Машины для правки стыков (устройство, принцип действия)

Под воздействием движущихся поездов происходит износ верхнего строения пути, в том числе, проявляющийся в появлении пластических деформаций рельсовых нитей. Наибольшие динамические нагрузки взаимодействия колеса и рельса возникают в местах резкого продольного изменения целостности поверхности катания (наличие прокладок, мест термического влияния контактной сварки плетей, элементы стрелочных переводов), появления концентраторов напряжений. Например, в местах стыков динамические нагрузки могут достигать (40-50)g, и даже больше. В результате в зонах стыков и сварных контактных соединений появляются провисания концов смежных рельсов. Особую актуальность эта проблема приобретает в связи с широким внедрением скоростного движения поездов, так как в этих случаях предъявляются повышенные требования к плавности положения поверхностей катания головок рельсов под нагрузкой.

В состав работ по техническому обслуживанию пути входят работы по правке рельсовых стыков и мест контактной сварки. Технологией производства таких работ предусмотрено: определение места наличия провисания (или, в некоторых случаях, горба) с определением его величины; устранение указанного дефекта методом холодной гибки рельсовых нитей с образованием внутри материала наклепа, способствующего повышению несущей способности стыка; измерения качества правки; при необходимости, если при правке нарушена целостность балластного основания в зоне стыка – дополнительная локальная подбивка балласта. Такой комплекс работ может выполнить машина для правки стыков рельсов в пути МПРС (рис. 10.82). Машина применяется при текущем содержании и всех видах ремонта железнодорожного пути колеи 1520 мм с рельсами Р50 и Р65, с деревянными и железобетонными шпалами, при всех видах скреплений и балласта. Правке подлежат рельсовые стыки, имеющие неровности величиной более 1 мм.

Машина МПРС представляет собой двухосный самоходный экипаж, состоящий из рамы 2, которая несет на себе все оборудование машины и опирается на рельсы через приводную 9 и не приводную 14 колесные пары. Машина оборудована автосцепками 8 типа СА-3. Привод машины осуществляется от дизельного силового агрегата через механическую трансмиссию 10 в режиме транспортного передвижения и через трансмиссию и объемную гидропередачу 3 в рабочем режиме. Управление машиной производится из кабины 1. В качестве основных рабочих органов используются правый и левый, работающие независимо друг от друга, блоки правки стыков рельсов 12. Машина оснащается также одним одношпальным подбивочным блоком 13, конструкция которого полностью аналогична блокам машин ВПРС-02. Для выполнения дополнительных сопутствующих операций по техническому обслуживанию стыков машина оснащается бензо-электрическим агрегатом 6, который служит источником питания для электрического путевого инструмента.

Схема блока правки стыков рельсов показана на рис. 10.83. Он состоит из корпуса 15, который крепится подвижно в горизонтальной плоскости на кронштейне 7 и может относительно него поворачиваться на небольшой угол. Кронштейн 7 установлен на цилиндрической направляющей 6, относительно которой он может перемещаться вертикально гидроцилиндром 4 и поворачиваться в плане гидроцилиндром 8. Направляющая под небольшим углом наклонена относительно вертикали, что позволяет производить гибку рельсовых нитей в продольной плоскости симметрии поперечных сечений рельсов (компенсация наклона рельсов внутрь колеи вследствие подуклонки). В центральной части корпуса 15 вварен гидроцилиндр 20 с двумя штоками 26 и 28. Нижний шток 28 соединен с вилкой 16, в которой через шарнир 29 установлен крюк 17. Вилка может передавать вертикальное давление на рельс через свою нижнюю поверхность, либо передавать подъемное усилие крюку.

В крайних частях корпуса установлены упоры 14, которые могут переставляться для регулировки базы изгиба рельса. В этих же зонах размещены клещевые захваты, состоящие из рычагов 13, 33, которыми рельсовая нить может быть захвачена заголовку. Привод рычагов осуществляется от гидроцилиндра 32. Опорные ребордчатые ролики 12 перемещаются вертикально гидроцилиндрами 10 по двум цилиндрическим направляющим 9. Они служат для опоры блока на рельсы при рабочих передвижениях машины между обрабатываемыми стыками, расположенными близко.

Блок имеет систему датчиков, позволяющую измерить провисание рельсов до работы, контролировать процесс правки во время работы и произвести контроль качества после работы.

При необходимости произвести правку стыка, если имело место провисание, блок устанавливается на рельсовую нить в зоне стыка, блок упорами 14 опирается на рельс, совместной работой гидроцилиндров 19, 20 крюк 17 подводится под головку рельса. Одновременно крайние клещевые захваты также захватывают рельс. При движении штока 28 вверх, производится изгиб рельсов в стыке до достижения необходимого уровня. При выправке рельсовых стыков реализуется технология холодной знакопеременной правки, причем последней операцией правки должен быть изгиб рельса в направлении поездной нагрузки. Микропроцессорная система управления позволяет произвести циклическое нагружение рельсовой нити с полной ее разгрузкой или уменьшенной нагрузкой в противоположном направлении. Это способствует увеличению упругих и прочностных свойств стыка, путем образования наклепа внутри материала рельса, упрочняющего стык (число циклов нагружения материала с большим запасом должно быть меньше критического числа, при котором проявляет себя явление усталости материала). В случае наличия горба в стыке, крайние клещевые захваты удерживают рельсовую нить, а давление вниз передается через вилку 16.

Смещения рельсов в вертикальной плоскости сопровождаются также смещениями шпал в балласте, что нарушает уплотненную структуру балластного слоя в зоне стыка. Универсальный подбивочный блок позволяет произвести дополнительную, локальную подбивку слоя балласта под шпалами, прилегающими к стыку.

В зарубежной практике используются аналогичные машины, например машина «Unimat Compact 08-16 Strait» австрийской фирмы «Plasser & Tueurer».

Техническая характеристика

Производительность, стыков/ч 14

Выправленная неровность (при базе

измерения 1400 мм), мм: сварного стыка до 4

болтового стыка до 8

Количество блоков правки, шт 2

Максимальное усилие правки, кН 2000

Транспортная скорость, ем/ч: своим ходом 80

в составе поезда 100

Минимальный радиус проходимых кривых, м 160

Мощность силовой установки (ЯМЗ-238М2), кВт 176

Габарит вписывания по ГОСТ 9238-83 02-ВМ

Масса в снаряженном состоянии, т 32

Обслуживающий персонал, чел. 2