RU2765725C1 - Method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track - Google Patents
Method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765725C1 RU2765725C1 RU2021109997A RU2021109997A RU2765725C1 RU 2765725 C1 RU2765725 C1 RU 2765725C1 RU 2021109997 A RU2021109997 A RU 2021109997A RU 2021109997 A RU2021109997 A RU 2021109997A RU 2765725 C1 RU2765725 C1 RU 2765725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- ballast
- lever
- axis
- tamping
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
- E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
- E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к технологии строительства, содержания и ремонта рельсового пути.The invention relates to railway transport, and in particular to the technology of construction, maintenance and repair of the rail track.
Для обеспечения плавного и безопасного движения поездов периодически требуется устанавливать путевую решетку в проектное положение и одновременно фиксировать ее уплотнением балластного слоя. В путевом хозяйстве эти технологические операции выполняются, в основном, подбивочными машинами, выправочно-подбивочно-рихтовочыми машинами (ВПР-машинами) и машинами для динамической стабилизации пути (ДСП-машинами). При этом сначала работают подбивочные и ВПР-машины, которые посредством подбивочных инструментов (подбоек) подают балласт под шпалы и уплотняют его за счет вибрации и движения подбоек поперек межшпального ящика. Затем ДСП-машины стабилизируют (уплотняют) балласт за счет передачи на рельсошпальную решетку вибрации и нагрузки, прижимающей балласт вниз, которые передает ДСП-машина. Следует отметить, что влияние на уплотнение балласта от работы ВПР-машины по сравнению с влиянием от работой ДСП-машины больше. Это объясняется тем, что осаживающее давление от ДПС-машины ограничено весом самой машины, распределенным на весь обрабатываемый в данный момент времени участок рельсошпальной решетки, а сила воздействия на балласт ВПР-машины обусловлена усилием сжатия подбоек, которое не зависит от массы машины, и распределено по площади лопатки подбойки.To ensure the smooth and safe movement of trains, it is periodically required to install the track grating in the design position and at the same time fix it with a seal of the ballast layer. In track facilities, these technological operations are carried out mainly by tamping machines, straightening-tamping-straightening machines (VPR-machines) and machines for dynamic track stabilization (DSP-machines). At the same time, tamping and VPR machines work first, which, using tamping tools (tamps), supply ballast under the sleepers and compact it due to vibration and movement of the tamps across the intersleeper box. Then, chipboard machines stabilize (compact) the ballast by transferring vibration and load to the rail and sleeper grid, which presses the ballast down, which are transmitted by the chipboard machine. It should be noted that the impact on the compaction of the ballast from the operation of the VPR-machine is greater than the effect from the operation of the EAF-machine. This is explained by the fact that the upsetting pressure from the DPS-machine is limited by the weight of the machine itself, distributed over the entire section of the rail-sleeper grid being processed at a given time, and the force of impact on the ballast of the VPR-machine is due to the compressive force of the tamps, which does not depend on the mass of the machine, and is distributed along the area of the tamping blade.
Известен способ управления процессом уплотнения балластного слоя рельсового пути, который заключается в вибрационном воздействии на балласт и регистрации величины его просадки. Для этого по ходу движения ДСП-машины осуществляют синхронное измерение пространственных координат точек, одна из которых расположена на ремонтируемом рельсовом пути в зоне уплотнения, а другая - в уплотненной зоне. В точках определяют текущие значения величины просадки и достигаемый коэффициент уплотнения. Скорость движения ДСП-машины, осуществляющей вибрационное воздействие на уплотняемый балласт, регулируют в зависимости от фактического значения коэффициента уплотнения в каждый текущий момент (см. п. РФ №2703819 по кл. Е01В 27/20 опубл. 22.10.2019 «Способ автоматического контроля качества уплотнения балластного слоя рельсового пути и устройство для его осуществления»). Недостатком данного изобретения является определение состояния балласта только на заключительной стадии его обработки - стабилизации пути, что сужает возможности внесения корректировок в процесс уплотнения балластного слоя в быстроменяющихся условиях производства путевых работ.A known method of controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track, which consists in the vibrational impact on the ballast and recording the magnitude of its drawdown. To do this, in the direction of movement of the chipboard machine, a synchronous measurement of the spatial coordinates of points is carried out, one of which is located on the repaired rail track in the compaction zone, and the other in the compacted zone. At the points, the current values of the drawdown and the achieved compaction coefficient are determined. The speed of movement of the chipboard machine, which vibrates the compacted ballast, is regulated depending on the actual value of the compaction coefficient at each current moment (see clause RF No. 2703819 according to class E01B 27/20 publ. sealing of the ballast layer of the rail track and a device for its implementation). The disadvantage of this invention is the determination of the state of the ballast only at the final stage of its processing - track stabilization, which narrows the possibility of making adjustments to the process of compaction of the ballast layer in rapidly changing conditions for the production of track work.
Известен также способ управления процессом уплотнения балластного слоя рельсового пути, который заключается в определении упругости балласта под шпалами по показаниям датчиков расстояния, установленных на раме шпалоподбивочной машины для фиксации просадки рельсов и шпал под нагрузкой от колеса шпалоподбивочной машины. Показания датчиков передаются по каналам информационной связи в блок управления машиной, который, считывая эти данные, задает длительность и силу подбивки для получения оптимальных значений состояния балласта в конкретном месте (см. п. РФ №2704764 по кл. Е01В 27/17 опубл. 30.10.2019 «Система управления группой шпалоподбивочных машин»). Данный способ, позволяя определить состояние балласта на более ранней стадии его обработки (по сравнению с указанным выше аналогом), а именно - на стадии подбивки шпал, не позволяет учесть такой важный для уплотнения балласта показатель, как параметры вибрации, возникающей в деталях виброблока машины и самом балласте. Это не обеспечивает получение достаточного количества информации для внесения корректировок в процесс уплотнения балластного слоя.There is also known a method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track, which consists in determining the elasticity of the ballast under the sleepers according to the distance sensors installed on the frame of the tamping machine to fix the subsidence of rails and sleepers under load from the wheel of the tamping machine. Sensor readings are transmitted via information communication channels to the machine control unit, which, reading these data, sets the duration and strength of tamping in order to obtain optimal values for the state of the ballast in a particular place (see clause RF No. 2704764 according to class E01B 27/17 publ. 30.10 .2019 "Control system for a group of tamping machines"). This method, allowing to determine the state of the ballast at an earlier stage of its processing (compared to the above analogue), namely, at the stage of tamping sleepers, does not allow taking into account such an important indicator for ballast compaction as the vibration parameters that occur in the details of the vibrating block of the machine and the ballast itself. This does not provide sufficient information to make adjustments to the ballast compaction process.
Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранным в качестве прототипа является способ управления процессом уплотнения балластного слоя рельсового пути за счет измерения параметров вибрации, возникающих в вибрационном оборудовании машины, взаимодействующей с балластом, передачи полученных данных по каналам информационного обмена в вычислительный комплекс и регулирования работы машины в соответствии с результатами измерения. В качестве машины взаимодействующей с балластом, в данном случае, также как и в упомянутом выше аналоге, выступает ДСП-машина (динамический стабилизатор пути). На виброблоке и несущей раме виброблока машины установлены вибродатчики, подключенные к бортовому компьютеру. Работа системы основана на учете разницы амплитуды колебаний виброблока в зависимости от степени уплотнения балласта под рельсошпальной решеткой. При недостаточном уплотненном балласте амплитуда колебаний виброблока будет выше, чем при уплотненном балласте. В случае изменения амплитуды колебаний и, следовательно, степени уплотнения балласта изменяют скорость ДСП-машины (см. п. РФ №2464370 по кл. Е01В 27/20, опубл. 20.10.2012 «Система автоматического контроля качества уплотнения балластного слоя рельсового пути»). Недостатком данного изобретения, также как и в упомянутом выше аналоге, является определение состояния балласта только на заключительной стадии его обработки - стабилизации пути, что сужает возможности внесения корректировок в процесс уплотнения балластного слоя. Выполнение начальной стадии обработки балласта подбивочными или ВПР-машинами проводится вслепую. Это отрицательно влияет на эффективность и качество уплотнения балласта. Так проведение подбивочных работ на участках с достаточно слежавшимся балластом может привести к значительному затуханию амплитуды колебаний (вплоть до нуля) подбивочного инструмента(подбойки) машины и, следовательно, к недостаточной степени обработки балласта. При этом лопатка и стержень инструмента могут подвергаться повышенным абразивным и вибро-ударным воздействиям, которые вызывают их излишний износ, сколы и изломы. Посадочная часть стержня инструмента под воздействием на нее посадочной части рычага испытывает избыточное расклепывающее воздействие, уменьшающее пятно контакта и увеличивающее люфт инструмента. Это, в свою очередь, тоже уменьшает активность воздействия подбивочного инструмента на балласт, что снижает качество и производительность подбивочных работ.The closest in technical essence, the achieved effect and selected as a prototype is a method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track by measuring the vibration parameters that occur in the vibration equipment of the machine interacting with the ballast, transmitting the data obtained via information exchange channels to the computer complex and regulating machine operation in accordance with the measurement results. As a machine interacting with the ballast, in this case, as well as in the analogue mentioned above, the EAF machine (dynamic track stabilizer) acts. Vibration sensors connected to the on-board computer are installed on the vibrating block and the carrier frame of the vibrating block of the machine. The operation of the system is based on taking into account the difference in the vibration amplitude of the vibroblock depending on the degree of compaction of the ballast under the rail and sleeper grid. With insufficient compacted ballast, the amplitude of vibrations of the vibroblock will be higher than with compacted ballast. In the event of a change in the amplitude of oscillations and, consequently, the degree of compaction of the ballast, the speed of the chipboard machine is changed (see clause RF No. 2464370 according to class E01B 27/20, publ. 10.20.2012 "System for automatic quality control of the compaction of the ballast layer of the rail track") . The disadvantage of this invention, as well as in the analogue mentioned above, is the determination of the state of the ballast only at the final stage of its processing - the stabilization of the path, which narrows the possibility of making adjustments to the process of compaction of the ballast layer. The initial stage of ballast processing by tamping or VPR machines is carried out blindly. This negatively affects the efficiency and quality of ballast compaction. So carrying out tamping works in areas with sufficiently compacted ballast can lead to a significant attenuation of the oscillation amplitude (down to zero) of the tamping tool (tamping) of the machine and, consequently, to an insufficient degree of ballast processing. In this case, the blade and the tool rod can be subjected to increased abrasive and vibro-impact effects, which cause their excessive wear, chips and breaks. The landing part of the tool rod, under the influence of the landing part of the lever, experiences an excessive riveting effect, which reduces the contact patch and increases the backlash of the tool. This, in turn, also reduces the activity of the impact of the tamping tool on the ballast, which reduces the quality and productivity of tamping work.
Все эти факторы могут резко снизить эффективность подбивочных работ, как по производительности, так и по качеству подбивки.All these factors can drastically reduce the efficiency of tamping operations, both in terms of productivity and the quality of tamping.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности подбивочных работ по производительности и качеству.The objective of the present invention is to improve the efficiency of tamping work in terms of productivity and quality.
Техническим результатом, получаемым при реализации изобретения, является регистрация динамических изменений параметров, характеризующих фактическое состояние балласта в месте проведения работ и фактическое состояние подбивочного оборудования, обрабатывающего этот балласт, т.е. диагностику оборудования. Это позволяет на основе полученных измерений осуществить подбивочные работы в оптимальной последовательности и необходимом объеме, экономить ресурс машины.The technical result obtained by implementing the invention is the registration of dynamic changes in parameters characterizing the actual state of the ballast at the work site and the actual state of the tamping equipment that processes this ballast, i.e. equipment diagnostics. This allows, on the basis of the obtained measurements, to carry out tamping work in the optimal sequence and the required volume, and save the resource of the machine.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе управления процессом уплотнения балластного слоя рельсового пути, включающем измерение в зоне уплотнения балласта параметров вибрации, возникающих в вибрационном оборудовании машины, взаимодействующей с балластом, передачу полученных данных по каналам информационного обмена в вычислительный комплекс и регулирование работы машины в соответствии с результатами измерения, согласно изобретению, в качестве машины используют подбивочную и/или выправочно-подбивочно-рихтовочную машину, а измерение осуществляют посредством, по меньшей мере, одного измерительного модуля, размещенного на инструменте, и/или рычаге инструмента, и/или оси рычага инструмента, и/или оси гидроцилиндра сжима-разжима рычага инструмента подбивочного блока указанных выше машин.The problem is solved due to the fact that in the known method of controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track, including the measurement in the zone of compaction of the ballast of the vibration parameters that occur in the vibration equipment of the machine interacting with the ballast, the transmission of the received data via information exchange channels to the computer complex and regulation operation of the machine in accordance with the measurement results, according to the invention, a tamping and/or straightening-tamping-straightening machine is used as a machine, and the measurement is carried out by means of at least one measuring module placed on the tool and/or tool lever, and /or the axis of the tool lever, and/or the axis of the hydraulic cylinder for compressing and unclenching the tool lever of the tamping block of the above machines.
При осуществлении способа дополнительно может быть проведено измерение температуры хвостовика и/или стержня подбивочного инструмента, и/или рычага инструмента, и/или оси рычага инструмента, и/или оси гидроцилиндра сжима-разжима рычага инструмента подбивочного блока подбивочной и/или выправочно-подбивочно-рихтовочной машины.When implementing the method, the temperature of the shank and/or the stem of the tamping tool, and/or the tool lever, and/or the axis of the tool lever, and/or the axis of the hydraulic cylinder for squeezing and unclenching the tool lever of the tamping unit of the tamping unit and/or straightening and tamping can be additionally measured. straightening machine.
При осуществлении способа дополнительно может быть проведено измерение расстояния до головки рельса, и/или до верхней и/или нижней постели шпалы, и/или до уровня балласта в межшпальном ящике относительно рамы подбивочной и/или выправочно-подбивочно-рихтовочной машины и/или измерительного модуля на инструменте, и/или рычаге инструмента, и/или оси рычага инструмента, и/или оси гидроцилиндра сжима-разжима рычага инструмента подбивочного блока подбивочной и/или выправочно-подбивочно-рихтовочной машины.When implementing the method, the distance to the rail head, and/or to the upper and/or lower bed of the sleeper, and/or to the level of ballast in the intersleeper box relative to the frame of the tamping and/or straightening-tamping-straightening machine and/or measuring module on the tool, and/or the tool lever, and/or the axis of the tool lever, and/or the axis of the hydraulic cylinder for compressing and unclenching the lever of the tool of the tamping block of the tamping and/or straightening-tamping-straightening machine.
При осуществлении способа может быть дополнительно проведено измерение скорости погружения и извлечения инструмента из балласта, а также измерение силы удара инструмента о балласт в момент его погружения.When implementing the method, the speed of immersion and extraction of the tool from the ballast can be additionally measured, as well as the measurement of the impact force of the tool on the ballast at the moment of its immersion.
Измерительный модуль может содержать датчики, выбранные из группы, включающей: акселерометр, датчик измерения температуры, датчик измерения расстояния, тензометр, датчик измерения уровня сыпучей среды, датчик перемещения.The measuring module may contain sensors selected from the group including: accelerometer, temperature measurement sensor, distance measurement sensor, strain gauge, bulk medium level measurement sensor, displacement sensor.
Измерительный модуль может быть размещен внутри и/или на поверхности стержня и/или хвостовика подбивочного инструмента, и/или рычага инструмента, и/или оси рычага инструмента, и/или оси гидроцилиндра сжима-разжима рычага инструмента подбивочного блока подбивочной и/или выправочно-подбивочно-рихтовочной машины.The measuring module can be placed inside and/or on the surface of the rod and/or shank of the tamping tool, and/or the tool lever, and/or the axis of the tool lever, and/or the axis of the hydraulic cylinder tamping and straightening machine.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый способ не известен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям новизна и изобретательский уровень.Studies conducted on sources of patent and scientific and technical information have shown that the claimed method is not known and does not follow explicitly from the studied state of the art, i.e. meets the criteria of novelty and inventive step.
Заявляемый способ может быть осуществлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, и широко использован при уплотнении балласта рельсового пути, т.е. является промышленно применимым.The inventive method can be carried out at any enterprise specializing in this industry, tk. it requires known materials and standard equipment, and is widely used in rail track ballast compaction, i.e. is industrially applicable.
Процессы, происходящие в балластном слое при силовом воздействии на него, относятся к многофакторным. Они требуют учета многих параметров, характеризующих состояние балластного слоя, путевой решетки, рабочих органов машин и др. Только непосредственный контроль в месте проведения работ обеспечивает получение достоверной информации о реальной картине железнодорожного пути на данном участке, а также текущего состоянии инструмента и всего подбивочного блока для уплотнения балласта. В качестве источника такой информации в заявляемом способе предлагается использовать показания измерительного модуля, размещенного непосредственно на подбивочном инструменте (подбойке) подбивочной или ВПР-машины, и/или рычаге, и/или оси рычага, и/или оси гидроцилиндра сжима-разжима рычага подбивочного блока этих машин. При осуществлении подбивки балласта вибрирующую подбойку заглубляют в балласт, проводят обжатие балласта, перемещая подбойку поперек межшпального ящика, и извлекают подбойку из балласта. В отличие от способа-прототипа в заявляемом способе предлагается получать информацию о состоянии балласта от подбивочного инструмента (подбойки), непосредственно соприкасающегося с балластом, а не от виброблока ДСП-машины, который действует на балласт через контакт с рельсошпальной решеткой, неизбежно влияющей на характер вибрации всей вибрирующей системы в целом, искажая ее.The processes occurring in the ballast layer under the influence of force on it are multifactorial. They require taking into account many parameters characterizing the state of the ballast layer, track grid, working bodies of machines, etc. Only direct control at the work site provides reliable information about the real picture of the railway track in this section, as well as the current state of the tool and the entire tamping block for ballast seals. As a source of such information in the claimed method, it is proposed to use the readings of the measuring module placed directly on the tamping tool (tamping) of the tamping or VPR machine, and / or the lever, and / or the axis of the lever, and / or the axis of the hydraulic cylinder for compressing and unclenching the lever of the tamping block these machines. During the tamping of the ballast, the vibrating tamp is deepened into the ballast, the ballast is compressed by moving the tamp across the intersleeper box, and the tamp is removed from the ballast. In contrast to the prototype method, the proposed method proposes to obtain information about the state of the ballast from the tamping tool (tamping), which is in direct contact with the ballast, and not from the vibroblock of the chipboard machine, which acts on the ballast through contact with the rail-sleeper grid, which inevitably affects the nature of the vibration the entire vibrating system as a whole, distorting it.
Если в течение всего процесса подбивки или каких-то отдельных периодов этого процесса регистрировать такие показатели как скорость заглубления подбойки в балласт и скорость ее извлечения, реальные параметры вибрации в разные моменты работы подбойки, динамику воздействия подбойки на балласт в момент ее погружения и извлечения, температуру отдельных участков тела подбойки (на поверхности и/или объеме тела), таких как ее хвостовик (посадочная часть стержня), стержень, лопатка, уровень балласта в межшпальном ящике относительно шпалы и т.д., можно получить большое количество ценной достоверной информации. Известно, например, что износ лопатки и стержня подбойки приводит к изменению ее массы на уровне 20-26% от первоначальной ее массы за счет абразивного воздействия балласта, что неизменно приводит к изменению амплитуды колебаний подбойки. Посадочная часть стержня (хвостовик стержня) под воздействием на нее посадочной части рычага расклепывается с уменьшением пятна контакта, приводя к люфту инструмента и большим взаимным соударениям, что отражается на амплитуде. Это, в свою очередь, увеличивает динамическую разбалансировку подбивочных блоков, ускоряет их разрушение и отражается на амплитуде колебаний. Многочисленные подвижные соединения в подбивочных блоках также вызывают потерю амплитуды колебаний подбоек. Следовательно, учет с помощью вибродатчиков изменений в амплитуде колебаний подбойки, ее рычага, оси рычага, оси гидроцилиндра сжима-разжима рычага позволяют оперативно получить сведения о состоянии, как подбойки, так и всего подбивочного блока в целом, т.е. провести диагностику его состояния. Высокоинформативные сведения могут быть получены и от входящих в состав измерительного модуля термодатчиков, которые, фиксируя нагрев в определенных точках тела подбойки (хвостовике; вернем, среднем, нижнем участках стержня, лопатке), будут выявлять зоны повышенной интенсивности разрушения.If during the entire process of tamping or some separate periods of this process, such indicators as the speed of tamping into the ballast and the speed of its extraction, the actual vibration parameters at different moments of the tamping operation, the dynamics of the impact of the tamping on the ballast at the time of its immersion and extraction, temperature individual sections of the tamper body (on the surface and/or volume of the body), such as its shank (the landing part of the rod), rod, blade, ballast level in the intersleeper box relative to the sleeper, etc., you can get a lot of valuable reliable information. It is known, for example, that the wear of the tamper blade and rod leads to a change in its mass at the level of 20-26% of its initial mass due to the abrasive action of the ballast, which invariably leads to a change in the amplitude of the tamper oscillations. The landing part of the rod (rod shank) under the influence of the landing part of the lever on it is riveted with a decrease in the contact patch, leading to tool backlash and large mutual impacts, which is reflected in the amplitude. This, in turn, increases the dynamic imbalance of the tamping blocks, accelerates their destruction and is reflected in the oscillation amplitude. Numerous movable connections in the tamping blocks also cause a loss in the amplitude of the oscillations of the tampers. Therefore, taking into account changes in the vibration amplitude of the tamper, its lever, the axis of the lever, the axis of the hydraulic cylinder for compressing and unclenching the lever, using vibration sensors, allows you to quickly obtain information about the state of both the tamper and the entire tamping unit as a whole, i.e. diagnose his condition. Highly informative information can also be obtained from the temperature sensors included in the measuring module, which, by detecting heating at certain points of the tamper body (shank; return, middle, lower sections of the rod, blade), will reveal zones of increased destruction intensity.
При использовании бесконтактных датчиков расстояния можно отследить уровень и объем балласта в межшпальном ящике, который является косвенным показателем степени уплотнения балласта под шпалами. Известно, что при понижении уровня балласта в межшпальном ящике до уровня нижней постели (подошвы) шпалы обеспечивается достаточное поступление частиц балласта под шпалы и в межшпальную зону.When using non-contact distance sensors, it is possible to track the level and volume of ballast in the intersleeper box, which is an indirect indicator of the degree of compaction of the ballast under the sleepers. It is known that when the level of ballast in the intersleeper box is lowered to the level of the lower bed (foot) of the sleeper, a sufficient flow of ballast particles under the sleepers and into the intersleeper zone is ensured.
Измерительный модуль, установленный на подбойке и/или других элементах подбивочного блока указанных машин позволяет с большой степенью достоверности и оперативности отследить трансформацию взаимодействия между собой отдельных элементов подбивочного блока, непосредственного взаимодействия подбивочного инструмента (подбойки) с балластом и состояния балласта в текущий момент, как при проведении подбивочных работ, так и перед началом этих работ и после их проведения. Измерительный модуль может включать бесконтактные акселерометры, датчики температуры, тензометры, датчики расстояния, датчики измерения уровня сыпучей среды, датчики измерения объема среды, датчики перемещения и пр.The measuring module installed on the tamper and/or other elements of the tamping block of these machines allows, with a high degree of reliability and efficiency, to track the transformation of the interaction between the individual elements of the tamping block, the direct interaction of the tamping tool (tamper) with the ballast and the state of the ballast at the current moment, as in carrying out tamping works, both before the beginning of these works and after their carrying out. The measuring module may include non-contact accelerometers, temperature sensors, strain gauges, distance sensors, sensors for measuring the level of a bulk medium, sensors for measuring the volume of a medium, displacement sensors, etc.
Учитывая, что при подбивочных работах подбойка погружается и извлекается из балласта, важно установить измерительный модуль на теле подбойки так, чтобы защитить его от механических воздействий частиц балласта и обеспечить как получение достоверных результатов измерения, так передачу их в достоверном виде в вычислительный комплекс. Это может быть обеспечено, например, за счет размещения измерительного модуля в полости стержня подбойки или на тех участках подбойки, которые не взаимодействуют с балластом, например хвостовике. Измерительные модули, установленные на рычаге, оси рычага и оси гидроцилиндра также могут быть размещены как внутри полости детали, так и на ее поверхности, т.к. при подбивочных работах непосредственно с балластом не соприкасаются.Taking into account that during tamping works the tamp is immersed and removed from the ballast, it is important to install the measuring module on the body of the tamp in such a way as to protect it from the mechanical effects of ballast particles and ensure both obtaining reliable measurement results and transmitting them in a reliable form to the computer complex. This can be achieved, for example, by placing the measuring module in the cavity of the tamper rod or in those areas of the tamper that do not interact with the ballast, such as the shank. Measuring modules installed on the lever, lever axis and hydraulic cylinder axis can also be placed both inside the cavity of the part and on its surface, because during tamping work, they do not come into direct contact with the ballast.
Таким образом, измерение параметров, характеризующих фактическое состояние балласта и подбивочного оборудования, позволяет осуществить их текущую диагностику. Это выявляет картину фронта работ в быстро меняющихся условиях реального производства, позволяя осуществить подбивочные работы в оптимальной последовательности и необходимом объеме и, следовательно, повысить эффективность работы подбивочных и/или выправочно-подбивочно-рихтовочных машин по производительности и качеству.Thus, the measurement of parameters characterizing the actual state of the ballast and tamping equipment makes it possible to carry out their current diagnostics. This reveals the picture of the scope of work in rapidly changing conditions of real production, allowing tamping to be carried out in the optimal sequence and required volume and, consequently, to increase the efficiency of tamping and / or straightening-tamping-straightening machines in terms of productivity and quality.
Техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен:The technical solution is illustrated by a drawing, which shows:
Фиг. 1 Фрагмент подбивочного блока ВПР-машины, включающий установленный на оси рычаг с подбивочный инструментом (подбойкой) с измерительным модулем.Fig. 1 Fragment of the tamping block of the VPR-machine, including a lever mounted on the axis with a tamping tool (tamper) with a measuring module.
Подбойка содержит стержень 1, верхний конец 2 (посадочная часть стержня или хвостовик) которого предназначен для установки в гнезде 3 рычага 4. Рычаг 4 установлен на оси 5 подбивочного блока. Верхняя часть рычага 4 взаимодействует с гидроцилиндром сжима-разжима рычага и соединена с ним осью 6. Внутри полости 7 в стержне 1 установлен измерительный модуль 8. В состав измерительного модуля 8 могут входить вибродатчики различного назначения, термодатчики и др. Датчики по каналам информационного обмена соединены с вычислительным комплексом (на чертеже не приведены).The tamper contains a
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
Используя ВПР-машину, подбойку принудительно заглубляют в балласт и производят его виброуплотнение. При этом уже в момент погружения подбойки в балласт вычислительный комплекс по каналам информационного обмена получает от измерительного модуля текущую информацию о состоянии балласта и текущем состоянии подбивочного оборудования. В соответствии с этой информацией определяется характер необходимых технологических операций для обработки балласта в данном месте проведения работ и формируются управляющие команды, передаваемые исполнительным органам ВПР-машины.Using a VPR-machine, the tamp is forced into the ballast and vibrocompacted. At the same time, already at the moment of immersion of the tamper into the ballast, the computer complex receives from the measuring module current information about the state of the ballast and the current state of the tamping equipment via information exchange channels. In accordance with this information, the nature of the necessary technological operations for processing ballast in a given place of work is determined and control commands are formed that are transmitted to the executive bodies of the VPR-machine.
Таким образом, регистрация в данный момент времени динамических изменений параметров, характеризующих фактическое состояние балласта и фактическое состояние самого подбивочного оборудования, позволяет выявить общую картину на обрабатываемом участке пути. Это позволяет на основе полученных измерений осуществить подбивочные работы в оптимальной последовательности и необходимом объеме и, следовательно, повысить эффективность этих работ по производительности и качеству.Thus, registration at a given moment of time of dynamic changes in the parameters characterizing the actual state of the ballast and the actual state of the tamping equipment itself makes it possible to reveal the overall picture on the treated section of the track. This allows, on the basis of the obtained measurements, to carry out tamping work in the optimal sequence and the required volume and, consequently, to increase the efficiency of these works in terms of productivity and quality.
Claims (21)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109997A RU2765725C1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | Method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109997A RU2765725C1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | Method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2765725C1 true RU2765725C1 (en) | 2022-02-02 |
Family
ID=80214695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021109997A RU2765725C1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | Method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2765725C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2338823C2 (en) * | 2006-10-06 | 2008-11-20 | Открытое акционерное общество Калужский завод "Ремпутьмаш" | Liner-tamper- planisher |
| RU2464370C2 (en) * | 2010-07-15 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | System for quality control of rail track ballast layer compaction quality |
| RU2640165C2 (en) * | 2013-02-22 | 2017-12-26 | Систем7-Рейлсеппорт Гмбх | Stabilizing unit for sleeper packing machine |
| EA031749B1 (en) * | 2014-08-13 | 2019-02-28 | Плассер Энд Тойрер Экспорт Фон Банбаумашинен Гезельшафт М.Б.Х. | Machine for stabilizing a track |
| EA201900486A1 (en) * | 2017-05-29 | 2020-04-02 | Плассер Энд Тойрер Экспорт Фон Банбаумашинен Гмбх | METHOD AND DEVICE FOR SEALING A CRUSHED STONE BED OF A RAILWAY |
| EP3721013A1 (en) * | 2017-12-07 | 2020-10-14 | Plasser & Theurer Export von Bahnbaumaschinen GmbH | Method and system for monitoring the loading of a tamping unit |
-
2021
- 2021-04-09 RU RU2021109997A patent/RU2765725C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2338823C2 (en) * | 2006-10-06 | 2008-11-20 | Открытое акционерное общество Калужский завод "Ремпутьмаш" | Liner-tamper- planisher |
| RU2464370C2 (en) * | 2010-07-15 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | System for quality control of rail track ballast layer compaction quality |
| RU2640165C2 (en) * | 2013-02-22 | 2017-12-26 | Систем7-Рейлсеппорт Гмбх | Stabilizing unit for sleeper packing machine |
| EA031749B1 (en) * | 2014-08-13 | 2019-02-28 | Плассер Энд Тойрер Экспорт Фон Банбаумашинен Гезельшафт М.Б.Х. | Machine for stabilizing a track |
| EA201900486A1 (en) * | 2017-05-29 | 2020-04-02 | Плассер Энд Тойрер Экспорт Фон Банбаумашинен Гмбх | METHOD AND DEVICE FOR SEALING A CRUSHED STONE BED OF A RAILWAY |
| EP3721013A1 (en) * | 2017-12-07 | 2020-10-14 | Plasser & Theurer Export von Bahnbaumaschinen GmbH | Method and system for monitoring the loading of a tamping unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110709559B (en) | Method and device for compacting a ballast bed of a track | |
| Guo et al. | Review of ballast track tamping: Mechanism, challenges and solutions | |
| CN112888821B (en) | Method and apparatus for stabilizing a track | |
| AU631963B2 (en) | A track maintenance machine for consolidating the ballast bed | |
| Shenton | Deformation of railway ballast under repeated loading conditions | |
| Steenbergen et al. | Relation between the geometry of rail welds and the dynamic wheel-rail response: numerical simulations for measured welds | |
| CZ283590B6 (en) | Method of continuous measuring resistance of track cross shift and apparatus for making the same | |
| Steenbergen et al. | Rail weld geometry and assessment concepts | |
| Tong et al. | Track vertical stiffness–value, measurement methods, effective parameters and challenges: A review | |
| RU2765725C1 (en) | Method for controlling the process of compaction of the ballast layer of the rail track | |
| CN111417756B (en) | Method and system for monitoring the load of a tamping unit | |
| US20150240428A1 (en) | Method and device for force-dependent controlling in the machining of rails | |
| Sarikavak et al. | Dynamic wheel/rail interactions for high-speed trains on a ballasted track | |
| Ebersohn | Substructure influence on track maintenance requirements | |
| CN111479965B (en) | Method for operating a tamping unit of a track maintenance machine, tamping device for a ballast bed and track maintenance machine | |
| Sekula et al. | Identification of dynamic loads generated by trains in motion using piezoelectric sensors | |
| BARBIR et al. | Automation of the tamping process | |
| Kukulski | Experimental and simulation study of the superstructure and its components | |
| Hawari | Minimising track degradation through managing vehicle/track interaction | |
| Vilotijevića et al. | Methods for track stiffness measurement-state of the art | |
| Zhou et al. | Particle motion and stress response interacted with machine activity: Railroad tamping strategy | |
| Esveld et al. | Force-based assessment of rail welds | |
| KR20230085134A (en) | Method and system for detecting vibration transmitted in a line area | |
| EA042262B1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR RAIL TRACK STABILIZATION | |
| EA040593B1 (en) | METHOD OF OPERATION OF SLEEPER TAMPER OF TRACK MACHINE AND TAMPER FOR COMPACTION OF RAILWAY BED AND TRACK MACHINE |