Рабочие органы электробалластеров

(устройство, технология применения)

Подъемно-рихтовочное устройство (ПРУ) электробалластера служит для установки путевой решетки в требуемое положение и выполняет: H_выв – вертикальные перемещения в продольном профиле (вывешивание) базового рельса, S_сдв – сдвиг в горизонтальном направлении (в плане), h_воз – возвышение небазового рельса над базовым (см. рис. 5.2, г). Для выполнения этих функций ПРУ имеет захватные устройства и механизмы подъема сдвига и перекоса путевой решетки.

На электробалластерах в качестве захватных устройств применены электромагнитно-роликовые захваты, позволяющие удерживать с требуемым усилием прижатия рельс. ПРУ электробалластера ЭЛБ-4К имеет восемь таких захватов, подвешенных через систему балансирных балок на механизме сдвига, подъема и перекоса путевой решетки. Каждый захват имеет два ролика, которые при работе катятся по рельсам. Корпус выполнен из электротехнической стали и является одновременно Ш-образным сердечником для обмоток электромагнитов. К корпусу прикреплены полюсные наконечники. Расстояние между полюсными наконечниками ~ 1 мм от поверхности катания головки рельса регулируется эксцентриками опорных роликов захвата. Обмотки всех электромагнитов ПРУ соединены последовательно через перемычки и питаются постоянным током напряжением 220 В. Каждый такой захват сверху закрыт кожухом из немагнитного материала (алюминия).

Механизм подъема, сдвига и перекоса путевой решетки электробалластера ЭЛБ-4К (рис. 5.5) включает в себя два червячных редуктора 4, установленных на раме 2, входные валы которых через муфту соединены с электродвигателями 3 переменного тока. Внутри червячное колесо каждого редуктора имеет винтовую нарезку, которая взаимодействует с винтом 5. Винты, в свою очередь, соединены с пружинными амортизаторами 6, внутри которых также имеется разрушаемый элемент предельного вертикального усилия, которое может возникнуть при прижиме путевой решетки и отказе концевых выключателей. Амортизаторы установлены в вертикальных направляющих и через шарнирные узлы 7 соединены с вертикальными тягами 8. Тяги через шарнирные узлы 17 соединяются с поперечной балкой 12. В результате образуется шарнирный параллелограммный механизм, позволяющий производить боковой сдвиг путевой решетки без нарушения ее положения по уровню.

Привод сдвига осуществляется от четырех гидроцилиндров 15, которые проушинами корпусов через кронштейны 16 и шарнирные узлы соединены с фермой 1, а проушинами штоков – с центральной осью 21. В средней части на оси установлен каток 20, взаимодействующий с вертикальными тягами 8. Ось через катки 14 опирается на поперечные направляющие.

Таким образом, подъем каждой рельсовой нити (соответственно и перекос путевой решетки) осуществляется отдельным электродвигателем 3, а сдвиг при работе гидроцилиндров 15, отклоняющих вертикальные тяги.

Восемь электромагнитно-роликовых захватов 9 подвешены на поперечной балке 12 через балансирную систему, позволяющую скомпенсировать вертикальный изгиб путевой решетки при ее вывешивании. Система включает продольную балансирную балку 11, подвешенную через шарнирные узлы 18 на балке 12, и балансиры 10, установленные на поперечных осях балки 11. На них шарнирно закреплены захваты. Усилие сдвига пути передается через горизонтальные рихтующие ролики 19, оси которых установлены на балке 11.

Балластерные рамы (рис. 5.6) состоят из двух рам 7 с рассекателями 11, на которых при работе стержней 10 закрепляются струнки 8, представляющие собой стальные стержни круглого сечения с дополнительными звеньями, предотвращающими излом струнок. Подъем рам и опускание их в рабочие положения осуществляется механизмами, состоящими из верхней 5 и нижней 6 параллелограммных рам, соединенных через шарнирные узлы с одной стороны с балластерной рамой 7, а с другой – с кронштейном 9, неподвижно установленным на ферме 3. Эти элементы образуют шарнирный параллелограммный четырехзвенник, обеспечивающий вертикальную ориентацию рам 7 в любом положении по высоте. Подъем и опускание каждой рамы осуществляется гидроцилиндром 1, закрепленным корпусом через шарнирные узлы на кронштейне 2, и соединенным с рамой проушиной штока шарнирно. Балластерные рамы установлены по оси расположения ПРУ и работают с ним совместно, обеспечивая разравнивание и подведение балласта под шпалы при вывешивании путевой решетки (см. рис. 5.2, б, в).

Рихтовка пути может производиться с использованием ПРУ, однако в этом режиме зачастую не обеспечивается необходимая точность постановки РШР в требуемое положение, т.к. система в целом имеет много люфтов, включая зазоры между рихтующими роликами и головками рельсов. Существенные усилия сдвига РШР в балласте передаются через один рихтующий ролик на одну рельсовую нить, что повышает вероятность повреждения скреплений и кантования рельса. Есть конструктивные сложности компоновки устройства для измерения стрелы изгиба в плане по оси ПРУ или рядом с ним. Это привело к необходимости разработать дополнительно специальный рабочий орган рихтовки пути, называемый также рихтующей балкой.

Рабочий орган рихтовки пути (рис. 5.7) состоит из захватной части, включающей в себя правый и левый кронштейны 11 с выдвижными балками 10, которые при работе опираются на рельсы через ролики 16 с ребордами. Горизонтальный захват рельсовых нитей за головки с внутренней стороны производится рихтующими роликами 9, а с наружной – прижимными роликами 6. Рихтующие ролики установлены на выдвижных балках, а прижимные – на объемлющих рычагах. Гидроцилиндрами 4 производится поворот рычагов 5 для отвода или прижима роликов 6. Принципиально, устройство механизма сдвига пути аналогично устройству механизма сдвига ПРУ машины ВПО-3-3000С (см. рис. 10.68). Внутри центральной балки 7 установлены гидроцилиндры 8, соединяющие ее через шарнирные узлы с выдвижными балками. Этими гидроцилиндрами производятся необходимые сдвиги путевой решетки при рихтовке и движения выдвижных балок при приведении рабочего органа в транспортное и рабочее положения. Реактивные усилия, возникающие при рихтовке, передаются на ферму 1 машины через шарнирный узел 12, реактивный кронштейн 17, шарнирные узлы 18 и кронштейн 13. Гидроцилиндры 3, закрепленные через универсальные шарнирные узлы на кронштейнах 2, служат для вертикального перемещения рабочего органа, а также, при необходимости, для прижима путевой решетки.

Усилие сдвига при рихтовке, значение которого может достигать 110 кН, передается на путевую решетку через две рельсовые нити, что снижает вероятность повреждения скреплений.

Дозатор электробалластера (рис. 5.8) монтируется на ферме направляющей секции и состоит из центрального щита 12, установленного в направляющих, позволяющих ему перемещаться вертикально с помощью двух гидроцилиндров 8, соединенных с ним шарнирно через штоки. Корпуса гидроцилиндров через другие шарнирные узлы подвешены на неподвижных кронштейнах 6. На центральном щите через петлевые шарниры 14 установлены правое и левое составные шарнирные крылья. Каждое крыло включает в себя корневую часть 19, соединенную с центральным щитом петлевыми шарнирами 14. К корневой части через шарнирные узлы снизу прикреплено крыло 20, а сверху – тяга 3. Эти же элементы через другие шарнирные узлы соединены с подкрылком 2, образуя в вертикальной плоскости шарнирный параллелограммный четырехзвенник, позволяющий нижней рабочей кромке подкрылка сохранять неизменную ориентацию относительно горизонта при опускании крыла. К подкрылку через вертикальный шарнир присоединен козырек 1, предотвращающий при работе дозатора потери балласта.

Подъем и опускание крыла производится телескопической наклонной тягой 4 с приводом от гидроцилиндра. Для раскрытия и прикрытия крыла служит механизм, состоящий из наклонной тяги 15, которая через универсальные шарнирные узлы 11, 18 соединена с крылом 20 и ползуном 10. Ползун установлен на продольных направляющих 9 и соединен шарнирно с гидроцилиндром 13. При движениях штока этого гидроцилиндра происходит поворот крыла в плане для изменения ширины захвата балласта на обочинах.

Конструкцией дозатора предусмотрена работа как в прямом направлении движения – направляющей секцией вперед, так и в обратном. При движении назад производится срезка излишков балласта. Возможна также работа по дозированию при развороте крыльев в другую сторону. В этом случае снимаются тяги 15, а удержание крыла под напором балласта в требуемом положении осуществляется цепью, закрепляемой на проушине крыла и на ферме.

При работе дозатора производится маневрирование положением крыла в соответствии с положением направляющей секции относительно пути и требуемыми размерами балластной призмы. В транспортном положении, как и другие рабочие органы, дозатор закрепляется винтовыми стяжками и устанавливается на кронштейны 16, 17.