Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для перекладки рельсовой плети железнодорожной колеи

Область техники

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройству, которое может быть использовано для перекладки рельсовой плети, в частности для расширения или сужения железнодорожной колеи, в зависимости от необходимого изменения ширины колеи региона или страны, где проводятся работы по переустройству железнодорожного пути.

Уровень техники

Из уровня техники известны следующие решения.

Известно устройство для перекладки рельсовых плетей железнодорожного пути (RU 2233932 С2, Е01В 29/05, дата публикации 10.08.2004), содержащее первую раму, соединенную со второй рамой парой жестких связей. Первая рама опирается на опоры и содержит два ролика, установленных на раме с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства, для передвижки рельсовых плетей. Вторая рама опирается на опоры и содержит два ролика, установленных с обеих сторон продольной плоскости симметрии устройства, для плавного подъема рельсовых плетей из реборд подкладок. Первая рама соединена с подвижной единицей парой жестких связей.

Известно устройство для перекладки рельсовых плетей железнодорожного пути с заменой рабочего канта в кривых участках железнодорожного пути (RU 2431712 С1, Е01В 29/17, дата публикации 20.10.2011). Устройство содержит размещенные на опорах рамы, соединенные тросами друг с другом и с тяговой единицей. Каждая рама снабжена опорными роликами для направления рельсовых плетей. Опорные ролики установлены на рамах с обеих сторон продольной оси плоскости симметрии устройства. Рамы выполнены с возможностью изменения расстояния между опорными роликами и снабжены установочными отверстиями для установки опор, выполненными с возможностью их замены. В качестве опор используются установленные на опорах скольжения в направляющих катковые балки. Каждый опорный ролик на рамах установлен на опоры, выполненные с возможностью изменения угла наклона роликов в вертикальной плоскости и поворота в горизонтальной плоскости. Одна из рам снабжена дополнительными роликами, выполненными с возможностью перемещения при постановке плетей на опорные ролики. При проведении работ по переустройству железнодорожного пути с использованием вышеупомянутых устройств обеспечивается изменение местоположения двух рельсовых плетей друг относительно друга. При их использовании не обеспечивается возможность расширения или сужения рельсовой колеи.

Недостатками каждого из вышеупомянутых устройств является сложность их конструкции, а также отсутствие фиксации направляющих, за счет которых они передвигаются, поскольку они движутся по рельсовым подкладкам или шпалам. Такое выполнение приводит к отсутствию стабильности траектории движения, в особенности на кривых участках пути.

Известно устройство, используемое для расширения расстояния между рельсовыми плетями железнодорожной колеи, которое содержит опоры, выполненные с высотой, равной или большей высоты рельсов, предназначенные для крепления к шпалам, и механизм расширения расстояния между рельсами, выполненный с возможностью раздвигания рельсов при воздействии на них изнутри наружу, соединенный с опорами и содержащий два гидравлических цилиндра с элементами захвата рельсов. Устройство возможно использовать также для сужения рельсовой колеи (JP 2014181449 A, Е01В 29/20, дата публикации 29.09.2014).

Данное устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога к заявленному изобретению.

Недостатком данного устройства является то, что его можно использовать только в стационарном состоянии. Для того чтобы расширить (или сузить) рельсовую колею на участке большой протяженности необходимо производить периодическую перестановку устройства в направлении расширения. Использование такого устройства обеспечивает низкую производительность.

Технической проблемой заявленного изобретения является преодоление технических недостатков, присущих аналогам, что ведет к необходимости расширения арсенала технических средств, а именно создания надежного устройства, обеспечивающего расширение или сужение железнодорожной колеи на протяженных участках при упрощении его конструкции.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности расширения или сужения железнодорожной колеи на протяженном участке железной дороги, в том числе на криволинейном участке, за счет сокращения времени, затрачиваемого на перекладку, и снижения трудоемкости.

Технический результат достигается за счет создания устройства для перекладки рельсовой плети железнодорожной колеи, содержащего основную раму, соединенную с дополнительной рамой, причем на верхней части основной рамы закреплена направляющая, предназначенная для перемещения по ней подошвы перекладываемой рельсовой плети, две стойки, между которыми установлена балка, и направляющие, закрепленные на балке для ориентирования между ними головки перекладываемой рельсовой плети. На нижней части основной рамы закреплены опоры для перемещения по подрельсовым площадкам шпал. Дополнительная рама содержит устройство, компенсирующее опрокидывающий момент и подвижные опоры для перемещения по закрепленной рельсовой плети, размещенные на нижней части дополнительной рамы.

За счет наличия устройства, компенсирующего опрокидывающий момент, обеспечивается воздействие дополнительной нагрузки, препятствующей выходу подвижных опор из зоны контакта с закрепленной рельсовой плетью, что является необходимым, поскольку нагрузка на конструкцию заявленного устройства при перекладке одиночной плети несимметрична.

За счет наличия стоек обеспечивается предотвращение опрокидывания перекладываемой плети.

За счет наличия на балке основной рамы направляющих, предназначенных для ориентирования между ними головки и подошвы перекладываемой рельсовой плети, обеспечивается фиксация раскрепленной рельсовой плети с одновременной возможностью ее сдвига для перекладки при перемещении устройства.

За счет наличия подвижных опор для перемещения части устройства с дополнительной рамой по закрепленной рельсовой плети обеспечивается возможность равномерного передвижения устройства по заданной траектории на протяженных криволинейных участках железной дороги без необходимости контролирования и корректировки положения устройства.

За счет наличия опор для перемещения одной части устройства с основной рамой по подрельсовым площадкам шпал и одновременно другой части устройства с дополнительной рамой по закрепленной рельсовой плети

Конструкция заявленного устройства предусматривает выполнение его симметричным относительно его поперечной оси, что позволяет осуществлять его движение любой стороной, в зависимости от расположения перекладываемой плети и необходимого направления движения.

Таким образом, при использовании заявленного устройства обеспечивается возможность его перемещения в направлении выполнения работ при одновременном расширении или сужении железнодорожной колеи за счет осуществления плавного подъема, сдвига и укладки одной раскрепленной перекладываемой рельсовой плети на свободный соответственно внешний или внутренний ложемент шпалы. В результате повышается эффективность переустройства железнодорожного пути на протяженном участке железной дороги (повышается скорость перекладки рельсовой плети, снижается трудоемкость по сравнению с наиболее близким аналогом).

В частном случае реализации заявленного изобретения устройство может быть выполнено в виде тележки.

Основная рама может быть соединена с дополнительной рамой шарнирно, что позволяет отрегулировать положение тележки на шпале при изменении горизонтального положения дополнительной рамы поворотом в шарнире с последующей его фиксацией болтовыми ограничителями.

Направляющая основной рамы, предназначенная для перемещения по ней подошвы перекладываемой рельсовой плети, может быть выполнена в виде опорного ролика, а направляющие, предназначенные для ориентирования между ними головки перекладываемой рельсовой плети могут быть выполнены в виде противокантовочных роликов. Такое выполнение направляющих дополнительно повышает надежность фиксации перекладываемой рельсовой плети при ее плавном перемещении и сохранении устойчивого положения тележки на железнодорожном пути во время перемещения устройства.

Подвижные опоры дополнительной рамы для перемещения тележки по закрепленной рельсовой плети могут быть выполнены в виде отбойных и опорных роликов. В качестве устройства, компенсирующего опрокидывающий момент, возникающие при перекладке рельсовой плети, может использоваться противовес. При этом противовес предпочтительно может быть расположен над такими роликами, в результате чего ролики принимают на себя нагрузку от противовеса, и не позволяют тележке смещаться относительно оси закрепленной рельсовой плети.

Направляющие, закрепленные на нижней части основной рамы, предназначенные для перемещения устройства по подрельсовым площадкам шпал, могут быть выполнены на гусеничном или роликовом ходу. С помощью гусеничного механизма обеспечивается возможность перемещения тележки по резиновым прокладкам шпал без осуществления сдвигания их в процессе перемещения.

Устройство может содержать двигатель или может быть выполнено с возможностью присоединения к тяговой единице для его перемещения (относящейся к специальному самоходному подвижному составу (СПСС), в качестве которого может быть использован тепловоз, или электровоз, или укладочный кран (УК), или платформа моторно-дизельная, или мотовоз погрузочно-транспортный).

Краткое описание чертежей

Заявленное изобретение поясняется следующими фигурами, иллюстрирующими частный случай его выполнения в виде тележки:

Фиг. 1 - вид тележки прямо,

Фиг. 2 - вид тележки сбоку,

Фиг. 3 - вид тележки сверху,

Фиг. 4 - схема осуществления перекладки рельсовой плети с использованием одной тележки, вид сверху,

Фиг. 5 - схема осуществления перекладки рельсовой плети с использованием двух тележек, вид сверху.

Позициями на чертежах обозначены следующие элементы:

1 - основная рама;

2 - дополнительная рама,

3 - кронштейн,

4 - направляющая для перемещения по ней подошвы перекладываемой рельсовой плети, выполненная в виде опорного ролика,

5 - стойка основной рамы 1,

6 - балка основной рамы 1,

7 - направляющие основной рамы 1 для ориентирования между ними головки перекладываемой рельсовой плети, выполнены в виде противокантовочных роликов,

8 - гусеничный механизм,

9 - устройство, компенсирующее опрокидывающий момент, выполненное в виде противовеса,

10 - хомуты для закрепления противовеса 9,

11 - подвижные поры дополнительной рамы 2, выполненные в виде опорных роликов,

12 - подвижные поры дополнительной рамы 2, выполненные в виде отбойных роликов,

13 - натяжная звездочка,

14 - обводная звездочка,

15 - прокладки,

16 - фиксатор,

17 - трос тяговый.

Устройство для перекладки рельсовой плети железнодорожной колеи, выполненное в виде тележки, содержит основную раму 1, соединенную с дополнительной рамой 2 шарнирно-болтовым креплением с использованием кронштейнов 3 с болтовыми ограничителями поворота в шарнире. Кронштейны 3 содержат пазы для фиксации на определенной высоте. На верхней части основной рамы 1 закреплен один опорный ролик 4 для перемещения по нему подошвы перекладываемой рельсовой плети, а также две стойки 5, между которыми установлена балка 6, и расположенные на ней четыре противокантовочных ролика 7 для ориентирования между ними головки и подошвы перекладываемой рельсовой плети. На нижней части основной рамы 1 на направляющих закреплены две гусеницы 8 (гусеничные механизмы) для перемещения устройства по подрельсовым площадкам шпал. Дополнительная рама 2 содержит противовес 9, закрепленный двумя хомутами 10, и четыре опорных ролика 11 для перемещения их по головке закрепленной рельсовой плети. На нижней части дополнительной рамы 2 по бокам от опорных роликов 11 закреплены четыре отбойных ролика 12 для предотвращения смещения тележки относительно оси закрепленной рельсовой плети. Все типы роликов в конструкции тележки установлены на осях с двумя подшипниками. На основной раме установлены натяжные звездочки 13 и обводные звездочки 14, каждая из которых установлена с возможностью вращения на оси с двумя подшипниками. Между кронштейном 3 шарнирно-болтовым соединением и основной рамой 1 размещены прокладки 15, убирая или добавляя которые можно отрегулировать точное положение гусениц 8 тележки относительно осей ложементов шпалы. Балка 6 прикреплена к стойкам 5 посредством двух фиксаторов 16 (фиг. 1-3).

Рама тележки содержит элемент крепления к тяговому тросу для соединения с тяговой единицей для обеспечения передвижения тележки, выполненный в виде кронштейнов со штырями, за которые производится зацепление троса. Трос тяговый 17 состоит из каната, коушей на концах каната и зажимов для закрепления коушей и регулировки длины каната.

Осуществление изобретения

Схемы возможного использования заявленного устройства приведены на фиг. 4-5.

В первом варианте использования (фиг. 4) расширение рельсовой колеи с 1067 мм на 1520 мм осуществлялось следующим образом.

Предварительно осуществляли раскрепление рельсовой плети с одной стороны, приподнимали и отводили в сторону конец рельсовой плети. Раскладывали комплект подрельсовых прокладок на свободные ложементы шпал, соответствующие колее 1520 мм, для движения по ним части тележки с основной рамой. Раскладывали комплекты скреплений на свободные места на краях шпал.

Устанавливали тележку с размещением одной ее части на рельсовых прокладках шпал и другой ее части на закрепленной рельсовой плети. Затем размещали раскрепленную рельсовую плеть на опорном ролике 4 и между противокантовочными 7 роликами основной рамы тележки следующим образом. Вынимали один из фиксаторов 16 и, откинув балку 6 в сторону, заводили плеть между стойками 5, опустив ее на опорный ролик 4 основной рамы 1, после чего устанавливали балку 6 с противокантовочными роликами 7 на место, закрепляли ее фиксатором 16.

Осуществляли регулировку горизонтального положения дополнительной рамы 2 посредством фиксации кронштейна, содержащего пазы, на определенной высоте, что, совместно с поворотом в шарнире, позволяло устранить возможный перекос рамы и неплотный контакт одной из гусениц тележки с резиновыми прокладками шпал. При окончании регулировки фиксировали положение дополнительной рамы болтовыми ограничителями поворота кронштейнов. После чего присоединяли тележку к тяговой единице посредством троса, и тяговая единица отъезжала от тележки в сторону производства работ.

Затем производили дальнейшее раскрепление плети с перекладкой элементов скреплений на свободные места на краях шпал, после чего тяговая единица осуществляла движение в сторону производства работ, что влекло за собой перемещение тележки, при котором осуществлялся плавный подъем, сдвиг и укладка одной раскрепленной рельсовой плети на свободный внешний ложемент шпалы с подрельсовыми прокладками колеи 1520 мм. Продолжали движение тяговой единицы до завершения процесса перекладки плети.

Во втором варианте использования для одновременной перекладки двух рельсовых плетей с целью сужения рельсовой колеи с 1520 мм на колею 1435 мм использовали две конструктивно одинаковые механизированные тележки, одна из которых шире другой, движущиеся друг за другом и присоединенные к тяговой единице последовательно (фиг. 6). Работы производили при сужении одной рельсовой плети за счет воздействия на нее одной тележки и сужения другой рельсовой плети за счет воздействия второй тележки, на железнодорожных путях.

Пример 1

Механизированную тележку использовали для расширения рельсовой колеи с 1067 мм на общесетевую колею 1520 мм при проведении работ по переустройству железнодорожного пути. Работы производили на путях, оборудованных двухколейными железобетонными шпалами типа ШЗ 1067/1520 и рельсами типа Р65.

На шпалы со стороны раскрепленной рельсовой плети перед установкой тележки и перед зарядкой в нее рельсовой плети укладывали набор подрельсовых прокладок в количестве 50-100 шт.

Рама выполнена в виде трубы прямоугольного профиля.

В конструкции тележки были установлены обводные звездочки на оси с возможностью вращения и соединены с двумя подшипниками №80207.

Противовес состоял из двух плит, общая масса которых составляла 700 кг.

Трос тяговый состоял из каната диаметром 16,5 мм, двух коушей на концах каната и восьми зажимов для закрепления коушей и регулировки длины каната.

Перемещение тележки осуществлялось с помощью мотовоза типа МПТ (мотовоз погрузочно-транспортный). Скорость перемещения тележки составляла 1-3 км/ч.

Таким образом, заявлена конструкция устройства для перекладки рельсовой плети железнодорожной колеи, обеспечивающая быструю и эффективную перекладку одной рельсовой плети для расширения или сужения железнодорожной колеи.