RU2171869C2

RU2171869C2 - Ballast cleaner

Info

Publication number: RU2171869C2
Application number: RU99112796A
Authority: RU
Inventors: П.П. Супрун; А.П. Супрун
Original assignee: Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2001-08-10

Abstract

FIELD: track facilities. SUBSTANCE: proposed machine has frame 1 mounted on bogies 2, scraping out device 3, contaminated ballast cleaning mechanism, conveyors 15, 16 for removing contaminants from track confines, hopper-distributor 8 and cleaned ballast batcher 17. Cleaning mechanism is made in form of bank of conveyors 6 installed one after the other and intercoupled by chain drives 5 with different gear rations. Speed of each following conveyor exceeds that of preceding conveyor. Swinging roller 9 is installed above each conveyor 6. Thrust vibratory roller 14 is installed under carrying run of each conveyor 6 in place of contact with screen roll. EFFECT: increased efficiency of operation of ballast cleaners. 3 dwg

Description

Изобретение относится к путевому хозяйству железных дорог, в частности к средствам механизации работ по очистке балласта от загрязнителей непосредственно в пути. The invention relates to track facilities of railways, in particular to means of mechanization of work to clean ballast from pollutants directly on the road.

Известны машины, очищающие загрязненный балласт с укладкой очищенного балласта в путь, где применен центробежный способ, предложенный А.И. Драгавцевым, и работающие с вывешиванием путевой решетки (ЩОМ-4, ЩОМ-Д, ЩОМ-Д^О) и без вывешивания путевой решетки (ЩОМ-З^{^}), которые зарекомендовали себя как высокопроизводительная техника, позволяющая высвободить до 200 рабочих на расчетный годовой объем работ (С.А. Соломонов. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М.: Транспорт, 1984, с. 223).Known machines that clean contaminated ballast with the laying of the cleaned ballast in a way where the centrifugal method proposed by A.I. Dragavtsev, and those working with hanging the track lattice (SHCHOM-4, SHCHOM-D, SHCHOM-D ^O ) and without hanging the track grate (SHCHOM-Z ^{^} ), which have established themselves as a high-performance equipment that allows you to release up to 200 workers to the estimated annual volume works (SA Solomonov. Machines and mechanisms for track facilities. M: Transport, 1984, p. 223).

Многолетняя практика использования указанной техники выявила следующие недостатки. Низкое качество очистки, т.е. очищенный этими машинами балласт далеко не полностью освобождается от загрязнителей, а головной дорогостоящий элемент механизма очистки - сетчатая лента ввиду больших скоростей ее движения по сложной траектории и значительной абразивности балласта быстро выходит из строя. Long-term practice of using this technique has revealed the following disadvantages. Poor cleaning quality, i.e. the ballast cleared by these machines is far from completely free from pollutants, and the head expensive element of the cleaning mechanism is the mesh belt, due to the high speeds of its movement along a complex path and significant abrasiveness of the ballast, it quickly fails.

Причиной некачественной очистки балласта является следующее обстоятельство. Подрезанный слой загрязненного балласта толщиной порядка 400 мм подается на бесконечную сетчатую ленту, разгоняется до скорости 12-14 м/с и на криволинейном участке траектории за доли секунды под действием центробежной силы должен освободиться от загрязнителей и тех зерен, которые меньше размера ячейки сетчатой ленты. Значительная же часть загрязнителя оказывается "зажатой" в толще балласта с помощью той же центробежной силы, в результате чего получить желаемое качество очистки просто невозможно, если значительно (в несколько раз) не уменьшить толщину слоя балласта, подаваемого на сетчатую ленту. Однако в этом случае в несколько раз уменьшается производительность машины, что приводит к необходимости в несколько раз увеличивать продолжительность "окна" (время закрытия перегона). The reason for poor-quality ballast cleaning is the following circumstance. The trimmed layer of contaminated ballast with a thickness of about 400 mm is fed to an endless mesh tape, accelerated to a speed of 12-14 m / s and, in a fraction of a second, under the action of centrifugal force, must be freed from contaminants and those grains smaller than the mesh size of the mesh in a curved section of the trajectory. A significant part of the contaminant is "squeezed" in the bulk of the ballast using the same centrifugal force, as a result of which it is simply impossible to obtain the desired cleaning quality if the thickness of the ballast layer supplied to the mesh tape is not significantly (several times) reduced. However, in this case, the productivity of the machine decreases several times, which leads to the need to increase the duration of the “window” several times (closing time of the haul).

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является щебнеочистительная машина ЩОМ-З^у (С.А. Соломонов. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М.: Транспорт, 1984, с. 254), состоящая из сварной рамы, опирающейся на две самоходные тележки, выгребного устройства, щебнеочистительного механизма, бункера-распределителя, двух конвейеров для удаления загрязнителей от щебнеочистительного механизма, дозатора и мотор-генераторов. ЩОМ-З^у, принятая в качестве прототипа, по сравнению с другими машинами того же назначения и принципа действия имеет следующие достоинства - самоходность и возможность производить очистку загрязненного балласта без подъема путевой решетки, что достигается оснащением этой машины выгребным устройством, которое можно опускать у концов шпал или брусьев, заводить горизонтальную часть с выгребными цепями под путевую решетку и производить ими вырезку загрязненного балласта с подачей его на сетчатую ленту, траектория движения которой лежит в вертикальной плоскости, параллельной оси пути.The closest in technical essence to the proposed technical solution is the rubble-cleaning machine ЩОМ-З ^у (S. А. Solomonov. Machines and mechanisms for track facilities. M: Transport, 1984, p. 254), consisting of a welded frame, supported by two self-propelled carts, a cesspool device, a rubble-cleaning mechanism, a hopper-distributor, two conveyors for removing contaminants from a rubble-cleaning mechanism, a batcher and motor generators. SCHOM-Z ^u , adopted as a prototype, in comparison with other machines of the same purpose and principle of operation has the following advantages - self-propelled and the ability to clean contaminated ballast without lifting the track grid, which is achieved by equipping this machine with a cesspool device that can be lowered at the ends sleepers or beams, start the horizontal part with cesspool chains under the track grate and cut out the contaminated ballast with them and feed it onto the mesh tape, the path of which lies in a vertical plane parallel to the axis of the path.

Недостаток прототипа - при необходимости за один проход машины очистить балластную призму на требуемую глубину, порядка 400 мм, и получить желаемое качество очистки не представляется возможным по причине, которая присуща всем ЩОМ, работающим по центробежному способу, когда значительная часть загрязнителей не успевает проникнуть через толщину балластного слоя на сетчатой ленте к ее поверхности. Другой недостаток - быстрый износ дорогостоящей ленты. The disadvantage of the prototype is, if necessary, in one pass of the machine to clean the ballast prism to the required depth, about 400 mm, and to obtain the desired quality of cleaning is not possible for the reason that is inherent in all SCHM working in the centrifugal method, when a significant part of the contaminants does not have time to penetrate the thickness ballast layer on the mesh tape to its surface. Another disadvantage is the rapid wear of expensive tape.

Изобретение направлено на решение технической задачи по получению самоходной щебнеочистительной машины, которая за один проход срезала бы загрязненный балласт на любую требуемую глубину, полностью удаляла загрязнители и могла бы развивать рабочую скорость только в зависимости от тягового усилия машины по сцеплению колес с рельсами. The invention is aimed at solving the technical problem of obtaining a self-propelled crushed stone cleaning machine, which in one pass would cut off the contaminated ballast to any desired depth, completely remove pollutants and could reach the operating speed only depending on the traction of the machine on the adhesion of wheels to rails.

Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.

В щебнеочистительной машине, содержащей сварную раму, опирающуюся на две самоходные тележки, выгребное устройство, конвейеры для удаления загрязнителей за пределы пути, бункер-распределитель и дозатор очищенного балласта, механизм очистки загрязненного балласта выполнен в виде батареи последовательно установленных друг за другом и связанных между собой цепными передачами с различными передаточными числами транспортеров с сетчатой лентой. Скорость каждого последующего транспортера, больше скорости предыдущего. Над каждым транспортером установлен маятниковый каток, состоящий из рамки, один конец которой шарнирно сочленен с рамой машины, а другой - снабжен приводным решетчатым вальцом с окружной скоростью большей скорости сетчатой ленты соответствующего транспортера. Под несущей ветвью каждого транспортера, в месте контакта с решетчатым вальцом, установлен упорный виброкаток, причем длины каждых решетчатых вальцов и упорных виброкатков одинаковы и равны активной ширине соответствующей сетчатой ленты. Кроме того, машина снабжена передаточным конвейером, приемная часть которого заведена в выгребное устройство, а выдающаяся часть установлена над приемным концом первого транспортера батареи. In a rubble-cleaning machine containing a welded frame supported by two self-propelled carts, a cesspool, conveyors for removing contaminants off the track, a hopper-distributor and a metering device for cleaned ballast, the cleaning mechanism for the polluted ballast is made in the form of a battery installed in series with each other and connected to each other chain transmissions with different ratios of conveyors with mesh belt. The speed of each subsequent conveyor is greater than the speed of the previous one. A pendulum roller consisting of a frame is installed above each conveyor, one end of which is articulated with the frame of the machine, and the other is equipped with a drive grid roller with a peripheral speed higher than the speed of the mesh belt of the corresponding conveyor. An axial vibratory roller is installed under the supporting branch of each conveyor, in the place of contact with the lattice roller, and the lengths of each lattice rollers and resistant vibratory rollers are the same and equal to the active width of the corresponding mesh belt. In addition, the machine is equipped with a transfer conveyor, the receiving part of which is brought into the cesspool device, and the protruding part is installed above the receiving end of the first battery conveyor.

Такое выполнение машины гарантирует требуемое качество очистки загрязненного балласта, позволяет назначать рабочую скорость машины, исходя из тяговой способности машины, только по сцеплению колес с рельсом и позволяет значительно увеличить срок службы дорогостоящей сетчатой ленты, которая в данном варианте работает в несравненно более легком режиме. This embodiment of the machine guarantees the required quality of cleaning the contaminated ballast, allows you to assign the operating speed of the machine, based on the traction ability of the machine, only on the adhesion of the wheels to the rail and can significantly increase the service life of an expensive mesh belt, which in this embodiment works in an incomparably lighter mode.

На фиг. 1 показан вид сбоку машины; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.2. In FIG. 1 shows a side view of a machine; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - section BB in figure 2.

Машина содержит сварную раму 1, опирающуюся на две самоходные тележки 2, и на которой установлены выгребное устройство 3, передаточный ленточный конвейер 4, механизм очистки балласта, выполненный в виде батареи последовательно установленных и соединенных друг с другом цепными передачами 5 транспортеров 6 с сетчатыми лентами 7, работающий от общего привода (не показан), причем первый транспортер своим приемным концом заведен под выдающий конец конвейера 4, а выдающий конец самого последнего транспортера 6 выведен в бункер-распределитель 8; маятниковые катки 9, установленные над транспортерами 6, каждый из которых представляет собой рамку 10, один конец которой шарнирно закреплен на раме 1, а другой (свободный) оснащен приводным решетчатым вальцом 11, получающим вращение с помощью цепной передачи 12 от привода 13, закрепленного на раме 1; упорные виброкатки 14, установленные на раме 1 под рабочей ветвью каждого транспортера 6 в месте контакта решетчатого вальца 11 с лентой 7; подборный конвейер 15, установленный под батареей транспортеров 6; поперечный отвальный конвейер 16, установленный под выдающим концом конвейера 15; и дозатор 17. The machine contains a welded frame 1, supported by two self-propelled carts 2, and on which a cesspool device 3, a transfer belt conveyor 4, a ballast cleaning mechanism, made in the form of a battery in series and connected to each other by chain transmissions 5 of conveyors 6 with mesh belts 7 are installed operating from a common drive (not shown), and the first conveyor with its receiving end is brought under the issuing end of the conveyor 4, and the issuing end of the very last conveyor 6 is displayed in the hopper-distributor 8; pendulum rollers 9 mounted above the conveyors 6, each of which is a frame 10, one end of which is pivotally mounted on the frame 1, and the other (free) is equipped with a drive grating roller 11, which is rotated by a chain drive 12 from the drive 13, mounted on frame 1; persistent vibratory rollers 14 mounted on the frame 1 under the working branch of each conveyor 6 at the contact point of the lattice roller 11 with the tape 7; pick-up conveyor 15 mounted under the battery of conveyors 6; a transverse dump conveyor 16 mounted under the issuing end of the conveyor 15; and dispenser 17.

Щебнеочистительная машина работает следующим образом. The crushing machine operates as follows.

При выходе на позицию выгребное устройство 3 внедряется в балластную призму, включаются в работу передаточный конвейер 4, батарея транспортеров 6, подборный конвейер 15, отвальный конвейер 16 и маятниковые катки 9, после чего машина начинает движение. Upon reaching the position, the cesspool device 3 is introduced into the ballast prism, the transfer conveyor 4, the battery of conveyors 6, the pick-up conveyor 15, the dump conveyor 16 and the pendulum rollers 9 are put into operation, after which the machine begins to move.

Подрезанный слой балласта с помощью выгребного устройства 3 подается на конвейер 4, который выдает загрязненный балласт на первый транспортер 6 и с этой позиции начинается процесс очистки балласта, который выглядит следующим образом. Поскольку скорость движения сетчатой ленты первого транспортера 6 больше скорости движения ленты конвейера 4, то площадь поперечного сечения балласта на ленте транспортера 6, по сравнению с площадью поперечного сечения балласта на конвейере 4, будет меньше на величину, прямо пропорциональную разности их скоростей. То же явление будет иметь место при рассмотрении передачи балласта с первого транспортера 6 на второй и так до последней пары транспортеров в батарее, поскольку скорость движения ленты каждого транспортера больше скорости предыдущего, что достигается при общем приводе батареи (не показан) за счет разных передаточных чисел цепных передач 5. Предусматривается, что сетчатая лента последнего транспортера в батарее должна иметь такую скорость, при которой площадь поперечного сечения слоя балласта на ней будет равна или близкой к значению F=B•δ, см², где В - активная ширина ленты транспортера; δ - наибольший размер зернового состава для данного участка пути, примерно 6 см (Справочник дорожного мастера и бригадира пути. М.: Транспорт, 1986, с. 132, т. 3.34). При таких условиях загрязнителям, практически, ничто не мешает просеиваться через сетчатую ленту последнего в батарее транспортера 6.The trimmed ballast layer with the help of a cesspool device 3 is fed to a conveyor 4, which delivers contaminated ballast to the first conveyor 6 and from this position the ballast cleaning process begins, which is as follows. Since the speed of the mesh belt of the first conveyor 6 is greater than the speed of the belt of the conveyor 4, the cross-sectional area of the ballast on the conveyor belt 6, compared with the cross-sectional area of the ballast on the conveyor 4, will be less by a value directly proportional to the difference in their speeds. The same phenomenon will occur when considering the transfer of ballast from the first conveyor 6 to the second and so on to the last pair of conveyors in the battery, since the belt speed of each conveyor is greater than the speed of the previous one, which is achieved with a common battery drive (not shown) due to different gear ratios chain transmissions 5. It is envisaged that the mesh belt of the last conveyor in the battery must have such a speed that the cross-sectional area of the ballast layer on it is equal to or close to the value F = B • , ² cm, where B - active conveyor belt width; δ - the largest grain composition for a given section of the track, approximately 6 cm (Handbook of the road foreman and foreman of the track. M: Transport, 1986, p. 132, v. 3.34). Under such conditions, practically nothing prevents pollutants from being sifted through the mesh belt of the latter in the conveyor battery 6.

Повышению интенсивности просеивания загрязнителей на всем участке батареи способствует работа маятниковых катков 9, которые "ворошат" проходящий под ними слой балласта, а их работа совместно с упорными виброкатками 14 размалывает комки сцементированных частиц балласта, которые могут попадать на транспортеры батареи. Кроме этого, происходит дополнительное перемешивание балласта при сбрасывании его с одного транспортера на другой. Очищенный балласт с последнего транспортера 6 сбрасывается в бункер-распределитель 8 и далее в путь, где ими занимается дозатор 17. Загрязнители и мелочь, просеянные через сетчатые ленты 7 транспортеров 6, попадают на подборный конвейер 15 и подаются им на поперечный отвальный конвейер 16, с помощью которого отсев удаляется за пределы пути. The operation of the pendulum rollers 9, which “tidy” the ballast layer passing under them, increases the intensity of the sifting of pollutants throughout the battery section, and their work together with the persistent vibratory rollers 14 grinds clumps of cemented ballast particles that can get onto the battery conveyors. In addition, there is additional mixing of the ballast when dropping it from one conveyor to another. The cleaned ballast from the last conveyor 6 is discharged into the hopper 8 and then on to the path where the dispenser 17 is engaged. The pollutants and fines sifted through the mesh belts 7 of the conveyors 6 fall on the pick-up conveyor 15 and are fed to the transverse dump conveyor 16, s by which the dropout is removed outside the path.

Claims

A rubble-cleaning machine containing a welded frame resting on two self-propelled carts, a cesspool, a mechanism for cleaning contaminated ballast, conveyors for removing contaminants off the track, a hopper-dispenser and a metering device for cleaned ballast, characterized in that the cleaning mechanism is made in the form of a battery installed in series one after another and interconnected by chain gears with different gear ratios of conveyors with mesh belt, the speed of each subsequent conveyor is more earlier than the speed of the previous one, a pendulum roller is installed above each conveyor, consisting of a frame, one end of which is articulated to the frame of the machine, and the other is equipped with a drive grid roller with a peripheral speed greater than the speed of the mesh belt of the corresponding conveyor, under the supporting branch of each conveyor, in place contact with the lattice roller, an axial vibratory roller is installed, the lengths of each lattice rollers and persistent vibratory rollers being the same and equal to the active width of the corresponding mesh belt, while machines and equipped with a transfer conveyor, the receiving part of which is brought into the cesspool device, and the protruding part is installed above the receiving end of the first battery conveyor.