DK152692B - Fremgangsmaade og apparat til renovation af udlagte jernbaneskinner - Google Patents

Description

DK 152692 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til renovation af udlagte jernbaneskinner som angivet i krav 1's henholdsvis krav 4's indledning.

Ved kendte fremgangsmåder af denne art afhænger kvaliteten af det udførte arbejde hovedsageligt af operatørens erfarenhed, idet den forudindstillede værdi bestemmes af operatøren.

Det er derfor nødvendigt at efterkontrollere det udførte arbejde ved måling af tilbageværende uregelmæssigheder på skinnehovedet. Denne måling udføres sædvanligvis lang tid efter renoveringen med et separat målekøretøj, som ved passage over den renoverede skinne frembringer en grafisk registrering, der viser amplitude og bølgelængde af de tilbageværende, bølgeformede deformationer. Denne grafiske registrering benyttes som grundlag ved afgørelse af, om en yderligere tilslibning er nødvendig og til fastlæggelse af den herved benyttede forudindstillede værdi.

Det endelige resultat af denne fremgangsmåde er tilfredsstillende hvad angår den renoverede skinnes kvalitet, men metoden er langsommelig, kræver flere på hinanden følgende arbejdsgange og afhænger i væsentlig grad af operatørens kunnen.

Formålet med opfindelsen er at anvise en fremgangsmåde af den omhandlede art, hvor denne ulempe i det væsentlige er elimineret, og hvor antallet af arbejds- og måleoperationer er reduceret væsentligt.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Da den forudindstillede værdi ved denne fremgangsmåde bestemmes på basis af kendte og målte data, er den usikkerhed ved kendte metoder, som skyldes den manuelle, erfaringsbestemte indstilling undgået. Det er således muligt at opnå 2

DK 152692 B

tilstrækkelig nøjagtighed ved en enkelt operation eller i hvert fald at nedsætte antallet af operationer i de tilfælde hvor der skal afslibes mere materiale end værktøjet kan klare ved én passage.

En foretrukket fremgangsmåde ifølge opfindelsen er anvist i krav 2.

Opfindelsen angår som nævnt også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden,-hvilket apparat er af den art, der er angivet i krav 4's indledning. Et sådant apparat er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved det i den kendetegnende del af krav 4 angivne .

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 viser et apparat ifølge opfindelsen set fra siden, fig. 2 et snit gennem en skinne, der skal renoveres, fig. 3 skematisk et blokdiagram for apparatets organer til regulering af en slibeskives anlægstryk og placering, og fig. 4 et blokdiagram for de organer, der styrer et slibeværktøj .

I fig. 1 er vist et apparat ifølge opfindelsen udformet som et køretøj 1, der er selvkørende ad skinner 2 med hjulsæt 3 og 4. Køretøjet 1 indeholder også organer til drift og styring af skinnerenoveringsværktøj.

Dette værktøj, der udgøres af seks cylinderformede slibeskiver for hver skinnestreng, er ophængt i slibeenheder 6 og 7, der er forbundet til køretøjets ramme 5 ved hjælp af hydrauliske donkrafte 8, 9, 10 og 11. Slibeenhederne 6 og 7 har skinnehjul eller ruller 12, 13, 14 og 15. Fire af de efter hinanden anbragte slibeskiver 16, 17, 18 og 19 roterer om lodrette akser til bearbejdning af skinnens bæreflade, medens de øvrige to slibeskiver 20 og 21 roterer om vandrette akser til bear-

DK 152692B

3 bejdning af skinnens indvendige støfeteflade.

Ved køretøjets 1 forreste og bageste ende er anbragt organer 22 henholdsvis 22' til måling af skinneprofilens afvigelse på grund af slid fra den ønskede profil. Disse måleorganer omfatter følere, der er placeret ved siden af hinanden, som antydet ved pile i fig. 2, til måling af såvel skinnens bæreflade som dens indvendige flade. Følerne bæres af løbere 23 henholdsvis 231, som holdes i kontakt med de to nævnte skinneflader.

Løberne 23, 23' har en sådan længde, at de til stadighed hviler på mindst to på hinanden følgende toppunkter i den i skinnens længderetning bølgeformede skinneoverflade.

Fig. 2 viser et lodret tværsnit gennem en nedslidt skinne 2, hvis aktuelle profil Cg afviger væsentligt fra den med stiplet streg antydede oprindelige profil C1. Følerne er anbragt således, at de registrerer amplituden af afvigelser i repræsentative områder i skinnens tværsnit fra en referenceprofil Cg, der kan være lig med den oprindelige profil C,j eller en profil svarende til en jævnt slidt skinne.

Følernes relative forskydninger med hensyn til i det væsentlige lodrette og vandrette planer, der defineres af løbernes anlægsflader, omsættes på kendt måde til elektriske signaler af enheder 25 henholdsvis 25' og afgives til et styrekredsløb.

Måleorganerne 22, 22' er forbundet til køretøjet 1 via teleskopiske arme 24 henholdsvis 24', der tillader, at organerne løftes fra skinnerne, eksempelvis ved passage af sporskifter.

Fig. 3 viser apparatets styrekredsløb, der som allerede nævnt påtrykkes de elektriske signaler fra måleorganerne 22 og 22'.

Signalerne fra det forreste måleorgans 22 følere påtrykkes et kredsløb 26, som indeholder sådanne integrerede forstærkere og 4

DK 152692 B

filtre, som er nødvendige til frembringelse af udgangssignal svarende til ampl'ituden af de målte værdier. Disse værdier, nemlig middelamplituden af bølgeformede deformationer med lille bølgelængde a^, amplituden af bølgeformede deformationer med stor bølgelængde og amplituden af fejl i bærefladeprofilet udlæses i enheder 27, 28 henholdsvis 29. Disse enheder er ikke af betydning for kredsløbets funktion.

Signalerne (a1, og påtrykkes enten direkte eller gennem tilpasningskredse 30, 31, 32, der senere vil blive omtalt, et regnekredsløb 33.

Et udlæseorgan 34 for kendte værdier svarende til de anvendte slibeværktøjers metalfjernende evne er forbundet til regne-kredsløbet 33, som på basis af de tilførte værdier beregner udgangssignaler, som benyttes til at styre værktøjerne.

Udgangssignalerne fra regnekredsløbet 33 påtrykkes udlæseorga-ner 35 (anlægstryk P), 36 (skærehastighed C), 37 (hældningsvinkel ex) og 41 (fremføringshastighed V). De tre førstnævnte værdier påtrykkes slibeværktøjet, hvis motor 39 driver en slibeskive 40 mod skinnen 2, medens sidstnævnte værdi V styrer køretøjets 1 hastighed.

Fig. 4 viser et blokdiagram for de organer, der styrer et slibeværktøj. En slibeskive 42 drives af en asynkronmotor 43 med i det væsentlige konstant omdrejningshastighed. Motoren er anbragt i et hus 44, der er drejeligt om en vandret aksel 45, der bæres af et støttelegeme 46. Støttelegemet 46 er forbundet til slibeenhedens ramme 47 via en dobbeltvirkende, hydraulisk donkraft 48, der hænger frit bevægelig ned fra rammen og via et system 49 af parallelle arme, som tillader lodrette svingninger af slibeværktøjet uden at dette arbejdsvinkel ændres.

Den øvre del af huset 44 er forbundet til støttelegemet 46 via en dobbeltvirkende, hydraulisk donkraft 50.

5

DK 152692 B

Den førstnævnte donkraft 48 benyttes til regulering af slibeskivens 42 anlægstryk mod skinner 2, medens den anden donkraft 50 benyttes til regulering af anlægsvinklen. Donkraftene drives af et hydraulisk kredsløb med en pumpe 51 med konstant kapacitet, hvilken pumpe leder hydraulvæske eller olie fra en beholder 52 gennem et filter 53 og leder den til en hydraulisk akkumulator 55 med et adskillende stempel og trykluft på stemplets modsatte side via en kontraventil 54. En pressostat 56 er forbundet til akkumulatorfødeledningen og styrer pumpens 51 motor 57 til opretholdelse af et forudbestemt akkumulatortryk. Kredsløbets udgangstryk reguleres ved hjælp af en reguleringsventil 58 og mellem denne og akkumulatoren 55 er placeret en overtryksventil 59, gennem hvilken olie kan ledes tilbage til beholderen 52.

Fra reguleringsventilen 58 udgør en første ledning til den første donkraft 48. Dennes nedre kammer fødes direkte med olie under trykket fra ventilen 58, medens det øvre kairaner fødes med olie under trykket P2 via en yderligere reguleringsventil 60.

Værktøjets anlægstryk, der afhænger af trykdifferensen mellem de to donkraftkamre, indstilles med den yderligere reguleringsventil 60.

En anden ledning fra reguleringsventilen 58 går til den donkraft 50, der fastlægger værktøjets arbejdsvinkel. En elektrisk styret ventil 61 leder olien til det ene eller det andet kammer i donkraften 50, indtil den rette hældning af værktøjet er opnået.

Ventilen 61 styres af et elektrisk kredsløb med en emitter 62, der fastlægger den ønskede vinkel α for slibeværktøjets hældning, og en modtager 63, der via en med værktøjshuset 44 mekanisk forbundet arm 64 erkender den aktuelle værktøjshældning. Den ønskede og den erkendte værktøjshældning påtrykkes et filter 64 og en forstærker 66. Kredsløbets funktion 6

DK 152692 B

er at påvirke ventilen 61, indtil differensen mellem ønsket og erkendt hældning er nul. En drøvleventil 67 er indsat i returledningen fra styreventilen 61 for at nedsætte strømningshastigheden af olien i kredsløbet.

Måleorganet 22', der er placeret ved køretøjets 1 bagende i fig. 1, er i fig. 3 vist nederst til venstre. Signalerne fra dette organs følere påtrykkes et kredsløb 26', der frembringer signalerne a^, A^ og , fra det forreste måleorgan 22. Disse signaler påtrykkes sammenlignende kredsløb 68, 69 og 70.

Middelamplituden af deformationer med lille bølgelængde sammenlignes i kredsløbet 68 med en værdi aQ for maksimal acceptabel amplitude, og differensen Δ = a_ - a påtrykkes via et multiplikationskredsløb 74 at adderende kredsløb 30, som også påtrykkes det tilsvarende signal a^ fra det forreste måleorgan 22. Herved modificeres det tidligere omtalte indgangssignal a^ til reguleringskredsløbet 33, således at det korrekte indgangssignal bliver S = a. + K * Δ , 5L I 9. ci hvor K& er multiplikationsfaktoren fra kredsløbet 74.

På tilsvarende måde modificeres de øvrige indgangssignaler o ^ til regnekredsløbet.

Ved at ændre multiplikationsfaktorerne K&, og kan man foretage en finregulering af apparatet.

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til renovation af udlagte jernbaneskinner, hvor skinnehovedet tilslibes ved hjælp af et antal slibeværktøjer (16-21), der arbejder i tangentplaner til skinnehovedets profil samtidig med, at værktøjerne fremføres i skinnens længderetning, og hvor værdien af mindst en af de parametre, der påvirker afslibningsevnen for mindst et af værktøjerne (16-21), såsom værktøjets anlægstryk (P), bearbejdningshastighed (C), hældningsvinkel (a) eller fremfør ingshastighed (V) langs skinnen, styres af en forud-indstillet styreværdi, der bestemmes af værktøjets ønskede skæredybde, kendetegnet ved, at man under værktøjernes fremføring langs og renovering af en skinne måler mindst en størrelse, der er repræsentativ for skinnehovedets tilstand før renoveringen, såsom middelamplitude (a^) af bølgeformede deformationer med lille bølgelængde, amplituden (A^) af bølgeformede deformationer med stor bølgelængde og/eller amplituden (-^) af fejl i bæref ladeprofilet, ligeledes før renoveringen, at man fastsætter den styreværdi, der giver ønsket skæredybde og/eller placering af værktøjet i overensstemmelse med den målte størrelse og med kendte værdier for værktøjets metalfjernende evne, og at man direkte eller indirekte regulerer indstillingen af nævnte styreværdi under hensyntagen til en måling af samme størrelse efter renoveringen af den pågældende skinne.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor styreværdien reguleres indirekte, kendetegnet ved, at man for den valgte repræsentative størrelse foretager en måling umiddelbart efter renoveringen af størrelsen ^ °g/eller ^), at man mellem denne størrelse og en værdi (a , A og/eller tt ) o o 3 o svarende til den størst tilladelige amplitude frembringer differencen (og/eller Δ ), og at denne difference eventuelt efter multiplikation med en konstant (Ka, og/ eller K^) umiddelbart adderes til den tilsvarende størrelse DK 152692 B (a^, A1 og /eller ^) målt før renoveringen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, hvor køretøjets, d.v.s. bearbejdningsværktøjets fremføringshastighed (V) styres af en styreværdi, kendetegnet ved, at den nævnte styreværdi bestemmes på basis af måling af amplituden af de bølgeformede fejl og/eller de af skinnehovedets profilfejl, som angiver de største værdier.

4. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge et eller flere af kravene 1-3 omfattende mindst et slibekøretøj (1) med et antal slibeværktøjer (16-21), hvormed skinnehovedet (2) kan bearbejdes og omfattende et styrekredsløb, hvormed mindst et af værktøjernes anlægstryk (P), skærehastighed (C), arbejdshældning (a) og fremføringshastighed (V) langs skinnen kan reguleres i overensstemmelse med en styreværdi, som forudbestemmes som en funktion af den ønskede skæredybde samt organer til indstilling af den nævnte styreværdi, kendetegnet ved at omfatte i hvert fald et før slibeværktøjerne (16-21) på køretøjet (1) anbragt måleorgan til måling af middelamplituden (a^) af bølgeformede deformationer med stor bølgelængde og/eller amplituden (ir-j) af fejl i skinnehovedets bæref ladeprofil og til frembringelse af et udgangssignal svarende til denne amplitudeværdi, et organ til indstilling af amplitudeværdien, et organ til indstilling af kendte værdier svarende til det pågældende værktøjs metalfjernende egenskab og et organ til bestemmelse af styreværdien af den valgte parameter til opnåelse af den ønskede skæredybde og/eller værktøjsplacering som funktion af den indstillede amplitude og de kendte værdier.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at måleorganerne er monteret på et separat køretøj.

6. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at måleorganerne er monteret på samme køretøj som i hvert fald en del af slibeværktøjerne.