Результат интеллектуальной деятельности: Машина для планировки откосов с механизмом активной вырезки поверхностного слоя

Машина для планировки откосов с механизмом активной вырезки поверхностного слоя (далее - планировщик откосов) относится к железнодорожной области техники, а конкретно к специальным путевым машинам, работающим с грунтом при обустройстве железнодорожного пути.

По уровню техники планировщик откосов относится к комплексу устройств, предназначенных для выравнивания поверхности откосов балластной призмы и формирования обочины и бровки земляного полотна железнодорожного пути. Данное предложение является промышленно применимым, так как при конструировании планировщика откосов использовались известные в мировой технике конструктивные элементы, способы и приемы.

Из сведений об уровне техники существующих аналогичных машин, предназначенных для планировки откосов балластной призмы, срезки и планировки откосов выемок и насыпей, известна специализированная путевая машина «Струг-снегоочиститель» (модели СС-1, СС-М, СС-3). Наиболее совершенной машиной является СС-3.

Кроме этого, известно устройство «Рабочий орган каналоочистительной машины» RU №2335603, содержащее отвал с плужной поверхностью, из-под передней кромки которой выступают приводные фрезы, выполняющие функцию рыхления.

Данные технические решения послужили аналогами к предложенному устройству планировщика откосов.

Недостатком конструкции выбранных аналогов является то, что при работе «Струга-снегоочистителя» при планировке откоса возникает большое сопротивление движению машины от накапливаемого грунта на отвале, в результате чего появляется опасный реактивный момент, который может привести к сходу машины с рельсового пути. А при работе устройства «Рабочий орган каналоочистительной машины» (RU №2335603) после рыхления грунта, производимого приводными фрезами, сопротивление движению машины уменьшается, но все же остается значительным, так как накапливание грунта на плужной поверхности отвала не устраняется.

Предлагаемый планировщик откосов состоит из корпуса, установленного на несущей раме, имеющей ходовые тележки на железнодорожном ходу. К несущей раме через вертикальную ось крепится рама шарнирного типа для подвески отвала, позволяющая перемещать его в вертикальном направлении и в боковом - горизонтальном. Сам отвал установлен на оси, перпендикулярной плоскости откоса земляного полотна. Эта ось находится в кронштейне, который жестко закреплен на крайней стойке шарнирной рамы.

Отвал имеет приводную баровую цепь, одна ветвь которой – нижняя, расположена на передней кромке плужной части отвала, а вторая – верхняя, находится за отвалом вне рабочей зоны. На торцах отвала расположены звездочки цепи, одна из которых - ведущая с приводом - расположена в верхней части отвала, то есть над бровкой земляного полотна, а вторая – обводная, находится в нижней части отвала в зоне поверхности откоса.

Перемещения отвала вокруг оси, перпендикулярной плоскости откоса, в вертикальном направлении и в боковом от оси пути обеспечиваются гидроцилиндрами, шарнирно закрепленными соответственно на раме подвески отвала и на несущей раме. Эти цилиндры переводят отвал из транспортного положения в рабочее и после выполнения планировочных работ осуществляют обратный перевод отвала из рабочего положения в габарит транспортного положения.

Данное техническое решение дает возможность производить планировку и выравнивание откосов, обходя опоры контактной сети, не создавая мест скопления грунта, благодаря возможности отклонения отвала на необходимый угол в плоскости откоса вокруг оси поворота, перпендикулярной этой плоскости.

Предлагаемый способ позволит обеспечить высокую производительность работы машины за счет того, что приводная баровая цепь при движении выполняет функцию рыхления грунта и перемещает основную массу грунта вниз по откосу. Это обстоятельство позволит значительно уменьшить сопротивление движению машины, а значит, уменьшить и реактивный момент, влияющий на общую устойчивость. При этом появится возможность для увеличения скорости перемещения машины.

Техническим результатом при использовании предлагаемой конструкции планировщика откосов является снижение величины сопротивления движению машины, а также массы рабочих органов, повышение устойчивости машины, появление возможности планировки откосов с обходом опор контактной сети, кроме того, сокращается время производства работ.

Как следствие достигаемого технического результата, общественно-полезным эффектом при использовании предлагаемой конструкции планировщика откосов является устранение опасных факторов и снижение травматизма, связанных с нахождением на откосе спецтехники (бульдозеров, грейдеров), вероятность опрокидывания которой на наклонной поверхности при совершении различных маневров весьма велика.

Технический результат от использования планировщика откосов достигается за счет специальной конструкции устройства, которое в своем составе содержит следующее:

рама несущая - 1, ось крепления шарнирной рамы подвески отвала - 2, шарнирная рама - 3, крайняя стойка шарнирной рамы - 4, ось крепления отвала - 5, кронштейн крепления отвала - 6, отвал - 7, нижняя ветвь баровой цепи - 8, верхняя ветвь баровой цепи - 9, плужная часть отвала - 10, ведущая звездочка с приводом - 11, обводная звездочка - 12, цилиндр привода шарнирной рамы - 13, цилиндр вертикального перемещения отвала - 14, цилиндр поворота отвала - 15.

Техническая сущность предлагаемой конструкции и ее устройство поясняются на рисунках:

Фиг. 1. Общий вид и сечение отвала.

Фиг. 2. Баровая цепь.

Фиг. 3. Вид механизма сверху: а - рабочее положение, б - транспортное положение.

Фиг.4. Шарнирная рама подвески отвала: а - верхнее положение, б -нижнее положение.

В предлагаемой конструкции к раме 1 через вертикальную ось 2 крепится шарнирная рама 3, у которой на крайней стойке 4 жестко закреплен кронштейн 6 с осью 5 отвала 7. В качестве механизма активной вырезки поверхностного слоя применена баровая цепь, нижняя ветвь 8 которой расположена на передней кромке плужной части 10 отвала 7, а верхняя ветвь 9 находится за отвалом вне рабочей зоны. Таким образом, в рабочем положении отвала, при включении привода баровой цепи и движении машины с определенной скоростью, происходит рыхление поверхности откоса земляного полотна и сдвижка лишней части грунта вниз по откосу баровой цепью посредством приводной звездочки 11 и обводной звездочки 12, при этом выравнивается верхняя часть откоса и формируется бровка на определенном расстоянии от оси пути. При подходе к опоре контактной сети отвал 7 при помощи цилиндра 15 поворачивается вокруг оси 5 на определенный угол в плоскости откоса и после прохождения оси опоры возвращается в прежнее положение.

После окончания работ отвал 7 переводится в габарит транспортного положения в следующей последовательности:

- цилиндром 15 отвал поворачивается вокруг оси 5 до упора в шарнирную раму 3;

- цилиндром 14 шарнирная рама 3 переводится в верхнее положение;

- цилиндром 13 шарнирная рама 3 вокруг оси 2 вместе с отвалом поворачивается на определенный угол в габарит транспортного положения.