СПОСОБ ПЕРЕКЛАДКИ РЕЛЬСОВЫХ ПЛЕТЕЙ С ЗАМЕНОЙ РАБОЧЕГО КАНТА, В ТОМ ЧИСЛЕ В КРИВЫХ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
METHOD FOR TRANSPOSITION OF LONG RAILS WITH REPLACEMENT OF WORKING EDGE, ALSO IN CURVES, AND DEVICE FOR METHOD REALISATION

Предлагаемое изобретение относится к области механизации путевого хозяйства железнодорожного транспорта и может быть использовано при производстве ремонтных работ бесстыкового пути.
При эксплуатации пути, в том числе бесстыкового, наблюдается, особенно в кривых, интенсивный боковой износ рабочего канта (обращенного внутрь колеи) головки рельса. С целью ресурсосбережения производится замена рельсовых плетей, в основном, за счет перекладки в наружные нити кривой плетей, снятых с внутренних нитей, и наоборот. Известен способ работ по перекладке рельсовых плетей, выполняемых вручную с помощью небольших переносных порталов с подъемниками. Плети раскрепляются, затем одна из плетей, в несколько приемов за счет перестановки порталов, укладывается внутри колеи, после чего операция с переносом порталов вдоль плети повторяется, и вторая рельсовая плеть поэтапно переносится на место первой. Далее с помощью порталов производится укладка первой рельсовой плети из ее положения внутри колеи на место второй, переставленной на место первой. При этом большую работу необходимо произвести при выравнивании плетей из-за их различной длины по наружной и внутренней нитям.
Известен "Способ перекладки рельсовых плетей бесстыкового пути в криволинейных участках", патент РФ 2112825, Е01В 29/05, при котором для снятия напряжений одну из плетей нагревают, а вторую охлаждают, обеспечивая снижение усилий, прикладываемых к перекладке плетей, выполняемых также вручную.
Известен способ по патенту РФ 2233932, Е01В 29/05 "Способ перекладки рельсовых плетей бесстыкового пути в криволинейных участках и устройство для переукладки рельсовых плетей железнодорожного пути", принятый в качестве прототипа. Способ состоит в том, что раскрепляют перекладываемые рельсовые плети, заряжают рамы для перекладки рельсовых плетей, соединяют эти рамы друг с другом и с подвижной единицей жесткими связями. Рамы опираются на шпалы (подрельсовые площадки) и имеют наверху по два ролика. При зарядке рам рельсы перекрещивают. Под подошву перекладываемых рельсовых плетей устанавливают устройства, уменьшающие силы сопротивления продольным перемещениям рельсовых плетей, прикладывают продольное усилие в направлении от конца перекладки к ее началу к перекладываемой внутренней нити, прикладывают продольное усилие в направлении от начала перекладки к ее концу к перекладываемой наружной нити, перемещают подвижную единицу с соединенными с ней рамами от начала перекладки к ее концу, убирают устройства, уменьшающие силы сопротивления продольным перемещениям рельсовых плетей, и закрепляют переложенные рельсовые плети.
Недостатком известного способа является, во-первых, то, что он применяем только при работе с бесстыковым путем со скреплениями типа КБ, так как применяемые при этом рамы с роликами имеют "салазки", перемещающиеся по подкладкам. При бесподкладочных типах скреплений типа ЖБР, АРС и пр. их применение крайне затруднительно. Кроме того, как показано в статье "Перекладка рельсовых плетей ", авторы: Э.В.Воробьев, А.Л.Анохин, Н.Н.Лысенко, в журнале "Путь и путевое хозяйство" №1, с.12-14, 2002 г., устройство, скользящее по подкладкам, имеет, особенно при работе в кривых, ряд недостатков: быстрый износ опорной части, заклинивание при движении, перекосы и толчки при движении и связанные с ними частые обрывы тягового троса. По этим причинам "салазки" в кривых радиусами менее 1200 м стараются не применять.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности перекладки рельсовых плетей за счет устранения указанных недостатков.
Технический результат достигается тем, что в известном способе перекладки рельсовых плетей с заменой рабочего канта, в том числе в кривых, заключающемся в перекрещивании на размер колеи поднятых на разный уровень по высоте рельсовых плетей с помощью направляющих роликов, размещенных на раме, связанной с подвижной единицей, для перемещения вдоль пути, прикладывании продольных усилий в направлении от начала перекладки к ее концу к переставляемой наружной нити и продольных усилий в направлении от конца перекладки к ее началу к переставляемой внутренней нити, закреплении переложенных рельсовых плетей, каждую плеть поднимают четырьмя парами захватов под головку рельса, каждый из которых выполнен в виде пары противокантовочных роликов, при этом захваты переставляют попарно с помощью силовых механизмов в вертикальной, для создания разного уровня, и горизонтальной, для перекрещивания, плоскостях с таким расчетом, чтобы входящая и выходящая из роликов ветвь рельсовой плети были параллельны пути, при этом рама с размещенными на ней захватами шарнирно закреплена на торце платформы и подвешена на подъемной траверсе перемещающегося вдоль пути, например, путеукладочного крана, а перекладываемые плети опирают на ролики, устанавливаемые в процессе перекладки, для исключения контакта рельсов со шпалами. К переставляемой наружной нити прикладывают дополнительно натяжное усилие в начале плети.
Известно «Устройство для передвижки рельсовых плетей железнодорожного пути» (патент РФ 2048010, кл. Е01В 29/05, 10.11.1995), содержащее первую раму, опирающуюся на опоры, с двумя роликами для передвижки рельсовых плетей, установленными на раме с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства и смещенных относительно друг друга по высоте, по меньшей мере, на величину высоты рельсовой плети, соединенную гибкой связью со второй рамой, опирающейся на опоры, с двумя роликами, установленными с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства, для плавного подъема рельсовых плетей из реборд подкладок, и соединенной гибкой связью с подвижной единицей. Недостатком данного устройства является то, что оно может быть применено только при фиксированном размере колеи.
Известно «Устройство для укладки и перекладки рельсовых плетей железнодорожного пути» (патент РФ 2171870, кл. Е01В 29/05, 26.05.1999, принят за прототип). Устройство содержит две рамы (основную и дополнительную), опирающиеся на опоры и имеющие по два ролика для направления рельсовых плетей, установленных на рамах с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства и смещенных на одной из рам относительно друг друга по высоте не менее высоты рельсовой плети. Рамы устройства имеют установочные отверстия для изменения расстояния между опорами, роликами и установки дополнительных роликов. Ролики установлены на винтовых парах для изменения положения по высоте, кроме того, опоры рам имеют установочные отверстия для установки насадок.
Основной недостаток всех известных аналогов заключается в том, что они в своей конструкции имеют опорные о шпалы тележки. При работе в кривых происходит быстрый износ их опорной части, заклинивание, перекосы тележек и толчки при входе тележек на очередную шпалу.
Необходимо безопорное о шпалы устройство, позволяющее производить перекладку рельсовых плетей без вышеперечисленных недостатков.
Для этого в известном устройстве для перекладки рельсовых плетей с заменой рабочего канта, содержащего раму с установленными на ней, на разной высоте, регулируемые роликовые опоры для перекрещивающихся рельсовых плетей, связанную с подвижной единицей, она шарнирно закреплена на торце платформы, например, путеукладочного крана и подвешена к стреле крана с помощью подъемной траверсы, при этом на раме установлены попарно с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства четыре пары подвижных в горизонтальной и вертикальной плоскостях с помощью силовых механизмов захватов под головку рельса, каждая из которых выполнена в виде пары противокантовочных роликов для подъема и перекрещивания рельсовых плетей, кроме того, в средней части рамы смонтированы тяговые механизмы, например сводящиеся самоцентрирующиеся приводные ролики, для создания продольных усилий в каждой из перекрещивающихся плетей, установленные с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства.
Выполнение рамы единой, безопорной о шпалы, шарнирно закрепленной на торце платформы путеукладочного крана и подвешенной к стреле крана с помощью подъемной траверсы исключает применение тележек с опорными поверхностями о шпалы, а следовательно, их быстрый износ, заклинивание, перекосы и толчки. Установка на раме попарно с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства четырех пар подвижных в горизонтальной и вертикальной плоскостях с помощью силовых механизмов захватов под головку рельса, выполненных в виде пары противокантовочных роликов, для подъема и перекрещивания рельсовых плетей позволяет, за счет подвижности в вертикальной плоскости, произвести плавный подъем и опускание рельсовой плети и, кроме того, обеспечивает разницу в высоте подъема рельсов для возможности их перекрещивания. Подвижность захватов под головку рельса, выполненных в виде пары противокантовочных роликов, подвижных в горизонтальной плоскости дает возможность изогнуть рельсовую плеть таким образом, чтобы входящие и выходящие из крайних роликов рельсы имели нулевой угол в плане относительно рельсов пути, то есть были им параллельны. Учитывая то, что в процессе перекладки, рельсовая плеть, перекладываемая из внутренней нити кривой в наружную, постепенно натягивается, а перекладываемая из наружной во внутреннюю нить, увеличивает свою кривизну между роликами, в средней части рамы смонтированы тяговые механизмы, например сводящиеся самоцентрирующиеся приводные ролики, установленные с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства, для создания продольных усилий в каждой из перекрещивающихся плетей, с помощью которых, по мере необходимости, рельсовая плеть, перекладываемая на наружную нить, подтягивалась к путеукладочному крану, а рельсовая плеть, перекладываемая на внутреннюю нить, отталкивалась от путеукладочного крана.
На фиг.1 показан общий вид устройства для перекладки рельсовых плетей, закрепленного на путеукладочном кране;
на фиг.2 показан в плане общий вид устройства для перекладки рельсовых плетей с взаимным расположением рельсовых плетей, захватов и тяговых механизмов;
на фиг.3 показана роликовая поддержка для рельсов;
на фиг.4 показан захват под головку рельса с противокантовочными роликами;
на фиг.5 показан тяговый механизм с приводными самоцентрирующимися роликами.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
Освобождают от скреплений перекладываемые рельсовые плети. Подводят путеукладочный кран к началу перекладываемых плетей и опускают навешенное на него устройство для перекладки плетей на такое расстояние, чтобы можно было захватить головку рельса захватами с противокантовочными роликами. Подхватывают на расстоянии от начала перекладки в пределах 26-28 метров один из рельсов, например рельс 12, лежащий на наружной нити, под головку захватами 4 и 5, каждый из которых несет пару противокантовочных роликов 17. Приподнимают рельс 12 на размер, превышающий высоту рельса, затем захватом 5 с помощью домкрата 14 поднимают рельс так, чтобы его конец поднялся над шпалами 25, после чего перемещают рельс захватом 5 внутрь колеи так, чтобы конец рельса 12 оказался под захватами 6 и 7, которыми и подхватывают рельс 12 под головку с помощью противокантовочных роликов 17. Затем захватами 5 и 6 изгибают рельс 12 так, чтобы компенсировать возникающий при переносе рельса на параллельную нить угол (h - ширина колеи, размер между крайними захватами 4 и 7 (25 м)). Переставляют таким же образом второй рельс 13 на меньшей высоте с помощью захватов 8, 9, 10 и 11. Опускают захваты 4, 7 и 8, 11 так, чтобы концы рельсовых плетей легли на место и начинают перемещать кран 2 с устройством, укладывая через каждые 20 шпал 25 роликовые поддержки 26 (фиг.3) под рельсы таким образом, чтобы исключить контакт рельсовых плетей с основанием (шпалами). При перекладке в кривых в процессе перемещения крана рельсовая плеть 13, в связи с разницей размеров по внутренней и наружной нитям, переставляемая на наружную нить, натягивается и принимает между захватами 9 и 10 вид, показанный на фиг.2 поз. А, а рельсовая плеть 12, переставляемая с наружной на внутреннюю нить, между захватами 5 и 6 увеличивает свою кривизну и принимает вид, показанный на фиг.2 поз. В. Поэтому в процессе перемещения крана при натяжении рельсовой плети 13 и увеличении кривизны плети 12 включают тяговые механизмы 19, 20. С помощью тягового механизма 20 прикладывают продольные усилия в направлении от конца перекладки к ее началу к переставляемой внутренней нити 13, укладываемой на наружную нить, подтягивают ее к крану, и с помощью тягового механизма 19, прикладывают продольные усилия в направлении от начала перекладки к ее концу к переставляемой наружной нити 12, укладываемой на внутреннюю нить, отталкивают ее от крана. Учитывая, что при отталкивании плети большой длины возможно ее искривление, в начале плети 12, укладываемой на внутреннюю нить, следует дополнительно поставить натяжное устройство. По окончании перекладки рельсовые плети 12 и 13 меняются местами, обращая свои неизношенные канты головок рельсов внутрь колеи (рабочую зону), а изношенные наружу. Таким образом, восстанавливается первоначальное межрельсовое расстояние и вводятся в эксплуатацию неизношенные канты головок рельсов, т.е. происходит замена канта. После завершения перекладки убирают роликовые поддержки и закрепляют переложенные рельсовые плети.
Устройство для перекладки рельсовых плетей со сменой рабочего канта, в том числе в кривых, содержит раму 1, которая шарнирно закреплена на торце платформы путеукладочного крана 2 и подвешена к тележке на стреле крана с помощью подъемной траверсы 3. На раме 1 установлены попарно с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства четыре пары захватов 4, 5, 6, 7 и 8, 9, 10, 11 под головку рельса, предназначенных для подъема и перекрещивания перекладываемых рельсовых плетей 12, 13. Каждый захват имеет возможность перемещаться в вертикальной плоскости с помощью силовых механизмов, например домкратов 14, установленных на кронштейнах 15 рамы 1, и в горизонтальной плоскости - с помощью силовых механизмов 16. Каждый захват содержит пару противокантовочных роликов 17, имеющих возможность разводиться и сводиться под головкой рельса и фиксироваться стопором 18. В средней части рамы смонтированы тяговые механизмы 19 и 20, установленные с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства, для создания продольных усилий в каждой из перекрещивающихся рельсовых плетей 12,13. Каждый тяговый механизм выполнен, например, в виде установленных на рычагах 21 и 22 самоцентрирующихся приводных роликов 23. Рычаги 21 и 22 имеют возможность сводиться и разводиться с помощью силового механизма 24. Для исключения контактов рельсов со шпалами 25 через каждые 20 шпал устанавливают рельсовые поддержки 26. Роликовая поддержка 26 выполнена, например, в виде рамки 27 с плечиками со смонтированным на ней роликом 28 с ребордами (фиг.3).
Перекладка рельсовых плетей со сменой рабочего канта, в том числе в кривых, с помощью предлагаемого устройства производится следующим образом.
Рельсы, подлежащие перекладке, в установленном порядке раскрепляются, и к месту начала работ подводится путеукладочный кран 2 с предлагаемым устройством, рама 1 которого шарнирно закреплена на торце платформы путеукладочного крана 2 и подвешена через подъемную траверсу 3 к стреле крана. Рама 1 с захватами опускается таким образом, чтобы можно было захватить головку рельса. Парой захватов 4 и 5 рельс 12, лежащий на наружной нити, захватывается за голову рельса на расстоянии в пределах 26-28 метров от начала перекладки до крайнего захвата 4. Противокантовочные ролики 17 захватов 4 и 5 замыкаются на рельсе 12 стопорами 18. С помощью домкратов 14 захватами 4 и 5 конец рельса 12 поднимается на высоту, превышающую высоту рельса. При этом захват 5 с помощью домкрата 14 поднимается на большую высоту так, чтобы конец поднимаемого рельса 12 поднялся над шпалой (потерял контакт со шпалой). С помощью силового механизма 16 зажим 5 с рельсом 12 отводится внутрь колеи, благодаря чему свободный конец рельса 12 оказывается под зажимами 6 и 7, которые замыкаются на головке рельса 12. Затем все четыре захвата, 4, 5, 6 и 7 поднимают на такую высоту, чтобы под удерживаемым рельсом 12 мог разместиться второй переставляемый рельс 13. Зажимы 5 и 6 устанавливаются с помощью силового механизма 16 таким образом, чтобы выходящие из них концы рельса 12 оказались параллельными рельсам пути (оси колеи) и чтобы ликвидировать угол, показанный на фиг.2. Второй рельс 13, лежащий на внутренней нити, аналогичным образом захватывается захватами 8, 9, 10 и 11, поднимается над шпалами, размещаясь под рельсом 12. Устройство краном перемещается вдоль пути, рельсовые плети 12 и 13 меняются местами. Для исключения контактов рельсов со шпалами 25 через каждые 20 шпал устанавливают рельсовые поддержки 26, рамка 27 которой плечиками размещается на двух соседних шпалах 25 (фиг.3). В процессе перемещения крана вдоль пути при натяжении рельсовой плети 13 и увеличении кривизны плети 12 включают тяговые механизмы 19, 20. С помощью тягового механизма 20 прикладывают продольные усилия в направлении от конца перекладки к ее началу к переставляемой внутренней нити 13, укладываемой на наружную нить, подтягивают ее к крану и с помощью тягового механизма 19 прикладывают продольные усилия в направлении от начала перекладки к ее концу к переставляемой наружной нити 12, укладываемой на внутреннюю нить, отталкивают ее от крана. Учитывая, что при отталкивании плети большой длины возможно ее искривление, в начале плети 12, укладываемой на внутреннюю нить, следует дополнительно поставить натяжное устройство (не показано). После завершения перекладки убирают роликовые поддержки 25 и закрепляют переложенные рельсовые плети 12 и 13. Таким образом, использование безопорного о шпалы устройства, позволяет производить перекладку рельсовых плетей с вводом в эксплуатацию неизношенных кантов головок рельсов без недостатков, связанных с применением опорных о шпалы тележек, - быстрый износ опорной части, заклинивание при движении, перекосы и толчки при движении и связанные с ними частые обрывы тягового троса, что повышает эффективность перекладки рельсовых плетей.