СПОСОБ ПОДБИВКИ И СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ, ШПАЛОПОДБИВОЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF RAIL TRACK TAMPING AND STABILISING AND TIE-TAMPER TO THIS END

Изобретение касается способа подбивки и стабилизации рельсового пути и относится преимущественно к выправочно-подбивочно-рихтовочным машинам циклического и непрерывно-циклического действия.
Известно, что уплотнение балласта выправочно-подбивочно-рихтовочными машинами, в том числе и непрерывного способа ремонта, не обеспечивает устойчивость рельсошпальной решетки к поездной нагрузке. В первые дни эксплуатации неизбежно возникают деформации, которые приводят к отклонениям от проектного положения пути в продольном, поперечном профиле и в плане.
Известен способ подбивки и стабилизации железнодорожного пути, когда рельсы поднимают временно в заданное положение (выше проектного) и подбивают поэтапно, а затем придают рельсошпальной решетке вибрационные движения в горизонтальном и вертикальном направлении и нагружают вертикальной силой позади подбитого пути, чтобы получить нужную осадку и переместить путь в проектное («0») положение (см. патент US 5172635).
Известен также способ подбивки и стабилизации (см. патент RU №2143512, 6E01B 27/20), заключающийся в том, что путь поднимают на отметку выше проектной, поэтапно подбивают, затем прижимают позади подбитого участка к балласту вертикальной силой и опускают в заданное положение, причем вертикальную нагрузку вначале автоматически повышают до значения осадки, а затем уменьшают до значения разгрузки.
Недостатками имеющихся решений являются: низкая точность установки пути в проектное положение из-за взаимного влияния друг на друга контрольно-измерительных систем стабилизирующего транспортного средства и машины и несовпадении по времени и месту зоны подбивки и зоны осадки пути. Кроме того, осадка пути должна проводиться только при непрерывном передвижении (для исключения вертикальной просадки пути в месте останова) и поэтому при использовании машин циклического действия необходимо вначале при первом проезде приподнять путь, а затем вторично проехать его (без остановок) при постоянно включенном стабилизирующем средстве. Из-за этого производительность установки снижается в два раза.
Для устранения этих недостатков вертикальную нагрузку для осадки прикладывают в зоне подбивки к подбиваемой шпале в период времени с начала подъемки подбивочного органа до начала его перемещения к следующей шпале. Кроме того, в конструкции шпалоподбивочной машины привод создания вертикальной нагрузки на балласт размещен на раме машины (а не на раме стабилизирующего средства). При этом привод создания вертикальной нагрузки на балласт может быть размещен на подвижной раме подбивочного органа (блока), на нижней балке подвижной рамы (в которой размещен подбивочный блок с возможностью вертикального в ней перемещения) по вертикальной оси симметрии подбивочного блока.
Конструкция предлагаемого устройства значительно упрощена и не содержит отдельное транспортное стабилизирующее средство, включающее в себя раму, тележки, контрольно-измерительную систему, сложный стабилизирующий агрегат.
Привод для осадки пути размещен на раме самой машины. Возможна установка его на нижней балке подвижной рамы по оси симметрии подбивочного блока. Конструкция в этом случае максимально компактная, а гидроцилиндр осадки (прижима к балласту) размещен над подбиваемой шпалой. Придания горизонтальных колебаний (которые расшатывают крепления, значительно снижают точность работы контрольно-измерительной системы, воздействуют на ранее выправленный участок пути и приводят к его просадке) рельсошпальной решетке не требуется, так как величина вертикальной силы для осадки пути составляет не менее 35-100 т и значительно превышает реальную силу, максимально возможную от воздействия колес подвижного состава с учетом и статической, и динамической составляющей. Поэтому, после расчетной переподъемки (одинаковой для обоих рельсов) пути, например, на 2-15 мм, в этом же месте, где произведена подбивка, после окончания сжима подбоек, сразу включают гидроцилиндр осадки, который за время подъемки подбивочного блока возвращает рельсы в «0» положение и уплотняет балласт под только что подбитой шпалой до значения, существенно большего, чем это происходит от поездной нагрузки. Поэтому при эксплуатации устойчивое положение рельсов не изменится от воздействия колес подвижного состава. Точность выправки высокая, так как поднимают и стабилизируют (прижимают) путь в одном и том же месте во время цикла выправки по сигналу контрольно-измерительной системы самой выправочно-подбивочно-рихтовочной машины, точность работы которой (системы) наиболее высокая.
Благодаря совмещению во времени подъемки подбивочного органа и прижима рельсов к балласту, выполнение действий по стабилизации пути не уменьшает общую производительность машины и она остается максимально высокой. Возможно выполнение функции привода осадки не специально предназначенным для этой цели звеном (например, гидроцилиндром), а уже имеющимся в изделии подъемно-рихтовочным устройством (ПРУ) путем включения его гидроцилиндров подъемки на прижим рельсов к балласту во время подъема уплотняющих органов (подбивочных блоков). Расстояние между ПРУ и подбивочным органом составляет обычно не более 1 м, и поэтому жесткость рельсошпальной решетки позволяет на таком небольшом плече передать от ПРУ на балласт значительные усилия, достаточные для эффективного уплотнения балласта непосредственно под подбиваемой шпалой.
На чертеже изображена машина для реализации предложенного способа выправки. Работает изделие следующим образом. Включают привод 1 и подъезжают к первой шпале. Опускают вниз подбивочные блоки (правый и левый) 2 и 3 и производят подбивку и выправку пути. Причем рельсы поднимают на 2-25 мм выше проектного («0») уровня. После окончания сжима (подбойки подошли вплотную к шпале) включают подъем подбивочных блоков и включают гидроцилиндры 4, 5, которые прижимают рельсошпальную решетку к балласту. Время работы, величину усилия опускания правого и левого рельсов от действия гидроцилиндров 4, 5 регулируют для обеспечения установки пути в проектное положение за время от окончания сжима до начала перемещения подбивочных блоков на один шаг, до следующей зоны выправки. Значение прижимного усилия составляет 35-100 т и более. Во время включения гидроцилиндров 4, 5 подвижные рамы 6, 7 (внутри которых подбивочные блоки могут перемещаться вертикально вверх-вниз, а сами рамы 6, 7 вместе с блоками 2, 3 могут перемещаться поперек пути) представляют собой жесткую опору для передачи усилий от приводов гидроцилиндров 4, 5. После подъема подбивочных блоков в верхнее положение, отключают гидроцилиндры (правый, левый) прижима 4, 5, включают механизм передвижения 1 и переезжают к следующей шпале. Управляют выправкой, величиной заданной переподъемки, установкой в проектное положение с помощью сигналов контрольно-измерительной системы 8, передаваемых на исполнительные органы (гидроцилиндры) подъемно-рихтовочного-(стабилизирующего) устройства 9. Машина содержит раму 10, опирающуюся на ходовые тележки 11.
Применение данного изобретения позволяет повысить производительность, значительно упростить конструкцию устройства для стабилизации рельсового пути, совместить в одном узле, например, подбивочном блоке функции подбивки и дополнительного силового уплотнения балласта вертикальной силой, или использовать для этой цели (стабилизации пути) подъемно-рихтовочное устройство (ПРУ) машины путем включения подъемных гидроцилиндров на прижим шпальной решетки к балласту.