[1]Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкции машин для нарезки, очистки, расширения и/или углубления железнодорожных кюветов, планировки плеч и откосов железнодорожного полотна.
[2]Из уровня техники известна путевая машина, содержащая раму на ходовой тележке, на которой смонтированы роторы, перемещаемые с помощью силовых цилиндров подъема и поворота (Патент РФ №2239684, E01B 27/04, опубл. 10.11.2004).
[3]Недостатком аналога является невозможность производить обработку откосов на участках, непосредственно примыкающих к железнодорожному полотну.
[4]Известна также путевая машина, содержащая раму, установленную на ходовые тележки. На раме размещены кабина машиниста, гидростанция, опорно-поворотный механизм со стрелой, на оголовке которой смонтирован ротор. На машине также установлен конвейер, проходящий вдоль стрелы ротора, и поворотный конвейер. Под кабиной машиниста по обе стороны симметрично смонтированы два плуга (Патент РФ №30763, E01B 27/00, E01B 27/04, 10.07.2003).
[5]К ее недостаткам относится необходимость в дополнительной тягово-энергетической транспортной единице для передвижения машины и энергопитания рабочих органов, что приводит к значительному усложнению и удорожанию кюветно-траншейного комплекса машин, а также к увеличению количества машинистов путевой машины.
[6]Наиболее близким аналогом является путевая машина, содержащая две ходовые тележки с установленной на них рамой, на которой смонтированы гидростанция, кабина машиниста, силовая установка, соединенная приводом с одной ходовой тележкой, и опорно-поворотный механизм со стрелой и ротором. Вдоль стрелы проходит транспортный конвейер, за которым расположен поворотный конвейер (Патент РФ №2376409, E01B 27/00, 20.12.2009).
[7]Недостатком ближайшего аналога является отсутствие возможности самостоятельного передвижения машины в сцепе со специализированными составами для вывоза вырезанного балласта без применения дополнительной тяговой единицы (локомотива) из-за недостаточной силы тяги, развиваемой одной приводной ходовой тележкой.
[8]В качестве доказательства выше приведенного утверждения определим минимальную силу тяги, необходимую для самостоятельного перемещения самоходной путевой машины в сцепе с составом для вывоза балласта.
[9]На российских железных дорогах погрузка и вывоз балласта, вырезанного путевой машиной в процессе работы, осуществляется в типовые составы для вывоза засорителей СЗ-240-6 (Воробьев Э.В. Пособие бригадиру пути: Учебное пособие - М.: 2007, с. 552). Масса такого состава в груженом состоянии составляет около 500 т (Щербаченко В.И. Механизация путевых и строительных работ. - М.: 2009, с. 31).
[10]Очевидно, что самое большое сопротивление движению сцепа будет при движении на подъеме железнодорожного пути, величина которого может составлять i=15% (Кантор В.Б., Потоцкий Г.И. Устройство, содержание и ремонт железнодорожного пути. - М.: Транспорт, 1968, с. 19). Сила сопротивления движению для этого случая составит
[11]
[12](Бабичков A.M., Гурский П.А., Новиков А.П. Тяга поездов. - М.: Транспорт, 1971, с. 84).
[13]В то же время, максимальная сила тяги F, развиваемая самоходной машиной, определяется ее сцепным весом Pсц, приходящимся на приводные оси ходовых тележек, и коэффициентом сцепления колес с рельсами Ψк:
[15](Бабичков A.M., Гурский П.А., Новиков А.П. Тяга поездов. - М.: Транспорт, 1971, с. 18).
[16]Согласно последнему упомянутому источнику минимальная величина коэффициента сцепления может составлять 0,1. В то же время, существует ограничение по максимальному сцепному весу, приходящемуся на одну ось ходовой тележки подвижного состава, величина которого не может превышать 23,5 т (Технические и динамические характеристики и допускаемые скорости движения путевых машин: Каталог-справочник. - Коломна: ВНИТИ, 1996, с. 162). Таким образом, максимальная сила тяги при неблагоприятных условиях известной самоходной путевой машины, имеющей на одной приводной ходовой тележке всего две приводные оси, составит
[17]
[18]что явно недостаточно для преодоления сопротивления движению сцепа, величина которого может достигать значения, указанного в выше приведенной зависимости (1).
[19]Кроме того, отсутствие в конструкции ближайшего аналога пневматического компрессора не позволяет передвигаться путевой машине в сцепе со специализированным составом для вывоза вырезанного балласта без дополнительного локомотива, поскольку не может обеспечить автономную работу тормозной системы сцепа.
[20]Дополнительным недостатком ближайшего аналога является то, что применение силового агрегата требует специальных технических решений по выполнению санитарно-гигиенических норм в кабине машиниста по уровням звука, вибрации, загрязненности продуктами неполного сгорания дизельного топлива, источником которых является дизель силового агрегата, что приводит к усложнению конструкции машины. Такие нормы установлены на железнодорожные машины в нормативном документе «Системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте» (см. НБ ЖТ ЦП 035-99 Специальный подвижной состав: Нормы безопасности, п.п. 21, 24).
[21]Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка усовершенствованной конструкции путевой машины, лишенной недостатков вышеуказанных аналогов.
[22]Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение возможности самостоятельного передвижения путевой машины в сцепе со специализированными составами для вывоза балласта без применения дополнительной тяговой единицы, увеличение силы тяги, развиваемой самоходной путевой машиной. Дополнительным техническим результатом является упрощение конструкции путевой машины при выполнении обязательных норм безопасности, предъявляемых к железнодорожному транспорту.
[23]Технический результат достигается за счет того, что путевая машина, содержащая две ходовые тележки с установленной на них рамой, на которой смонтированы гидростанция, кабина машиниста, силовая установка, соединенная приводом с одной ходовой тележкой, и опорно-поворотный механизм со стрелой, на оголовке которой смонтирован ковшевой ротор, причем вдоль стрелы проходит транспортный конвейер, за которым расположен поворотный конвейер, а по обе стороны рамы установлены два плуга, дополнительно содержит привод, соединяющий силовую установку со второй ходовой тележкой.
[24]Целесообразно, чтобы каждая ходовая тележка имела по меньшей мере две приводных оси.
[25]Целесообразно, чтобы путевая машина содержала соединенные между собой по меньшей мере один пневматический компрессор и воздушный резервуар, соединенный с пневматической тормозной системой машины.
[26]Целесообразно, чтобы кабина машиниста и силовая установка были размещены по длине рамы на ее противоположных сторонах.
[27]Полезная модель поясняется следующими чертежами.
[28]На Фиг. 1 представлена путевая машина (вид сбоку).
[29]На Фиг. 2 представлена путевая машина с отведенными в сторону от оси пути стрелой ротора и одним плугом (вид сверху).
[30]В предпочтительном варианте исполнения путевая машина содержит первую 1 и вторую 2 ходовые тележки с установленной на них рамой 3. На раме 3 расположены гидростанция 4, кабина машиниста 5, силовая установка 6, соединенная с первой 1 и второй 2 ходовыми тележками каждая своим приводом, и опорно-поворотный механизм 7 со стрелой 8, на оголовке которой установлен ковшевой ротор 9. Вдоль стрелы 8 проходит транспортный конвейер 10, за которым расположен поворотный конвейер 11. По обе стороны рамы 3 установлены плуги 12.
[31]Путевая машина снабжена пневматическим компрессором 13, соединенным с воздушным резервуаром (на чертежах не показан), который соединен с тормозной системой машины.
[32]Кабина машиниста 5 и силовая установка 6 расположены по длине рамы 3 на противоположных ее сторонах.
[33]Подготовка путевой машины к работе осуществляется следующим образом. Для выемки балласта ротором 9 стрела 8 поворачивается на опорно-поворотном механизме 7 в сторону, на которой будет производится нарезка кювета. При помощи гидромеханического привода ротору 9 придается вращение в вертикальной плоскости и стрела 8 с ротором 9 опускается вниз для обеспечения заданной глубины кювета.
[34]Вырезаемый ковшами ротора балласт поступает на транспортный конвейер 10 и поворотный конвейер 11, с которого балласт может поступать в вагоны состава для засорителей, который работает в сцепе с путевой машиной, или может отбрасываться в сторону от пути.
[35]Для работы с плугами 12 последние устанавливаются в заданное положение при помощи механизмов подъема и поворота, после чего путевая машина начинает движение в нужном направлении, производя планировку плеч и откосов балластной призмы.
[36]Передвижение путевой машины, как отдельной единицы, так и в сцепе с составом для засорителей, обеспечивается через две приводные ходовые тележки 1, 2, имеющие каждая по меньшей мере по две приводных оси, создающих вместе силу тяги, достаточную для передвижения указанного сцепа. На основании выше приведенной зависимости (2), максимальная сила тяги предлагаемой путевой машины в неблагоприятных условиях составит по меньшей мере
[38]что достаточно для преодоления максимального сопротивления движению сцепа, определяемого выражением (1).
[39]Торможение предлагаемой самоходной путевой машины, как отдельной единицы, так и в сцепе, осуществляется при помощи пневматического компрессора 13, который наполняет воздушный резервуар сжатым воздухом под давлением, равным зарядному давлению тормозной системы машины. Воздушный резервуар соединен с тормозной системой машины при помощи крана машиниста, с помощью которого реализуются все режимы торможения.
[40]В процессе работы силовая установка 6, имеющая для машин данного типа, обычно, мощность 300-500 кВт, является повышенным источником шума, вибрации и вредных выбросов, максимальные величины которых в кабине машиниста 5 не должны превышать безопасных норм. Расположение кабины машиниста 5 и силовой установки 6 по длине рамы 3 на ее противоположных сторонах позволяет удалить источник вредных факторов от рабочего места машиниста на 15-20 м, что значительно снижает интенсивность этих факторов рядом с кабиной машиниста 5 и позволяет их уменьшить внутри кабины 5 с меньшими техническими затратами по сравнению с ближайшим аналогом. Например, применить звукоизоляционные материалы меньшей толщины, не устанавливать противовибрационные амортизаторы, упростить систему вентиляции и т.п.
[41]Предлагаемая путевая машина позволяет производить нарезку, очистку, расширение и/или углубление кюветов, планировку плеч и откосов железнодорожного полотна с возможностью самостоятельного передвижения в сцепе с составом для вывоза вырезанного балласта и упростить конструкцию машины при обеспечении безопасных условий работы машиниста.
