Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к железнодорожной технике и представляет собой лопатку подбойки для шпалоподбивочных машин, служащих для уплотнения щебня под шпалами при укладке и ремонте железнодорожных путей.
Шпалоподбивочные машины со сменными подбойками известны (см. патент США 5125145, НКИ 29-252, 1992). Лопатки описанных в этом аналоге подбоек не приспособлены для длительной работы. Они быстро изнашиваются в тяжелых условиях работы при больших вибрационных нагрузках в абразивной среде, а частая смена дорогостоящих подбоек существенно удорожает технологический процесс, увеличивает его трудоемкость.
Увеличить срок службы подбоек удается с помощью закрепляемых на лопатке подбойки рабочих пластин, выполненных из сверхтвердых материалов, преимущественно карбида вольфрама. Такого рода лопатка подбойки, содержащая плиту с выемкой на рабочей поверхности и закрепленные в выемке с упором в верхний уступ рабочие пластины нижнего ряда, описана в патенте России 2061816, Е 01 В 27/12,1989.
Целью данного изобретения является существенное по сравнению с указанным аналогом увеличение срока службы лопатки. Это достигается тем, что в лопатке подбойки, содержащей плиту с выемкой на рабочей поверхности и закрепление в выемке с упором в верхний уступ рабочие пластины нижнего ряда, указанные пластины выполнены в поперечном сечении трапецеидальными, расширяющимися к низу, с наклонной тыльной поверхностью и закругленной передней кромкой, верхний край лопатки выполнен с боковыми скосами, ширина скосов по боковым кромкам плиты составляет 0,1-0,4 ширины лопатки, а угол наклона 20-50°, угол наклона тыльной поверхности пластин к рабочей поверхности составляет 1-30°, радиус округления внешних кромок крайних пластин нижнего ряда равен 0,02-0,18, а радиус округления передних кромок пластин нижнего ряда составляет 0,012-0,3 ширины лопатки.
На фиг.1 показан общий вид лопатки подбойника согласно данному изобретению.
На фиг.2 - сечение по А-А фиг.1.
На фиг.3 приведена схема шпалоподбивочной машины.
Лопатка подбойки содержит плиту 1 с выемкой 2 на рабочей поверхности и закрепленные в выемке с упором в верхний уступ 3 рабочие пластины 4. Пластины 4 нижнего ряда выполнены в поперечном сечении трапецеидальными, расширяющимися к низу, с наклонной тыльной поверхностью 5 и закругленной передней кромкой 6. Верхний край лопатки выполнен с боковыми скосами 7. Ширина скосов Б по боковым кромкам плиты 1 составляет 0,1-0,4 ширины Б лопатки, а угол наклона α1=20-50°. Угол наклона α2 тыльной поверхности пластин к рабочей поверхности составляет 1-30°. Радиус округления R1 внешних кромок крайних пластин нижнего ряда равен 0,02-0,18 ширины В лопатки. Радиус округления R2 передних кромок пластин нижнего ряда равен 0,12-0,3 ширины В лопатки. Лопатка 1 закреплена на штоке 9 сваркой или выполнена за одно с ним. На верхнем конце штока 9 имеется приспособление для установки в подбивочном блоке 10. В процессе подбивки шпал 11 подбойки (лопатки 1 вместе со штоком 9) погружаются в балласт 12 пути. В качестве балласта используется обычно щебень, а также гравий, песок и т.п. Подбойки приводятся в движение подбивочным блоком, перемешая балласт под предварительно приподнятые шпалы и уплотняя его. При этом лопатки 1 подвергаются огромным ударным нагрузкам в абразивной среде балласта. Применение в качестве покрытия пластин 4, выполненных из таких твердых материалов, как карбид вольфрама, значительно уменьшает износ лопаток. Трапецеидальная в поперечном сечении, расширяющаяся книзу форма пластин 4 нижнего ряда с наклонной тыльной поверхностью позволяет увеличить толщину этих пластин, расположенных в зоне максимальных нагрузок, что увеличивает срок их службы. Кроме того, при этом уменьшается нагрузка на паяное соединение пластин с плитой. Предложенные радиусные округления, устраняя концентрацию напряжений, дополнительно повышают надежность конструкции. Что же касается боковых скосов, то они значительно уменьшают усилия при подъеме подбоек из балласта. В результате применения указанных признаков износостойкость и прочность лопаток подбойки существенно увеличились, а трудоемкость и стоимость шпалоподбивочных работ соответственно значительно уменьшились. Приведенные выше величины параметров лопатки являются оптимальными с точки зрения износостойкости и получены экспериментальным путем.
1.Лопаткаподбойки,содержащаяплитусвыемкойнарабочейповерхностиизакрепленныеввыемкесупоромвверхнийуступрабочиепластинынижнегоряда,отличающаясятем,чтопластинынижнегорядавыполненывпоперечномсечениитрапецеидальными,расширяющимисякнизу,снаклоннойтыльнойповерхностьюизакругленнойпереднейкромкой.12.Лопаткапоп.1,отличающаясятем,чтоверхнийкрайлопаткивыполненсбоковымискосами.23.Лопаткапоп.2,отличающаясятем,чтоширинаскосовпобоковымкромкамплитысоставляет0,1-0,4ширинылопатки,ауголнаклона20-50°.34.Лопаткапоп.1,отличающаясятем,чтоуголнаклонатыльнойповерхностипластинкрабочейповерхностисоставляет1-30°.45.Лопаткапоп.1,отличающаясятем,чторадиусскруглениявнешнихкромоккрайнихпластиннижнегорядаравен0,02-0,18ширинылопатки.56.Лопаткапоп.1,отличающаясятем,чторадиусскругленияпереднихкромокпластиннижнегорядаравен0,012-9,3ширинылопатки.6