Лопатка подбойки

Полезная модель относится к железнодорожной технике и представляет собой лопатку подбойки для использования в выправочно-подбивочно-рихтовочных машинах, лопатка является элементом конструкции подбойки (рабочего органа шпалоподбивочной машины), которая применяется для подбивки балласта железнодорожного пути, уплотнения щебня под шпалами при укладке и ремонте железнодорожных путей.
Подбойки используются в абразивной среде при больших вибрационных нагрузках, в результате чего быстро изнашиваются. Подбойки состоят из штока (стержня) и лопатки. Проблемой в области производства и применения подбоек является поиск решений, позволяющих увеличить износостойкость подбойки, а, следовательно, и срок ее службы. Износостойкость подбойки зависит как от конструкции штока, так и от конструкции ее лопатки. Для увеличения прочности и износостойкости лопатки ее упрочняют в основном с помощью закрепления на ней износостойкого материала, чаще всего в виде твердосплавных пластин. Таких решений множество. Так, известны конструкции подбоек по патенту US 5261763, опубликованному 16.11.1993г., по заявке РСТ/US 1990/002370, опубликованной 15.11.1990г.,  по патенту на изобретение RU 2232839 опубликованному 20.07.2004г. Указанные подбойки содержат шток, укрепленную на нем лопатку, оснащенную в разных ее частях упрочняющими элементами в виде износостойкого материала или твердосплавных пластин.
Известна конструкция лопатки подбойки по патенту на полезную модель RU 86194, опубликованному 27.08.2009г. Лопатка подбойки содержит твердосплавные пластины на ее передней и задней поверхностях, корпус выполнен из легированной стали, твердосплавные пластины, расположенные на передней и задней поверхностях корпуса, выполнены прямоугольной формы, при этом профиль пластин на передней поверхности имеет каплевидную форму, широкая нижняя часть которого образует замок с твердосплавными пластинами задней поверхности лопатки, причем твердосплавные пластины одинаковой ширины 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.
Недостатками указанных устройств является ненадежное крепление упрочняющих элементов к телу лопатки подбойки. Между твердосплавными пластинами, имеющими сечение в форме прямоугольника, при размещении на плоскостях лопатки подбойки остаются зазоры, в которых проступает мягкий припой. Это место является местом ускоренного абразивного износа, откуда начинается разрушение облицованной поверхности лопатки подбойки.
Устройство по патенту RU 86194 является наиболее близким аналогом  полезной модели и принято в качестве прототипа.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание лопатки подбойки увеличенной износостойкости с целью снижения интенсивности износа и увеличения срока ее службы.
Техническим результатом полезной модели является увеличение прочности крепления твердосплавных пластин на лопатке подбойки, увеличение износостойкости лопатки подбойки.
Для достижения технического результата в лопатке подбойки, состоящей из тела лопатки, облицованного твердосплавными пластинами, согласно полезной модели твердосплавные пластины ряда, примыкающего к ряду лобовых V-образных пластин на тыльной стороне лопатки, выполнены в виде параллелепипеда с боковыми гранями в форме параллелограмма.
Применение на тыльной стороне лопатки твердосплавных пластин в виде параллелепипеда с боковыми гранями в форме параллелограмма позволяет устанавливать ряды пластин без зазоров между лобовыми V-образными пластинами и пластинами первого ряда на тыльной стороне лопатки и без зазоров между пластинами первого и второго рядов на тыльной стороне лопатки. В результате отсутствия зазоров между пластинами происходит более плотное их прилегание к телу лопатки, что исключает вероятность ускоренного абразивного износа лопатки, а, следовательно, уменьшается интенсивность износа лопатки и увеличивается ее износостойкость.
Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Лопатка подбойки может быть изготовлена с помощью стандартного оборудования и технологий, и найдет применение в железнодорожной технике для использования в выправочно-подбивочно-рихтовочных (шпалоподбивочных) машинах для подбивки балласта железнодорожного пути, уплотнения щебня под шпалами при укладке и ремонте железнодорожных путей, а, следовательно, соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена лопатка подбойки, вид сбоку, на фиг. 2 – лопатка подбойки, увеличенный участок I, на фиг. 3 – лопатка подбойки, увеличенный участок I для аналогов.
Лопатка подбойки состоит из тела лопатки 1, облицованного упрочняющими элементами в виде твердосплавных пластин 2 и 3, расположенных рядами на тыльной стороне лопатки, и твердосплавных пластин 4, расположенных рядами на конце лопатки. Лобовые пластины 4, расположенные на конце лопатки, имеют V-образную форму, при этом сторона, предназначенная для стыковки с пластинами 2, имеет скос, выполненный под углом α. Пластины 2 выполнены в виде параллелепипеда с боковыми гранями в форме параллелограмма. В частном случае выполнения грани пластин 4, предназначенные для стыковки с пластинами 2, отформованы под тем же углом α, что и грани пластин 2. Под твердосплавными пластинами 2,3,4 расположен слой припоя 5, с помощью которого пластины крепятся к телу лопатки 1.
Пример выполнения полезной модели.
Лопатка подбойки состоит из тела лопатки 1, облицованного упрочняющими элементами в виде твердосплавных пластин 2 и 3, расположенных на тыльной стороне лопатки, и твердосплавных пластин 4, расположенных на конце лопатки. Лобовые пластины 4 имеют V-образную форму, при этом сторона, предназначенная для стыковки с пластинами 2, имеет скос, выполненный под углом α. Пластины 2 выполнены в виде параллелепипеда с боковыми гранями в форме параллелограмма. Грани пластин 4, предназначенные для стыковки с пластинами 2, отформованы под тем же углом α, что и грани пластин 2. Пластины 2 в сечении имеют углы при вершинах α =64-65° и ß =115-116° соответственно.
Под твердосплавными пластинами 2,3,4 расположен слой припоя 5, с помощью которого пластины крепятся к телу лопатки 1.
Упрочняющие элементы 2, 3, 4 выполнены из твердосплава ВК-8 (карбид вольфрама).
Работа лопатки подбойки осуществляется следующим образом. Во время работы подбивочный блок машины с рычагами и закрепленными на нем подбойками заглубляется в балласт на заданную глубину. В процессе подбивки балласта подбойки перемещаются выправочно-подбивочно-рихтовочной (шпалоподбивочной) машиной. Во время работы подбойки происходит контактирование лопатки со щебнем подшпального балласта. При эксплуатации подбоек с лопатками, на которых твердосплавные пластины были выполнены как указано выше, наблюдалось снижение интенсивности износа лопаток и увеличение срока их службы за счет более прочного крепления твердосплавных пластин к телу лопатки, вследствие отсутствия зазоров между облицовочными пластинами.
Использование предлагаемой лопатки подбойки позволяет повысить ресурс лопаток подбоек, а, следовательно, и подбоек в целом, увеличить протяженность подбитого пути за счет повышения износостойкости, прочности лопатки подбойки, и, в результате  повысить качество путевых работ.