RU2691546C1

RU2691546C1 - Tamper blade

Info

Publication number: RU2691546C1
Application number: RU2018124561A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Шилкин
Original assignee: Анатолий Николаевич Шилкин
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2019-06-14

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to the field of road works, in particular to the ballast tamping under the sleepers. Tamper blade lower edge is reinforced with carbide elements. In the blade middle part the through hole and/or recess is made. Blade middle part lower border is located above the carbide elements. Lateral borders are located from the blade side edges at least 0.05 times of the blade width, and the upper border is not less than 0.05 times the blade upper edge. In the through holes a mesh can be installed.EFFECT: enabling increase in the ballast amount moved by the tamper blade under the sleeper lower bed.8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области путевых работ и может быть использовано при строительстве, содержании и ремонте рельсовых путей.The invention relates to the field of travel work and can be used in the construction, maintenance and repair of rail tracks.

Уплотнение балласта железнодорожного пути методом горизонтального виброобжатия балласта осуществляют при помощи подбоек, снабженных различными вариантами лопаток. Для увеличения срока службы подбоек их упрочняют посредством использования твердосплавных материалов.The ballast of the railway track is compacted by the method of horizontal vibroexpression of the ballast by means of pads, equipped with various blade variants. To increase the service life of podboek them strengthened through the use of carbide materials.

Известна, например, подбойка с лопаткой, кромки, передняя и задняя плоскости которой имеют наплавленное покрытие из твердосплавного материала (см. под ред. Сырейщикова Ю.П. Новые путевые машины подбивочно-выправочные и рихтовочная ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000. - М. Транспорт, 1984 г., с. 83). Стоимость такой подбойки невысока, но она имеет малый срок службы, т.е. подбойка имеет малый ресурс.Known, for example, podborka with a shovel, the edges, the front and rear planes of which have a deposited coating of carbide material (see Ed. Syreyshchikova Yu.P. New track machines tamper-straightening and leveling VPR-1200, VPRS-500 and R- 2000. - M. Transport, 1984, p. 83). The cost of such a podbork is low, but it has a short lifespan, i.e. podborka has a small resource.

Известна подбойка шпалоподбивочной машины, лопатка которой оснащена твердосплавными пластинами на всей или части ее передней и задней поверхности. При этом лопатка дополнительно содержит твердосплавные элементы, выполненные в форме штырей, брусков или валков, которые дискретно установлены на боковых и верхней поверхностях лопатки (см. п. на изобретение РФ №2238362 по кл. Е01В 27/12, Е01В 27/16 заявл. 28.10.2002, опубл. 27.04.2004 «Инструмент шпалоподбивочной машины»). Недостатком решения является значительный расход твердого сплава и соответственно высокая стоимость подбойки.Known tamping tamping machine, the blade which is equipped with carbide plates on all or part of its front and rear surface. When this blade additionally contains carbide elements made in the form of pins, bars or rolls, which are discretely installed on the side and top surfaces of the blade (see § on the invention of the Russian Federation No. 22238362 for class. EV 01B 27/12, EV 01/27 decl. 10.28.2002, published on 04/27/2004 "Tool for tamping machine"). The disadvantage of the solution is a significant consumption of solid alloy and, accordingly, the high cost of the collar.

Наиболее близкой по технической сущности, достигаемому результату и выбранной в качестве прототипа является лопатка содержащая твердосплавный элемент, имеющий U-образную форму и закрепленный на нижней кромке лопатки так, что огибает ее переднюю, нижнюю и заднюю поверхности (см. п. РФ №2232840 по кл. Е01В 27/12, Е01В 27/16 заявл. 10.12.2002, опубл. 20.07.2004 «Лопатка подбойки шпалоподбивочной машины»). Защита нижней части лопатки твердосплавными элементами обеспечивает приемлемый ресурс подбойки при сравнительно невысокой ее стоимости. Следует отметить, что все вышеперечисленные лопатки имеют плоскую поверхность со стороны сжима, т.е. перемещение частиц балласта совершается посредством плоской пластины. Однако под воздействием такой абразивной среды как щебень любой тип лопатки начинает быстро разрушаться. Из-за высокой стоимости подбоек и трудоемкости их замены подбивку балласта зачастую продолжают такими частично изношенными подбойками. Учитывая, что в условиях вибровоздействия щебень ведет себя подобно жидкости, т.е. течет, использование плоских лопаток, геометрия которых к тому же изменена (т.е. лопатка частично разрушена), приводит к уменьшению объема балласта, подаваемого под шпалу, при каждом движении подбойки. Увеличение количества движений лопатки для подачи требуемого объема щебня под шпалы вызывает излишнее дробление частиц щебня и разрыхляет щебень в межшпальноем пространстве. Это снижает качество уплотнения балласта и эффективность работы шпалоподбивочной машины.The closest to the technical essence, the achieved result and selected as a prototype is a blade containing a carbide element having a U-shape and fixed on the lower edge of the blade so that it bends around its front, bottom and rear surfaces (see p. RF №2232840 on class E01B 27/12, E01B 27/16, appraisal December 10, 2002, published on July 20, 2004 "Paddle of the tamping machine"). Protection of the lower part of the blade with carbide elements provides an acceptable resource for punch at a relatively low cost. It should be noted that all of the above blades have a flat surface on the side of compression, i.e. ballast particles are moved by means of a flat plate. However, under the influence of such an abrasive environment as crushed stone, any type of blade begins to quickly deteriorate. Due to the high cost of podboek and the complexity of replacing them, ballast tamping is often continued with such partially worn pads. Considering that under vibration conditions, crushed stone behaves like a liquid, i.e. flows, the use of flat blades, the geometry of which is also modified (ie, the blade is partially destroyed), leads to a decrease in the volume of ballast supplied under the sleeper, with each movement of the liner. The increase in the number of movements of the blade to supply the required volume of rubble under the sleepers causes excessive crushing of the particles of rubble and loosens the rubble in the interdeal space. This reduces the quality of the ballast seal and the efficiency of the tamping machine.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества уплотнения балласта и эффективности работы шпалоподбивочной машины.The present invention is to improve the quality of ballast compaction and the efficiency of the tamping machine.

Техническим результатом, получаемым при осуществлении данного изобретения, является увеличение объема балласта, перемещаемого лопаткой шпалоподбойки под нижнюю постель шпалы.The technical result obtained in the implementation of this invention is to increase the volume of ballast moved with a paddle tamper under the bottom bed of the sleepers.

Указанная задача решается за счет того, что в известной лопатке шпалоподбойки с упрочняющими ее нижнюю кромку твердосплавными элементами, согласно изобретению, в средней части лопатки, нижняя граница которой расположена выше твердосплавных элементов, боковые границы отстоят от боковых кромок лопатки не менее чем на 0,05 ширины лопатки, а верхняя отстоит от верхней кромки лопатки не менее чем на 0,05 высоты лопатки, выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие и/или выемка, расположенная на передней поверхности лопатки, взаимодействующей с балластом при сжиме лопатки, причем выемка вогнута по отношению к этой поверхности.This problem is solved due to the fact that in the known tamper blade with carbide elements hardening its bottom edge, according to the invention, in the middle part of the blade, the lower boundary of which is located above the carbide elements, the side borders are not less than 0.05 the width of the blade, and the top is separated from the upper edge of the blade by not less than 0.05 of the height of the blade, at least one through hole and / or recess located on the front surface of the blade, interacting s with ballast squeezing blade, the recess is concave with respect to this surface.

На задней поверхности лопатки, взаимодействующей с балластом при разжиме лопатки, может быть выполнена дополнительная выемка, которая вогнута по отношению к этой поверхности.On the rear surface of the blade, interacting with the ballast during the unclamping of the blade, an additional notch can be made, which is concave with respect to this surface.

Глубина выемок может составлять не менее 0,1 толщины лопатки.The depth of the grooves may be at least 0.1 times the thickness of the blade.

Выемки могут быть выполнены продолговатыми в плане, причем продольная сторона выемок может быть ориентирована вдоль ширины лопатки.The notches can be made oblong in plan, and the longitudinal side of the notches can be oriented along the width of the blade.

Продолговатая выемка может быть выполнена с двумя сквозными отверстиями, одно из которых расположено справа, а другое - слева от продольной оси шпалоподбойки.The oblong groove can be made with two through holes, one of which is located to the right and the other to the left of the tamper-cutting longitudinal axis.

В сквозном отверстии лопатки может быть установлена сетчатая вставка.A mesh insert can be installed in the through-hole of the blade.

Твердосплавные элементы могут быть установлены вдоль нижней кромки лопатки с зазором между ними, составляющим 1-10 мм.Carbide elements can be installed along the lower edge of the blade with a gap between them of 1-10 mm.

На боковых кромках твердосплавных элементов могут быть выполнены фаски под углом 60°±10° и/или 45°±10° к плоскости передней поверхности твердосплавного элемента.On the side edges of carbide elements, chamfers can be made at an angle of 60 ° ± 10 ° and / or 45 ° ± 10 ° to the plane of the front surface of the carbide element.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемая лопатка неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям новизна и изобретательский уровень.Studies conducted on the sources of patent and scientific and technical information have shown that the claimed blade is unknown and does not follow explicitly from the studied level of technology, i.e. meets the criteria of novelty and inventive step.

Лопатка может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, и широко использована при уплотнении балласта железнодорожного пути, т.е. является промышленно применимой.The blade can be made in any enterprise specializing in this industry, because this requires known materials and standard equipment, and is widely used in the compaction of railway ballast, i.e. is industrially applicable.

Выполнение лопатки так, что ее средняя часть имеет углубления (выемки) и/или сквозные отверстия, позволяет увеличить объем подачи частиц щебня, захватываемых (загребаемых) и перемещаемых лопаткой при каждом ее движении в слое балласта. При этом сама лопатка имеет по сравнению с традиционной плоской лопаткой уменьшенный объем и, следовательно, меньшую массу. Это снижает динамические вибрационные нагрузки на шпалоподбивочную машину из-за снижения дисбаланса, возникающего при работе шпалоподбойки. Кроме этого уменьшенный объем лопатки снижает разрыхление, т.е. разупрочнение, балласта в межшпальном пространстве, которое возникает после выхода подбойки из слоя балласта. При эксплуатации железнодорожного пути в балластном слое происходит накопление загрязнений, обусловленное, в основном, сколами на поверхности частиц щебня. Загрязнения приводят к постепенному ослаблению контактов между частицами щебня и снижению несущей способности балластного слоя. Выполнение лопатки со сквозными отверстиями или со сквозными отверстиями, снабженными сетчатыми вставками (перфорированными вставками) позволяет при движении лопатки внутри слоя балласта снизить подачу под шпалу мелкофракционного отсева зерен щебня и прочих загрязнителей, которые отсеиваются непосредственно через сами отверстия в лопатке или при более крупных отверстиях - через отверстия сетки, установленных в отверстиях лопатки. Учитывая, что зерна щебня, в основном, представляют собой элементы, имеющие форму, приближающуюся к форме трехосного эллипсоида, очевидно следующее. Для придания частицам щебня в слое балласта наиболее устойчивого положения желательно ориентировать их так, чтобы наибольшая продольная ось щебенки заняла горизонтальное положение. В этом случае связи между частицами щебня становятся наиболее устойчивыми, а полученная текстура уплотнения длительно сохраняется, обеспечивая максимальную устойчивость балластной призмы под поездной нагрузкой. Выполнение лопатки с продолговатой выемкой, ориентированной вдоль ширины лопатки позволяет придать частицам щебня требуемое положение. Установка твердосплавных элементов с некоторым зазором относительно друг друга, а также выполнение самих твердосплавных элементов с фасками на боковых кромках, позволяет создать на поверхности лопатки дополнительные «зацепы», которые увеличивают число частиц балласта, которые лопатка может переместить под шпалу.Execution of the blade so that its middle part has recesses (recesses) and / or through holes, allows you to increase the supply of particles of gravel, captured (trapped) and moved the blade with each of its movement in the layer of ballast. At the same time, the blade itself has a reduced volume compared with a traditional flat blade and, consequently, a smaller mass. This reduces the dynamic vibration loads on the tamping machine due to the reduction in the imbalance that occurs when tamper fits. In addition, the reduced volume of the blade reduces loosening, i.e. weakening of the ballast in the inter-spacing space, which occurs after the release of the tamping from the ballast layer. During the operation of the railway track in the ballast layer there is an accumulation of pollution, due mainly to the chips on the surface of particles of rubble. Contamination leads to a gradual weakening of contacts between rubble particles and a decrease in the carrying capacity of the ballast layer. Running blades with through holes or with through holes equipped with mesh inserts (perforated inserts) allows for movement of the blade inside the ballast layer to reduce the flow under the sleeper of fine fractional screenings of grains of rubble and other contaminants that are eliminated directly through the holes in the blade or with larger holes - through the holes of the grid installed in the holes of the scapula. Considering that grains of gravel are mainly elements having a shape approaching the shape of a triaxial ellipsoid, the following is obvious. To impart the most stable position to the particles of rubble in the ballast layer, it is desirable to orient them so that the largest longitudinal axis of the rubble takes a horizontal position. In this case, the bonds between the rubble particles become the most stable, and the resulting texture of the seal is maintained for a long time, ensuring maximum stability of the ballast under the train load. The execution of the blade with an oblong groove, oriented along the width of the blade allows you to give the gravel particles the desired position. Installing carbide elements with a certain gap relative to each other, as well as the implementation of carbide elements with chamfers on the side edges, allows you to create on the surface of the blade additional "hooks" that increase the number of ballast particles that the blade can move under the sleeper.

Таким образом, заявляемая лопатка шпалоподбойки снижает динамические нагрузки на шпалоподбивочную машину, обеспечивает увеличение объема балласта, перемещаемого лопаткой под нижнюю постель шпалы, снижает излишнее дробление частиц щебня и разрыхление щебня в межшпальноем пространстве, снижает подачу под шпалу загрязнений, позволяет получить требуемую текстуру уплотнения слоя балласта. Это обеспечивает повышение качества уплотнения балласта и эффективности работы шпалоподбивочной машины.Thus, the claimed tamper blade reduces the dynamic loads on the tamping machine, provides an increase in the volume of ballast moved by the blade under the lower bed of the sleeper, reduces unnecessary crushing of crushed stone particles and loosening of rubble in the interspine space, reduces the flow of contaminants under the sleeper, allows to obtain the desired texture of ballast layer compaction . This improves the quality of the ballast compaction and the efficiency of the tamping machine.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, на которых изображены:The claimed technical solution is illustrated by drawings, which depict:

Фиг. 1 Общий вид лопатки шпалоподбойки.FIG. 1 General view of the blade tamper.

Фиг. 2 Разрез по А-А на фиг. 1.FIG. 2 A-A sectional view in FIG. one.

Фиг. 3 Фрагмент поперечного сечения по нижней части лопатки.FIG. 3 Fragment of the cross section at the bottom of the scapula.

Фиг. 4 Разрез по Б-Б на фиг. 3.FIG. 4 The section along BB in FIG. 3

Лопатка шпалоподбойки содержит твердосплавные элементы 1, упрочняющие ее нижнюю кромку 2. Твердосплавные элементы 1 могут быть дополнительно закреплены на верхней кромке 3 лопатки, а также на ее боковых кромках 4. Средняя часть лопатки представляет собой участок, ограниченный следующим образом. Нижняя его граница расположена выше твердосплавных элементов 1, упрочняющих нижнюю кромку 2 лопатки. Боковые границы участка отстоят от боковых кромок 4 лопатки не менее чем на 0,05 ширины лопатки. Верхняя граница отстоит от верхней кромки 3 лопатки не менее чем на 0,05 высоты лопатки. В средней части лопатки на ее передней поверхности выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие 5 и/или выемка 6, вогнутая по отношению к этой передней поверхности лопатки, обеспечивающей сжим балласта. В случае выполнения лопатки шпалоподбойки двухстороннего действия, т.е. лопатки которая может осуществлять подачу частиц щебня как при совершении сжимающего движения, так и при совершении разжимающего движения, возможно выполнение выемки 6 не только на передней поверхности лопатки, но и на ее задней поверхности. Глубина выемки 6 составляет не менее 0,1 толщины лопатки. Выемка 6 может иметь продолговатую форму в плане и быть ориентирована так, что ее продольная сторона расположена вдоль ширины лопатки. Продолговатая выемка 6 может быть выполнена с одним или несколькими сквозными отверстиями 5. На чертеже показана лопатка с двумя сквозными отверстиями 5, одно из которых расположено справа, а другое - слева от продольной оси шпалоподбойки. В сквозном отверстии 5 может быть установлена перфорированная (сетчатая) вставка 7, выполненная из сетки или подобного материала. Твердосплавные элементы 1 могут быть установлены вдоль нижней кромки 2 лопатки с зазором 8 между ними, составляющим 1-10 мм. На боковых кромках твердосплавных элементов могут быть выполнены фаски 9 под углом α 60°±10° и/или 45°±10° к плоскости передней поверхности твердосплавного элемента 1.Paddle tamper contains carbide elements 1, reinforcing its lower edge 2. Carbide elements 1 can be additionally attached to the upper edge 3 of the blade, as well as on its lateral edges 4. The middle part of the blade is a section that is bounded as follows. Its lower boundary is located above the carbide elements 1, reinforcing the lower edge 2 of the blade. The lateral boundaries of the site are 4 blades from the side edges at least 0.05 times the width of the blade. The upper limit is separated from the upper edge of the 3 blades not less than 0.05 of the height of the blade. In the middle part of the blade on its front surface there are at least one through hole 5 and / or a notch 6 concave with respect to this front surface of the blade providing compression of the ballast. In the case of a double-sided tamper blade, i.e. blades that can supply particles of rubble, both when making a squeezing motion and when making a squeezing motion, it is possible to make a notch 6 not only on the front surface of the blade, but also on its back surface. The depth of the notch 6 is not less than 0.1 of the blade thickness. The recess 6 may have an oblong shape in the plan and be oriented so that its longitudinal side is located along the width of the blade. The elongated recess 6 can be made with one or several through holes 5. The drawing shows a blade with two through holes 5, one of which is located on the right and the other on the left of the tamper tie longitudinal axis. A perforated (mesh) insert 7 made of a mesh or similar material can be installed in the through hole 5. Carbide elements 1 can be installed along the bottom edge 2 of the blade with a gap of 8 between them, comprising 1-10 mm On the side edges of carbide elements, chamfers 9 can be made at an angle α 60 ° ± 10 ° and / or 45 ° ± 10 ° to the plane of the front surface of the carbide element 1.

Работу с помощью заявляемой лопатки шпалоподбойки осуществляют следующим образом. Используя механизмы шпалоподбивочной машины, подбойку принудительно заглубляют в балласт и производят ею виброуплотнение балласта. За счет выполнения лопатки шпалоподбойки с отверстиями и/или выемками, вогнутыми по отношению к поверхности лопатки, обеспечивающей сжим/разжим балласта, под нижнюю постель шпалы перемещается увеличенный объем балласта. При этом уменьшенный по сравнению с прототипом объем лопатки снижает динамические вибрационные нагрузки на шпалоподбивочную машину и снижает излишнее дробление частиц щебня и разрыхление щебня в межшпальноем пространстве. Наличие сквозных отверстий в лопатке позволяет снизить подачу под шпалу загрязнений, а возможность ориентации частиц щебня во время их перемещения позволяет получить требуемую текстуру уплотнения слоя балласта. Это обеспечивает повышение качества уплотнения балласта и эффективности работы шпалоподбивочной машины.Work with the help of the claimed tamper blades is as follows. Using the mechanisms of the tamping machine, the tamping is forcedly buried in the ballast and it produces vibration compaction of the ballast. Due to the implementation of the blade tamper with holes and / or grooves concave with respect to the surface of the blade, providing compression / unclamp of the ballast, under the lower bed of the sleepers moves the increased volume of ballast. At the same time, the volume of the blade, which is reduced compared to the prototype, reduces the dynamic vibration loads on the tamping machine and reduces excessive crushing of crushed stone particles and loosening of crushed stone in the interstitial space. The presence of through holes in the blade allows to reduce the flow of dirt under the tie, and the possibility of orientation of rubble particles during their movement allows to obtain the desired texture of compaction of the ballast layer. This improves the quality of the ballast compaction and the efficiency of the tamping machine.

Claims

1. Paddle tamper with carbide elements hardening its lower edge, characterized in that in the middle part of the blade, the lower boundary of which is located above the carbide elements, the lateral boundaries are not less than 0.05 times the width of the blade and the upper edge is the upper edge of the blade is not less than 0.05 times the height of the blade; there is at least one through hole and / or a notch located on the front surface of the blade that interacts with the ballast when the blade is pressed, and the notch concave but in relation to this surface.

2. The blade according to claim 1, characterized in that on the back surface of the blade, interacting with the ballast during the unclamping of the blade, an additional notch is made, which is concave with respect to this surface.

3. The blade according to claim 1 or 2, characterized in that the depth of the notch is at least 0.1 times the thickness of the blade.

4. The blade according to claim 1 or 2, characterized in that the groove is made oblong in plan, the longitudinal side of the groove being oriented along the width of the blade.

5. The blade on p. 4, characterized in that the elongated recess is made with two through holes, one of which is located to the right, and the other to the left of the longitudinal axis of the tacking.

6. The blade under item 1, characterized in that a mesh insert is installed in the through-hole.

7. The blade under item 1, characterized in that the carbide elements are installed along the lower edge of the blade with a gap between them, comprising 1-10 mm.

8. The blade under item 1, characterized in that the side edges of the carbide elements are chamfered at an angle of 60 ° ± 10 ° and / or 45 ° ± 10 ° to the plane of the front surface of the carbide element.