Машины для уплотнения балластной призмы,
Выправки и отделки пути
Классификация машин для уплотнения балластной призмы,
Выправки и отделки пути
Путевые машины и механизмы для уплотнения балластного слоя, выправки пути и отделки балластной призмы классифицируют [1] по периодичности действия, назначению, числу одновременно подбиваемых шпал (одиночной или групповой подбивки) и др. (рис. 11).
Для механизации подбивочно-выправочных и отделочных работ применяются выправочно-подбивочно-рихтовочные машины цикличного действия: магистральные типа ВПР (ВПР-1200, ВПР-02 и др.) и универсальные (для стрелочных переводов и пути) типа ВПРС (ВПРС-500, ВПРС-02, ВПРС-10, Unimat и др.); непрерывно-цикличного действия («Duomatic 09-32 CSM» австрийской фирмы «Plasser & Theurer»); непрерывного действия типа ВПО (ВПО-3000, ВПО-3-3000). Работы по уплотнению балласта в шпальных ящиках и на откосах балластной призмы производятся машинами типа БУМ (БУМ-1М).
Окончательное стабилизирующее уплотнение балластного слоя производится динамическими стабилизаторами пути (ДСП, ДСП-С, ДСП-Г). Применяются также специализированные машины для рихтовки пути типа ПРБ непрерывного действия системы В.Х.Балашенко, машины Р-2000 и Р-02, работающие в непрерывном и цикличном режимах. В транспортном строительстве нашли применение выправочно-подбивочно-рихтовочные машины (ВПРМ) на базе трактора.
Рис. 11. Классификация машин для уплотнения балластной
призмы, выправки и отделки пути
Машинами производится уплотнение балласта, находящегося в обрабатываемой зоне балластной призмы, способами его силового обжатия с подачей или без подачи дополнительных порций материала из других зон (рис. 12). Большинство рабочих органов выправочно-подбивочных и уплотнительных машин используют способ, сочетающий вибрирование в горизонтальном, вертикальном или ином направлении с принудительной силовой подачей – виброобжатие.
Уплотнение слоя в подшпальной зоне (подбивка) осуществляется выправочно-подбивочными машинами за счет его горизонтального виброобжатия со стороны продольных кромок шпал лопатками подбоек для машин цикличного или непрерывно-цикличного действия (рис. 12, а) и со стороны торцов шпал виброплитами с наклонными в плане уплотнительными клиньями для машин непрерывного действия (рис. 12, б). В первом случае последовательно выполняются операции заглубления подбоек, обжатия балласта при сведении к шпале их лопаток, раскрытия подбоек, подъема над уровнем верха головки рельса и перемещения для обработки следующей шпалы или группы шпал.
Во втором случае, при непрерывном движении машины, балласт в подшпальную зону принудительно подается клином, уплотнительная поверхность которого расположена под углом атаки к направлению движения.
Уплотнение балласта в откосно-плечевой или междупутной зонах производится виброплитами, прижимаемыми с нагрузкой Р. Виброплита в этом случае устанавливается на откос (рис. 12, в) или на плечо (рис. 12, г). Уплотнение балласта в шпальных ящиках при виброобжимном воздействии реализуется через штампы (рис. 12, д).
Динамический стабилизатор пути уплотняющее воздействие на подшпальную зону балластного слоя производит через путевую решетку. Она прижимается вертикальной нагрузкой Р, с одновременным «вибрированием» в горизонтальном и вертикальном направлениях (рис. 12, е).
Выправка машинами рельсошпальной решетки в продольном профиле, плане и по уровню производится рабочими органами — подъемно-рихтующими устройствами (ПРУ), различными по конструктивному исполнению и принципу действия (рис. 13). Для устранения местных неровностей РШР используются гидравлические путевые домкраты и рихтовочные приборы (рис. 13, а) или моторные гидравлические рихтовщики (рис. 13, б).
Подъем путевой решетки путеподъемниками цикличного действия производится с опорой на балласт, а сдвиг её — с использованием анкерных устройств (рис. 13, в) или перемещением в горизонтальной плоскости (рис. 13, г).
Машины цикличного действия — магистральные типа ВПР (рис. 13, д) и универсальные типа ВПРС (рис. 13, е) оборудуются ПРУ с роликовыми захватными устройствами, а машины ВПРС – дополнительно крюковыми захватами (рис. 13, ж).
Подъемно-рихтовочные устройства машин непрерывного действия оснащаются клещевыми захватами (рис. 13, з) для машин типа ВПРМ либо электромагнитно-роликовыми захватными устройствами (рис. 13, и) для машин типа ВПО. Универсальные выправочно-подбивочно-рихтовочные и отделочные машины, как правило, оборудуются трехкоординатными выправочными устройствами и уплотнительными рабочими органами, так как процессы выправки и подбивки пути сопряжены по зоне и времени их выполнения.
Дополнительными рабочими органами для уплотнения балласта и выправочными системами оснащаются и другие путевые машины (электробалластеры, щебнеочистительные машины, комплекты сменного оборудования на базе тракторов и др.).
Рис. 13. Рабочие органы для выправки рельсошпальной решетки
Выправочно-подбивочно-рихтовочные машины впр-1200, впр-02 и их модификации
Машины предназначены для выполнения всех видов выправочно-подбивочных и рихтовочных работ при текущем содержании и всех видах ремонтов пути. Машины самоходные, циклического действия, работают в сцепе с платформой, которая увеличивает базу рихтовочного устройства. Путь обычно выправляют с подъёмкой 10-50 мм, что позволяет «утопить» [1, с. 458] большинство коротких неровностей. Для выправки длинных неровностей используют метод фиксированных точек с предварительным измерением отклонений продольного профиля по базовому рельсу, или по лазерному лучу (для ВПР-02 – только отклонения в плане).
Машина ВПР-1200 (производительность 900-1200 шпал/час), обеспечивает время непрерывной работы 3 ч (4 ч по паспорту). Оптимальное «окно» – 5 часов.
Машина ВПР-02 более современная, производительность её 1400 шпал/час, время непрерывной работы 6-8 ч. Точность положения пути после выправки:
· отклонения в продольном профиле, % не более 1;
· перекос пути, мм, не более 1;
· 2;±отклонение по уровню, мм
· геометрический коэффициент сглаживания 1:37.
Скорость рабочего прохода машины ВПР-02 – 0,6 – 0,65 км/ч, максимальное заглубление подбоек 14-16 см от подошвы шпал. Машины не применяются при эпюре менее 1600 шп/км, перекошенных или сдвинутых относительно эпюрного положения шпалах.
Основные рабочие органы – подбивочные блоки (9, рис. 14), которые уплотняют балласт под шпалами. Подбивочные блоки имеют три основных механизма – вибрации, сведения-разведения подбоек и вертикального перемещения [1, с. 445-451]. По каждой рельсовой нити размещено по одному подбивочному блоку. В каждом блоке 16 подбоек, расположенных рядами по 4 подбойки. Это обеспечивает уплотнение балласта за один цикл под двумя рядом лежащими шпалами. Дополнительный рабочий орган – уплотнитель балласта, предназначен для уплотнения балласта у торцов шпал. Это позволяет заполнить балластом пустоты, образующиеся при рихтовке пути, предотвратить боковое выпирание балласта из-под торцов шпал [1, с. 451]. Уплотнитель состоит из виброплиты и устройства её подъёма-опускания.
Выправочные устройствамашины предназначены для выправки пути в продольном профиле, по уровню и в плане. С их помощью измеряются отклонения в положении пути, формируется сигнал на управление механизмами подъёмки и сдвижки рельсо-шпальной решётки, контролируется и записывается положение пути.
Рис. 14. Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина ВПР-02: 1 – рама; 2 – платформа полуприцепная; 3, 6 – кабина; 4, 7 – тяговая и бегунковая тележки; 5 – подъёмно-рихтовочное устройство; 8 - подбивочный блок; 9 – уплотнитель балласта; 10 – топливный бак; 11 – силовая установка; 12 – контрольно-измерительные тележки.
Рис. 15. ВПР-1200: 1 – прицепная платформа; 2, 7 – кабины; 3 – рама; 4 – нивелировочные тросы; 5 – гидробак; 6 – силовая установка; 8 – автосцепки; 9, 18, 23, 24, 26 – тележки КИС; 10 – рычаг; 11 – штанги нивелировочных устройств; 12 – датчик пути; 13, 22 – тяговая и бегунковая тележки; 14 – силовая передача (трансмиссия); 15, 25 – трос-хорды КИС; 16 – насосная станция; 17 – ПРУ; 19 – уплотнители балласта; 20 – измерительное устройство нивелировочной КИС; 21 – подбивочные блоки.