устройство для установки изолирующих уголков пружинных рельсовых скреплений

Формула изобретения

Устройство для установки изолирующих уголков пружинных рельсовых скреплений, включающее поворотное коромысло-рукоять и два шарнирно соединенных друг с другом шатуна, один из которых шарнирно же соединен с коромыслом-рукоятью, отличающееся тем, что палец коромысла-рукояти выполнен с двумя симметрично расположенными конусными элементами с возможностью ввода-вывода их в пазы анкера скрепления и поворота относительно него как стойки, а оба шатуна выполнены раздвоенными, скрепленными поперечными стяжками, причем элементы на конце одного из шатунов выполнены как упоры с возможностью воздействия с поворотом на грань подошвы рельса как ползуна на подкладке шпалы, а элементы на конце другого шатуна выполнены с нажимными роликами на поперечной стяжке с возможностью их воздействия с поворотом на изолирующий уголок как ползун между гранью подошвы рельса и торцом анкера, при этом коромысло-рукоять и шатун с нажимными роликами подпружинены пружиной кручения относительно шатуна с рельсовыми упорами и поджаты в исходное положение к поперечной стяжке, размещенной на выступе этого шатуна, а ось поворота коромысла-рукояти относительно анкера и относительно шатуна с нажимными роликами и ось поворота последнего относительно уголка в момент начала рабочей операции расположены на одной горизонтальной прямой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к путевым механизмам для сборки пружинных клеммовых скреплений рельсов с железобетонными анкерными шпалами, в частности скреплений типа АРС. Эти скрепления обладают рядом преимуществ по сравнению с другими типами скреплений и получают на сети железных дорог все большее распространение (см. прилагаемое описание пружинного рельсового скрепления АРС). Однако установка изолирующих уголков, выполненных из диэлектрика, между наружной внешней частью подошвы стального рельса, торцом стального анкера на шпале и стальной пружиной-клеммой требует больших трудозатрат ввиду малого расстояния между торцами подошвы рельса и анкера (особенно при установке уголка со второй стороны рельса) и необходимостью приложения большой силы без повреждения пластмассового уголка.

Известно устройство, которое может быть использовано для установки изолирующих уголков пружинных рельсовых скреплений, представляющее собой четырехзвенный «лямбда-образный» прямолинейный направляющий двухкоромысловый механизм [1], включающий поворотное относительно стойки-рамы коромысло-рукоять, шарнирно же соединенное с шатуном и вторым поворотным относительно стойки-рамы коромыслом; конец шатуна, перемещающийся вертикально, может быть выполнен с возможностью силового воздействия на верхнюю грань изолирующего уголка при установке его в скрепление. Недостатком этого устройства является невозможность образования при работе зазора между торцами подошвы рельса и анкера, в котором должен без повреждения устанавливаться уголок (невозможность «отжатия» рельса от анкера), и серьезные затруднения со скреплением устройства (его стойки-рамы) со шпалой для восприятия достаточно большой силовой реакции.

Известно также устройство, которое может быть использовано для установки изолирующих уголков пружинных рельсовых скреплений, представляющее собой шестизвенный рычажно-ползунный механизм, в котором «лямбда-образное» двухкоромысловое «прямило» дополнено рычажно-ползунной структурной группой [2], включающее поворотное относительно стойки-рамы коромысло-рукоять, шарнирно же соединенное с шатуном и вторым поворотным относительно стойки-рамы коромыслом; конец шатуна, перемещающийся вертикально, может быть выполнен с возможностью силового воздействия на верхнюю грань изолирующего уголка при установке его в скрепление: еще один шатун устройства шарнирно соединен с коромыслом-рукоятью и ползуном, введенным в поступательную кинематическую пару с горизонтальным элементом стойки-рамы; при этом ползун может быть выполнен с возможностью силового воздействия на боковую грань подошвы рельса. За счет этого может быть осуществлено «отжатие» рельса от анкера ([2] - принято за прототип). Однако принципиально важная задача простого, быстрого и легкого закрепления стойки-рамы для восприятия вертикальной и горизонтальной силовой реакции в этом устройстве не решена.

Целью предлагаемого изобретения является механизация процесса установки изолирующих уголков при сборке пружинных рельсовых скреплений с отжатием рельса от анкера и простым соединением устройства с анкером для восприятия всех силовых реакций.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для установки изолирующих уголков пружинных рельсовых скреплений, включающем поворотное коромысло-рычаг и два шарнирно соединенных друг с другом шатуна, один из которых шарнирно же соединен с коромыслом-рукоятью, палец коромысла-рукояти выполнен с двумя симметрично расположенными конусными элементами с возможностью ввода-вывода их в пазы анкера скрепления и поворота относительно него как стойки, а оба шатуна выполнены раздвоенными, скрепленными поперечными стяжками, причем элементы на конце одного из шатунов выполнены как упоры с возможностью воздействия с поворотом на грань подошвы рельса как ползуна на подкладке шпалы, а элементы на конце другого шатуна выполнены с нажимными роликами на поперечной стяжке с возможностью их воздействия с поворотом на изолирующий уголок как ползун между гранью подошвы рельса и торцом анкера, при этом коромысло-рукоять и шатун с нажимными роликами подпружинены пружиной кручения относительно шатуна с рельсовыми упорами и поджаты в исходное положение к поперечной стяжке, размещенной на выступе этого шатуна, а ось поворота коромысла-рукояти относительно анкера и относительно шатуна с нажимными роликами и ось поворота последнего относительно уголка в момент начала рабочей операции расположены на одной горизонтальной прямой.

Предложенное устройство соответствует критерию новизны, так как по сравнению с прототипом имеет новые

элементы:

нажимные ролики;

пружину кручения;

выполнения элементов:

палец коромысла-рукояти с двумя симметрично расположенными конусными элементами;

оба шатуна - раздвоенные, скрепленные поперечными стяжками;

один шатун с элементами на конце, выполненными как рельсовые упоры;

другой шатун - с элементами на конце, выполненными с нажимными роликами на поперечной стяжке;

связи элементов:

конусные элементы пальца коромысла-рукояти выполнены с возможностью ввода-вывода в пазы анкера скрепления и поворота относительно него как стойки;

элементы на конце одного из шатунов выполнены как упоры с возможностью воздействия с поворотом на грань подошвы рельса как ползуна на подкладке скрепления;

элементы на конце другого шатуна выполнены с нажимными роликами на поперечной стяжке с возможностью их воздействия с поворотом на изолирующий уголок как ползун между гранью подошвы рельса и торцом анкера;

коромысло-рукоять и шатун с нажимными роликами подпружинены относительно шатуна с рельсовыми упорами и поджаты в исходное положение к поперечной стяжке, размещенной на выступе этого шатуна;

относительное расположение элементов:

поперечная стяжка размещена на выступе шатуна с рельсовыми упорами;

ось поворота коромысла-рукояти относительно анкера и шатуна с нажимными роликами и ось поворота последнего относительно уголка в момент начала рабочей операции расположены на одной прямой.

Все это обеспечивает выполнение роли надежной стойки в устройстве анкером, уголком и шпалой с рельсом, что не известно из уровня техники.

Предложение имеет изобретательский уровень, так как, по мнению авторов, оно для специалистов явным образом не следует из уровня техники и не может быть получено с использованием известных методов, методик, способов и приемов.

Продукт является промышленного применимым, может быть использован в путевом хозяйстве и на настоящее время выполнен как опытный образец с массой 5 кг, габаритными размерами 700×180×140 мм.

Образец испытан и показал производительность установки (запрессовки) уголков до 200 в час при движущей силе на коромысле-рукояти не более 400 Н. В настоящее время закончена разработка рабочей документации и подготовлено серийное производство устройства.

Предлагаемое устройство иллюстрируется конструктивными схемами, где на фиг.1 оно показано сбоку в процессе осуществления рабочей операции; на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 дан вид устройства с торца.

Согласно фиг.1-3 устройство для установки изолирующих уголков пружинных рельсовых скреплений состоит из поворотного коромысла-рукояти 1 и двух шарнирно соединенных друг с другом шатунов 2 и 3 (шарнир их соединения 4). Одни из этих шатунов (шатун 3) шарниром 5 соединен с коромыслом-рукоятью. Поперечный палец на конце последнего сделан с двумя симметрично расположенными (так, как показано на фиг.2) конусными элементами 6, выполненными с возможностью ввода-вывода их в пазы анкера 7 скрепления и поворота относительно него как стойки. Оба шатуна 2, 3 выполнены раздвоенными (фиг.2, 3), скрепленными поперечными стяжками (стяжка 8 скрепляет шатун 3, стяжка 9 - шатун 2). Такое выполнение шатунов обеспечивает необходимую базу, обхват анкера скрепления устройством с обоих сторон. Элементы 10 на конце шатуна 2 выполнены как рельсовые упоры с возможностью воздействия с поворотом на грань подошвы рельса 11 как ползуна на подкладке 12 скрепления. Элементы на конце шатуна 3 выполнены с нажимными роликами 14 (в частности, тремя, фиг.2) на поперечной стяжке 8 с возможностью их воздействия с поворотом на верхнюю грань изолирующего уголка 15 как ползуна между гранью подошвы рельса и торцом анкера (см. фиг.1). Коромысло-рукоять 1 и шатун 3 с нажимными роликами подпружинены пружиной кручения 16 относительно шатуна с рельсовыми упорами и поджаты в исходное положение (коромысло-рукоять 1 в, практически, вертикальное положение) к поперечной стяжке 9 (с разных сторон этой стяжки), размещенной на выступе 17 шатуна 2. Ось поворота О-О коромысла-рукояти относительно анкера и О ₁-О₁ относительно шатуна 3 и ось поворота О₂-О₂ последнего относительно уголка в момент начала рабочей операции установки (запрессовки) уголка расположены на одной горизонтальной прямой Н-Н.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Вначале его устанавливают в исходное положение, когда коромысло-рукоять 1 поднято вертикально вверх, шатун 3 и коромысло-рукоять притянуты к стяжке 9 пружиной 16, а шатун 2 своими упорами оперт в боковую грань подошвы рельса 11; при этом элементы на концах шатунов 2 и 3 располагают симметрично относительно элементов анкера 7. После этого изолирующий уголок 15 размещают вертикально в углубление между торцами подошвы рельса и элементов анкера, оперев его на последние. Затем нажимают на коромысло-рукоять, поворачивая устройство относительно торца подошвы рельса вниз, от рельса. При этом конусные элементы 6 вводят в пазы анкера до упора, образуя шарнир поворота коромысла-рукояти относительно образовавшейся стойки-анкера (ось поворота О-О). При дальнейшем повороте коромысла-рукояти шатун 2, поворачиваясь относительно шарнира 4 и смещаясь, нажимает своими элементами 10 на боковую грань подошвы-рельса, обеспечивая его «отжатие» от анкера и получение зазора для более легкого «вхождения» в этот зазор изолирующего уголка. Соответствующее «вхождение» уголка, его смещение вниз обеспечивают нажатием на его верхнюю грань роликов 14 при их смещении в процессе в процессе поворота шатуна 3 относительно шарниров 4 и 5. Предложенное расположение осей О-О, О₁-О₁, О₂-О₂ поворота звеньев устройства относительно друг друга обеспечивают (при принятом соотношении длин этих звеньев) требуемые рабочие силы (в частности, силу «отжатия» рельса, равную, примерно, 10 кН). Процесс продолжают до полного смещения изолирующего уголка в требуемое нижнее положение, когда горизонтальная его грань «ляжет» на подошву. После этого коромысло-рукоять с помощью пружины 16 возвращают в крайнее верхнее положение до упора в стяжку 9 на выступе 17; шатун 3 при этом также поднимается и прижимается этой же пружиной к той же стяжке с другой стороны. После этого конусные элементы 6 коромысла-рукояти выводят из пазов анкера и все устройство переносят на противоположную сторону рельса, повторяя далее описанные операции.

Источники информации

1. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1981. - C. 282, рис.а.

2. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1981. - С.127, рис.в: стр.282, рис.а и стр.283, рис.д.