Способ веерного обслуживания рельсовых скреплений и устройство его осуществления

Группа изобретений относится к области обслуживания верхнего строения пути, в частности к способам веерного обслуживания рельсовых скреплений, а также к устройствам для их осуществления. Тележки доставляются транспортным модулем до ремонтируемого отрезка пути. Несколько тележек размещают на отрезке пути ремонтируемого участка. Тележки откручивают резьбовые скрепления и одновременно сдвигают манипуляторами скреплений подошвы рельсов. Затем тележки перемещают на модуль и производят замену рельсов. Тележки снова перемещают на отрезки пути, сдвигают скрепления на штатное место и затягивают резьбовые скрепления. При этом выполняют наведение тележки на нужную шпалу и перемещение к следующей шпале, наведение гайковертов и манипуляторов. После завершения обслуживания тележки возвращают на транспортный модуль. Гайковерты установлены на рычажной подвеске в картеках. Каретки обеспечивают продольное и поперечное перемещение относительно рамы. Достигается возможность обслуживания пути беспилотной техникой. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Способ веерного обслуживания рельсовых скреплений и устройство его осуществления (далее - устройство обслуживания) относится к железнодорожной области техники, а конкретно к средствам малой механизации, используемым при ремонте железнодорожного пути.

По уровню техники устройство относится к комплексу устройств автоматического или автоматизированного действия при обслуживании рельсовых скреплений железнодорожного пути во время его ремонта.

Данное предложение является промышленно применимым, так как при конструировании устройства использовались известные в мировой технике конструктивные элементы, способы и приемы.

Из сведений об уровне техники существующих аналогичных устройств известно устройство ключ шурупогаечный КШГ-1Б бензиновый и подобные ему, которые используются при капитальном ремонте пути и имеют низкую производительность, кроме этого в данной технологии имеется еще один недостаток, который заключается в том, что устройство приходится перемещать вручную, при этом монтер находится не на ровной поверхности, а вынужден вставать на шпалу и в отдельных случаях на головку рельса, что повышает риск получения травмы.

Техническое решение по патенту №147167 «Самоходная тележка для обслуживания рельсовых скреплений рельсошпальных решеток» является наиболее близким к предлагаемому и взято в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что он не обеспечивает достаточной производительности при обработке заданного участка пути и ограничен в своих возможностях, в частности выполняет лишь одну операцию по откручиванию или закручиванию резьбовых элементов скрепления.

В предлагаемом способе и устройстве обслуживания ремонтируемый участок пути делится на отрезки, каждый из которых обрабатывается своей тележкой дроном - беспилотным самоходным устройством (далее - тележка). Одновременное использование тележек на таких отрезках пути значительно сокращает время производства работ. Обслуживание рельсовых скреплений при замене рельсов производится откручиванием резьбовых элементов скреплений (если они имеются) гайковертами, находящимися на подвесках тележки, и сдвижки элементов скрепления подошвы рельсов посредством манипуляторов, расположенных на тележке за гайковертами, а после установки новых рельсов в обратном порядке установка элементов скрепления подошвы на штатное место манипуляторами и закручивание резьбовых элементов скреплений (если они имеются) гайковертами. Позиционное перемещение тележки от шпалы к шпале, наведение гайковертов на резьбовые элементы скрепления и манипуляторов на элементы скрепления подошвы рельсов производится посредством электроприводов с оптико-электронной системой управления от команд бортового компьютера в соответствии с управляющей программой.

Предлагаемый способ и устройство обслуживания позволяют обрабатывать ремонтируемый участок пути отрезками одновременно и объединить операции: откручивание (закручивание) и сдвижку элементов скрепления.

Техническим результатом предлагаемого устройства обслуживания является расширение диапазона действия используемого устройства и внедрение элементов автоматического обслуживания рельсовых скреплений, т.е., внедрение беспилотной технологии производства работ при ремонте железнодорожного пути.

Качественными показателями при использовании предложенного технического решения являются:

- компактность устройств откручивания (закручивания) и манипуляторов для перемещения элементов скрепления подошвы рельсов;

- упрощение работы подвески гайковертов (не надо перемещать гайковерт через головку рельса, так как установлено сразу два гайковерта с двух сторон рельса с возможностью изменения расстояния между их осями при помощи механизма кулисного типа);

- многооперационность устройства обслуживания;

- оперативность приведения системы из транспортного положения в рабочее и обратно.

Как следствие достигаемого технического результата, общественно-полезным эффектом при использовании предлагаемого устройства обслуживания является уменьшение вероятности нахождения человека в опасной зоне за счет внедрения беспилотной технологии работ.

Технический результат от использования устройства обслуживания достигается за счет специальной конструкции устройства, которое в своем составе содержит:

Транспортный модуль - 1, Тележка самоходная - 2, Гайковерт - 3, Механизм кулисного типа - 4, Подвеска - 5, Каретка - 6, Блок электропитания - 7, Электронный блок управления - 8, Оптические блоки наведения - 9, Манипулятор - 10, Каретка - 11.

Техническая сущность, предлагаемой конструкции, и ее устройство, поясняется рисунком Фиг. 1 (Доставка самоходных тележек на транспортном модуле), Фиг. 2 (Деление ремонтируемого участка пути на отрезки для одновременной обработки), Фиг. 3 (Главный вид самоходной тележки), Фиг. 4 (Вид сверху), Фиг. 5 (Сечение самоходной тележки с гайковертами), Фиг. 6 (Сечение самоходной тележки с манипуляторами).

В предлагаемом способе веерного обслуживания рельсовых скреплений используют несколько самоходных тележек, конструкция которых позволяет одновременно откручивать или закручивать резьбовые элементы скрепления и раздвигать или сдвигать элементы скрепления подошвы рельсов в автоматическом режиме, количество тележек равно количеству отрезков пути, на которые делится ремонтируемый участок.

В предлагаемой конструкции транспортный модуль 1 обеспечивает доставку необходимого количества самоходных тележек 2 к месту работы по ремонту участка пути. На тележке 2 установлены гайковерты 3 с механизмом кулисного типа 4, позволяющего изменять их межосевое расстояние, и закрепленные через подвеску 5 на каретке 6 с возможностью продольного и вертикального перемещения за счет электроприводов, получающих энергопитание от блока электропитания 7 и управляющий сигнал от электронного блока управления 8 и оптического блока наведения 9 и также для установленных на тележке манипуляторов 10, кроме этого, обеспечено поперечное перемещение гайковертов за счет крепления направляющих каретки 6 к каретке 11 с направляющими перпендикулярными оси пути.

Порядок работы предлагаемого устройства в соответствии с описанным способом обслуживания заключается в том, что после доставки транспортным модулем 1 самоходных тележек 2 к месту работы последние выезжают на ремонтируемый участок пути с транспортной скоростью на заранее отведенные отрезки пути и начинают одновременное обслуживание рельсовых скреплений с рабочей скоростью (откручивание резьбовых скреплений и сдвижка скреплений подошвы рельсов), после завершения этой операции тележки 2 возвращаются на транспортный модуль 1. Следующим этапом производят замену рельсов, после чего тележки снова выезжают на свои отрезки пути и в обратном порядке сдвигают элементы скрепления подошвы рельсов на штатное место и производят затяжку резьбовых элементов скрепления. Если тип рельсового скрепления не содержит резьбовых элементов, то обслуживание заключается только в сдвижке элементов скрепления подошвы рельсов.

Для проведения наладочных и регулировочных работ на тележке предусмотрены места для наладчиков, которые можно использовать и для транспортировки монтеров пути при необходимости.

1. Способ веерного обслуживания рельсовых скреплений с самоходной тележкой, выполненной с возможностью крепления гайковёрта на рычажной подвеске, компенсирующей его вес и установленной на каретке, обеспечивающей её продольное перемещение относительно рамы тележки, и с возможностью вертикальных перемещений гайковёрта за счёт вышеупомянутой рычажной подвески, отличающийся тем, что используют несколько тележек одновременно на отрезках пути ремонтируемого участка, на который они доставляются транспортным модулем, при этом каждая тележка выполняет операцию откручивания резьбовых скреплений и операцию сдвижки скреплений подошвы рельсов одновременно при помощи манипуляторов, установленных на раме тележки, затем тележки перемещаются на транспортный модуль и производится замена рельсов, после чего тележки снова перемещаются на свои отрезки пути и в обратном порядке выполняют операцию сдвижки скреплений подошвы рельсов на штатное место и операцию затяжки резьбовых скреплений, при этом выполняется наведение каждой тележки на нужную шпалу и перемещение к следующей шпале посредством привода тележки и приводов наведения гайковёртов, раскручивающих или закручивающих резьбовые скрепления, и манипуляторов, осуществляющих сдвижку скреплений подошвы рельсов, освобождая их, либо, наоборот, фиксируя в штатном положении, после чего все тележки возвращаются в исходное положение на транспортный модуль.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что управление осуществляют с помощью программных средств.

3. Устройство осуществления веерного обслуживания рельсовых скреплений, выполненное на тележке, с возможностью крепления гайковёртов на рычажной подвеске, компенсирующей их вес и установленной на каретках, обеспечивающих её продольное и поперечное перемещения относительно рамы тележки и с возможностью вертикальных перемещений гайковёрта за счёт вышеупомянутой рычажной подвески, а также с возможностью установки манипуляторов для сдвижки скреплений подошвы рельсов, количество таких тележек определяется в соответствии с количеством отрезков пути, на которые разбивается ремонтируемый участок пути.

4. Устройство по п.3, тележка которого выполнена с оптико-электронной системой, сигналы которой используются для определения координат рельсовых скреплений.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что тележка выполнена с подвеской с двумя гайковёртами с возможностью изменения расстояния между их осями при помощи механизма кулисного типа.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что тележка выполнена с возможностью установки на её раме манипуляторов для сдвижки скреплений подошвы рельсов.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что выполненное с транспортным модулем, выполняющим функцию доставки тележек к ремонтируемому участку пути и их переводу в рабочее положение и обратно в транспортное.