стрелка для железнодорожных путей и способ встройки стрелки в железнодорожные пути

Формула изобретения

1. Стрелка для железнодорожных путей, транспортируемая в предварительно собранном состоянии, содержащая шпалы, зону соединительных рельсов и зону сердечника (крестовины), переводное устройство стрелки, позиционные приводы и контрольные устройства, отличающаяся тем, что позиционные приводы выполнены в виде гидравлических сервоприводов, причем гидравлические трубопроводы для соединения с позиционными приводами установлены упруго на шпалах и позиционные приводы подсоединены к подвижным частям стрелки, как, например, к острякам, с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельса, с промежуточным включением упругих элементов соединения и/или бочкообразных опор.

2. Стрелка по п.1, отличающаяся тем, что приводные устройства, включающие насос, двигатель и при необходимости гидроаккумулятор, установлены упруго в металлической корытообразной шпале.

3. Стрелка по п.1, отличающаяся тем, что контрольные тяги стрелочного привода присоединены к острякам с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельса, и возможностью перемещения в вертикальном направлении с промежуточным включением упругих элементов соединения и/или бочкообразных опор.

4. Стрелка по п.3, отличающаяся тем, что контрольные тяги с промежуточным включением работающих в вертикальном направлении пружин находятся в зацеплении с вертикальным болтом, связанным с остряками или с элементом присоединения позиционного привода к острякам.

5. Стрелка по п.1, отличающаяся тем, что позиционные приводы установлены в боковых стенках (щеках) соответственно боковых упорах металлической корытообразной шпалы с защитой от сдвига в продольном направлении этой металлической корытообразной шпалы.

6. Стрелка по п.5, отличающаяся тем, что боковые стенки (щеки) соответственно боковые упоры металлической корытообразной шпалы выполнены сферическими и позиционные приводы размещены между этими боковыми стенками соответственно сферическими упорами с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельса.

7. Стрелка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что простирающиеся по множеству шпал узлы конструкции, как то: гидравлические трубопроводы, защищены крышеобразной или U-образной оболочкой (кожухом), которая выполнена из нескольких телескопически вдвигаемых один в другой сегментов.

8. Способ встройки в железнодорожные пути стрелки по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что стрелку в виде функциональных групп, предварительно собранных в единый узел, доставляют на подвижной состав, причем остряковую зону соединительных рельсов и зону сердечника (крестовины) вместе с предварительно собранными шпалами, подвижными частями стрелки, содержащими переводное устройство стрелки и защитные устройства, предварительно собранными опускают на место установки и соединяют с примыкающими рельсами, после чего стрелку заполняют щебнем и подбивают балластную постель, подсоединяют соединительные провода для стрелочного привода и защитные устройства и стрелку приводят в действие.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что зону сердечника (крестовины) соответственно зону соединительных рельсов для транспортировки опрокидывают из плоскости катания рельсов и транспортируют в опрокинутом положении.

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что зону соединительных рельсов и/или зону сердечника после опрокидывания опускают в вертикальном направлении и соединяют с переводным устройством стрелки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к стрелке для железнодорожных путей, а также к способу встройки стрелки в железнодорожные пути. Стрелки транспортируются в предварительно собранном состоянии со шпалами, остряковой зоной, с зоной соединительных рельсов (на стрелочных переводах) и зоной сердечника (крестовины), устройством для подвижных узлов стрелки, как, например, остряк, позиционными приводами и контрольными устройствами, для осуществления этого способа.

Поставка стрелок к месту установки осуществляется как правило после предварительной сборки на заводе-изготовителе, причем после такого рода предварительной сборки осуществляется полномерный функциональный контроль. После предварительной сборки стрелка снова полностью разбирается и доставляется к месту ее встройки. Повторная сборка и новые наладка и рихтовка стрелочных переводов требуют относительно продолжительного времени для встройки и тем самым относительно длительных закрытых перегонов. Для стрелок с относительно большим радиусом переводной кривой, т.е. у стрелок, по которым может осуществляться проход транспорта с большими скоростями, требуется множество позиционных плоскостей (плоскостей перевода). Из-за такого множества позиционных плоскостей возникает относительно затратная передача усилий перевода, причем в разных этих плоскостях нужно учитывать разные ходы переводной тяги. Обычные решения при встройке стрелочных переводов предусматривают для этого систему соединительных тяг или автономные приводы для отдельных плоскостей перевода. Для случая применения системы соединительных тяг всегда осуществляется только одно максимальное усилие для приведения в действие исполнительного органа, причем линейные изменения в системе соединительных тяг из-за температурных колебаний и подвижности шпал могут привести к напряжениям в системе тяги и тем самым могут привести к повышенному износу и к сбоям в работе в процессе перевода стрелки. Обычные системы тяг ограничены поэтому максимально 4-мя плоскостями (уровнями) перевода. Для случая применения автономных приводов такого рода ограничений не существует. Однако из-за необходимости применения множества приводных агрегатов необходимы и более высокие затраты касательно техники автоматического управления.

После встройки стрелки в железнодорожный путь должен быть изготовлен фундамент (основание) стрелки, причем требуется также механизированная шпалоподбиваемость в зоне стрелки. Достигаемое за счет механизированной шпалоподбиваемости улучшенное уплотнение щебеночного балласта продлевает временной период между необходимыми при эксплуатации процессами подбивки шпал и тем самым снижает расходы по текущему содержанию.

Задачей изобретения является создание стрелки для железнодорожных путей, транспортируемой в предварительно собранном состоянии, содержащей шпалы, зону соединительных рельсов и зону сердечника (крестовины), переводное устройство стрелки, позиционные приводы и контрольные устройства, при этом позиционные приводы выполнены в виде гидравлических сервоприводов, причем гидравлические трубопроводы для соединения с позиционными приводами установлены упруго на шпалах и позиционные приводы подсоединены к подвижным частям стрелки, как, например, остряки, с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельса, с промежуточным включением упругих элементов соединения и/или сферических подшипников.

Задачей изобретения является также создание способа встройки стрелок в железнодорожный путь, при котором время встраивания стрелки можно было бы свести до минимума и избежать продолжительных закрытий перегонов. Для решения этой задачи предложен способ монтажа согласно изобретению, который по-существу характеризуется тем, что стрелка в виде функциональных групп, предварительно собранных в единый узел, доставляется на подвижной состав и что зона сердечника (крестовины) совместно в предварительно смонтированными шпалами, переводное устройство (стрелки) и защитные устройства предварительно собранными опускаются на место установки и соединяются с примыкающими рельсами, после чего стрелка заполняется щебнем и балластная постель подбивается, соединительные провода для стрелочного привода и защитные устройства стрелки присоединяются и стрелка приводится в действие. Благодаря тому, что предварительно смонтированная в единый узел и комплектно собранная стрелка может быть оттранспортирована к месту в готовом для стыковки виде, удается после укладки и подбивки тотчас же запустить в работу стрелку без последующей юстировки мест присоединения соответственно защитных устройств после соединения накладками с рельсом, так что устраняются продолжительные закрытия перегонов. Для этой цели после компактного первичного монтажа на заводе предварительно собранная стрелка монтируется на специальную транспортную тележку и доставляется к месту, после чего осуществляется механизированная укладка и подбивка. Таким образом здесь преимущество заключается в том, что зона сердечника крестовины, соответственно зона соединительных рельсов (на стрелочных переводах), для транспортировки опрокидывается из плоскости катания рельса и транспортируется в опрокинутом положении. Секционирование на множество функциональных групп, как, например, зону сердечника крестовины, переводное устройство (стрелки) и зону соединительных рельсов, необходимо только лишь для относительно длинных стрелок, для того чтобы обеспечить транспортировку к месту встраивания стрелки также и по кривым участкам пути. Но в итоге во время транспортировки система: шпала, рельс, система регулирования и защитное устройство трансформируется из эксплуатационной позиции, и это требуется потому, чтобы предусмотреть соответствующую упругую трансформируемость (деформируемость) за счет собственного веса и влияния сил во время процессов транспортировки и подбивки. Для определенной сборки при секционированной поставке в отдельных функциональных группах для зоны сердечника крестовины и переводного устройства (стрелки) преимуществом оборачивается то, что зона соединительных рельсов и/или сердечника крестовины опускается после опрокидывания в вертикальном направлении и соединяется с переводным устройством стрелки. Окончательный монтаж ограничивается соединением накладками с рельсом, причем во время процесса подбивки (шпал) может быть предпринято временное соединение накладками, а определенное окончательное соединение (накладками) может быть предпринято после окончания процесса подбивки.

Необходимая для осуществления этого способа конструкция должна обеспечивать по отношению к стрелочным острякам, рамному рельсу или шпале достаточную упругость в двух плоскостях с гарантией того, что стрелка находится после процесса подбивки (шпал) непосредственно в рабочей позиции, в которой требуется только лишь соединить места соединения для защитных устройств и для переводного механизма в готовой стрелке. С этой целью транспортируемая в виде предварительной сборки стрелка согласно изобретению характеризуется по существу тем, что позиционные приводы выполнены как гидравлические сервоприводы, что гидропроводы для присоединения позиционных (исполнительных) приводов упруго проложены к шпалам и что упомянутые приводы подсоединены к подвижным элементам стрелки, а именно остряки, с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельсов, с промежуточным включением упругих элементов соединения и/или сферических подшипников. Применение гидравлических сервоприводов позволяет отказаться от применения чувствительных систем соединительных тяг, благодаря чему может быть предварительно смонтировано не только множество плоскостей перевода, но также может быть существенно снижена опасность повреждения в процессе подбивки шпал. Для этой цели гидропроводы для соединения исполнительных приводов упруго проложены к шпалам, так что при транспортировке сдвиги и прогибы соединенных со шпалами частей стрелки не приводят к повреждению гидропроводов. Благодаря тому, что позиционные приводы (сервоприводы) дополнительно подсоединены к острякам с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельса, с промежуточным включением упругих элементов соединения и/или сферических подшипников, здесь также допускается соответствующая трансформация (деформируемость) при транспортировке и обеспечивается то, что после процесса подбивки (шпал) стрелкой может быть принята непосредственно готовая к работе и надежная в эксплуатации позиция. При этом здесь преимущество выполнения согласно изобретению состоит в том, что приводные устройства, а именно насос, двигатель и при необходимости (гидро)аккумулятор, установлены упруго в металлической корытообразной шпале. В итоге благодаря такому выполнению изобретения обеспечивается упругое присоединение устройства замыкания стрелки к остряку, которое в процессе работы (стрелки) обеспечивает необходимую, определенную установку без дополнительных упругих степеней свободы, причем само устройство замыкания (стрелки) преимущественно подвешивается упругим способом вертикально в уже упомянутой корытообразной шпале. Для этой цели конструкция выполнена преимущественно таким образом, что позиционные приводы установлены в боковых стенках (щеках), соответственно боковых упорах, корытообразной шпалы с защитой от сдвига в продольном направлении этой корытообразной шпалы, причем боковые стенки, соответственно боковые упоры корытообразной шпалы, выполнены предпочтительно сферическими, и позиционные приводы размещены между боковыми стенками, соответственно сферическими упорами, с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельса.

Уравнительные системы рычагов и контрольные устройства могут быть введены подобно упругим способом вертикально и сочленены (сцеплены) с корнем остряка. Преимуществом такого выполнения здесь является то, что контрольные тяги стрелочного привода присоединены к острякам с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельса, а в вертикальном направлении с возможностью перемещения с промежуточным включением упругих соединительных звеньев и/или сферических подшипников, причем контрольные тяги стрелочного привода предпочтительно с промежуточным включением работающих в вертикальном направлении пружин сцепляются с вертикальным болтом, связанным с остряками или с элементом присоединения позиционного привода к острякам. При этом соответствующие упругие степени свободы выбраны соответственно таким образом, что ими принимаются в расчет возможные при транспортировке деформации изгиба и сдвига, причем, однако, в направлении точно соблюдаемого хода переводной тяги соответствующая упругость в рабочем режиме сведена до минимума и ограничивается обычным зазором в подшипнике.

И, наконец, чтобы предотвратить повреждение отдельных частей соединения и, в частности, тех частей, которые охватывают шпалы, преимущественно согласно изобретению предусмотрено, чтобы простирающиеся по множеству шпал углы конструкции, а именно гидропроводы, были защищены крышеобразной или U-образной оболочкой (кожухом), которая выполнена из нескольких вдвигаемых телескопически один в другой сегментов. Такого типа вдвигающиеся один в другой вертикально закрепленные упруго на шпалах части оболочки могут выравнивать уровневые различия шпал, которые устанавливаются во время транспортировки и процесса подбивки. Конструкционная ширина металлической корытообразной шпалы может быть выбрана в соответствии с обычно принятым конструктивным размером железобетонной шпалы, так что здесь также не возникает никаких выступающих встроек, которые могли бы препятствовать или затруднить процесс подбивки.

Во время транспортировки и процесса подбивки стрелку, которая уложена (установлена) на шпалах, нужно рассматривать как эластичное образование, которое только лишь после завершения процесса подбивки приводится в свою точную рабочую позицию. При этом все места присоединения к частям рельсов обладают упругостью, которой учитываются нагрузки при транспортировке, причем непосредственно после процесса подбивки принимается точная рабочая позиция. К конструктивным узлам, простирающимся по множеству шпал, наряду с уже названными гидропроводами естественно причисляются также расположенные в по оси пути кабели для датчиков (сенсоры), причем защитная оболочка простирается непременно до той металлической корытообразной шпалы, по которой проведены такого типа кабели и гидропроводы к местам их присоединения и которые на переходе из зоны пути входят в шкаф управления.

В итоге первое выполнение (образца) и практика показали, что осуществленные на заводе юстировки сохраняются непосредственно при соответственно требующихся упругостях элементов соединения, так что после установки шкафа управления и присоединения к централизованоуправляемому устройству сигнализации (СЦБ) может быть осуществлен немедленный, надежно действующий в соответствии с сигналами ввод в эксплуатацию без проведения последующих дополнительных юстировок на уже уложенном переводном устройстве стрелки.

Ниже изобретение более подробно поясняется на основе примеров выполнения, схематически представленных на чертежах.

На фиг.1 показан вид сверху на смонтированный стрелочный перевод с приводной станцией и двумя другими переустановочными (позиционными) плоскостями,

на фиг.2 показана компановка гидравлического стрелочного привода и замыкателя (стрелки) в металлической корытообразной шпале,

фиг.3 представляет вид сверху на блок переключения (переключающее устройство),

фиг.4 - соединительная линия между переключающими устройствами,

фиг.5 - крепление гидравлических трубопроводов с защитной оболочкой (кожухом) на шпале,

фиг.6 - крепление на шпале в зоне нахлеста,

фиг.7 - изображение сечения по линии VII-VII на фиг.3,

фиг.8 - встроенное положение контрольной тяги, стрелочного привода без показанного на фиг.2 стрелочного привода,

фиг.9 - деталь согласно фиг.8 в увеличенном масштабе.

Фиг.1 показывает вид сверху на уже смонтированный стрелочный перевод (стрелку), причем видны рамные рельсы 1, а также остряковые рельсы 2. Гидравлическая приводная станция обозначена позицией 3, причем в двух других переустановочных плоскостях предусмотрены гидравлические агрегаты 4 и 5, которые соединены один под другим соответственно с гидравлическим стрелочным приводом 3 (с сервоприводом) через гидравлические трубопроводы 6. Как видно из фиг.1, нет никаких выступающих встроек, которые могли бы препятствовать процессу подбивки шпал или чем-то усложнить его, и, для этой цели применяются металлические корытообразные шпалы 7, конструктивная (габаритная) ширина которых соответствует обычному конструктивному размеру железобетонной шпалы. На фиг.2 изображена компановка (размещение) стрелочного привода в такого типа металлической корытообразной шпале. Гидравлический стрелочный привод обозначен позицией 3, причем передача усилий для перемещения остряка стрелочного перевода осуществляется упругими соединительными элементами и/или сферическими подшипниками. Для этой цели предусмотрена вилкообразная стыковая накладка 8, в которой размещен болт 9 с бомбированной (выпуклой) обсадной трубой. Направляемый по подушке 10 остряка, обозначенный позицией 2 остряковый рельс соединен с изогнутым бугелем (хомутом) 11, который для передачи усилий перевода (стрелки) входит с зацеплением в свободное пространство между болтом 9 и стыковой накладкой 8. При этом упругие соединительные элементы могут быть в промежуточном включении и которые обеспечивают беззазорную передачу усилий и одновременно незначительную поворачиваемость привода перевода (стрелки) относительно остряка вокруг проходящей в продольном направлении рельсов оси и/или в плоскости, параллельной плоскости (катания) рельсов. Эта поворачиваемость имеет место, так как не удается избежать деформаций при транспортировке предварительно смонтированной стрелки, а также в процессе подбивки шпал.

На фиг.3 показан вид сверху на металлическую корытообразную шпалу со встроенным стрелочным приводом, а также изображено упругое приспособление для стыковки позиционного привода 3 к стрелочным острякам 2". На виде сверху показана также пружинящая нажимная тарелка 12 с выпуклой нажимной поверхностью, которая при смещении стрелочного остряка приводится в положение прилегания к хомуту 11 и обеспечивает упругое прижатие стрелочного остряка 2 к рамному рельсу 1, причем одновременно с этим болт 2 поднимается хомутом 11 (бугелем) и оказывается вне положения прилегания.

Устройство замыкания (стрелки 3) подвешено вертикально с упругой подвеской в корытообразной шпале 7 и для этой цели установлено в боковых стенках, соответственно в боковых упорах 13 металлической корытообразной шпалы 7, и защищено от возможного смещения в продольном направлении упомянутой корытообразной шпалы 7. При этом боковые стенки (щеки), соответственно боковые упоры 13 корытообразной шпалы 7, могут быть выполнены сферическими, так что позиционный привод 3 установлен между боковыми стенками (щеками), соответственно сферическими упорами 13, с возможностью поворота вокруг оси, проходящей в продольном направлении рельсов. При этом позиционный привод 3 соединен с крепежными винтами 14 с корытообразной шпалой 7, как это лучше видно на изображении сечения согласно фиг.7. Винт 14 размещен в упругой втулке 15 с целью обеспечения таким образом упругой подвижности позиционного привода 3 относительно корытообразной шпалы 7.

На фиг.4 показаны гидравлические соединительные трубопроводы между отдельными, расположенными со смещением в продольном направлении рельсов позиционными приводами. При этом гидравлические трубопроводы 6 заключены в защитные рукава 16 и посредством скоб для подвески труб 17 проложены на шпале 18. Согласно изобретению такая установка осуществляется при этом упруго, причем, как изображено на фиг.5, гидравлический трубопровод 6 заключен в упругую обшивку 19, так что обеспечивается относительное перемещение между гидравлическим трубопроводом 6 и скобой 17 для крепления (подвески) труб. Тем самым принимаются во внимание возможные при транспортировке искривления и отклонения. Для того чтобы избежать повреждения гидравлических трубопроводов и других простирающихся через множество шпал конструктивных узлов, гидравлические трубопроводы охватываются защитными оболочками 20. Эти оболочки 20 образованы несколькими телескопически вдвигаемыми друг в друга сегментами, так что могут также выравниваться расхождения по уровню шпал, которые могут устанавливаться во время транспортировки и процесса подбивки шпал. На фиг.6 показана зона нахлеста двух оболочек 20 и 21, причем пружинящее средство крепления 22 оболочек 20 и 21 к шпале 18 допускает поворачиваемость части оболочек 20 и 21 относительно друг друга в вертикальной плоскости, проходящей в продольном направлении рельсов.

На фиг.8 и 9 показано размещение одной контрольной тяги 22 стрелочного привода, которая болтом 23 как средством соединения связана с остряковым рельсом 2. Обозначенная позицией IX деталь этого соединения показана в сечении на фиг.9. Контрольная тяга 22 соединена с проушиной подшипника, вогнутый (внутрь) вкладыш которого 25 охватывает сферический элемент 26 подшипника втулки 27, соединенной с болтом 23. Благодаря такой установке подшипниковой опоры достигается поворачиваемость в направлении двойной стрелки 28 без изменения необходимой для обеспечения надежной работы беззазорности в направлении двойной стрелки 29. Втулка 27 подпирается в вертикальном направлении пружиной 30, причем тарелка 31 пружины и O-образные кольца 32 размещены как уплотнительные элементы или упругие средства соединения.