CZ281099B6

CZ281099B6 - Stroj pro stavbu koleje pro korekci polohy koleje

Info

Publication number: CZ281099B6
Application number: CZ942523A
Authority: CZ
Inventors: Josef Ing. Theurer; Gernot Böck
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft M.B.H.
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-06-12
Also published as: RU94039541A; US5481982A; FI945211A; RU2097471C1; JP3609861B2; DE59408278D1; AU7420394A; JPH07189206A; PL175928B1; HU9403156D0; CZ252394A3; FI108660B; CA2135036A1; CA2135036C; EP0652325A2; FI945211A0; EP0652325A3; ATE180297T1; HU217053B; PL305700A1

Abstract

Stroj má na podvozcích (2, 3) uložený a vyrovnávacími pohony (13) pro boční korekci polohy koleje opatřený strojový rám (7) a na koleji pojízdné měřicí vozy (24, 25, 26). Ty vytvářejí se strojovým rámem (7), který je referenční bází, jakož i s čidly (32, 33, 34) naměřených hodnot vztažný systém (30) pro zjišťování skutečné polohy koleje. K měřicím vozům (24, 26), které jsou z hlediska vztažného systému (30) upraveny na předním a na zadním konci, je přiřazeno vždy jedno měřicí ústrojí (37, 38) příčného sklonu. Mimoto je upraveno tlakové čidlo (39) pro zjišťování vyrovnávacích sil vyrovnávacích pohonů (13).ŕ

Description

Stroj pro stavbu koleje pro korekci polohy koleje

Oblast techniky

Vynález se týká stroje pro stavbu koleje pro korekci polohy koleje, který má jednak strojový rám, který je uložen na podvozcích a má vyrovnávací pohony pro boční korekci koleje, a jednak měřicí vozy, které jsou pojízdné po koleji, které se strojovým rámem, vytvářejícím referenční bázi, a s čidly naměřených hodnot vytvářejí vztažný systém pro zjišťování skutečné polohy koleje.

Dosavadní stav techniky

Z AT 394 742 je již známá podbíječka pro korekci polohy koleje, u které strojový rám, podepřený na koncových stranách na podvozcích, slouží jako referenční báze strojového vztažného systému pro zjišťování chyby polohy koleje.

Mimoto je z US 5 113 767 známý stabilizátor koleje se dvěma mezi podvozky uspořádanými stabilizačními agregáty. Pro zjišťování boční a výškové chyby polohy koleje je upraven vlastní strojový vztažný systém, který je vytvořen v podstatě z měřicích vozů, které se pohybují po koleji a které jsou uspořádány ve vzájemném odstupu v podélném směru stroje, jakož i z nasměrovávací a nivelační tětivy. Podle alternativního provedení však může být referenční báze smětového vztažného systému vytvořena strojovým rámem stabilizátoru koleje.

V US 5 172 637 je popsán další stabilizátor koleje, jehož vztažný systém má v oblasti předního a středního měřicího vozu vždy jedno příčné kyvadlo pro zjišťování příčné polohy koleje. Tím se vytváří možnost ve spojení s měřicím ústrojím dráhy, spolehlivě zjistit příčnou polohu koleje v oblasti předního měřicího vozu a s časovým prodlením ji využít jako referenční bázi pro druhý měřicí vůz, upravený v pracovní oblasti koleje, aby i navzdory poklesu koleje, který vytvářejí stabilizační agregáty, byla zachována před tím zjištěná příčná poloha koleje.

Konečné je také ještě z US 4 655 142 známá podbíječka koleje, jejíž vztažný systém, který má nivelačni a směrové tětivy, je opatřen jak na předním, tak i na zadním měřicím voze vždy jedním příčným kyvadlem pro zjišťování příčné polohy koleje. Prostřednictvím tohoto zadního, druhého příčného kyvadla je možné zajistit popřípadě zbývající chyby v poloze koleje a do značné míry je eliminovat odpovídajícím ovládáním ústrojí pro nadzdvihování koleje.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit stroj pro stavbu koleje v úvodu uvedeného druhu, jehož vztažný systém by měl při využití strojového rámu jako referenční báze zdokonalenou přesnost.

Podle vynálezu se tento úkol řeší strojem pro stavbu koleje uvedeného typu tak, že k měřicímu vozu, upravenému z hlediska pracovního směru na předním a na zadním konci vztažného systému, je přiřazeno vždy jedno měřicí ústrojí příčného sklonu a je na

-1CZ 281099 B6 něm upraveno tlakové čidlo pro zjišťování vyrovnávacích sil vyrovnávacích pohonů. Prostřednictvím této kombinace znaků lze nasazením strojového rámu jako referenční báze konstrukční nepřesnosti zcela eliminovat s poměrně nízkými konstrukčními náklady, takže je podle vynálezu k dispozici zjednodušený a přesný vztažný systém pro zjišťování chyby boční polohy koleje. Toto zjednodušení spočívá především v tom, že při uspoření směrovací tětivy, jejíž případné příčné pohyby jsou omezovány pracovními agregáty, se jako referenční báze využívá upravený a velmi stabilní díl stroje, to je strojový rám. Prostřednictvím nasazení měřicího ústrojí příčného sklonu lze beze zbytku kompenzovat nepřesnosti, které vznikají v přechodovém oblouku koleje. Paralelně k tomu je možné také zcela kompenzovat prostřednictvím tlakového čidla průhyby strojového rámu, které vznikají při značně velkých vyrovnávacích silách a které by zkreslovaly výsledek měření, takže i v takových extrémních situacích je k dispozici vysoká přesnost vztažného systému.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojeni s připojenými výkresy, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn bokorys stroje pro stavbu koleje podle vynálezu, který je vytvořen jako podbíječka koleje, na obr. 2, obr. 3 a obr. 4 je vždy ve větším měřítku znázorněn příčný řez podbíječkou koleje podle obr. 1 v oblasti měřicího vozu, a to v rovinách podle čáry II, III a IV, na obr. 5 je znázorněn schematický půdorys vztažného systému pro boční korekci polohy koleje, který je tvořen strojovým rámem, čidlem naměřených hodnot a měřicím vozem a na obr. 6 je znázorněno zjednodušené schéma zapojení.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 znázorněný stroj 1 pro stavbu koleje je vytvořen jako stroj pro podbíjení, vyrovnávání a nivelaci koleje a má strojový rám 7, který je opatřen dvěma podvozky 2, £ a který je pojízdný po koleji, vytvořené z kolejnic 4,5a pražců 6. Pracovní směr stroje 1 pro stavbu koleje je znázorněn šipkou £. V přední oblasti strojového rámu 7 jsou upravena poháněči a pro zásobování energií vytvořená ústrojí 9 jakož i na přední podvozek 2 působící trakční pohon 10 stroje 1 pro stavbu koleje.

Stroj 1 pro stavbu koleje je opatřen agregátem 11 pro vyrovnávání a nadzdvihování koleje, který je se strojovým rámem £ vždy kloubové spojen prostřednictvím hydraulického zdvihacího pohonu 12 výškově přestavitelné a prostřednictvím hydraulického vyrovnávacího pohonu 13 bočně přestavitelné. Přední konec agregátu 11 pro vyrovnávání a nadzdvihování koleje je dále přiklouben na konzole 14 strojového rámu 7. Jako nástroje pro korekci koleje jsou na agregátu 11 pro vyrovnáváni a nadzdvihování koleje pro každou kolejnici 4, 5 uspořádány dva rovnací válečky 15 s okolkem a čtyři zdvihací kladky 16, které jsou po dvojicích uspořádány navzájem protilehle a jsou vytvořeny pro prostřednictvím válečků vytvářený klešťovitý záběr na vnější a na vnitřní straně hlav kolejnic 4, popřípadě 5. Stroj 1 pro stavbu koleje je dále pro každou kolejnici 4, 5 opatřen zcela schematicky znázorněným podbíječím agregátem £8, který je se strojovým rámem 7 spojen

-2CZ 281099 B6 prostřednictvím výškového přestavného pohonu 17 tak, že jej lze zdvihat a spouštět. Na zadním konci strojového rámu Z je upravena obsluhovací kabina 19., která má ovládací ústrojí 20, přiřazené k nástrojům pro korekci koleje.

Stroj £ pro stavbu koleje má pro zjišťování výškové polohy koleje obvyklý nivelační vztažný systém 21, který má pro každou kolejnici 4, 5 napnutým drátem tvořenou nivelační vztažnou přímku 22, jejíž přední popřípadě zadní konec je prostřednictvím tyče 23 spojen vždy s jedním měřicím vozem 24, popřípadě 26, vedeným na nezkorigované, popřípadě zkorigované koleji. Další, na koleji vedený měřicí vůz 25 je uspořádán mezi agregátem 11 pro vyrovnávání a nadzdvihování koleje a mezi podbíječím agregátem 18. S tímto měřicím vozem 25 je pro každou kolejnici 4, 5 spojeno čidlo 27 naměřených hodnot, které prostřednictvím svého ve tvaru vidlice vytvořeného snímacího ramene známým způsobem spolupůsobí s odpovídajícími nivelačními vztažnými přímkami 22. Čidlem 27 naměřených hodnot poskytovaná naměřená hodnota, která udává výškový rozdíl polohy koleje v oblasti měřicího vozu 25 vzhledem k požadované úrovni koleje, kterou ztělesňují nivelační vztažné přímky 22, se využívá pro zprostředkované nebo pro bezprostřední ovládání zdvihacího pohonu 12, který zdvihne kolej prostřednictvím zdvihacích kladek 16 agregátu 11 pro vyrovnávání a nadzdvihování koleje až do stanovené úrovně. Jak na předním konci, tak i na zadním konci strojového rámu 7 je s ním spojeno ústrojí 28. 29 pro měření příčného sklonu.

Zejména ve spojení s obr. 2, obr. 3 a obr. 4 je popsán další vztažný systém 30 pro boční korekci polohy koleje. Tento vztažný systém 30 v podstatě sestává ze strojového rámu 7, který slouží jako referenční báze a který má prostřednictvím kladek 31 s okolky po kolejnicích 4, 5 pojízdné měřicí vozy 24. 25 a 26 a čidla

32, 33 a 34 naměřených hodnot. Každé prostřednictvím odpovídajícího prodloužení 40 přímo se strojovým rámem 7 spojené čidlo 32,

33, 34 je vytvořeno jako valivý potenciometr, jehož přestavná část je prostřednictvím lanka 35 měřicího čidla otočná kolem svislé nebo vodorovné osy. Každé lanko 35 měřicího čidla je při vytvoření upevnění 36 spojeno přímo s měřicím vozem £4, 25, 26. Místo těchto potenciometrů lze také například využít bezdotykové měřici ústrojí.

K přednímu a k zadnímu měřicímu vozu £4, 26 je přiřazeno vždy jedno měřicí ústrojí 37., 38 příčného sklonu. Všechny měřicí vozy £4, 25, 26 jsou o sobě známým, blíže neznázorněným způsobem přitlačovány na jednu z obou kolejnic 4, 5, tak zvanou vztažnou kolejnici, aby se vyloučila vůle v rozchodu.

Protože lanka 35 měřicího čidla čidel 32, 33 a 34 naměřených hodnot jsou upravena zhruba 4 20 mm nad horní hranou kolejnice 4., 5, vznikala by v přechodové, popřípadě rampové oblasti kolejového oblouku v důsledku bočního vychýlení upevnění 36 chyba o hodnotě až 8 mm. Tuto chybu vychýlení lze eliminovat tím, že se zjistí příčný sklon předního a zadního měřicího vozu 24, 26 prostřednictvím přiřazeného měřicího ústrojí 37, 38 příčného sklonu a využije se pro kompenzaci vyrovnávacího ústrojí. U středního měřicího vozu 25 lze použít požadovanou hodnotu převýšení pro nivelační vztažný systém 21.

-3CZ 281099 B6

Všechna upevnění 36 lanek 35 měřicího čidla jsou vzhledem k vodorovné vztažné rovině 41, která je tvořena body dotyku podvozků 2, 3, ve stejné výšce, to znamená, že jsou upravena v rovině rovnoběžné ke vztažné rovině 41. Tím se zajistí, že všechna tři upevnění 36 mají shodnou boční odchylku, když má strojový rám 2 příčný sklon. Tím se i v tomto případě vyloučí chyba v měření.

Na podkladě schematického znázornění podle obr. 5 jsou vysvětleny různé matematické vztahy. Na rozdíl od provedení znázorněných na obr. 1 až obr. 4 jsou zde čidla 32, 33 a 34 naměřených hodnot uspořádána na příslušných měřicích vozech 24, 25, 26, zatímco odpovídající lanka 35 měřicího čidla jsou spojena se strojovým rámem 7. To však nemá na činnost vztažného systému 30 podle vynálezu žádný vliv. Vzdálenosti odpovídajících čidel 32, 33, 34 naměřených hodnot v příčném směru stroje 1 pro stavbu koleje vzhledem ke strojovému rámu 7, popřípadě k upevnění 36 jsou označena pro přední měřicí bod Vm, pro zadní měřicí bod Hm a pro směrovou odchylku Ra. Mezi předním měřicím vozem 24 a zadním měřicím vozem 26 je vzdálenost L. Mezi zadním měřicím vozem 26 a středním měřicím vozem 25 je upraven odstup a a mezi středním měřicím vozem 25 a předním měřicím vozem 24 je upraven odstup b. Z toho vyplývají dále uvedené vztahy:

Na stroji 1 pro stavbu koleje závislá systémová konstanta

K = b/L

Střed naměřené hodnoty Mm = (Hm - Vm) . K + Vm

Pro ten případ, že je vztažný systém 30 na přesné přímočaré koleji, tedy pro nulové vyrovnání, platí následující podmínka:

[(Hm - Vm) . K + Vm] - Ra (4 Mm) = 0

Vyrovnávací hodnota Rw, popřípadě posuvová hodnota pro provedení boční korekce polohy koleje je definována dále uvedenou rovnicí a to tak, že se bere v úvahu výška šipky h v kolejovém oblouku:

Rw = h - [(Hm - Vm) . K + Vm] - Ra

Vykývnutí nebo paralelní posunutí strojového rámu 7 nemá žádný vliv na výsledek zjištěné směrové hodnoty, pokud bylo v základní poloze provedeno nulové vyrovnání. Při tomuto nulovém vyrovnání jsou všechny měřicí vozy 24, 25, 26 ve vodorovné rovině koleje, přičemž kolejnice 4, 5 mají tvar přesných přímek. Všechny měřicí vozy 24, 25, 26 jsou při pohledu v pracovním směru přitlačeny na pravou kolejnici 4. Vyrovnávací pohony 13 jsou přitom bez tlaku. Kolej je například zabetonována a proto se nemůže pohybovat. Prostřednictvím prvního seřizovacího potenciometru je údaj směrové hodnoty vyladěn na nulu. Následně na to se na levý vyrovnávací pohon 13 působí maximální vyrovnávací silou. Pokud dojde k vychýlení směrové hodnoty v důsledku bočního průhybu strojového rámu 7, potom se údaj kompenzuje prostřednictvím druhého seřizovacího potenciometru na nulovou hodnotu. Mezi těmito oběma nulovými nastaveními upravené vyrovnávací síly jsou zachycovány tlakovým čidlem 39 a jsou příslušně lineárně kompenzovány, takže jsou správně uváděny směrové hodnoty při automatické kompenzaci

-4CZ 281099 B6 na vyrovnávacích silách závislého průhybu strojového rámu 7. Popsaný proces se potom opakuje pro pravý vyrovnávací pohon 13.

V tom případě, kdy má strojový rám 7 příliš malou tuhost ve zkrutu, může být zkrut zjišťován prostřednictvím na koncových stranách uspořádaných měřicích ústrojí 37, popřípadě 38 příčného sklonu a může být brán v úvahu také pro kompenzaci pro zjištění směrové hodnoty.

V dalším jsou uvedeny výhody, které vyplývají z nasazení vztažného systému 30 podle vynálezu pro boční korekci polohy koleje.

Tím, že chybí ocelová nebo světelná tětiva nemohou být pracovní nástroje stroje 1 pro stavbu koleje nepříznivě ovlivněny. Zcela odpadají nákladná ovládání tětiv na předním a na zadním měřicím voze při podbíjení výhybek. Podbíjecí agregáty lze bez nebezpečí příčně posouvat také přes střed koleje. Vztažný systém 30 lze vytvořit prostřednictvím osvědčených obvyklých mechanických a elektrických komponentů. Jednoduchá valivá čidla naměřených hodnot postačují pro zjišťování naměřených hodnot. Zcela odpadá chyba v měření, způsobená prověšením ocelové tětivy v oblasti ramp a kolejových oblouků.

Jak je patrno z obr. 6, je v diferenčním členu 42 tvořena diference mezi předním čidlem 32 naměřených hodnot a mezi zadním čidlem 34 naměřených hodnot, to je mezi zadním měřicím bodem Hm a předním měřicím bodem Vm. V přizpůsobovacím členu 43 se uskutečňuje násobení diferenční hodnoty systémovou konstantou K.

V dalším diferenčním členu 44, který je nastaven také pro seřizování celkové nulové hodnoty, se uskutečňuje vytvoření rozdílu vzhledem ke směrové odchylce Ra, která je zjištěna středním čidlem 33 naměřených hodnot. Paralelně k tomu je prostřednictvím měřicích ústrojí 32, 38 příčného sklonu, popřípadě dalšího měřicího ústrojí 45, které je přiřazeno k nivelačnímu vztažnému systému 21, zjištěn příčný sklon přiřazených měřicích vozů 24, 25, 26. V přiřazených přizpůsobovacích členech 46 se uskuteční odpovídající ovlivnění naměřené hodnoty v souladu s konstrukčně podmíněnou boční odchylkou upevnění 36 v závislosti na příčném sklonu. V dalších přizpůsobovacích členech 47, 48 se uskuteční ovlivnění naměřené hodnoty v souladu s konstrukčně podmíněným činitelem a/L, popřípadě b/L. V dalším diferenčním členu 49 se uskutečňuje zjišťování vyrovnávací síly, například prostřednictvím tlakové diference. Konečně v dalším diferenčním členu 50. sečtené a kompenzované naměřené hodnoty se pro provádění požadované boční korekce polohy koleje působením odpovídajícího vyrovnávacího pohonu 13 přivádějí do hydraulického servoobvodu. Paralelné k tomu se uskutečňuje indikace odpovídající směrovací hodnoty.

Místo podbíjecího agregátu 18 lze pro boční korekci polohy koleje použít také například známý stabilizační agregát.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Stroj pro stavbu koleje pro korekci polohy koleje, který má jednak strojový rám, který je uložen na podvozcích a má vyrovnávací pohony pro boční korekci koleje, a jednak měřicí vozy, které jsou pojízdné po koleji, které se strojovým rámem, vytvářejícím referenční bázi, a s čidly naměřených hodnot vytvářejí vztažný systém pro zjišťování skutečné polohy koleje, vyznačující se tím, že k měřicímu vozu (24, 26), upravenému z hlediska pracovního směru na předním a na zadním konci vztažného systému (30), je přiřazeno vždy jedno měřicí ústrojí (37, 38) příčného sklonu a je na něm upraveno tlakové čidlo (39) pro zjišťování vyrovnávacích sil vyrovnávacích pohonů (13).
2. Stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že tlakové čidlo (39) je spojeno s čidlem (33) naměřených hodnot měřicího vozu (25), upraveného v oblasti vyrovnávacího pohonu (13), pro automatické nastavení nulové hodnoty přestavení v závislosti na vyrovnávací síle.
3. Stroj podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každé čidlo (32, 33, 34) naměřených hodnot je vytvořeno jako otočný potenciometr s lankem (35) měřicího čidla a je spojeno se svislým prodloužením (40) strojového rámu (7), a lanko (35) měřicího čidla je při vytvoření upevnění (36) spojeno s odpovídajícím měřicím vozem (24, 25, 26).
4. Stroj podle nároku 3, vyznačující se tím, že všechna upevnění (36) lanek (35) měřicího čidla na měřicím voze (24, 25, 26) jsou vzhledem ke vztažné vodorovné rovině, vytvořené dosedacími body podvozků (2, 3), upravena ve stejné výšce.
5. Stroj podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že jak na předním, tak i na zadním konci strojového rámu (7) je upraveno s ním spojené ústrojí (28, 29) pro měření příčného sklonu.