Результат интеллектуальной деятельности: УПЛОТНИТЕЛЬНО-ПОДБИВОЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ БАЛЛАСТА РЕЛЬСОВОГО ПУТИ

Изобретение относится к устройствам для строительства, содержания и ремонта рельсовых путей, в частности к конструкциям инструментов для уплотнения балласта рельсовых путей.

Известен уплотнительно-подбивочный инструмент, в виде закрепленного в вибрационном приспособлении стержня, нижний конец которого представляет собой уплотняющую вертикальную лопатку, над которой расположена горизонтальная трамбующая плита, жестко закрепленная на стержне (см. п. Швейцарии №501107 по кл. Е 01 В 27/16, заявл. 9.01.69, опубл. 15.02.71 "Устройство для подбивки железнодорожного пути").

Данный инструмент наряду с горизонтальным обжатием балласта, которое осуществляет вибрирующая уплотняющая лопатка, обеспечивает вертикальное обжатие, которое создает трамбующая плита, действующая как вибрирующий штамп. Однако жесткое закрепление трамбующей плиты на стержне препятствует заглублению инструмента в балласт, что приводит к уплотнению балласта в малых объемах (не превышающих размеры лопатки с трамбующей плитой), и не позволяет обеспечить достаточную степень и равномерность уплотнения балласта.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранным в качестве прототипа является уплотнительно-подбивочный инструмент для балласта рельсового пути, содержащий закрепленный в вибрационном приспособлении стержень, нижний конец которого выполнен в виде уплотнительной лопатки, и трамбующую плиту, закрепленную на стержне посредством упругой подвески с возможностью перемещения над лопаткой (см. п. РФ на полезную модель №33127 по кл. Е 01 B 27/16 заявл. 17.06.03, опубл. 09.10.03 "Уплотнительно-подбивочный инструмент для балласта рельсового пути").

Данный инструмент недостаточно активно воздействует на обрабатываемый балласт, что не позволяет достигнуть требуемой степени уплотнения и производительности обработки балласта.

Задачей настоящего изобретения является улучшение качества уплотнения балласта.

Техническим результатом, получаемым при реализации изобретения, является увеличение объема и степени уплотнения балласта за один цикл работы инструмента.

Указанная задача решается за счет того, что в известном уплотнительно-подбивочном инструменте для балласта рельсового пути, содержащем закрепленный в вибрационном приспособлении стержень, нижний конец которого выполнен в виде уплотнительной лопатки, и трамбующую плиту, закрепленную на стержне посредством упругой подвески с возможностью перемещения над лопаткой, согласно изобретению трамбующая плита выполнена с выступом на ее верхней поверхности, упругая подвеска представляет собой, по крайней мере, один элемент с дугообразным поперечным сечением из полосы упругого материала, свободные ветви которого закреплены на выступе трамбующей плиты, а петлеобразная часть - на стержне, при этом лопатка снабжена поперечными ребрами, которые выполнены в виде пластин с клиновидной нижней частью, жестко закрепленных на лопатке так, что верхняя часть пластины охватывает лопатку с боков, а ее клиновидная часть расположена ниже лопатки.

Стержень уплотнительно-подбивочного инструмента может быть выполнен со сквозным пазом, а петлеобразная часть дугообразного элемента закреплена в верхней части сквозного паза стержня.

На внутренней поверхности стенок паза стержня ниже места крепления дугообразного элемента могут быть выполнены упоры, установленные с возможностью взаимодействия с выступом на верхней поверхности трамбующей плиты.

Нижняя часть наружной поверхности свободных ветвей дугообразного элемента может быть снабжена, по крайней мере, двумя накладками из листового материала, первая из которых имеет меньшую жесткость, чем вторая, и охватывает дугообразный элемент не менее, чем на 1,5 высоты выступа на трамбующей плите, а вторая, расположенная поверх первой, охватывает дугообразный элемент не менее, чем на высоту выступа на трамбующей плите.

Нижняя часть наружной поверхности свободных ветвей дугообразного элемента может быть снабжена одной накладкой из листового материала, имеющего переменную по высоте жесткость, причем жесткость листового материала в нижней части накладки превышает его жесткость в верхней части накладки.

Нижняя поверхность трамбующей плиты вдоль кромок, параллельных плоскости лопатки, может быть снабжена выступами, которые жестко закреплены в промежутках между ребрами лопатки.

Вдоль верхней кромки лопатки может быть приварен профиль, толщина которого превышает толщину верхней кромки лопатки не менее чем в 1,5 раза.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый уплотнительно-подбивочный инструмент неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям новизна и изобретательский уровень.

Уплотнительно-подбивочный инструмент может быть изготовлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, и широко использован при уплотнении балласта рельсового пути, т.е. является промышленно применимым.

Выполнение лопатки с поперечными ребрами, имеющими клиновидную нижнюю часть, позволяет разрыхлить балласт перед внедрением в него лопатки, а закрепление трамбующей плиты заявляемым образом позволяет воздействовать на балласт не только за счет собственного веса трамбующей плиты, но и за счет дополнительного упругого поджатия, обеспечиваемого дугообразным элементом из полосы упругого материала. Степень упругого поджатия может быть усилена за счет снабжения нижней части упругого элемента накладками из листового материала или дополнительно усилена за счет жесткого нажима сверху, передаваемого от упоров, установленных в верхней части сквозного паза тела стержня на выступ, расположенный на верхней поверхности трамбующей плиты. Выполнение нижней части трамбующей плиты с выступами вдоль кромок, параллельных плоскости лопатки, позволяет с одной стороны защитить трамбующую плиту от износа, а с другой стороны обеспечивает такое положение трамбующей плиты в момент внедрения лопатки в балласт, при котором она стремится к положению лопатки.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:

фиг.1 - уплотнительно-подбивочный инструмент для балласта рельсового пути, вид спереди;

фиг.2 - уплотнительно-подбивочный инструмент для балласта рельсового пути, вид сбоку.

Уплотнительно-подбивочный инструмент для балласта рельсового пути содержит стержень 1, закрепленный в вибрационном приспособлении 2. В качестве вибрационного приспособления 2 могут быть использованы поворотные рычаги шпалоподбивочного или уплотнительного агрегата. Нижний конец стержня 1 выполнен в виде уплотнительной лопатки 3. Над лопаткой 3 с возможностью перемещения относительно нее расположена трамбующая плита 4. Трамбующая плита 4 закреплена в сквозном пазу 5 стержня 1 посредством элемента 6 с дугообразным поперечным сечением из упругого материала, например, резиновой полосы (длина полосы 500 мм, ширина полосы 200 мм, толщина полосы 10 мм). Сквозной паз 5 в стержне 1 расположен так, что его стенки 7 перпендикулярны плоскости лопатки 3. На верхней поверхности трамбующей плиты 4 выполнен выступ. Этот выступ конструктивно представляет собой две стойки 8, наваренные на верхней поверхности трамбующей плиты 4 так, что они располагаются вдоль боковых кромок трамбующей плиты 4, параллельных стенкам 7 сквозного паза 5 стержня 1. Верхняя петлеобразная часть 9 дугообразного элемента 6 закреплена в верхней части сквозного паза 5 стержня 1 посредством болта 10. Нижние свободные ветви 11 дугообразного элемента 6 закреплены посредством болтов (на чертеже не обозначены) на стойках 8 трамбующей плиты 4.

Лопатка 3 снабжена поперечными ребрами, которые выполнены в виде пластин 12. Верхняя кромка лопатки 3 усилена за счет цилиндрического профиля 13, приваренного к лопатке 3 и нижней части стенок 7 сквозного паза 5 стержня 1. Пластины 12 лопатки 3 выполнены с клиновидной нижней частью (угол клина составляет 30-45°) и приварены к лопатке 3 так, что клиновидная часть пластин 12 расположена ниже лопатки 3, а верхняя часть охватывает лопатку 3 с боков, плавно сужаясь до размеров нижней части стенок 7 сквозного паза 5 стержня 1 или цилиндрического профиля 13.

На внутренней поверхности стенок 7 сквозного паза 5 стержня 1 ниже места крепления петлеобразной части 10 дугообразного элемента 6 выполнены упоры 14. Конструктивно упоры 14 представляют собой бруски, приваренные к внутренней поверхности стенок 7 так, что нижний торец бруска 14 имеет возможность взаимодействия с верхней поверхностью стоек 8.

Нижняя часть наружной поверхности свободных ветвей 11 дугообразного элемента 6 снабжена накладками из стальных листов. Первая накладка 15 выполнена из листа толщиной 1 мм и имеет жесткость, меньшую, чем вторая накладка 16, которая выполнена из листа толщиной 3 мм. Накладка 15 примыкает к дугообразному элементу 6 и охватывает его не менее чем на высоту, превышающую высоту стойки 8 1,5 раза, а накладка 16, примыкающая снаружи к накладке 15, охватывает дугообразный элемент 6 на высоту не менее высоты стойки 8.

Нижняя поверхность трамбующей плиты 4 вдоль кромок, параллельных плоскости лопатки 3, снабжена защитными выступами 17, которые выполнены в виде отрезков цилиндрического профиля. Защитные выступы 17 приварены вдоль кромок лопатки 3 так, что они располагаются между пластинами 12 лопатки 3 и ориентированы образующей вдоль кромок трамбующей плиты 4.

Уплотнительно-подбивочный инструмент для балласта рельсового пути работает следующим образом.

Инструмент устанавливают на шпалоподбивочном или уплотнительном агрегате, располагают в межшпальном пространстве рельсового пути и производят принудительное заглубление вибрирующей лопатки в балласт. В балластный слой вначале заглубляют, разрыхляя его, клиновидную часть пластин 12 лопатки 3, а затем и саму лопатку 3, которая легко погружается в уже разрыхленный балластный слой на требуемую глубину и воздействует сразу на большой объем балласта, передавая на него колебания в горизонтальной плоскости. При этом трамбующая плита 4 остается на поверхности балласта и воздействует как вибрирующий штамп. Трамбующая плита 4 воздействует на балласт не только за счет собственного веса, который может составлять более 2-3 кг, но и за счет упругого поджатия, обеспечиваемого обладающим значительной жесткостью дугообразным элементом 6, а в случае необходимости и за счет жесткого нажима от упоров 14 на стойки 8, закрепленные на верхней поверхности трамбующей плиты 4.

Таким образом, очевидно, что по сравнению с прототипом заявляемый уплотнительно-подбивочный инструмент увеличивает объем балласта, уплотняемого за один цикл работы инструмента, и степень его уплотнения.