Система автоматического контроля качества уплотнения балластного слоя рельсового пути

Авторы патента:

Ямщиков Эдуард Юрьевич (RU)

Курочкин Валерий Анатольевич (RU)

Еремин Александр Александрович (RU)

E01B27/20 - уплотнение материалов балластного слоя, на котором укладывается путь, например вибрацией рельсов поверхностными вибраторами (не для укладки рельсов E01B 27/02; для подбивки шпал E01B 27/12)

Владельцы патента RU 2464370:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) (RU)

Изобретение относится к технике непрерывного контроля качества уплотнения балластного слоя рельсового пути. Система автоматического контроля качества уплотнения балластного слоя содержит машину для стабилизации пути, содержащую раму, опирающуюся на ходовые тележки, контрольно-измерительную систему, включающую в себя датчики положения пути, и стабилизатор рельсового пути, включающий в себя несущую раму, соединенную с рамой машины гидроцилиндрами, расположенными с обеих сторон от продольной оси машины, и опирающуюся по меньшей мере на одну тележку, и по меньшей мере один виброблок, установленный на несущей раме. На виброблоке и несущей раме виброблоков установлены вибродатчики, подключенные к бортовому компьютеру. Решение направлено на повышение качества контроля уплотнения балластного слоя. 2 ил.

Изобретение относится к технике непрерывного контроля качества уплотнения балластного слоя в процессе работы машины для обеспечения одинаковой степени уплотнения, а следовательно, и равноупругости балласта по длине пути на заключительном этапе строительства или ремонта.

Известна машина для стабилизации рельсового пути, содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки, контрольно-измерительную систему, включающую в себя датчики положения пути, и стабилизатор рельсового пути, включающий в себя несущую раму, соединенную с рамой машины гидроцилиндрами, расположенными с обеих сторон от продольной оси машины, и опирающуюся, по меньшей мере на одну тележку, и по меньшей мере один виброблок, установленный на несущей раме [Патент RU №2154707, кл. E01B 27/20].

Контрольно-измерительная система машины осуществляет замер положения пути, но не контролирует степень уплотнения балласта под рельсошпальной решеткой.

Известен способ для определения степени уплотнения балласта [В.Ф.Яковлева. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве. М.: Транспорт, 1990, с.106-107].

Способ включает в себя измерение ослабленных радиоактивных излучений, проходящих сквозь контролируемый балласт.

Недостатками упомянутого способа являются цикличность работы и необходимость внедрять датчики в балласт, тем самым его разрыхлять, то есть разуплотнять.

Также существует способ автоматического контроля работы вибрационного уплотнителя грунта и устройство для его осуществления [Патент RU №94013665, кл. E02D 1/00, G01N 3/32].

Способ включает преобразование вибрации уплотняющего органа в электрический сигнал выделением из него основной частоты вибрации и ее уровня, выделением второй гармоники основной частоты вибрации и ее уровня, выделение основной частоты вибрации и ее уровня производят путем вычитания двух сигналов, выделенных из электрического сигнала, первый из которых содержит основную частоту вибрации и ее гармоники, второй - вторую гармонику основной частоты вибрации и ее гармоники, выделение второй гармоники основной частоты вибрации и ее уровня производят после нормирования уровня электрического сигнала в соответствии с выделенным уровнем основной частоты вибрации, а о степени уплотнения грунта судят по выделенному уровню второй гармоники основной частоты вибрации, усредненной за фиксированный интервал времени.

Недостатками упомянутого способа являются сложная система обработки данных, что влияет на точность результатов, невозможность измерения качества уплотнения балласта под рельсошпальной решеткой.

По известному способу при воздействии уплотняющего органа на грунт в последнем возникают упругие колебания, которые приводят к появлению второй гармоники основной частоты вибрации, зависящей от степени уплотнения грунта [Патент RU №94013665, кл. E02D 1/00, G01N 3/32, Л.Форссблад. Вибрационное уплотнение грунтов и оснований. М.: Транспорт, 1987, с.65-70].

Предлагаемая система контроля степени уплотнения балласта под рельсошпальной решеткой включает динамический стабилизатор пути, на несущей раме и виброблоке которого установлены вибродатчики, регистрирующие амплитуду колебаний. Работа системы основана на разнице амплитуды колебаний виброблока в зависимости от степени уплотнения балласта под рельсошпальной решеткой. При недостаточно уплотненном балласте амплитуда колебаний виброблока будет выше, чем при уплотненном. Для исключения влияния колебаний самой машины, вызванных работой двигателя, трансмиссии и т.д., на колебания виброблока на машине устанавливаются два вибродатчика. Один вибродатчик устанавливается на виброблок, а второй - на несущую раму. Сигнал с вибродатчиков передается на усилитель, с усилителя - на аналогово-цифровой преобразователь и бортовой компьютер, который выделяет чистую амплитуду колебаний виброблока. В случае изменения амплитуды колебаний, а следовательно, и степени уплотнения балласта изменяется скорость движения динамического стабилизатора пути. Правильное назначение скорости движения машины позволяет добиться одинаковой степени уплотнения, а следовательно, и равноупругости балласта по длине пути.

На фиг.1 показано место установки вибродатчиков, 1 - рама машины, 2 - гидроцилиндры, 3 - несущая рама, 4 - пневматические амортизаторы, 5 - виброблок, 6, 7 - вибродатчики, УГР - уровень головки рельса.

На фиг.2 показана структура системы автоматического контроля качества уплотнения балластного слоя. Система контроля включает вибродатчики - 6 и 7, усилитель - 8, аналогово-цифровой преобразователь - 9 и бортовой компьютер - 10.

Устройство работает следующим образом. При проведении стабилизации на путь производят силовое и вибрационное воздействие. Через раму 1, гидроцилиндры 2, несущую раму виброблоков 3, пневматические амортизаторы 4, виброблоки 5 нагрузка передается на рельсошпальную решетку. Виброблоки 5 осуществляют непосредственное вибрационное и силовое воздействие на рельсошпальную решетку. Вибродатчик 6 замеряет амплитуду колебаний на несущей раме виброблоков 3. Вибродатчик 7 замеряет амплитуду колебаний на виброблоке. Сигнал с вибродатчиков 6 и 7 передается на усилитель 8, с усилителя 8 - на аналогово-цифровой преобразователь 9 и бортовой компьютер 10, который выделяет чистую амплитуду колебаний виброблока.

Изобретение позволяет определить степень уплотнения подшпального балластного основания на всем фронте работ, скорректировать рабочую скорость движения динамического стабилизатора пути, выявить недостаточно стабилизированные (уплотненные) участки пути и обеспечить равноупругость балласта по длине пути на заключительном этапе формирования балластной призмы.

Система автоматического контроля качества уплотнения балластного слоя содержит машину для стабилизации пути, содержащую раму, опирающуюся на ходовые тележки, контрольно-измерительную систему, включающую в себя датчики положения пути, и стабилизатор рельсового пути, включающий в себя несущую раму, соединенную с рамой машины гидроцилиндрами, расположенными с обеих сторон от продольной оси машины, и опирающуюся по меньшей мере на одну тележку, и по меньшей мере один виброблок, установленный на несущей раме, отличающаяся тем, что на виброблоке и несущей раме виброблоков установлены вибродатчики, подключенные к бортовому компьютеру.

Изобретение относится к области путевых работ и может быть использовано при строительстве, содержании и ремонте рельсовых путей. .

Способ ремонта подбалластного слоя железнодорожного пути // 2422579

Изобретение относится к способам ремонта железнодорожного пути, в частности к восстановлению и обновлению подбалластного слоя железнодорожного пути. .

Способ восстановления подбалластного слоя железнодорожного пути // 2422578

Изобретение относится к способам восстановления и обновления подбалластного слоя железнодорожного пути. .

Машина для подбивки и стабилизации железнодорожного пути // 2399713

Изобретение относится к путевым машинам, применяемым для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к путевым машинам для подбивки балластного слоя, выправки и стабилизации пути.

Устройство стабилизации рельсового пути // 2345190

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, а в частности к устройствам, предназначенным для сокращения времени осадки пути после его балластировки и выправки положения.

Способ шилкина для уплотнения балласта рельсового пути и машина шилкина для осуществления способа (варианты) // 2342481

Устройство для уплотнения балласта железнодорожного пути // 2202670

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути и предназначено для применения на балластировочных машинах непрерывного действия.

Машина для стабилизации рельсового пути // 2154707

Изобретение относится к строительству и ремонту железных дорог. .

Способ подбивки и стабилизации рельсового пути // 2143512

Машина для уплотнения и профилирования щебеночного балластного слоя рельсового пути // 2131955

Изобретение относится к машине для уплотнения и профилирования щебеночного балластного слоя рельсового пути, которая имеет раму, передвигающуюся по рельсам при помощи ходовых механизмов, и связанный с ней стабилизирующий агрегат, регулируемый по высоте посредством приводов и снабженный возбудителем колебаний для возбуждения горизонтальных, поперечных относительно продольного направления машины колебаний и катящимися по рельсам ребордными роликами, а также планировщик балластной призмы, регулируемый по высоте, для балластировки рельсового пути.

Рельсовый захват // 2484195

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к устройствам для выправки пути, а также может быть использовано при уплотнении балласта рельсового пути

Способ уплотнения балласта рельсового пути // 2517407

Способ уплотнения балласта рельсового пути посредством принудительного внедрения в среду и извлечения из нее инструмента. В качестве инструмента используется по меньшей мере один стержень, предназначенный для уплотнения среды, установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и/или вокруг оси параллельной или непараллельной продольной оси стержня. Рабочая часть стержня имеет участки с выступами на боковой поверхности и/или изогнута в форме, отличной от винтовой линии, а вращение стержня осуществляют однонаправлено и/или со сменой направления вращения. Форма сечения стержня в рабочей части может представлять собой круг, и/или овал, и/или многоугольник. Поверхность стержня и/или поверхность его выступов дополнительно снабжена выполненными из износостойкого материала рифлями. Инструмент снабжен по меньшей мере одной трамбующей плитой, закрепленной жестко или с возможностью перемещения над рабочей частью инструмента. При взаимодействии инструмента с уплотняемой средой в нее нагнетают под давлением газ, и/или жидкость, и/или газожидкостную смесь. Достигается повышение качества уплотнения и увеличения объема уплотняемой среды за один цикл работы инструмента. 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ корректировки положения рельсового пути // 2547108

Изобретение относится к области путевых работ и может быть использовано при строительстве, содержании и ремонте путей. Для корректировки положения рельсового пути выправляют путь и подбивают отдельные шпалы для предварительного закрепления пути в заданном положении. Окончательно закрепляют путь за счет одновременного уплотнения балласта в подшпальном и межшпальном пространствах. Стабилизируют путь при помощи машины, которая одновременно воздействует на балласт виброинструментами и вибрирующей рельсошпальной решеткой. Виброинструменты передают на балласт вибрационные колебания в горизонтальной плоскости и вибрационные колебания и силовое обжатие в вертикальной плоскости. Рельсошпальная решетка вибрирует под действием возбудителей вибрации, размещённых вдоль рельсового пути. Работа виброинструментов и возбудителей вибрации может быть синхронизирована. Достигается повышение производительности процесса при улучшении качества уплотнения балласта. 1 з.п. ф-лы.

Устройство для уплотнения щебеночного основания рельсового пути // 2602871

Изобретение относится к железнодорожной технике и может быть использовано для уплотнения щебёночного основания рельсового пути. Устройство для уплотнения щебёночного основания рельсового пути содержит машинную раму, выполненную с возможностью перемещения по рельсовому пути. Стабилизационный агрегат оснащён обхватывающими головку рельса зажимными роликами и посредством установочного привода шарнирно соединён с машинной рамой. Вибропривод содержит по меньшей мере один образованный гидроцилиндром виброцилиндр, управляемый клапаном пропорционального регулирования или сервоклапаном. Для увеличения динамической силы виброцилиндру вибропривода придана по меньшей мере одна вспомогательная масса. Достигается возможность упрощения конструкции и эффективность стабилизации рельсового пути на щебёночном основании. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.