RU2043449C1

RU2043449C1 - Track packing machine

Info

Publication number: RU2043449C1
Authority: RU
Inventors: С.Л. Заярный; В.С. Ноткин
Original assignee: Калужское производственное объединение путевых машин и гидроприводов "Калугапутьмаш"
Priority date: 1992-05-05
Filing date: 1992-05-05
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: construction and repairing of railroad track. SUBSTANCE: machine has a frame, being supported by running cars, track packing units, mounted on the frame with possibility of lifting and descending by drive mechanisms along vertical guides. Each track packing unit includes a housing, working tools and vibrating pulsator. The working tools of each unit are mounted on its housing with the aid of a beam, arranged in the housing with possibility of limited rotation around a vertical axis. Each vibrating pulsator includes a tubular spring, whose one end is secured to the beam and whose other end is connected with respective working tool. Cavities of tubular springs, arranged by skew-symmetry fashion relative to the vertical axis, are mutually connected in pairs and joined with a distributor for alternative feeding of working liquid into the pairs of cavities. EFFECT: enhanced structure of the machine. 6 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам подбивочных агрегатов шпалоподбивочных машин. The invention relates to devices for tamping units of tamping machines.

Известна шпалоподбивочная машина, содержащая опирающуюся на ходовые тележки раму, смонтированные на ней с возможностью подъема и опускания приводами шпалоподбивочные агрегаты, каждый из которых состоит из соединенного с соответствующим из указанных приводов корпуса, рабочих инструментов, смонтированных на корпусе, вибропульсаторов, соединенных с рабочими инструментами и включающих в себя гидросистему с распределителями. Known tamper machine containing a frame based on running trolleys mounted on it with the possibility of raising and lowering drives tamper units, each of which consists of a housing connected to the corresponding drive, working tools mounted on the housing, vibration pulsators connected to the working tools and including a hydraulic system with distributors.

В известной машине находится большое количество подверженных износу поверхностей гидроцилиндров и шарниров, а также большое количество пускорегулирующей гидравлической аппаратуры системы управления, что усложняет ее конструкцию и требует более мощной энергетической установки. In the known machine there is a large number of exposed surfaces of hydraulic cylinders and hinges, as well as a large number of ballast hydraulic equipment of the control system, which complicates its design and requires a more powerful power plant.

Техническим результатом заявленной машины является упрощение конструкции, снижение энергопотребления рабочих органов, а также достижение более высокой частоты вибрации рабочих органов. The technical result of the claimed machine is to simplify the design, reduce energy consumption of the working bodies, as well as achieving a higher vibration frequency of the working bodies.

Указанный технический результат достигается тем, что в шпалоподбивочной машине, содержащей опирающуюся на ходовые тележки раму, смонтированные на ней с возможностью подъема и опускания приводами шпалоподбивочные агрегаты, каждый из которых состоит из соединенного с соответствующим из указанных приводов корпуса, рабочих инструментов, смонтированных на корпусе, вибропульсаторов, соединенных с рабочими инструментами и включающих в себя гидросистему с распределителями, рабочие инструменты каждого шпалоподбивочного агрегата смонтированы на соответствующем корпусе при помощи балки, установленной на корпусе с возможностью ограниченного поворота вокруг вертикальной оси, каждый вибропульсатор включает в себя трубчатую пружину, один конец которой прикреплен к балке, а второй соединен с соответствующим рабочим инструментом, при этом полости трубчатых пружин, расположенных кососимметрично относительно указанной вертикальной оси, попарно сообщены между собой и соединены с соответствующим распределителем для поочередной подачи рабочей жидкости в указанные пары полостей, а шпалоподбивочные агрегаты смонтированы на раме при помощи вертикальных направляющих. The specified technical result is achieved by the fact that in a tamping machine comprising a frame supported by running trolleys, tamping units mounted on it with the possibility of raising and lowering the drives, each of which consists of a housing connected to the corresponding drive, mounted on the housing, vibratory pulsators connected to working tools and including a hydraulic system with distributors, working tools of each tamping unit mounted each on the corresponding housing using a beam mounted on the housing with the possibility of limited rotation around the vertical axis, each vibratory pulsator includes a tubular spring, one end of which is attached to the beam, and the second is connected to the corresponding working tool, while the cavity of the tubular springs are located obliquely symmetrically relative to the specified vertical axis, pairwise communicated with each other and connected to the appropriate distributor for alternately supplying the working fluid to the specified pairs of the cavity And the tamping units are mounted on the frame by means of vertical guides.

Кроме этого, корпус и балка связаны между собой упругими элементами, распределитель смонтирован в вертикальной оси и выполнен в виде золотникового вращающегося распределителя, при этом оси вращения балки и золотника совпадают, или распределитель выполнен электрогидравлическим, а пара трубчатых пружин, расположенная с одной из сторон от вертикальной плоскости симметрии шпалоподбивочного агрегата, выполнена за одно целое с общим основанием для прикрепления к балке и с разобщенными внутренними полостями. In addition, the housing and the beam are interconnected by elastic elements, the distributor is mounted in a vertical axis and made in the form of a spool-type rotary distributor, while the axis of rotation of the beam and the spool coincide, or the distributor is electro-hydraulic, and a pair of tubular springs located on one side of the vertical plane of symmetry of the tamping unit, made in one piece with a common base for attachment to the beam and with disconnected internal cavities.

На фиг.1 изображена предлагаемая шпалоподбивочная машина, общий вид; на фиг. 2 шпалоподбивочный агрегат, главный вид; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 узел I на фиг.4; на фиг.6 сечение В-В на фиг.4; на фиг.7 разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.8 вариант выполнения трубчатых пружин; на фиг.9 гидравлическая схема привода шпалоподбивочного агрегата. Figure 1 shows the proposed tamping machine, General view; in FIG. 2 tamping unit, main view; figure 3 section aa in figure 2; in Fig.4 a section bB in Fig.2; in Fig.5 node I in Fig.4; figure 6 section bb in figure 4; in Fig.7 section GG in Fig.4; Fig.8 embodiment of the tubular springs; Fig.9 hydraulic circuit drive tamper unit.

Шпалоподбивочная машина содержит несущую раму 1, опирающуюся на ходовые тележки 2 и 3. На несущей раме 1 с возможностью перемещения в поперечном направлении установлена рама 4. На раме 4 установлен шпалоподбивочный агрегат 5 с возможностью перемещения по направляющим в вертикальном направлении посредством гидроцилиндра 7 подъема и опускания. Гидроцилиндр 7 управляется распределителем 8, который соединен трубопроводами с масляным баком 9 и насосом 10. Распределитель 11, установленный на шпалоподбивочном агрегате, соединенный посредством трубопровода с масляным баком 9 и гидромотором 12, образует гидросистему возбуждения шпалоподбивочного агрегата. The tamping machine comprises a supporting frame 1, which is supported by running trolleys 2 and 3. On the supporting frame 1, a frame 4 is mounted with the possibility of moving in the transverse direction. A tamping unit 5 is mounted on the frame 4 with the possibility of moving along the rails in the vertical direction by means of a raising and lowering hydraulic cylinder 7 . The hydraulic cylinder 7 is controlled by a distributor 8, which is connected by pipelines to the oil tank 9 and the pump 10. The distributor 11 mounted on the tamper unit, connected by a pipeline to the oil tank 9 and the hydraulic motor 12, forms a hydraulic system for exciting the tamper unit.

Шпалоподбивочный агрегат 5 состоит из корпуса 13, установленного с возможностью перемещения по направляющим 6 в вертикальном направлении. С корпусом 13 посредством вертикальной оси 14 соединена балка 15 с возможностью ограниченного поворота относительно вертикальной оси 14. Между корпусом 13 и балкой 15 установлены упругие элементы 16, обеспечивающие восприятие вертикальных нагрузок, возникающих при заглублении шпалоподбивочного агрегата, и беспрепятственный поворот балки 15 в пределах максимальной амплитуды ее крутильных колебаний относительно вертикальной оси 14. The tamper unit 5 consists of a housing 13 mounted for movement along the rails 6 in the vertical direction. A beam 15 is connected to the housing 13 by means of a vertical axis 14 with the possibility of limited rotation relative to the vertical axis 14. Between the housing 13 and the beam 15, elastic elements 16 are installed, which ensure the perception of vertical loads arising from deepening of the tamping unit, and unimpeded rotation of the beam 15 within the maximum amplitude its torsional vibrations relative to the vertical axis 14.

На балке 15 установлены вибропульсаторы 17 и 18, выполненные в виде трубчатых пружин, на концах которых установлены рабочие инструменты 19. Внутренние полости трубчатых пружин 17 и 18 связаны с распределителем 11 и соединены между собой посредством каналов 20 и 21 попарно кососимметрично относительно вертикальной оси 14. В качестве распределителя может быть использован сервовентиль, золотниковый распределитель с приводом от электро- или гидродвигателя, клапан-пульсатор и т.д. Vibration pulsators 17 and 18 are installed on the beam 15, made in the form of tubular springs, at the ends of which working tools 19 are installed. The internal cavities of the tubular springs 17 and 18 are connected to the distributor 11 and are interconnected via channels 20 and 21 in pairs obliquely symmetrical with respect to the vertical axis 14. A servoventil, a spool valve driven by an electric or hydraulic motor, a pulsating valve, etc. can be used as a distributor.

Пара трубчатых пружин, расположенных по одну сторону от вертикальной плоскости симметрии шпалоподбивочного агрегата (фиг.5), может быть выполнена за одно целое с общим основанием с двумя разобщенными внутренними полостями. A pair of tubular springs located on one side of the vertical plane of symmetry of the tamping unit (Fig. 5) can be made integrally with a common base with two disconnected internal cavities.

Работает шпалоподбивочный агрегат следующим образом. Works tamping unit as follows.

Рабочая жидкость от гидромотора 12 по трубопроводу поступает к распределителю (фиг. 4), где она преобразуется в пульсирующий поток и по каналам 20 нагнетается во внутренние полости пары трубчатых пружин 17, расположенных кососимметрично относительно вертикальной оси 14. При этом трубчатые пружины деформируются таким образом, что их кривизна уменьшается. В результате рабочий инструмент, закрепленный на концах трубчатых пружин, получает некоторое перемещение и в случае его взаимодействия с балластом возникает крутящий момент, воздействующий на балку 15 и стремящийся повернуть ее в направлении против вращения часовой стрелки. Одновременно внутренние полости другой пары трубчатых пружин 18 посредством каналов 21 соединены со сливом. The working fluid from the hydraulic motor 12 through the pipeline enters the distributor (Fig. 4), where it is converted into a pulsating flow and is pumped through the channels 20 into the internal cavities of a pair of tubular springs 17 located obliquely with respect to the vertical axis 14. At the same time, the tubular springs are deformed in such a way that their curvature decreases. As a result, the working tool, mounted on the ends of the tubular springs, receives some movement and, if it interacts with the ballast, a torque arises that acts on the beam 15 and tends to turn it counterclockwise. At the same time, the internal cavities of another pair of tubular springs 18 are connected to the drain via channels 21.

В следующем рабочем цикле рабочая жидкость от гидромотора 12 по трубопроводу поступает к распределителю 11 и после его срабатывания (фиг.5) по каналам 21 нагнетается во внутренние полости трубчатых пружин 18, расположенных кососимметрично относительно вертикальной оси 14. В это время внутренние полости пары трубчатых пружин 17 соединены со сливом. Т.е. в результате переключения распределителя 11 давление рабочей жидкости деформирует трубчатые пружины в обратном направлении, что в случае взаимодействия рабочего инструмента с балластом приводит к возникновению крутящего момента, воздействующего на балку 15 и стремящегося повернуть ее в направлении против часовой стрелки. In the next working cycle, the working fluid from the hydraulic motor 12 is piped to the distributor 11 and, after its operation (Fig. 5), is pumped through channels 21 into the internal cavities of the tubular springs 18 located obliquely with respect to the vertical axis 14. At this time, the internal cavities of the pair of tubular springs 17 are connected to the drain. Those. as a result of switching the distributor 11, the pressure of the working fluid deforms the tubular springs in the opposite direction, which in the case of interaction of the working tool with the ballast leads to a torque acting on the beam 15 and tending to turn it counterclockwise.

Таким образом, в случае взаимодействия рабочего инструмента с балластом в результате работы распределителя 11 происходит попеременное закручивание балки 15 шпалоподбивочного агрегата по и против направления вращения часовой стрелки. Это приводит к возникновению двухмассовой колебательной системы, в которой одна масса является распределенной и включает в себя рабочий инструмент и присоединенную массу балласта, податливым элементом колебательной системы являются трубчатые пружины 17 и 18, а второй массой является балка 15 шпалоподбивочного агрегата. При возбуждении вибраций без соприкосновения с балластом (перед внедрением в балласт) наибольшую амплитуду получают рабочие инструменты, так как их масса значительно меньше массы корпуса. При заглублении рабочих инструментов в балласт амплитуда колебаний начинает уменьшаться вследствие наличия сопротивления балласта и влияния присоединительной массы. Это приводит к увеличению колебаний балки, которая, имея значительно большую, чем рабочие инструменты, массу, накапливает при этом значительную энергию, которую затем передает на балласт через реактивные усилия, возникающие в зоне контакта рабочих инструментов с балластом, и используется для совершения полезной работы по перемещению и уплотнению балласта. Thus, in the case of the interaction of the working tool with the ballast as a result of the operation of the distributor 11, the beam 15 of the tamper assembly is alternately twisted in and against the clockwise direction of rotation. This leads to the emergence of a two-mass oscillatory system in which one mass is distributed and includes a working tool and an attached mass of ballast, tubular springs 17 and 18 are a malleable element of the oscillatory system, and the beam 15 of the tamper unit is the second mass. When vibrations are excited without contact with the ballast (before being introduced into the ballast), the greatest amplitude is obtained by working tools, since their mass is much less than the mass of the body. When deepening working tools in the ballast, the amplitude of the oscillations begins to decrease due to the presence of ballast resistance and the influence of the connecting mass. This leads to an increase in the beam vibrations, which, having a much larger mass than the working tools, accumulates significant energy, which then transfers to the ballast through the reactive forces arising in the contact zone of the working tools with the ballast, and is used to perform useful work on the movement and compaction of the ballast.

При работе на путях легкого типа число трубчатых пружин 17 и 18 и рабочих инструментов 19 может быть уменьшено до двух. When working on light tracks, the number of tubular springs 17 and 18 and the working tools 19 can be reduced to two.

Распределитель 11 в соответствии с сигналом, задаваемым блоком 22 управления, занимает одно из трех положений: перекрытие, подача рабочей жидкости в одну пару трубчатых пружин при одновременном сливе из другой пары и обратное направление движения рабочей жидкости. В результате соседние рабочие инструменты колеблются в противофазе. Гидроаккумуляторы 23 и 24 служат для уменьшения гидравлических ударов и улучшения работы всей гидросистемы (фиг.9). Указанная гидросистема позволяет изменять частоту пульсации рабочей жидкости и возбуждать как вынужденные, так и резонансные колебания, при которых увеличивается КПД всего шпалоподбивочного агрегата. The distributor 11 in accordance with the signal set by the control unit 22, occupies one of three positions: overlap, the supply of working fluid in one pair of tubular springs while draining from another pair and the reverse direction of movement of the working fluid. As a result, adjacent working tools oscillate in antiphase. Hydraulic accumulators 23 and 24 are used to reduce hydraulic shocks and improve the operation of the entire hydraulic system (Fig.9). The specified hydraulic system allows you to change the frequency of the pulsation of the working fluid and to excite both forced and resonant vibrations, at which the efficiency of the entire tamping unit increases.

Claims

1. A BEARING MACHINE, comprising a frame supported by running trolleys, mounted on it with the possibility of raising and lowering the drives by the tamping units, each of which consists of a housing connected to the drive, working tools mounted on the housing, vibration pulsators connected to the working tools and including a hydraulic system with distributors, characterized in that the working tools of each tamper unit are mounted on a suitable housing with alky mounted on the housing with limited rotation around the vertical axis, each vibratory pulsator includes a tubular spring, one end of which is attached to the beam and the other connected to the corresponding working tool, while the cavity of the tubular springs located obliquely with respect to the specified vertical axis, in pairs communicated with each other and connected to the appropriate distributor for alternately supplying the working fluid to the indicated pairs of cavities, and the tamping units are mounted s on the frame using vertical guides.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the housing and the beam are interconnected by elastic elements.

3. The machine according to claim 1, characterized in that the distributor is mounted in a vertical axis.

4. The machine according to claim 1, characterized in that the distributor is a spool rotary distributor, and the axis of rotation of the beam and the spool of the distributor are the same.

5. The machine according to claim 1, characterized in that the distributor is electro-hydraulic.

6. The machine according to claim 1, characterized in that every two tubular springs located on one side of the vertical plane of symmetry of the tamper unit are made in one piece with a common base for attachment to the beam and with disconnected internal cavities.