатки рядами, не выходя за кромки лопатки. Боковые и верхние поверхности лопатки упрочнены наплавкой. Задняя сторона лопатки имеет свободную от твердосплавных пластин и наплавки поверхность. Наиболее существенным недостатком известной лопатки шпалоподбивочного инструмента является сравнительно низкая долговечность наплавленного на боковые и верхние поверхности лопатки износостойкого материала, вследствие его небольшой толщины (не более 3 мм).
Известен инструмент шпалоподбойной машины (см., например, описание к патенту РФ на изобретение №2238362 по классам E01B 27/12, E01B 27/16 с приоритетом от 28.10.2002 г.). Данный инструмент, представляющий из себя подбойку, кроме твердосплавных пластин на передней и задней поверхностях дополнительно содержит дискретно установленные на боковых поверхностях или боковых и верхней поверхностях лопатки твердосплавные элементы в форме брусков, или валков, или штырей, причем лопатка может быть оснащена либо элементами одинаковой формы, либо сочетанием различных форм элементов. К недостаткам конструкции данной подбойки можно отнести то, что твердосплавные элементы в форме брусков или валков не могут быть глубоко внедрены в тело лопатки, вследствие чего не обладают значительным сопротивлением к изгибающим и сдвигающим усилиям, возникающим при работе подбойки, а твердосплавные элементы в форме штырей испытывают при работе подбойки значительные изгибающие нагрузки, что негативно сказывается на их ресурсе и надежности.
Предлагаемое техническое решение направлено на повышение ресурса подбойки шпалоподбивочной машины.
Как показала практика, во время работы лопатки, особенно при ее извлечении из слоя щебня, происходит ускоренный износ материала части тела лопатки по верхней части передней плоскости и боковым торцам. Особенно сильно изнашиваются верхние углы лопатки.
Для снижения интенсивности износа, в верхних углах лопатки подбойки выполнены пазы с установленными в них износостойкими вставками, глубина внедрения которых в тело лопатки составляет не менее 4 мм. Износостойкие вставки могут также быть, в частности, выполнены в виде пластин, а также выступать из тела лопатки подбойки. Поперечное сечение вставок может быть, в частности, в виде трапеции или прямоугольника. Также, поперечное сечение вставок может быть представлено как сочетание таких фигур как трапеция и сегмент круга; прямоугольник и сегмент круга; треугольник, прямоугольник и сегмент круга; сегмент круга, прямоугольник и сегмент круга; сегмент круга, трапеция и сегмент круга. В плане вставка может быть выполнена в виде трапеции, прямоугольника, квадрата, а также в виде сочетания трапеции и сегмента круга или сочетания двух прямоугольников. Для повышения технологичности, грани описанных выше фигур, составляющих очертание вставки, могут быть сопряжены по линиям перехода, представляющим из себя отрезки прямой и/или дуги окружности, величина радиуса которой лежит в диапазоне от 0,1 до 5 мм. Необходимо отметить, что паз в теле лопатки, под установку износостойких вставок, может быть выполнен дисковой или торцевой фрезами, а между установленной в тело лопатки вставкой и дном паза может оставаться небольшой зазор образующий технологическая полость.
При работе лопатки вставка будет изнашиваться вместе с телом лопатки, а это приблизительно 10-20 мм твердого сплава, причем материал износостойкой вставки будет испытывать только сжимающие нагрузки. В предложенной конструкции не будет существенных усилий сдвига как у напаянных на тело лопатки брусков или валков, а также нивелировано действие изгибающего момента как в случае использования твердосплавных штырей.
Достаточно простая форма вставки в плане и в поперечном сечении позволит легко организовать их производство и внедрение.
на фиг. 1 - общий вид подбойки (вставка не выступает из тела лопатки);
на фиг. 2 - общий вид подбойки (вставка выступает из тела лопатки);
на фиг. 3 - общий вид подбойки (Г-образная вставка выступает из тела лопатки);
на фиг. 4 - сечение A-A на фиг. 1;
на фиг. 5 - вид Б на фиг. 1 (вставка в виде квадрата);
на фиг. 6 - вид Б на фиг. 1 (вставка в виде трапеции);
на фиг. 7 - вид Б на фиг. 1 (вставка в виде сочетания трапеции и сегмента круга);
на фиг. 8 - вид Б на фиг. 1 (вставка в виде прямоугольника);
на фиг. 9 - вид В на фиг. 3 (вставка в виде сочетания двух прямоугольников);
на фиг. 10 - вид Г на фиг. 4 (поперечное сечение вставки в виде прямоугольника);
на фиг. 11 - вид Г на фиг. 4 (поперечное сечение вставки в виде трапеции);
на фиг. 12 - вид Г на фиг. 4 (поперечное сечение вставки в виде сочетания прямоугольника и сегмента круга);
на фиг. 13 - вид Г на фиг. 4 (поперечное сечение вставки в виде сочетания трапеции и сегмента круга);
на фиг. 14 - вид Г на фиг. 4 (поперечное сечение вставки в виде сочетания сегмента круга, прямоугольника и сегмента круга);
на фиг. 15 - вид Г на фиг. 4 (поперечное сечение вставки в виде сочетания сегмента круга, трапеции и сегмента круга);
на фиг. 16 - вид Г на фиг. 4 (поперечное сечение вставки в виде сочетания треугольника, прямоугольника и сегмента круга)
Подбойка содержит шток 1 с прикрепленной к нему лопаткой 2, в теле которой установлены наконечник 3, а также износостойкие пластины 4. Для снижения интенсивности износа лопатки при ее извлечении из балласта, в верхних углах лопатки подбойки выполнены пазы с установленными в них износостойким вставками 5 (см. фиг. 1). Глубина внедрения износостойких вставок в тело лопатки составляет не менее 4 мм. Износостойкие вставки 5 могут быть, выполнены в виде пластин, а также выступать из тела лопатки подбойки (см. фиг. 2). В плане, износостойкая вставка 5 может быть выполнена в виде квадрата (см. фиг. 5), трапеции (см. фиг. 6), прямоугольника (см. фиг. 8), а также в виде сочетания трапеции и сегмента круга (см. фиг. 7) или сочетания двух прямоугольников (см. фиг. 9). Поперечное сечение вставок 5 может быть, в частности, в виде прямоугольника (см. фиг. 10) или трапеции (см. фиг. 11). Также, поперечное сечение вставок может быть представлено как сочетание таких фигур как прямоугольник и сегмент круга (см. фиг. 12); трапеция и сегмент круга (см. фиг. 13); сегмент круга, прямоугольник и сегмент круга (см. фиг. 14); сегмент круга, трапеция и сегмент круга (см. фиг. 15); треугольник, прямоугольник и сегмент круга (см. фиг. 16). Для повышения технологичности, грани описанных выше фигур, составляющих очертание вставки, могут быть сопряжены по линиям перехода, представляющим из себя отрезки прямой и/или дуги окружности величина радиуса которой лежит в диапазоне от 0,1 до 5 мм. Между установленной в тело лопатки вставкой и дном паза может оставаться небольшой зазор образующий технологическая полость 6 (см. фиг. 10).
Подбойка шпалоподбивочной машины работает следующим образом.
После установки шпалоподбивочной машины в положение подбивки балласта под шпалами (не показано) при заглублении подбойки в балласт усилия сопротивления последнего воздействуют, в основном, на стороны лопатки и на ее вершину, где установлен наконечник 3. Лопатка 2 может быть выполнена в поперечном сечении в форме клина, что не только снижает сопротивление заглублению подбойки, но и обеспечивает предварительное смещение частиц балласта.
При подъеме подбоек из балласта, после окончания рабочего цикла машины, происходит износ верхней части лопатки 2. Для повышения ресурса работы подбоек путем снижения скорости износа лопатки при ее извлечении из балласта, в верхних углах лопатки 2 выполнены пазы с установленными в них износостойким вставками 5. При работе лопатки вставка будет изнашиваться вместе с телом лопатки, а это приблизительно 10-20 мм твердого сплава, причем материал износостойкой вставки будет испытывать только сжимающие нагрузки. В предложенной конструкции не будет существенных усилий сдвига как у напаянных на тело лопатки брусков или валков, а также нивелировано действие изгибающего момента как в случае использования твердосплавных штырей.
Таким образом, предложенное конструктивное выполнение лопатки подбойки с усилением ее верхних углов износостойкими вставками, приводит к повышению ее ресурса.