Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина для пути и стрелочных переводов ВПРС-03

На замену устаревшим машинам ВПРС-500 и ВПРС-02 ОАО «Кировский машиностроительный завод имени 1 мая» выпускает универсальную выправочно-подбивочно-рихтовочную машину ВПРС-03 (рис. 10.47)

Общее устройство. Машина является сочлененной единицей ССПС, состоящей из базовой машины и одноосной платформы, которые между собой соединены через универсальный шарнирный узел. Экипажная часть базовой машины включает в себя сварную раму 2, которая опирается на двухосные типовые тележки: тяговую 8 и бегунковую 16. Энергетические потребности машины обеспечивает дизельный агрегат 3, который через гидромеханическую силовую передачу 9 (см. также п. 10.3) в рабочем режиме передает вращение насосам гидросистемы, а в транспортном режиме – колесным парам тяговой тележки. Экипажная часть платформы состоит из рамы 22, опирающейся на колесную пару 23. На платформе имеется дополнительный топливный бак 18 и бортовой кузов 20 для перевозки путевых материалов и инструмента. Как единица ССПС машина оснащена стандартными автосцепками 6, тормозной системой, сигнальными устройствами и системой КЛУБ-УП.

Управление машиной в рабочем режиме производится из кабины оператора 5 и из рабочей кабины 12. При транспортировке машины своим ходом управление движением производится из кабины оператора 5 или из кабины машиниста 1.

Для уплотнения балластного слоя в зоне под подошвами шпал используются два универсальных одношпальных подбивочных блока 15. Блоки устанавливаются на подвижных рамах, имеющих вертикальные направляющие колонны. При работе в кривых участках пути или на стрелочном переводе блоки вместе с рамами могут смещаться в поперечном направлении для установки над осью рельса.

Для постановки РШР или стрелочного перевода в проектное положение при выправке пути используется ПРУ 13 с крюковыми и роликовыми захватами. При работе на стрелочном переводе в работу включается одно из дополнительных подъемных устройств 10, обеспечивающих вывешивание перевода за три точки.

Уплотнение балласта у торцов шпал производится виброплитами 22, которые располагаются на платформе и полностью унифицированы с аналогичными устройствами машины ВПР-02М.

Рихтовочная КИС машины включает трос-хорду 11, переднюю 7, контрольно-измерительную 17 и заднюю 24 тележки, а также нивелировочно-рихтовочное измерительное устройство 14. Машина оснащается типовой двуххордовой нивелировочной КИС 4. Система выправки унифицирована с машиной ВПР-02М.

Подбивочные блоки. Универсальный подбивочный блок машины (рис. 10.48) в качестве базовой сборочной единицы имеет станину 5, которая отверстиями 1 устанавливается на направляющих колоннах подвижной рамы. Через резьбовое отверстие 2 блок соединяется со штоком гидроцилиндра его вертикального перемещения. Аналогичную систему вертикального перемещения блока содержат все машины класса ВПР.

Блок имеет эксцентриковый механизм вибрации, который установлен на коренных подшипниках в станине, имеет маховиками 4 и упругую муфту, соединяющую вал с аксиально-поршневым гидромотором 12. Привод подачи подбоек (внешнего ряда 10 и внутреннего ряда 11) включает шатунные гидроцилиндры 16, которые своими проушинами корпусов соединены с шатунными подшипниками эксцентрикового вала, а проушинами штоков – с рычагами 6 подбоек. При вращении эксцентрикового вала вибрации через цилиндры 16 передаются на концы рычагов подбоек. Выдвижением или втягиванием штоков цилиндров относительно их среднего положения производится обжим балласта подбойками под средней шпалой и двумя соседними шпалами.

При работе подбивочного блока на стрелочном переводе требуется манипулировать угловым положением подбоек, поэтому рычаги в нижней части через шарниры 9 соединены с поворотными кронштейнами 7, 8 подбоек наружного 10 и внутреннего рядов 11. Подбойки наружного ряда поворачиваются в поперечном направлении гидроцилиндрами 14, а подбойки внутреннего ряда – гидроцилиндрами 13. Для полного вывода (откидывания) подбойки из рабочей зоны она может поворачиваться на угол 85º, а также поворачиваться к шпале на угол 15º.

Подбивочный блок имеет централизованную систему смазки с баком 15. В транспортном положении он фиксируется через проушину 3 с отверстием.

Гидроцилиндры Ц2 … Ц5 (рис. 10.49) привода рычагов подбоек имеют внешний поршень со штоком и внутренний поршень. Внутри корпуса цилиндра сделан упор для внутреннего и внешнего поршня. Масло от рабочей гидросистемы, пройдя редукционный клапан КР1, имеет стабилизированное давление 12 МПа, которое в нейтральной позиции распределителя Р4 поступает в поршневые полости внутренних поршней. Внутренние поршни прижимаются к упорам и ограничивают полное втягивание штоков цилиндров вследствие постоянно подаваемого в штоковые полости давления 12 МПа. В промежуточные поршневые полости цилиндров подается сниженное редукционным клапаном КР2 до 2,5 МПа давление. Подбойки фиксируются в среднем положении. Подбивочный блок опускается гидроцилиндром Ц1 и подбойки внедряются в балласт.

После их заглубления сначала производится подача балласта под шпалу 2. Для этого распределитель Р3 включается в рабочую позицию, при которой средние поршневые полости подключаются к линии давления 12 МПа. Внешние поршни подключаются по дифференциальной схеме. Штоки выдвигаются, балласт под шпалой 2 обжимается. Для обжима балласта под шпалами 2 и 3 распределитель Р3 снова включается в нейтральную позицию, а распределитель Р4 – в рабочую. Масло под сниженным давлением 2,5 МПа поступает в среднюю и внутреннюю поршневые полости. Под действием повышенного давления в штоковых полостях штоки втягиваются до прижима внутренних поршней к дну цилиндров.

После завершения обжима распределитель Р4 переводится в нейтральную позицию. Давление 12 МПа снова передается во внутренние поршневые полости цилиндров, прижимая внутренние поршни к упорам. Подбойки возвращаются в среднее фиксированное положение. Гидроаккумулятор АК1 способствует более быстрому движению подбоек к среднему положению.

Вертикальное перемещение подбивочного блока производится двухскоростной системой, состоящей из гидроцилиндра Ц1, сервовентиля Р1 и распределителя Р2. При опускании блока с повышенной скоростью из верхнего рабочего положения сервовентиль Р1 и распределитель Р2 включаются в позиции, показанные справа. Гидроцилиндр Ц1 включается по дифференциальной схеме с ускоренным ходом штока. При приближении подбоек к поверхности балласта Р2 снова переводится в нейтральную позицию, соединяя штоковую полость цилиндра с баком через сервовентиль. Скорость перемещения блока при заглублении снижается, но увеличивается вертикальное усилие. Для подъема блока сервовентиль Р1 включается в позицию слива, соединяя штоковую полость с напорной линией, а поршневую – со сливной. Необходимые режимы позиционирования, ускорения и замедления блока реализуются путем изменения тока в обмотках сервовентиля.

Привод вибрации осуществляется от гидромотора М1, напрямую подключенного к соответствующему насосу.

Устройства: подъемно-рихтовочное и подъема стрелочного перевода за третий рельс. Машина оснащается универсальным подъемно-рихтовочным устройством (рис. 10.50). Устройство включает сварную раму 15, которая соединяется с основной рамой машины 1 подъемными гидравлическими цилиндрами 3 через шарнирные соединения 2. Путевая решетка этими гидроцилиндрами вывешивается на необходимую высоту и устанавливается по уровню. При работе рама 15 опирается на рельсы через ролики 9, имеющие реборды. Рама спереди через амортизаторы 6, два гидроцилиндра 5 и кронштейн 4 связана с основной рамой машины. Гидроцилиндры позволяют осуществлять продольное смещение ПРУ при работе для лучшей ориентации относительно элементов конструкции пути.

Рама через гидроцилиндры 10 и шарнирные соединения связана с хребтовой балкой 20. Этими гидроцилиндрами осуществляется сдвиг пути в плане при рихтовке.

В режиме «Путь» для захвата РШР за головки рельсов включаются роликовые захваты, состоящие из ребордчатых горизонтальных роликов 17, рычагов 18 и гидроцилиндров 19. Захват головки рельса обеспечивается зажимом между роликами 9 и 17. В режиме «Стрелки» во многих местах перевода захват за головку рельсов роликами невозможен. В этом случае используются крюковые захваты 8. Захват может быть помещен либо под головку, либо под подошву. Вертикальное перемещение крюковых захватов осуществляется гидроцилиндрами 13, которые своими корпусами соединены с ними через кронштейны, а штоками – с выдвижными каретками 7. Каретки 7 в поперечном направлении смещаются соединенными с ними через штоки гидроцилиндрами 16. Согласованными движениями в вертикальном и горизонтальном направлениях крюки позиционируются относительно рельса и захватывают его.

В транспортном положении ПРУ фиксируется стопорами 12 с приводом от пневматических цилиндров 11.

Устройство для подъема стрелочного перевода за третий рельс, кинематическая схема которого показана на рис. 10.51, подвешивается на раме 1 машины через вертикальную поворотную колонну 2, которая в нижней части неподвижно соединена с опорным кронштейном 23. С кронштейном 23 через горизонтальные шарниры 24 соединена укосина 5, которая может поворачиваться в вертикальной плоскости на небольшой угол с помощью гидроцилиндра 3, соединенного с ней горизонтальными шарнирами 4.

Внутри укосины в направляющих размещается телескопическая балка 22. Она дополнительно опирается на направляющий ролик 21. В верхней части укосины располагается выдвижной гидроцилиндр 7, который своим корпусом соединен с ней через горизонтальные шарниры 6, а штоком через шарнир 8 – с выдвижной балкой 22. На конце телескопической балки 22 через вертикальную ось 11 закрепляется поворотная головка устройства. Головка имеет основание 12 в виде консольной сварной балки. В направляющих балки 12 устанавливается опора 14, которая соединена со штоком подъемного гидроцилиндра 9. Гидроцилиндр 9 через горизонтальные шарниры 10 соединен с балкой 12.

При работе устройства опора через плиты 15 и анкеры 16 устанавливается на балласт шпального ящика. Шарниры 10 в этом случае компенсируют перекосы, связанные с неровностями поверхности балласта, а анкеры предотвращают соскальзывание опоры. Для лучшей фиксации и прилегания опоры к поверхности балласта на ней установлен дебалансный вибровозбудитель с приводом от гидромотора (на рисунке не показан).

Рельс захватывается за головку системой, включающей два горизонтальных ролика с ребордами 18 и два роликовых захвата. Роликовый захват состоит из горизонтального тарельчатого ролика 17, рычага 19 и гидроцилиндра привода 20.

Во время работы согласованными движениями поворота устройства вокруг колонны 2, поворота головки 12, выдвижения телескопической балки 22 и опускания укосины 5 гидроцилиндрами 7, 3 устройство роликами 18 устанавливается на рельс. Роликовыми захватами рельс фиксируется. Затем гидроцилиндром 9 опускается опора и после контакта с балластом в шпальном ящике третий рельс стрелочного перевода вывешивается. Вывешивание третьего рельса согласовано с работой подъемного гидроцилиндра ПРУ, находящегося со стороны устройства.

В 2007 году изготовлена и осваивается машина ВПРС-05, на которой в качестве дополнительного рабочего оборудования установлен блок динамической стабилизации стрелочного перевода.

10.7. Подбивочно-выправочная машина-автомат ПМА-1*

Подбивочно-выправочная машина-автомат ПМА-1 (рис. 10.52). имеет непрерывно-циклический принцип подбивки, аналогичный применяемому в машине Plasser Duomatic 09-32 CSM. Компоновка основных составных частей в целом традиционна для машин класса ВПР. Однако сателлит 15 подвешен на продольных направляющих рамы 2 и соединен с ней гидроцилиндром продольного перемещения.

Сателлит представляет собой подвижную раму 15 (рис. 10.53), установленную на роликовых опорах 4 с ребордами на направляющих 8.Снизу также имеются дополнительные поддерживающие роликовые опоры 11, предотвращающие сход рамы с направляющих. Рама перемещается в продольном направлении гидроцилиндром 5. На раме размещены два двухшпальных подбивочных блока 16, которые перемещаются по направляющим колоннам 12 гидроцилиндром 6. Положение блоков регистрируется датчиками 12. В транспортном положении блоки фиксируются упорами 14. Направляющие 8 установлены на мосту 10, который через цилиндрические направляющие 3 закреплен на раме машины 7. При работе машины в кривой для ориентации блоков по оси пути мост может перемещаться в поперечном направлении гидроцилиндрами 2. В транспортном положении мост фиксируется упорами 7, а сателлит – упором 9.

Привод гидроцилиндра Ц1 продольного перемещения сателлита производится от рабочей гидросистемы машины (рис. 10.54) [24]. Рабочая гидросистема имеет систему автоматического поддержания давления в заданных пределах (до 14 МПа). Система включает в себя предохранительный клапан КП1, управляемый через трубопровод обратной связи давлением в гидропневмоаккумуляторах АК1, АК2, и обратный клапан КО2, предотвращающий падение давления в моменты разгрузки насосов Н1, Н2. Включение системы в начале работы и отключение в конце производится распределителем Р1.

При работе шток гидроцилиндра Ц1 совершает возвратно-поступательные движения. Часть рабочего цикла он движется принудительно вперед, чтобы подбивочные блоки подбойками ориентировались над шпальными ящиками, а часть цикла перемещается назад в плавающем режиме, когда подбойки находятся в балласте, и подбивочные блоки с сателлитом зафиксированы относительно РШР.

Управление принудительным перемещением штока цилиндра Ц1 производится через сервовентиль Р2. В начале цикла производится ускоренное движение штока вперед с постепенным замедлением, начиная с середины хода. Для этого Р2 включается в позицию, показанную сверху, и уменьшается раскрытие золотника к концу прямого хода. При соответствующем позиционировании относительно шпал подбивочные блоки быстро опускаются, а гидроцилиндр Ц1 переводится в плавающий режим работы путем включения в рабочую позицию распределителя Р3. Шток вместе с движением машины втягивается, масло из поршневой полости цилиндра через Р3 выжимается в сливную линию, а обратный клапан КО4 обеспечивает соответствующий подсос из этой линии. После завершения обжима балласта подбойками блоки поднимаются, и операции цикла повторяются.

Управление обратным движением штока может также производиться с помощью включения сервовентиля Р2 в позицию, показанную снизу. При этом имеется принципиальная возможность регулировать скорость обратного хода сателлита. Обратный ход также можно включить при рабочей позиции распределителя Р4. В этом случае масло в штоковую полость подается под давлением, соответствующим давлению перекрытия редукционного клапана КР1. Для выхода масла в сливную линию включается распределитель Р3.

Давление в рабочих полостях указанного цилиндра ограничено настройкой предохранительных клапанов КП3, КП4. Регулировка давления позволяет более гибко настроить режимы разгона и торможения сателлита. Кроме того, ограничение давления в полостях гидроцилиндра уменьшает вероятность повреждений подбивочного блока, его направляющих колонн и шпал при возникновении аварийных ситуаций, связанных с возможными сбоями в системах автоматики.

По данным заводских испытаний машина развивает производительность без потери качества уплотнения 2400-3000 шп/ч. Машины ПМА-1 оборудуются автоматизированной системой управления выправкой пути «Навигатор» НИЦ «Путеец» и приборами безопасности КЛУБ УП. Все машины оснащаются необходимыми устройствами и системами, позволяющими им без ограничений эксплуатироваться на сети ОАО «РЖД».