RU2399714C1

RU2399714C1 - Method of relieving stress in rail frame of jointless track

Info

Publication number: RU2399714C1
Application number: RU2009119041/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Иосифович Марголин (RU); Александр Иосифович Марголин; Алексей Сергеевич Клементов (RU); Алексей Сергеевич Клементов; Валерий Евгеньевич Васильев (RU); Валерий Евгеньевич Васильев; Константин Владимирович Змеев (RU); Константин Владимирович Змеев; Дмитрий Алексеевич Федосеев (RU); Дмитрий Алексеевич Федосеев; Иван Федорович Скрипачев (RU); Иван Федорович Скрипачев; Алексей Иванович Бунин (RU); Алексей Иванович Бунин
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-внедренческий центр "Путевые машины"
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-09-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: proposed method comprises removing rail frame intermediate fasteners, lifting to preset height, relieving stresses, lowering the frame and jointing it in place. Said jobs are carried out with the help of track-laying machine. In performing the jobs, the frame one side is kept fastened. Roller anti-twister clamps 3 are used to clamp rail head to lift the rail to preset height. Lifting is carried out with due allowance for difference between rail-laying temperature and optimum temperature. Track-laying machine moves along the frame till its end for it to be fastened behind the crane.

EFFECT: reduced number of consecutively made jobs.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области содержания бесстыкового железнодорожного пути и может быть использовано для разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях при перезакреплении плетей на постоянный режим эксплуатации.The invention relates to the field of maintenance of a continuous railroad track and can be used to discharge temperature stresses in rail lashes during re-fastening of lashes for continuous operation.

Важнейшей задачей в период сложного экономического положения железных дорог стала разработка и внедрение ресурсосберегающих технических решений и технологий, проведение комплекса работ по увеличению надежности пути и на этой основе снижение эксплуатационных расходов и обеспечение безопасности движения. Укладка рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути производится в различных температурных условиях, поэтому при изменении температур в них возникают сверхнормативные продольные напряжения - сжимающие (летом) и растягивающие (зимой). В связи с этим при наступлении установленного для данного региона оптимального интервала температур выполняется определенный объем работ по перезакреплению плетей с разрядкой сверхнормативных температурных напряжений.The most important task during the difficult economic situation of the railways was the development and implementation of resource-saving technical solutions and technologies, the implementation of a set of works to increase track reliability and, on this basis, reduce operating costs and ensure traffic safety. Laying of rail lashes of a jointless railway track is carried out in different temperature conditions, therefore, when the temperature changes, excessive longitudinal stresses arise in them - compressive (in summer) and tensile (in winter). In this regard, when the optimum temperature range established for this region sets in, a certain amount of work is carried out to re-fasten the lashes with the discharge of excess temperature stresses.

Известны различные способы разрядки температурных напряжений и устройства для выполнения этих способов.Various methods for discharging temperature stresses and devices for performing these methods are known.

Известен способ по авт. свид. СССР №192237, Е01В 29/17 «Способ укладки длинномерных рельсовых плетей». Способ состоит в том, что при укладке рельсовую плеть жестко закрепляют с одного конца, укладывают на ролики, а затем с противоположного конца принудительно изменяют ее длину до величины, соответствующей длине при расчетной температуре, и окончательно закрепляют на месте.A known method according to ed. testimonial. USSR No. 192237, ЕВВ 29/17 "Method for laying long rail lashes." The method consists in the fact that when laying the rail lash is rigidly fixed from one end, laid on rollers, and then from the opposite end it is forced to change its length to a value corresponding to the length at the design temperature, and finally fixed in place.

Известен способ по авт. свид. СССР №365416, Е01В 29/16 «Способ снятия местных избыточных напряжений от продольных сил в рельсовых плетях бесстыкового пути», по которому раскрепляют не всю плеть, а расчетным путем определяют длину раскрепляемого участка рельсовой плети, включающего участок с избыточными напряжениями, и производят раскрепление только в пределах, определенных расчетом, от концов в сторону возникновения избыточных напряжений.A known method according to ed. testimonial. USSR No. 365416, ЕВВ 29/16 “Method of relieving local excessive stresses from longitudinal forces in rail lashes of the welded jointless path”, according to which not all lashes are unfastened, but the length of the unfastened section of the rail lane, including the section with excessive stresses, is determined by calculation and the fastening is carried out only within the limits determined by the calculation, from the ends to the side of the occurrence of excess stresses.

Известно устройство по авт. свид. СССР №1414910, Е01В 29/20 «Устройство для разрядки температурных напряжений», с помощью которого разрядка температурных напряжений осуществляется путем принудительного перемещения рельса в любом направлении по всей длине. В настоящее время разрядка температурных напряжений в рельсовых плетях выполняется с использованием гидравлических натяжных устройств и обязательным вывешиванием рельсов на роликовые опоры или на скользящие пары пластин, устанавливаемые на каждой 15-й шпале. (Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. - М.: Транспорт, 2000, с.38-43 - принято за прототип).A device according to ed. testimonial. USSR No. 1414910, ЕВВ 29/20 “Device for the discharge of temperature stresses”, with the help of which the discharge of temperature stresses is carried out by forced movement of the rail in any direction along the entire length. Currently, temperature stresses in rail lashes are discharged using hydraulic tensioning devices and obligatory hanging of rails on roller bearings or on sliding pairs of plates installed on each 15th railroad tie. (Technical instructions for the device, laying, maintenance and repair of the jointless path. - M .: Transport, 2000, p. 38-43 - taken as a prototype).

Недостатки известных способов разрядки температурных напряжений заключаются в том, что необходимо последовательно выполнять большой объем операций: раскрепление плетей, подъем плети для вывешивания ее на роликовые опоры или на скользящие пары пластин, встряхивание плети ударными приборами, применение силовых натяжных устройств для изменения длины плети, подъем плети для уборки роликовых опор или скользящих пар пластин, окончательное закрепление плетей на месте. Особенно сложным является разрядка температурных напряжений в длинных плетях, которые разрезают на короткие - 800 метров, производят разрядку, вырезают лишнюю длину и вновь сваривают в длиннные плети. Все перечисленные операции требуют больших трудовых затрат и времени, что увеличивает эксплуатационные затраты, часто препятствует ведению работ по закреплению плетей при оптимальном температурном интервале и обуславливает необходимость в предоставлении протяженных технологических "окон".The disadvantages of the known methods of discharging temperature stresses are that it is necessary to consistently carry out a large amount of operations: unfastening the lashes, lifting the lash to hang it on roller bearings or sliding pairs of plates, shaking the lash with percussion devices, using tensioning devices to change the length of the lash, lifting lashes for cleaning roller bearings or sliding pairs of plates, final lashing in place. Particularly difficult is the discharge of temperature stresses in long lashes, which are cut into short ones - 800 meters, discharge, cut out the extra length and again welded into long lashes. All these operations require a lot of labor and time, which increases operating costs, often prevents the work of fixing the lashes at the optimal temperature range and necessitates the provision of extended technological "windows".

Техническим результатом предлагаемого способа является снижение эксплуатационных расходов на содержание пути путем сокращения последовательно выполняемых операций, исключения части из них при ведении работ по разрядке температурных напряжений в плетях и предания им длины, соответствующей размеру при оптимальной температуре закрепления. Кроме того, предлагаемый способ можно использовать непосредственно сразу после замены рельсов звеньевого пути плетями.The technical result of the proposed method is to reduce operating costs for maintaining the track by reducing sequentially performed operations, eliminating some of them when conducting work on discharging temperature stresses in lashes and giving them the length corresponding to the size at the optimum fixing temperature. In addition, the proposed method can be used immediately after replacing the rails of the link path with lashes.

Технический результат достигается тем, что в известном способе разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях и придания им длины, соответствующей размеру при оптимальной температуре, состоящем из операций по раскреплению рельсовой плети от промежуточных скреплений, удлинению рельсовой плети с последующим ее закреплением, плети с одного конца оставляют закрепленными, подхватывают каждую плеть под головку рельса роликовыми противокантовочными захватами, шарнирно закрепленными посредством дышла на платформе, например путеукладочного крана, и связанными с подъемным устройством крана, поднимают каждую плеть в вертикальной плоскости на расчетную величину, исходя из разницы между температурой укладки и оптимальной температурой, перемещают кран с захватами вдоль плети до ее конца, закрепляя плеть за краном, например, на каждой 15 шпале, опускают плеть, измененную по длине на величину температурного удлинения всей плети, укладывают плеть на место.The technical result is achieved by the fact that in the known method of discharging temperature stresses in rail lashes and giving them a length corresponding to the size at the optimum temperature, consisting of operations for unfastening the rail lash from intermediate fastenings, lengthening the rail lash with its subsequent fastening, the lashes are left from one end fixed, pick up each lash under the rail head with roller anti-grip grips pivotally mounted by means of a drawbar on a platform, for example, a track the bottom crane, and connected with the crane lifting device, lift each lash in a vertical plane by the calculated value, based on the difference between the laying temperature and the optimum temperature, move the crane with grips along the lash to its end, fixing the lash to the crane, for example, on each 15 sleepers, lower the lash, changed in length by the value of the temperature elongation of the entire lash, lay the lash in place.

Подхват каждой плети под головку рельса роликовыми противокантовочными захватами, подъем каждой плети в вертикальной плоскости на расчетную величину, исходя из разницы между температурой укладки и оптимальной температурой, перемещение крана с захватами вдоль плетей обеспечивает возможность создать рельсу бегущую вертикальную волну, растягивающую плеть, что позволяет исключить операции по размещению плети на роликах или скользящих прокладках, использование специальных растягивающих устройств. Очевидно, что непрерывная элементная вытяжка, возникающая при перемещении крана, обуславливает возможность разрядки напряжений плетей любой длины без разрезания их на отдельные участки по 800 метров. Таким образом, уменьшаются трудовые затраты и время ведения работ по разрядке температурных напряжений и приданию им длины, соответствующих размеров при оптимальной температуре, чем обеспечивается снижение эксплуатационных расходов на содержание пути.Catching each lash under the rail head with anti-dividing grips, lifting each lash in the vertical plane by the calculated value, based on the difference between the laying temperature and the optimum temperature, moving the crane with grippers along the lashes makes it possible to create a rail running vertical wave stretching the lash, which eliminates operations for placing the whip on rollers or sliding pads, the use of special tensile devices. Obviously, the continuous elemental hood that occurs when the crane moves, makes it possible to discharge the lashes of any length without cutting them into separate sections of 800 meters. Thus, labor costs and time for the discharge of temperature stresses and giving them the length corresponding to the dimensions at the optimum temperature are reduced, thereby reducing operating costs for maintaining the track.

На фиг.1 показана схема по разрядке напряжений плети, начальное и промежуточное (штрихом) положение крана;Figure 1 shows a diagram of the discharge voltage of the whip, the initial and intermediate (stroke) position of the crane;

На фиг.2 - представлена расчетная схема определения удлинения плети при создании волнообразного перемещения ее точек.Figure 2 - presents the calculation scheme for determining the elongation of the whip when creating a wave-like movement of its points.

Рельсовая плеть 1, показанная на фиг.1, подвергается операциям по разрядке напряжений и приданию ей длины, соответствующей размеру при оптимальной температуре. На фиг.1 также показан укладочный кран 2, роликовые противокантовочные захваты 3, шарнирно закрепленные на платформе укладочного крана 2 посредством дышла 4 и связанные с подъемным устройством 5 укладочного крана 2 (например, лебедкой крана), рельсы 6 прилегающего пути слева, уравнительные рельсы 7 и рельсы 8 прилегающего пути справа. При этом захваты 3 шарнирно закреплены на платформе крана 2 на фиксированном расстоянии от близлежащего колеса 9 крана 2. Штриховыми линиями показан укладочный кран 2 в конечном положении.Rail lash 1, shown in figure 1, is subjected to operations to discharge stresses and give it a length corresponding to the size at the optimum temperature. Figure 1 also shows a laying crane 2, roller anti-gantry grips 3, pivotally mounted on the platform of the laying crane 2 by means of a drawbar 4 and connected to the lifting device 5 of the laying crane 2 (for example, a crane winch), the rails 6 of the adjacent track on the left, leveling rails 7 and rails 8 of an adjacent track to the right. In this case, the grippers 3 are pivotally mounted on the platform of the crane 2 at a fixed distance from the nearby wheel 9 of the crane 2. The dashed lines show the laying crane 2 in the final position.

Способ разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях бесстыкового пути заключается в следующем.The method of discharging temperature stresses in the rail lashes of the jointless path is as follows.

Укладочный кран 2 устанавливают на рельсы 6 прилегающего слева пути. Впереди крана 2, по мере его передвижения, каждый рельс плетей 1 освобождают от промежуточных скреплений, оставляя закрепленным начало плетей 1. Затем каждый рельс плетей 1 подхватывают под головку рельса роликовыми противокантовочными захватами 3. Включают лебедку подъемного устройства 5 и рельсы плетей 1 поднимают на расчетную высоту, исходя из разницы между температурой укладки и оптимальной температурой. Кран 2 с роликовыми противокантовочными захватами 3 перемещают по рельсам плетей 1, подлежащих разрядке напряжений, причем за краном 2 рельсы закрепляются, например, на каждой 15 шпале. При перемещении крана 2 происходит волнообразное перемещение точек плети 1. В конце перемещения лебедка подъемного устройства 5 опускает конец удлинившейся плети 1 и ее стыкуют с рельсами 8 прилегающего пути справа через уравнительные рельсы 7 необходимой длины.The laying crane 2 is installed on the rails 6 adjacent to the left path. In front of the crane 2, as it moves, each rail of the lashes 1 is freed from intermediate fastening, leaving the beginning of the lashes 1 fixed. Then each rail of the lashes 1 is picked up under the rail head by roller anti-grip hooks 3. The winch of the lifting device 5 is turned on and the rails of the lashes 1 are lifted to the calculated height, based on the difference between the laying temperature and the optimum temperature. The crane 2 with roller anti-grip grippers 3 is moved along the rails of the lashes 1 to be discharged, and the rails are fixed to the crane 2, for example, on each 15 railroad tie. When moving the crane 2 there is a wave-like movement of the points of the lash 1. At the end of the movement, the winch of the lifting device 5 lowers the end of the elongated lash 1 and it is joined to the rails 8 of the adjacent path on the right through the leveling rails 7 of the required length.

На фиг.2 показана схема волны, позволяющая определить алгоритм расчета. При подъеме плети 1 в точке 10 на высоту "h", без ограничения по концам образовавшейся волны, она примет вид кривой 11. Формула кривой y₁=f₁(x₁h). Если наехать на плеть колесом 9 крана так, чтобы расстояние от него до точки 10 захвата было равно К, кривая волны изменится и примет вид кривой 12. Точка 10 захвата останется на прежнем месте. Уравнение кривой 12-y₂=f₂(x₂h). При этом колесо 9 проедет расстояние, равное длине дуги ОА, которое найдется из зависимостиFigure 2 shows the wave diagram, which allows to determine the calculation algorithm. When lifting the lash 1 at point 10 to a height of "h", without limitation at the ends of the formed wave, it will take the form of curve 11. The formula of the curve is y ₁ = f ₁ (x ₁ h). If you run into the lash with the wheel 9 of the crane so that the distance from it to the capture point 10 is equal to K, the wave curve will change and take the form of curve 12. The capture point 10 will remain in its original place. The equation of the curve is 12-y ₂ = f ₂ (x ₂ h). In this case, the wheel 9 will travel a distance equal to the length of the arc OA, which is found from the dependence

превзойдя проекцию дуги ОА, равную Z, на величинуsurpassing the projection of the arc OA equal to Z by

Для того, чтобы переместить точку 10 захвата в точку 13, то есть в положение, при котором волна 14 вновь окажется незащемленной по концам, надо преодолеть расстояние S. S=Z+Δ. После наезда колесом 9 на эту волну 14, она примет вид кривой 15, а путь, пройденный колесом 9, снова составит расстояние ВВ₁. ВВ₁=Z+Δ.In order to move the capture point 10 to point 13, that is, to the position at which the wave 14 again appears to be non-clamped at the ends, it is necessary to overcome the distance S. S = Z + Δ. After hitting wheel 9 on this wave 14, it will take the form of curve 15, and the path traveled by wheel 9 will again be BB ₁ . BB ₁ = Z + Δ.

Очевидно, что аналогичная ситуация возникнет и при постоянном размере К, то есть при совместном перемещении колеса 9 и точки 10 захвата за головку рельса, как это имеет место при работе с укладочным краном 2.Obviously, a similar situation will arise with a constant size K, that is, with the joint movement of the wheel 9 and the grip point 10 behind the rail head, as is the case when working with a stacking crane 2.

Температурное приращение величины Z находится из зависимостиThe temperature increment of Z is found from

Δ_T=α·Z(T_опт.-T_ф),Δ _T = α · Z (T _opt. -T _f ),

где α=0, 0000118 1/ град. - коэффициент линейного расширения рельсовой стали;where α = 0, 0000118 1 / deg. - coefficient of linear expansion of rail steel;

Т_опт - оптимальная температура укладки плети;T _opt is the optimal temperature for laying the whip;

Т_ф - фактическая температура, при которой была уложена плеть.T _f - the actual temperature at which the whip was laid.

Следовательно, задавая величину высоты подъема плети "h", можно добиться равенства Δ=Δ_T.Therefore, by setting the value of the height of the lash "h", we can achieve the equality Δ = Δ _T.

Таким образом, удлинение получается невытягиванием всей плети гидроустройствами, как это производится в способе, описанном в прототипе, а суммой поэтапного вытягивания за счет вертикального изгиба участка плети при непрерывном перемещении волны вдоль всей плети.Thus, the elongation is obtained by non-extrusion of the entire lash by hydraulic devices, as is done in the method described in the prototype, and the sum of the gradual extension due to the vertical bending of the lash section while continuously moving the wave along the entire lash.

Учитывая, что при способе, описанном в прототипе, необходимо, помимо раскрепления и закрепления, произвести операции по двойному поднятию плети для укладки на ролики или скользящие пластины и для обеспечения возможности уборки этих роликов или пластин по завершении разрядки, предложенный способ позволяет уменьшить трудозатраты и сократить время технологического "окна".Considering that with the method described in the prototype, it is necessary, in addition to unfastening and securing, to double lift the lash for laying on rollers or sliding plates and to ensure that these rollers or plates can be cleaned after discharge, the proposed method allows to reduce labor costs and reduce technological window time.

Особенно явно экономия трудозатрат и времени "окна" выявляется при работе с плетями, сваренными в блок-участок, длина которых достигает нескольких километров, так как в этом случае отпадает необходимость в разрезании плетей на отрезки по 800 метров, работа с каждым из них по удлинению, отрезанию излишков и сварки их вновь в единую плеть.The saving of labor and time of the “window” is especially evident when working with lashes welded into a block section, the length of which reaches several kilometers, since in this case there is no need to cut the lashes into sections of 800 meters, work with each of them to lengthen cutting off the excess and welding them again into a single lash.

При организации путевых работ, предусматривающих операции по разрядке напряжений и удлинению плетей непосредственно при процессе замены инвентарных рельсов плетями бесстыкового пути, необходимость в предоставлении дополнительных технологических "окнах", то есть многочасового закрытия перегона, отпадает вообще.When organizing track work, involving operations to discharge stresses and lengthen the lashes directly during the replacement of inventory rails with lashes of a continuous path, the need to provide additional technological “windows”, that is, hours-long closure of the stage, disappears altogether.

Claims

A method of discharging temperature stresses in rail lashes of a welded jointless path and giving them a size corresponding to the size at the optimum temperature, consisting of operations for unfastening the rail lash and then securing it, characterized in that the lashes are left fixed at one end, each lash is picked up by a roller head with anti-edging grips, pivotally mounted by means of a drawbar on a platform, for example, a track-laying crane, and connected with a crane lifting device, raise each lash in the vertical plane by the calculated value, based on the difference between the laying temperature and the optimum temperature, move the crane with grips along the lash to its end, fixing the lash to the crane, for example, on each 15 sleepers, lower the lash, changed in length by the temperature lengthening the entire lash, lay the lash in place.