УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ РЕЛЬСОВ НА ШПАЛЫ
DEVICE FOR MOUNTING RAILS ON SLEEPERS

Предлагаемое изобретение относится к механизации работ по сборке звеньев железнодорожного пути и может быть использовано в звеносборочных линиях для сборки звеньев путевой решетки на производственных базах путевых машинных станций.
В известных звеносборочных линиях для укладки рельсов на подкладки шпал каждая пара рельсов сначала подается на опорные ролики конвейера, а затем продольным перемещением на сборочный участок. Изменение ширины колеи и установка рельсов по наугольнику или с заданным забегом выполняется при помощи винтовых устройств (Э.Т.Лончаков, Б.П.Петровский. Путевые машины для звеносборочных и звеноразборочных работ. - М.: Транспорт, 1984 - с.126-137. Ю.А.Орлов и А.В.Егиазарян. Производственные базы путевых машинных станций. - М.: Транспорт, 1986. - c.22-29. Линия ЗЛЖ-650, конструкции ПКБ Главстроймеханизации; линия "Смолянка ", конструкции ПМС-97; линия ЗЛХ - 500, конструкция ПКТБ ХабИИЖТа; а.с. СССР 442263, Е01В 29/02 Тележка для рельсовых звеньев). Известные линии предназначены для сборки звеньев с железобетонными шпалами, содержат подкладки клеммно-болтового скрепления типа КБ, которые имеют низкую технологичность в отношении автоматизации основных сборочных операций, таких как взаимное ориентирование деталей. Остается трудоемким процесс ориентирования рельсов по подкладкам при укладке их на подкладки шпал на сборочном участке, в связи с чем окончательная их установка производится вручную (с помощью ломиков).
Известно устройство для установки рельсов на подкладки, содержащее шаблон для установки ширины колеи, состоящий из связанных между собой фиксаторов для взаимодействия с подошвой рельса, и упоры для взаимодействия с ребордами подкладок. Устройство обеспечивает точное совмещение подошвы рельса с подрельсовой частью подкладок при укладке рельсов на подкладки шпал (авт. свид. СССР №1361224, Е01В 29/24). При применении известного устройства в звеносборочной линии рельсы укладываются на реборды подкладок шпал собираемого звена, а затем все звено должно переместиться на расстояние, равное его длине, пока весь рельс не пройдет под фиксаторами (клещами) устройства. Таким образом, произойдет удлинение линии на 25 метров. Известное устройство предназначено для работы с железобетонными шпалами, содержащими подкладки клеммно-болтового скрепления типа КБ, и неработоспособно при работе со скреплениями, например типа ЖБР и других.
Известно «Устройство для укладки рельсов на подкладки шпал, преимущественно для звеносборочных линий», пат. 2307886 РФ, Е01В 29/24, состоящее из расположенных по обе стороны звеносборочной линии вдоль собираемого звена домкратов в количестве не менее четырех на каждой стороне, несущих консольные рельсодержатели. Каждый рельсодержатель выполнен в виде наклонной площадки под подошву рельса, смонтированной на консольной балке, установленной на домкрате с возможностью горизонтального перемещения за счет силового механизма. Применение известного устройства в звеносборочной линии позволяет работать как с рельсовыми скреплениями типа КБ-65, так и с рельсовыми скреплениями типа ЖБР, обеспечивая ориентирование каждого рельса по подрельсовой площадке шпалы при сохранении прямолинейного положения рельса при последовательном опускании рельса на шпалы. Известное устройство взято за прототип.
К недостатку известного устройства, применительно к скреплению типа ЖБР, относится то, что при горизонтальном перемещении рельса к реборде упорной скобы, опираясь всей плоскостью подошвы на наклонную поверхность, за счет сил трения при большой массе, рельс давит на реборду упорной скобы с такой большой силой, что может вызвать ее смещение и даже некоторые скобы могут быть вывернуты из своих гнезд в подрельсовой площадке шпалы.
Необходимо устройство для укладки рельсов на шпалы, обеспечивающее помимо точного совмещения подошвы рельса между упорными скобами еще и сравнительно небольшое усилие давления на реборды скоб при этом совмещении.
Для этого в устройстве для установки рельсов на шпалы, преимущественно для звеносборочных линий, состоящем из расположенных по обе стороны звеносборочной линии вдоль собираемого рельсового звена домкратов в количестве не менее четырех с каждой стороны, несущих горизонтально подвижные консольные балки с площадкой под подошву рельса, согласно изобретению на каждой консольной балке смонтирован с возможностью вращения от привода ролик, установленный с возвышением над площадкой под подошву рельса, устройство позволяет, при нахождении нижнего ребра наклоненного рельса в зоне реборды одной из упорных скоб, например скрепления типа ЖБР, и подрельсовой площадки на шпале, верхнему ее ребру находиться выше реборды второй упорной скобы, расположенной под верхним ребром подошвы рельса. Возможно выполнение приводного ролика в виде ролика-эксцентрика.
Применение вращающегося ролика на каждой консольной балке позволяет, производя сдвижку рельса, уменьшить усилие перемещения рельса и, тем самым, оказывать минимальное давление на упорную скобу. Применение вращающегося ролика-эксцентрика, смонтированного на каждой консольной балке, позволяет обеспечить ступенчатое (прерывистое) движение рельса, что, в свою очередь, позволяет более точно регулировать перемещение рельса с минимальным давлением на упорную скобу.
Предлагаемое устройство для установки рельсов на шпалы может быть использовано на звеносборочных линиях как с рельсовыми скреплениями типов ЖБР и АРС, так и с рельсовыми скреплениями типа КБ-65.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 - показан общий вид устройства для установки рельсов на шпалы, расположенного вдоль собираемого звена, в плане;
На фиг.2 - показан вид А на фиг.1, исходное положение консольной балки, несущей приводной ролик, и наклонной площадки под подошву рельса;
На фиг.3 - показано положение рельса после промежуточного опускания консольной балки;
На фиг.4 - показано положение рельса после упора нижнего ребра подошвы рельса в реборду упорной скобы на шпале;
На фиг.5 - показано конечное положение рельса на шпале после окончательного опускания консольной балки;
На фиг.6 - приведена расчетная схема работы приводного ролика;
На фиг.7 - показано положение рельса на наклонной площадке под подошву рельса и исходное положение приводного ролика-эксцентрика;
На фиг.8 - показано положение рельса при повороте ролика-эксцентрика на величину эксцентриситета "е";
На фиг.9 - показано положение рельса после упора нижнего ребра подошвы рельса в реборду упорной скобы на шпале.
Устройство для установки рельсов на шпалы содержит расположенные по обе стороны звеносборочной линии вдоль собираемого рельсового звена 1 домкраты 2 в количестве не менее четырех с каждой стороны, что обеспечивает прямолинейность рельса в горизонтальной и вертикальной плоскостях (фиг.1). Каждый домкрат 2 включает в себя колону 3, установленную на ней направляющую балку 4, перемещаемую вверх и вниз силовым цилиндром 5, консольную балку 6, смонтированную одним концом в направляющей балке 4 и перемещаемую в горизонтальной плоскости силовым цилиндром 7. На свободном конце консольной балки 6 смонтированы площадка 8 для размещения на ней подошвы рельса 9 и приводной ролик 10. Ролик 10 установлен с возвышением "h" над площадкой 8. Величина возвышения "h" позволяет, при нахождении нижнего ребра подошвы наклоненного рельса 9 в зоне реборды одной из упорных скоб 11, например скрепления типа ЖБР, и подрельсовой площадки 12 на шпале 13, верхнему ее ребру находиться выше реборды второй упорной скобы 11, расположенной под верхним ребром подошвы рельса 9. Ролик 10 имеет возможность вращения от привода (не показан). Площадка 8 устанавливается наклонно или горизонтально относительно шпалы 13.
На фиг.7-9 приведен вариант устройства для установки рельсов на шпалы, в котором приводной ролик выполнен в виде ролика-эксцентрика 14 с эксцентриситетом "е". Ролик-эксцентрик 14 имеет возможность вращаться от привода (не показан) и приподнимать рельс 9 на величину эксцентриситета "е".
Устройство для установки рельсов на шпалы работает следующим образом.
1
2
1
2
Рельсы 9 козловым краном укладываются на площадки 8 (наклонные или горизонтальные) консольных балок 6 таким образом, чтобы одно ребро его подошвы размещалось на площадках 8, а сама подошва - на роликах 10 (фиг.3). После этого включаются силовые цилиндры 5, которые перемещают вниз направляющие балки 4, несущие консольные балки 6, до тех пор, пока одна сторона подошвы рельса 9 не дойдет до уровня нижней части реборды одной из упорных скоб 11 на подрельсовой площадке 12 каждой шпалы 13 (фиг.3). Включаются приводы вращения роликов 10 и за счет сил трения рельс 9 смещается до упора нижнего ребра подошвы наклоненного рельса 9 в реборды упорных скоб 11 (фиг.4), при этом второе ребро подошвы рельса 9 находится выше реборд упорных скоб 11, расположенных под верхним ребром подошвы рельса 9. Далее вновь включаются силовые цилиндры 5 на опускание вниз направляющих балок 4 и рельс 9 полностью укладывается между ребордами упорных скоб 11 (фиг.5). Второй рельс 9 на противоположной стороне рельсового звена 1 укладывается на шпалы 13 аналогично. На фиг.6 приведена расчетная схема работы ролика 10 предлагаемого устройства. Рельс 9, лежащий на ролике 10 и одним концом на площадке 8, при весе Q вызывает опорные реакции А и В. Следовательно, при вращении ролика возникает сила Р=А×f, где f - коэффициент трения между роликом и рельсом. Сила сопротивления находится из зависимости R=В×f (для упрощения примем коэффициенты трения равными). Следовательно, движущая сила Т=P-R=f(A-B), или, учитывая плечи опирания (а, b), заменим T=G/(a+b)×(b-a). Анализ этого выражения показывает, что по мере передвижения рельса, т.е. по мере увеличения размера "а" (на фиг.6 аи а), размер "b" остается постоянным (b=b), движущая сила уменьшается, так как в этом случае уменьшается числитель и увеличивается знаменатель. Таким образом, предлагаемое устройство передвигает рельс к упорной скобе 11 с уменьшаемым усилием (при а=b, Т=0), не позволяя последней быть сдвинутой или вывернутой из гнезда в подрельсовой площадке 12 шпалы 13.
При выполнении приводного ролика в виде ролика-эксцентрика 14 устройство для установки рельсов на шпалы работает следующим образом.
Рельсы 9 козловым краном укладываются подошвой на наклонные площадки 8 консольных балок 6 (фиг.7). После этого включаются силовые цилиндры 5, которые перемещают вниз направляющие балки 4, несущие консольные балки 6, до тех пор, пока одна сторона подошвы рельса 9 не дойдет до уровня нижней части реборды одной из упорных скоб 11 на подрельсовой площадке 12 каждой шпалы 13 (фиг.3). Включаются приводы вращения роликов-эксцентриков 14. Вращаясь, ролики-эксцентрики 14 приподнимают рельс 9 на величину эксцентриситета "е" (фиг.8) и за счет сил трения рельс 9 смещается на некоторое расстояние, а за несколько оборотов роликов-эксцентриков 14 - до упора нижнего ребра подошвы наклоненного рельса 9 в реборды упорных скоб 11 (фиг.9). Движение рельса 9 прерывистое. При этом второе ребро подошвы рельса 9 находится выше реборд упорных скоб 11, расположенных под верхним ребром подошвы рельса 9. Далее вновь включаются силовые цилиндры 5 на опускание вниз направляющих балок 4 и рельс 9 полностью укладывается между ребордами упорных скоб 11. Второй рельс 9 на противоположной стороне рельсового звена 1 укладывается на шпалы 13 аналогично.