Способ погрузки длинномерных изделий на подвижной железнодорожный состав

 

Использование: изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается погрузки рельсовых плетей на подвижной железнодорожный состав. Сущность изобретения: перед строповкой поднимаемые участки не менее двух длинномерных изделий жестко скрепляют друг с другом, стропуют жестко соединенные изделия в местах, соответствующих максимальному вылету подъемного устройства, поднимают застропованные участки изделий на максимально возможную высоту, не меньшую уровня погрузки длинномерных изделий на подвижной состав, одновременно с перемещением подвижного состава под поднятые длинномерные изделия перемещают в обратном направлении грузовые тележки подъемного устройства с поднятыми изделиями и перемещают их до тех пор, пока одна из грузовых тележек не достигнет своего крайнего положения, затем на рельсы между подъемным устройством и началом вертикального изгиба длинномерных изделий устанавливают с возможностью продольного перемещения передвижную опору с противокантовочными роликами, а на роликовые опоры платформы подвижного состава - многошарнирную в горизонтальной плоскости, имеющую возможность перемещения вдоль подвижного состава горизонтальную раму, далее опускают поднятые застропованные участки длинномерных изделий одновременно на передвижную опору и горизонтальную раму, освобождают концы изделий от жестких поперечных связей, наложенных перед строповкой, и соединяют жестко между собой горизонтальную раму и находящиеся на ней участки длинномерных изделий, располагая их на расстоянии, равном расстоянию между рядами роликовых опор на подвижном составе, после чего соединяют между собой передвижную опору и расположенные на ней изделия, затем перемещают под длинномерные изделия передвижную опору с противокантовочными роликами одновременно с подвижным составом, сохраняя одинаковое расстояние между ними, а перед подтягиванием изделий до замкового устройства подвижного состава разъединяют между собой горизонтальную раму и расположенные на ней участки длинномерных изделий, вытягивая за пределы длинномерных изделий горизонтальную раму и возвращая ее к месту новой постановки. 5 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам механизации путевых работ, связанных с погрузкой рельсовых плетей на железнодорожный подвижной состав, преимущественно на перегонах.

Известен способ погрузки длинномерных изделий (рельсовых плетей) на подвижной железнодорожный состав, заключающийся в том, что концы длинномерных изделий стропуют захватами и поднимают с помощью подъемного устройства, перемещают подвижной состав под длинномерные изделия на максимально возможное расстояние, после чего подтягивают изделия до расположенного в конце подвижного состава устройства и закрепляют их в нем.

Недостатком известного способа погрузки рельсовых плетей является недостаточная безопасность при производстве работ.

При перемещении рельсовых плетей по катучим опорам при прохождении межопорного пространства под действием собственного веса их концы прогибаются ниже уровня поверхности их перемещения так, что, накатываясь на катучую опору, конец каждой плети выходит на уровень поверхности катания при помощи ударного взаимодействия в вертикальной плоскости. Такой характер взаимодействия концов рельсовых плетей и опор вызывает усиленный износ опор и может вызвать раскантовку или сход рельсовых плетей с опор.

Аналогичный ударный характер взаимодействия рельсовых плетей и опор, только в горизонтальной плоскости, происходит при производстве работ на кривых участках пути.

При перемещении концов рельсовых плетей по наклонным направляющим лоткам приемного рельсовозного состава, а также во время их подъема плети не имеют никаких ограничительных связей, препятствующих опрокидыванию.

После прохода наклонного лотка приемного устройства каждый конец рельсовой плети оказывается на некотором протяжении не только без противокантовочных связей, но и без взаимодействия с опорами, то есть оказывается как бы "зависшим". Такое безопорное "зависание" рельсовых плетей над рельсовым составом происходит до тех пор, пока их концы не коснутся рельсовой опоры. В результате этого взаимодействие концов рельсовых плетей с роликовыми опорами в конце такого участка "зависания" происходит также в виде удара, величина которого зависит от скорости перемещений плетей.

Таким образом, недостаточная безопасность при производстве работ проявляется в ударном взаимодействии концов рельсовых плетей при вхождении на рельсовый состав и прохождении по нему, а также наличие ненаправляемого ("зависшего") участка. Последствиями указанных недостатков являются также усиленный износ роликовых опор, возможная раскантовка или сход с опоры рельсовых плетей.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности производства работ путем улучшения условий взаимодействия длинномерных изделий с направляющими опорами и наложения на концы длинномерных изделий дополнительных связей, исключающих их опрокидывание.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе погрузки длинномерных изделий на подвижной железнодорожный состав, заключающемся в том, что концы длинномерных изделий стропуют захватами и поднимают с помощью подъемного устройства, перемещают подвижной состав под длинномерные изделия на максимально возможное расстояние, после чего подтягивают изделия до расположенного в конце подвижного состава замкового устройства и закрепляют в нем, перед строповкой поднимаемые участки не менее двух длинномерных изделий жестко скрепляют друг с другом, стропуют жестко соединенные длинномерные изделия в местах, соответствующих максимальному вылету стрелы подъемного устройства, поднимают застропованные участки длинномерных изделий на максимально возможную высоту, не меньшую уровня погрузки длинномерных изделий на подвижной состав, одновременно с перемещением подвижного состава под поднятые длинномерные изделия перемещают в обратном направлении грузовые тележки подъемного устройства с поднятыми изделиями и перемещают их до тех пор, пока одна из грузовых тележек не достигнет своего крайнего положения, затем на рельсы между подъемным устройством и началом вертикального изгиба длинномерных изделий устанавливают с возможностью продольного перемещения передвижную опору с противокантовочными роликами, а на роликовые опоры платформы подвижного состава многошарнирную в горизонтальной плоскости, имеющую возможность перемещения вдоль подвижного состава горизонтальную раму, далее опускают поднятые застропованные участки длинномерных изделий одновременно на передвижную опору и горизонтальную раму, освобождают концы изделий от жестких поперечных связей, наложенных перед строповкой, и соединяют жестко между собой горизонтальную раму и находящиеся на ней участки длинномерных изделий, располагая их на расстоянии, равном расстоянию между рядами роликовых опор на подвижном составе, после чего соединяют между собой передвижную опору и расположенные на ней изделия, затем перемещают под длинномерные изделия передвижную опору с противокантовочными роликами одновременно с подвижным составом, сохраняя одинаковое расстояние между ними, а перед подтягиванием изделий до замкового устройства подвижного состава разъединяют между собой горизонтальную раму и расположенные на ней участки длинномерных изделий, вытягивая за пределы длинномерных изделий горизонтальную раму и возвращая ее к месту новой постановки.

На фиг. 1 изображено положение подъемного крана, подвижного состава и длинномерных изделий после подъема начальных участков длинномерных изделий; на фиг. 2 то же, после перемещения крана под длинномерные изделия и одновременного перемещения грузовых тележек крана в обратную сторону; на фиг. 3 то же, после опускания длинномерных изделий на горизонтальную раму и передвижную опору; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 3.

Для реализации способа использованы следующие технические средства: двухконсольный укладочный кран (типа УК-25) 1 с грузовыми тележками 2, хозяйственный поезд (подвижной состав) из железнодорожных платформ 3 (фиг. 2), оборудованных направляющими роликовыми опорами 4 (фиг. 4, 5) для погрузки длинномерных изделий 5 (фиг. 1) и роликовыми опорами 6 для перемещения многошарнирной рамы 7, передвижная опора 8 с противокантовочными роликами (фиг.3), моторная платформа 9, например типа МПД (фиг. 3).

Предложенный способ погрузки длинномерных изделий на железнодорожный подвижной состав реализуется (на примере старогодних рельсовых плетей типа Р-65, расположенных в середине колеи и подлежащих вывозу с перегона) при следующем техническом оснащении и условиях: укладочный кран УК-25, моторная платформа МПД; специализированный подвижной состав, оборудованный роликовыми опорами 6 для перетяжки пакетов звеньев (два ряда с расстоянием между ними 1500 мм) и дополнительно роликовыми опорами 4 для погрузки и перевозки рельсовых плетей (четыре ряда с расстоянием между ними 300 мм), противоугонными, противокантовочными и замковым устройствами (не показаны); в качестве передвижной опоры 8 использована серийно выпускаемая путевая тележка с направляющими роликами, оснащенная противокантовочным зажимом рельсовых плетей и их зарядкой сверху (см. Фадеев С.И. Славиковский Н.А. Содержание и ремонт бесстыкового железнодорожного пути. Изд. 2-е, М. "Транспорт", 1974, с. 148 или 154); в качестве горизонтальной многошарнирной рамы 7, имеющей возможность перемещения вдоль подвижного состава 3, оборудованного опорными роликами 4 для погрузки и перевозки пакетов звеньев железнодорожного пути, использовано перевернутое вверх шпалами звено с рельсами типа Р-50 (из-за меньшей горизонтальной жесткости по сравнению с рельсами Р-50), скрепление костыльное, аналогично шарниру, допускающее большие, чем остальные типы скреплений, упругие угловые деформации в деревянных шпалах, (что очень важно при вписывании в роликовые опоры в кривых участках пути), длина (8-10 мм) 12,5 м, шпалы деревянные. На верхней поверхности шпал прикреплены порядно (по количеству одновременно перевозимых подвижным составом рельсовых плетей) подкладки раздельного скрепления, предназначенные для прикрепления на раме начальных участков рельсовых плетей.

Способ погрузки длинномерных изделий на подвижной железнодорожный состав осуществляют следующим образом.

Перед погрузкой рельсовых плетей 5 передвижная опора 8 и горизонтальная рама 7 погружены на платформу крана.

Последовательность выполнения операций при реализации способа (будет грузиться пара рельсовых плетей на роликовые опоры, отстоящие друг от друга на расстоянии 600 мм) следующая: с подъемного крана выгружают передвижную опору 8 и устанавливают на путевые рельсы в непосредственной близости у начальных концов рельсовых плетей 5; горизонтальную раму 7 располагают на роликах 4 для погрузки и перетяжки пакетов звеньев (пакетные ролики) под малой стрелой крана; начальные участки рельсовых плетей 5 в пределах вылета большой стрелы подъемного крана 1 через 2,8 м (расстояние определено по формуле I) жестко прикрепляют закручиванием клеммных болтов к подкладкам типа КБ-65, жестко прикрепленных к общему основанию, на расстоянии 600 мм; стропуют длинномерные изделия 5 попарно в месте, соответствующем максимальному вылету стрелы двухконсольного подъемного крана 1 (фиг. 1); поднимают длинномерные изделия 5 на максимальную высоту, соответствующую габариту погрузки крана 1;
одновременно перемещают в сторону поднятых длинномерных изделий 5 подвижной состав 3 с подъемным краном 1 и в обратном направлении грузовые тележки 2 подъемного крана 1 так, чтобы концы поднятых изделий 5 оставались без продольного перемещения, причем такое перемещение продолжается до тех пор, пока одна из грузовых тележек 2 не достигнет крайнего положения. При этом перед подъемным краном 1 на расстоянии 2-3 м перемещают по путевым рельсам передвижную опору 8 с противокантовочными роликами;
опускают поднятые начальные участки на расположенную на роликовых опорах 4 горизонтальную раму 7 (фиг. 4, 5) так, чтобы начала изделий 5 и конец рамы 7 совпали;
жестко прикрепляют начальные участки длинномерных изделий 5 к горизонтальной раме 7, располагая их на расстоянии b, равном расстоянию между рядами роликовых опор 4 на подвижном составе (фиг. 4);
устанавливают передвижную опору 8 между краном 1 и началом изгиба плетей 5, опускают на рельсовые плети передвижную опору 8 и запирают ее противокантовочными роликами (фиг. 3);
расстроповывают рельсовые плети 5;
освобождают концы рельсовых плетей 5 от жестких поперечных связей, наложенных перед строповкой последних;
соединяют передвижную опору 8 с моторной платформой;
перемещают рельсовые плети 5 по роликовым опорам 4 подвижного состава, например, путем перемещения с одинаковой скоростью под них подвижного состава 3 с подъемным краном 1 и одновременно передвижной опоры 8 (моторной платформой 9), сохраняя при этом одинаковое расстояние между ними;
вытягивают горизонтальную раму 7 из-под предварительно раскрепленных рельсовых плетей 5 путем приложения к ней продольной силы;
подтягивают погруженные плети 5 до замкового устройства и закрепляют их;
возвращают горизонтальную раму 7 к месту ее новой постановки при погрузке следующей пары рельсовых плетей.

Наложение связей, исключающих угловые перемещения изделий и взаимное их положение относительно друг друга, производится путем прикрепления каждого изделия к общему для двух изделий основанию. В результате такого прикрепления начальные свободные концы изделий объединяются в горизонтально расположенную жесткую раму, обладающую значительно большим сопротивлением против опрокидывания и раскачивания, чем каждое изделие в отдельности.

Количественная оценка (кратность) повышения устойчивости длинномерных изделий, объединенных в раму, и отдельных рельсов можно определить по формуле I
K 3,75 b²I/L²I_p,
где b расстояние между изделиями в раме (фиг. 4);
L расстояние между наложенными связями;
I, I_p моменты инерции при свободном кручении относительно горизонтальной оси соответственно одного изделия и двух изделий, объединенных в раму.

По этой же формуле можно определить расстояние между жесткими связями, налагаемыми перед строповкой рельсовых плетей 5.

Строповка рельсовых плетей 5 при максимальном вылете стрелы подъемного крана 1 при последующем их подъеме обеспечивает наличие максимального консольно свисающего конца изделия 5, выполняющего функцию противовеса. Поднятое при такой строповке изделие 5 имеет меньшие угол наклона и ординату конца изделия, более горизонтально в пределах портала крана и в месте строповки. Кроме того, увеличение консольно свисающего конца после выполнения последующих операций обеспечивает более "глубокую" погрузку изделия на подвижной состав при статическом его положении.

Максимальная высота подъема рельсовой плети (в пределах габарита крана), увеличивая длину изгибаемого участка, при выполнении следующей операции обеспечивает возможность наибольшего перемещения состава под поднятое изделие, обеспечивая тем самым более "глубокую" погрузку изделия на подвижной состав при статическом его положении.

Одновременное перемещение подвижного состава под поднятые изделия 5 и грузовых тележек 2 подъемного устройства в обратном направлении обеспечивает изменение взаимного положения начальных изделий и подвижного состава, обеспечивая тем самым без приложения к изделиям продольных сил их "зависание" над местом, максимально удаленным от начала подвижного состава. Такое максимальное удаление начальных участков от начала подвижного состава без перемещения изделий их вдоль фронта погрузки создает предпосылки для последующего прикрепления начальных участков за пределами порталов крана, где выполнение работ затруднено и небезопасно.

Установка между краном 1 и началом вертикального изгиба передвижной опоры 8 служит для последующего соединения с изделиями. Передвижная опора 8 при ее соединении с изделиями 5 исключает их угловые перемещения и служит промежуточной опорой для изделий, уменьшающей изгибные напряжения от собственного веса.

Установка на роликовые опоры платформы крана 1 многошарнирной, имеющей возможность перемещения вдоль подвижного состава, горизонтальной рамы 7 и последующее опускание на нее застропованных начальных участков длинномерных изделий 5 необходимы для последующего их жесткого соединения.

Горизонтальная рама 7, соединенная с начальными участками длинномерных изделий 5, выполняет следующие функции:
как физическое тело, имеющее толщину, поднимает уровень начальных концов изделий относительно уровня роликовых опор, по которым происходит перемещение изделий вдоль подвижного состава, обеспечивая тем самым безударное их взаимодействие при погрузке;
многошарнирность рамы в горизонтальной плоскости по длине означает ее большую гибкость и наилучшее вписывание в горизонтальной плоскости при прохождении роликовых опор в кривых участках пути по сравнению с вписыванием безшарнирных длинномерных изделий;
служит как средство, препятствующее угловым перемещениям длинномерных изделий и как средство, непосредственно направляющее длинномерные изделия в необходимый ряд роликовых опор.

Опускание начальных участков изделий на нижерасположенную горизонтальную раму, обладающую большей поперечной устойчивостью и возможностью продольного перемещения по роликовым опорам подвижного состава, дает возможность их жесткого соединения, после которого начальные участки изделий приобретают такие же свойства и возможности. После размещения начальных участков изделий на горизонтальной раме они располагаются по уровню выше остальной части изделия (из-за толщины рамы). Такое размещение начальных концов изделий исключает их провисание и возможное зацепление за роликовые опоры при продольных перемещениях.

Освобождение начальных концов изделий от жестких поперечных связей, наложенных перед строповкой изделий, дает возможность наложения аналогичных связей (прикрепление к раме), дающих возможность продольного перемещения изделий при боковой устойчивости изделий, большей чем боковая устойчивость каждого изделия в отдельности.

Жесткое прикрепление начальных концов изделия к горизонтальной раме придает им большую поперечную устойчивость, поднимает их уровень над уровнем роликовых опор на подвижном составе и направляет концы изделия на необходимый ряд роликовых опор.

Соединение между собой передвижной связи и расположенных на ней длинномерных изделий приводит их во взаимодействие и препятствует угловому перемещению этих изделий во время надвижки их на подвижной состав.

Перемещение горизонтальной рамы за пределы изделий (вытягивание ее из-под концов) позволяет занять их начальным участкам одинаковое с соседними участками положение по уровню и дает возможность крепления начальных участков в замковом устройстве.

Таким образом, положительный эффект отличительных признаков предложенного технического решения состоит в повышении безопасности производства работ путем улучшения условий взаимодействия длинномерных изделий с направляющими опорами и наложения на концы изделий дополнительных связей, исключающих их опрокидывание.

Безопасное выполнение производства работ заключается в том, что:
начальные концы изделий объединены поперечными связями, что исключает их кантование при подъеме;
наличие консольных концов изделий при строповке позволяет вынести ряд операций (направление на требуемый ряд роликовых опор подвижного состава, увеличение поперечной устойчивости изделий путем прикрепления к горизонтальной раме) за пределы платформы крана, где производство этих работ затруднено или невозможно;
операции по приданию поперечной устойчивости начальным концам изделий (наложение поперечных связей перед строповкой, прикрепление к горизонтальной раме производятся на стоянке, до начала перемещения изделий);
прикрепление начальных концов изделий к горизонтальной раме, кроме увеличения поперечной из устойчивости обеспечивает исключение их провисания и ударные нагрузки при прохождении исключение их провисания и ударные нагрузки при прохождении роликовых опор;
возможность продольного перемещения у горизонтальной рамы из-за наличия у нее собственных направляющих позволяет использовать роликовые опоры, которыми оборудованы платформы, используемые для перетяжки пакетов звеньев.

Формула изобретения

Способ погрузки длинномерных изделий на подвижной железнодорожный состав, заключающийся в том, что концы длинномерных изделий стропуют захватами и поднимают с помощью подъемного устройства, перемещают подвижной состав под длинномерные изделия на максимально возможное расстояние, после чего подтягивают изделия до расположенного в конце подвижного состава замкового устройства и закрепляют их в нем, отличающийся тем, что перед строповкой поднимаемые участки не менее двух длинномерных изделий жестко скрепляют друг с другом, стропуют жестко соединенные длинномерные изделия в местах, соответствующих максимальному вылету стрелы подъемного устройства, поднимают застропованные участки длинномерных изделий на максимально возможную высоту, не меньшую уровня погрузки длинномерных изделий на подвижной состав, одновременно с перемещением подвижного состава под поднятые длинномерные изделия, перемещают в обратном направлении грузовые тележки подъемного устройства с поднятыми изделиями и перемещают их до тех пор, пока одна из грузовых тележек не достигнет своего крайнего положения, затем не рельсы между подъемным устройством и началом вертикального изгиба длинномерных изделий устанавливают с возможностью продольного перемещения передвижную опору с противокантовочными роликами, а на роликовые опоры платформы подвижного состава многошарнирную в горизонтальной плоскости, имеющую возможность перемещения вдоль подвижного состава, горизонтальную раму, далее опускают поднятые застропованные участки длинномерных изделий одновременно на передвижную опору и горизонтальную раму, освобождают концы изделий от жестких поперечных связей, наложенных перед строповкой изделий, и соединяют жестко между собой горизонтальную раму и находящиеся на ней участки длинномерных изделий, располагая их на расстоянии, равном расстоянию между рядами роликовых опор на подвижном составе, после чего соединяют между собой передвижную опору и расположенные на ней изделия, затем перемещают под длинномерные изделия передвижную опору с противокантовочными роликами одновременно с подвижным составом, сохраняя одинаковое расстояние между ними, а перед подтягиванием изделий до замкового устройства подвижного состава разъединяют между собой горизонтальную раму и расположенные на ней участки длинномерных изделий, вытягивая за пределы длинномерных изделий горизонтальную раму, и возвращают ее к месту новой постановки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5