RU2199620C2

RU2199620C2 - Ballast cleaner screen

Info

Publication number: RU2199620C2
Application number: RU2001101632A
Authority: RU
Inventors: Ю.З. Тарасов; Ю.И. Морозов; Э.Р. Кредер; В.И. Гагаев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Тулажелдормаш"
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2003-02-27

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: invention relates to processes of ballast cleaning and devices for repair and reconstruction of tracks. Proposed ballast cleaner screen contains inclined duct and with sides and screen, supports in form of shock absorbers, and vibration exciter including at least to vibrators spaced over width of duct. Vibration exciter is furnished with drive placed within the limits of duct and including at least one motor with speed meter, propeller shaft, differential and two axle-shafts with clutch members. Each vibrator is provided vibratory shaft with mating clutch member, housing and unbalance regulator. Housings of vibrators are coupled with duct through cross beam in contact with sides of duct for displacement and fixing along longitudinal axis. At least one additional screen is installed on duct under main screen. Size of screen meshes of each additional screen are made to pass clean crushed stone. At least one of screens is made arch-shaped. Invention provides possibility of maximum use of overall width of ballast cleaner. EFFECT: increased capacity of cleaner screen and improved quality of ballast cleaning from litter. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к технологии очистки балласта и устройствам для ремонта и восстановления железнодорожного пути. The invention relates to the field of railway transport, and in particular to ballast cleaning technology and devices for repairing and restoring a railway track.

По прочностным характеристикам лучшим балластом является щебеночный. Но недостаток его - большой объем пустот в балластной призме, который может достигать 40%. Заполнение пустот засорителями приводит к потере дренирующих свойств щебеночного балласта, в результате чего он перестает выполнять свои функции. Засорение щебеночного балласта сыпучими грузами приводит к увеличению затрат труда на текущее содержание пути на 30% и более, уменьшению срока службы отдельных элементов верхнего строения, сокращению сроков между ремонтами пути, снижению эффективности использования на текущем содержании выправочно-подбивочно-рихтовочных машин, так как при загрязненности щебня более 15-30% качество их работы резко падает, и т.п. По этой причине очистка щебеночного балласта имеет первостепенное значение [Технология механизации и автоматизации путевых работ: Учеб. для вузов. / Под ред. Э.В. Воробьева, К.Н Дьякова. - М.: Транспорт, 1996, с.68]. By strength characteristics, crushed stone is the best ballast. But its disadvantage is a large volume of voids in the ballast, which can reach 40%. Filling the voids with weeds leads to the loss of drainage properties of crushed stone ballast, as a result of which it ceases to fulfill its functions. Clogging of crushed stone ballast with bulk cargo leads to an increase in labor costs for the current maintenance of the track by 30% or more, a decrease in the service life of individual elements of the upper structure, a reduction in the time between repair of the track, and a decrease in the efficiency of use of straightening and tamping-straightening machines at the current maintenance, since more than 15-30% pollution of crushed stone; the quality of their work drops sharply, etc. For this reason, the cleaning of ballast ballast is of paramount importance [Technology of mechanization and automation of track work: Textbook. for universities. / Ed. E.V. Vorobyev, K.N.Dyakova. - M .: Transport, 1996, p.68].

Известен грохот, содержащий короб с ситом, опоры в виде амортизаторов и стоек и возбудитель колебаний, выполненный в виде трехвального вибратора, при этом валы вибратора разнесены вдоль короба [Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 1119740, В 07 В 1/40, опубл. 23.10.1984, Бюл. 39]. A known screen containing a box with a sieve, supports in the form of shock absorbers and racks and an exciter of vibrations made in the form of a three-shaft vibrator, while the vibrator shafts are spaced along the box [Description of the invention to the USSR author's certificate 1119740, 07 V 1/40, publ. 10/23/1984, Bull. 39].

Такая конструкция грохота обеспечивает повышенную производительность и динамическую уравновешенность, однако его применение на щебнеочистительных машинах затруднено из-за того, что габариты машины ограничены по ширине, а в этом габарите помимо грохота должен поместиться и его привод. Таким образом, "узкий" грохот не сможет обеспечить требуемую производительность щебнеочистительной машины без ущерба качеству отделения засорителей от чистого щебня. This design of the screen provides increased productivity and dynamic balance, however, its use on gravel cleaning machines is difficult due to the fact that the dimensions of the machine are limited in width, and in addition to the screen, its drive must also fit. Thus, the "narrow" screen will not be able to provide the required performance of the gravel cleaning machine without compromising the quality of separation of weeds from clean gravel.

Известен грохот балластоочистительной (щебнеочистительной) машины [Описание изобретения к патенту РФ 2128755, Е 01 В 27/11, опубл. 10.04.1999, Бюл. 10]. Грохот машины содержит короб с боковинами и ситом, опоры, выполненные в виде амортизаторов, и возбудитель колебаний, расположенный на продольной оси машины. Known roar ballasting (gravel cleaning) machine [Description of the invention to the patent of the Russian Federation 2128755, E 01 B 27/11, publ. 04/10/1999, Bull. 10]. The crash of the machine contains a box with sidewalls and a sieve, supports made in the form of shock absorbers, and a vibration exciter located on the longitudinal axis of the machine.

Недостатком грохота такой конструкции является то, что при повышенной влажности балласта или больших подачах его на сито возникают трудности с обеспечением необходимой производительности и качественным отделением засорителей от чистого щебня, что ограничивает технологические возможности устройства. The disadvantage of a screen of this design is that with increased humidity of the ballast or high feeds to the sieve, it is difficult to ensure the necessary performance and high-quality separation of weeds from clean gravel, which limits the technological capabilities of the device.

Известно устройство для вибрации отливок для отделения от них формованных материалов (аналог грохота щебнеочистительной машины) [Описание изобретения к патенту GB 1502085, В 07 В 1/40, опубл. 22.02.1978]. Такой грохот содержит короб с боковинами и ситом, опоры, выполненные в виде амортизаторов, и возбудитель колебаний, включающий по меньшей мере два разнесенных по ширине короба вибратора. A device is known for vibration of castings for separating molded materials from them (an analog of the screening of a gravel cleaning machine) [Description of the invention to patent GB 1502085, 07 V 1/40, publ. 02.22.1978]. Such a screen contains a box with sidewalls and a sieve, supports made in the form of shock absorbers, and an exciter of vibrations, including at least two vibrator boxes spaced across the width of the box.

Специфика работы железнодорожных щебнеочистительных машин делает затруднительным использование данного грохота на движущейся платформе в нестационарных условиях (связанных, например, с периодическими перекосами короба на радиусных участках пути и др.), повышенной влажности и больших производительностях, что характеризует технологические возможности известного устройства как ограниченные. The specifics of the operation of railway crushed stone cleaning machines makes it difficult to use this screen on a moving platform in unsteady conditions (associated, for example, with periodic distortions of the box on radius sections of the track, etc.), high humidity and high productivity, which characterizes the technological capabilities of the known device as limited.

Задача, решаемая изобретением, заключается в расширении технологических возможностей известного грохота за счет обеспечения его работоспособности в нестационарных условиях эксплуатации. The problem solved by the invention is to expand the technological capabilities of the known screen by ensuring its performance in non-stationary operating conditions.

Техническим результатом будет дальнейшее увеличение производительности грохота щебнеочистительной машины и улучшение качества очистки щебеночного балласта от засорителей. Дополнительным результатом будет обеспечение возможности максимального использования габарита щебнеочистительной машины по ширине. The technical result will be a further increase in the performance of the screening of a rubble-cleaning machine and an improvement in the quality of cleaning ballast ballast from weeds. An additional result will be the provision of the maximum possible use of the size of the rubble machine in width.

Для решения поставленной задачи в грохоте, содержащем наклонный короб с боковинами и ситом, опоры, выполненные в виде амортизаторов, и возбудитель колебаний, включающий по меньшей мере два разнесенных по ширине короба вибратора, возбудитель колебаний снабжен приводом, выполненным не выходящим за габарит по ширине короба и включающим по меньшей мере один двигатель с устройством для изменения скорости вращения, карданным валом, дифференциалом и двумя полуосями с полумуфтами, каждый вибратор включает вибровал с ответной полумуфтой, корпус и регулятор дебаланса, при этом корпуса вибраторов связаны с коробом через поперечную балку, контактирующую с его боковинами с возможностью смещения и фиксации вдоль его продольной оси, на коробе установлено по меньшей мере одно дополнительное сито, расположенное над основным, а размеры ячеек каждого дополнительного сита выполнены с возможностью прохода чистого щебня. To solve the problem in a screen containing an inclined box with sidewalls and a sieve, supports made in the form of shock absorbers, and an exciter of vibrations, including at least two vibrator boxes spaced across the width, the oscillator is equipped with a drive that does not go beyond the overall width of the box and including at least one engine with a device for changing the rotation speed, a cardan shaft, a differential and two half shafts with half couplings, each vibrator includes a vibrated with a response half coupling, housing and an unbalance regulator, while the vibrator bodies are connected to the box through a transverse beam in contact with its sidewalls with the possibility of displacement and fixing along its longitudinal axis, at least one additional sieve located above the main sieve is installed on the box, and the mesh sizes of each additional sieve are made with the possibility of passage of clean rubble.

Кроме этого, по меньшей мере одно из сит выполнено арочным. In addition, at least one of the sieves is arched.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид грохота; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1. The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the screen; figure 2 is a section aa of figure 1.

Грохот щебнеочистительной машины содержит наклонный короб 1 с боковинами 2 и ситом 3, опоры 4, выполненные в виде амортизаторов, и возбудитель 5 колебаний, включающий по меньшей мере два разнесенных по ширине короба 1 вибратора 6. Каждый вибратор 6 включает вибровал 7 с полумуфтой 8, корпус 9 и регулятор 10 дебаланса, при этом каждый корпус 9 вибратора 6 связан с коробом 1 через поперечную балку 11, контактирующую с его боковинами 2 с возможностью смещения и фиксации вдоль его продольной оси. Возбудитель 5 колебаний снабжен приводом, выполненным не выходящим за габарит по ширине короба 1, при этом привод включает по меньшей мере один двигатель 12 с устройством 13 для изменения скорости вращения, карданным валом 14, дифференциалом 15 и двумя полуосями 16 с полумуфтами 8. Дополнительно грохот снабжен по меньшей мере одним ситом 17, расположенным над основным ситом 3, при этом размеры ячеек каждого дополнительного сита 17 (а также, как показано на чертеже, дополнительного сита 18) выполнены с возможностью прохода чистого щебня. Для увеличения жесткости и увеличения площади сеющей поверхности сита 3 и дополнительных сит 17 и 18 последние выполнены арочными. The crash of a rubble-cleaning machine contains an inclined box 1 with sidewalls 2 and a sieve 3, supports 4 made in the form of shock absorbers, and an exciter 5, including at least two vibrator 6 spaced apart across the width of the box 1. Each vibrator 6 includes a vibrator 7 with a coupling half 8, the housing 9 and the unbalance regulator 10, while each housing 9 of the vibrator 6 is connected to the box 1 through a transverse beam 11 in contact with its sidewalls 2 with the possibility of displacement and fixing along its longitudinal axis. The causative agent 5 of the oscillations is equipped with a drive made not exceeding the overall width of the duct 1, while the drive includes at least one engine 12 with a device 13 for changing the rotation speed, a driveshaft 14, a differential 15 and two half shafts 16 with half couplings 8. Additionally, the screen equipped with at least one sieve 17 located above the main sieve 3, while the cell sizes of each additional sieve 17 (as well as, as shown in the drawing, additional sieve 18) are made with the possibility of passage of clean gravel. To increase rigidity and increase the area of the sowing surface of the sieve 3 and additional sieves 17 and 18, the latter are made arched.

Грохот работает следующим образом. The roar works as follows.

Для приведения грохота в рабочее состояние включают двигатель 12, который передает крутящий момент на устройство 13 для изменения скорости вращения и далее через карданный вал 14 на дифференциал 15. Полуоси 16 дифференциала 15 связаны через полумуфты 8 с вибровалами 7, установленными в корпусах 9, которые, в свою очередь, связаны с коробом 1. После того, как грохот включен, в его загрузочную часть 19 при помощи конвейера (не показан) поступает загрязненный щебеночный балласт. To bring the screen to working condition, the engine 12 is turned on, which transmits torque to the device 13 for changing the rotation speed and then through the driveshaft 14 to the differential 15. The half-axles 16 of the differential 15 are connected through half-couplings 8 to the vibration shafts 7 installed in the housings 9, which, in turn, they are connected with the box 1. After the screen is turned on, contaminated ballast ballast enters its loading part 19 by means of a conveyor (not shown).

Подлежащий очистке на грохоте щебеночный балласт представляет собой (в том числе слежавшуюся) смесь чистого щебня и засорителей. Засорителями принято считать мелкие частицы разрушенного (изношенного) щебня, частицы инородных веществ, поступающие в путь из проезжающих грузовых вагонов, и другие случайные предметы (преимущественно разнообразные бутылки, металлические изделия, остатки шпал, отходы древесины и т.д.). The ballast ballast to be cleaned on a screen is a (including caked) mixture of pure ballast and weeds. Weeds are considered to be small particles of crushed (worn out) gravel, particles of foreign substances coming into the way from passing freight cars, and other random objects (mainly a variety of bottles, metal products, the remains of sleepers, wood waste, etc.).

При прохождении балласта через дополнительные сита 18 и 17 происходит отделение наиболее крупных предметов и происходит разрушение слежавшихся кусков. С сита 17 на сито 3 поступает практически подготовленный материал. Процесс отделения засорителей происходит в условиях, когда грохот, включая сита 3, 17 и 18, совершает вынужденные колебания. Колебания формируют при помощи двух вибраторов 6, которые разнесены по ширине короба 1. Значительная ширина сит 3, 17 и 18 требует именно такой конструкции возбудителя 5 колебаний, так как в этом случае требуется меньше энергии на привод вибраторов 6. В зависимости от степени влажности балласта и величины сил сцепления между его составляющими всегда существует возможность индивидуальной настройки каждого вибратора 6 на необходимую в этих случаях частоту и амплитуду. When the ballast passes through additional sieves 18 and 17, the separation of the largest objects occurs and the packed pieces are destroyed. From sieve 17 to sieve 3 comes almost prepared material. The process of separation of weeds occurs under conditions when the screen, including sieves 3, 17 and 18, makes forced oscillations. Oscillations are formed using two vibrators 6, which are spaced along the width of the duct 1. A significant width of the screens 3, 17 and 18 requires just such a design of the exciter 5, since in this case less energy is required to drive the vibrators 6. Depending on the degree of humidity of the ballast and the magnitude of the adhesion forces between its components, there is always the possibility of individual adjustment of each vibrator 6 to the frequency and amplitude necessary in these cases.

Амплитуду колебаний настраивают при помощи регулятора 10 дебаланса, а частоту - при помощи устройства 13 (так называемой коробки передач) для изменения скорости вращения двигателя 12. Такой подход позволяет значительно снизить величину угла текучести балласта, а угол наклона грохота ограничить стационарной величиной, например 15^o, которая впоследствии не будет изменяться в зависимости от изменения физических параметров балласта. Это в какой-то степени упростит конструкцию грохота.The oscillation amplitude is adjusted using the unbalance regulator 10, and the frequency using the device 13 (the so-called gearbox) to change the rotation speed of the engine 12. This approach can significantly reduce the value of the ballast flow angle, and limit the angle of the screen to a stationary value, for example 15 ^o , which subsequently will not change depending on changes in the physical parameters of the ballast. This will somewhat simplify the design of the screen.

Не исключены случаи, когда грохот может забиться переувлажненным балластом, например, путем образования неразрушающихся сводов, заглинивания отверстий сит 3, 17, 18 и т.д. Для этого в грохоте предусмотрен форсированный режим работы двигателя 12 (например, двухскоростного асинхронного электродвигателя). При включении такого режима происходит скачкообразное изменение частоты колебаний, следствием чего является разрушение сводов и налипшей глины, интенсивное разделение балласта на чистый щебень и засорители, после чего автоматически или вручную включается обычный режим работы двигателя 12. Cases are not excluded when the screen may become clogged with waterlogged ballast, for example, by the formation of non-destructible arches, zamliniya holes of sieves 3, 17, 18, etc. For this purpose, a forced operation mode of the engine 12 is provided in the screen (for example, a two-speed asynchronous electric motor). When this mode is switched on, an abrupt change in the frequency of oscillations occurs, which results in the destruction of arches and adhering clay, intensive separation of the ballast into clean rubble and weeds, after which the normal operation of the engine 12 is automatically or manually switched on.

Арочная конструкция сит 3, 17 и 18 (но преимущественно сита 3) обеспечивает им необходимую жесткость. Их способность гасить вибрацию короба сводится к минимуму, а следовательно, они с большим эффектом передают колебания щебеночному балласту, следствием чего является улучшенное качество очистки, в том числе и переувлажненного материала. Кроме этого, арочная конструкция сит 3, 17 и 18 увеличивает площадь сеющей поверхности. The arched construction of screens 3, 17 and 18 (but mainly screens 3) provides them with the necessary rigidity. Their ability to dampen the vibration of the duct is minimized, and therefore, they transmit vibrations to the gravel ballast with great effect, which results in improved cleaning quality, including waterlogged material. In addition, the arched construction of screens 3, 17 and 18 increases the area of the sowing surface.

Следует отметить, что количество разнесенных по ширине короба 1 вибраторов 6 определяется необходимой производительностью грохота. Практически их количество можно ограничить двумя, при этом надо подобрать место расположения поперечной балки 11 на боковинах 2. It should be noted that the number of vibrators 6 spaced across the width of the box 1 is determined by the required performance of the screen. In practice, their number can be limited to two, while it is necessary to choose the location of the transverse beam 11 on the sidewalls 2.

В результате использования изобретения достигается увеличение производительности грохота щебнеочистительной машины и улучшение качества очистки щебеночного балласта от засорителей. Вписанный в габарит железной дороги грохот симметричной конструкции позволяет осуществлять очистку переувлажненного щебня, что расширяет пределы работоспособности щебнеочистительных машин. As a result of the use of the invention, an increase in the productivity of the screening of a gravel cleaning machine and an improvement in the quality of cleaning ballast ballast from weeds are achieved. A rumble of a symmetrical design, inscribed in the railway gauge, allows for the cleaning of waterlogged gravel, which extends the operability limits of gravel cleaning machines.

Claims

1. The crash of a rubble-cleaning machine, comprising an inclined box with sidewalls and a sieve, supports made in the form of shock absorbers, and a vibration exciter, including at least two vibrator boxes spaced across the width, characterized in that the vibration exciter is provided with a drive made not exceeding the size across the width of the box and including at least one engine with a device for measuring rotation speed, a cardan shaft, a differential and two half shafts with half couplings, each vibrator includes vibrated with a reciprocal floor with a coupling, a body and an unbalance regulator, while the vibrator bodies are connected to the box through a transverse beam contacting its sidewalls with the possibility of displacement and fixing along its longitudinal axis, at least one additional sieve is located on the box, located above the main one, and the cell sizes of each additional sieve made with the possibility of passage of clean gravel.

2. The screen according to claim 1, characterized in that at least one of the screens is made arched.