Машины для ремонта земляного полотна

Земляное полотно-основание железнодорожного пути. Его неисправности обычно бывают вызваны просачиванием в земляное полотно воды, которая снижает его устойчивость, и под действием динамических нагрузок земляное полотно на­чинает деформироваться, что приводит к деформации верх­него строения пути, нарушению безопасности движения поездов. Основные неисправности земляного полотна приве­дены на рис. 1. К ним относятся балластные корыта, баллас­тные ложи, карманы и др. Зимой замерзающая вода в полот­не образует пучины. Для исправного содержания земляного полотна надо отводить из него воду устраивать дренажи, проре­зи, штольни и т.п., которые необходимо содержать в исправном состоянии и очищать от наносимого ила, песка, грязи. 

Рис. 1

Попереч­ный профиль земляного полотна должен соответствовать проек­тному положению, для чего надо срезать приподнятые и заросшие бровки и планировать обочины; в горных районах укреплять откосы, выемки и удалять каменные осыпи. Для меха­низации работ по ремонту и содержанию земляного полотна ис­пользуются как общестроительные машины: бульдозеры, экска­ваторы, скреперы, автосамосвалы так и специализированные путевые машины: путевые струги, путевые уборочные и кювето-очистительные машины, для поперечных и продольных дрена­жей, оборудование для укрепления откосов в горных районах.


Путевые струги

На железных дорогах России используют струг-снего­очиститель СС-1, путевой струг ПС-2а и мощный отваль­ный плуг (МОП), Наиболее распространён струг-снегоочи­ститель СС-1, а также модернизированный СС-1М. Весной и летом его применяют на неэлектрифицированных участ­ках для очистки старых и нарезки новых кюветов, плани­ровки откосов балластной призмы, срезки и планировки откосов выемок и насыпей, срезки, планировки и перерасп­ределения грунта на строительстве вторых путей. Зимой струг используют для очистки станций и перегонов от снега, а также для отвалки снега от пути в местах выгрузки. Совмещение на одной машине снеговой и земляной частей позволяет использовать её при строительстве, ремонте и те­кущем содержании пути по принятой технологии про­изводства этих работ практически круглый год. Рабочими органами струга-снегоочистителя СС-1М (рис. 2) служат два боковых крыла 5 и два снегоочистительных устройства 11. Наибольший вылет каждого крыла от оси пути 7,7 м. В средней части струга установлена портальная рама 9, на вертикальных стойках которой смонтированы крылья. В рабочее положение каждое крыло приводится пневмоци-линдром 8; крыло может поворачиваться вокруг верти кальной оси. Снегоочистительные устройства смонтированы по торцам струга, где расположены также автосцепки.

Рис. 2 1— ферма; 2 — хозяйственная будка; 3, 4 — телескопические распорки; 5 — откосное крыло;  6 —телескопическая наклонная тяга- 7 — тяга; 8 — пневмоцилиндр раскрытия крыла; 9 — пор--J     тальная рама;  10 — будка управления; 11 — снегоочистительное устройство Раскрытые крылья удерживаются тремя телескопическими распорками 3 и 4 (см. рис.2), состоящими из труб 8 и 9 (рис. 4.3), входящих одна в другую. Конец одной трубы прикреплён к крылу, а второй — к раме машины шарнирами 7 и 10.

Рис. 3

1— воздухопровод; 2 — фиксатор; 3 — поршеньпневмоцилиндра;  4 — пружина; 5 — направляющеезубчатое колесо; 6 — рейка;  7, 10 —шарниры; 8, 9 —внутренние и наружные трубы

1— воздухопровод; 2 — фиксатор; 3 — поршеньпневмоцилиндра; 

4 — пружина; 5 — направляющеезубчатое колесо; 6 — рейка; 

7, 10 —шарниры; 8, 9 —внутренние и наружные трубы

При по­вороте крыла длина распорок изменяется автоматически в зави­симости от угла раскрытия крыла. Длину распорок и положение крыла фиксируют пневматическим стопором-пневмоцилиндром, укреплённым на наружной трубе 9. Поршень 3 пружиной 4 от­жимается в нижнее положение. На конце штока закреплён фиксатор 2 с зубьями, находящи­мися в зацеплении с зубчатой рейкой 6, приваренной к внутрен­ней трубе 8. Зубчатое колесо 5 направляет движение этой трубы и предотвращает ее поворот. Стопор в нормальном положении обычно застопорен, а при повороте крыла он отпускается, для этого по воздухопроводу 1 подаётся сжатый воздух под поршень 3, который сжимает пружину и освобождает рейку. Рис. 4   Боковые крылья (рис. 4) состоят из основной части 7 сварной или литой конструкции, на которой смонтированы три подвиж­ных элемента: кюветная часть б, расположенная за основной, откосное крыло 1, балластный подкрылок 9. На нижней режу­щей грани крыла укреплены подрезные ножки 8, а на внутрен­ней стороне-кронштейны 17 крепления телескопических распо­рок. Откосное крыло прикреплено к основной части при помощи сектора 4 и вертикальной оси 2. Сектор может переме­щаться по криволинейному направляющему пазу 5, поворачива­ясь вокруг горизонтального шарнира 3. Для изменения угла наклона откосного крыла к горизонту шток пневмоцилиндра 10 выдвигается, крыло с сектором поворачивается вокруг шарнира 3 и фиксируется пневмостопором 16. Для перемещения грунта откосное крыло располагают парал­лельно оси пути, повернув его вокруг вертикальной оси 2. В этом положении оно удерживается телескопической тягой 7 (см. рис. 4.2), один конец которой закреплён на колонне портальной рамы, а другой — в проушинах откосного крыла. Балластный подкрылок 9 (см. рис.3) служит для планировки откосов балла­стной призмы. Его можно поворачивать вокруг оси и устанавли­вать под углом, соответствующим уклону откоса балластной призмы. Кюветная часть б (см. рис. 4) по наклонным направ­ляющим 12, укреплённым на задней стороне основного крыла, перемещается пневмодвигателем 13 посредством редуктора 14 и винтового устройства. При вращении вала пневмодвигателя винт 75 поднимает или опускает кюветную часть. При подъёме в верхнее крайнее (транспортное) положение кюветная часть заходит за основную. В такое же положение её приводят при планировочных работах, а откосное крыло при этом устанавли­вают горизонтально. Рис. 5   Каждое боковое крыло 1 (рис. 5) подвешено к портальной раме на уко­сине 6, вертикальная часть которой состоит из трубы 5, надетой на ко­лонну 7. К верхней части укосины крепится на­клонная телескопическая тяга 4, а к проушине 3 нижней обоймы трубы на оси прикреплено кры­ло, поворачивающееся телескопической тягой в вертикальной плоскости и изменяющее угол на­клона, Кронштейн 8 вер­хней обоймы укосины соединен со штоком подъёмного пневмоци-линдра 9, закреплённого внутри струга. При выдвижении штока цилиндра укосина с кры­лом поднимается, скользя по колонне. В поднятом положении крыло стопорится штырями. Телескопическая наклонная тяга (рис. 6) предназначена для изменения наклона крьша. На её раме 2 закреплён пневмоцилиндр 1. Шток цилиндра присоединён к подвижной трубе 5 с зубчатой рейкой 7. Эта труба перемещается в неподвижной трубе 6, на ко­торой смонтирован пневмостопор такой же конструкции, как и на телескопической распорке. Воздух в пневмоцилиндр подается по воздухопроводу 4. Перекос внутренней трубы предотвращает на правляющее зубчатое колесо 10, закреплённое на неподвижной трубе. Колесо вращается при движении рейки. Подвижная труба с шарниром 11 соединена с крылом.  Рис. 6   При выдвижении поршня пнев-моцилиндра крыло наклоняется, поворачиваясь вокруг его оси. Таким образом, каждое боковое крыло в рабочем положении опущено и наклонено (рис. 7). В транспортном положении кю-ветная часть вдвинута за основную, откосное крыло занимает вер­хнее положение и всё крыло посредством подъемного нневмоци-линдра и наклонной тяги поднято в крайнее положение. При движении вперёд носовой частью снегоочистительное ус­тройство с боковыми крыльями расчищает выемки и станцион­ные пути от снежных заносов. Рис. 7 Снегоочистительное устройство (рис. 8) состоит из двух пе­редних вертикальных щитов 2 и двух снегоочистительных боко­вых крьшьев 1. Щиты шарнирно закреплены на раме машины, а крылья-на щитах. Крылья открывают и закрывают пневмоцилин-Драми 4, размещёнными на передних щитах. При открытии и зак­рытии щитов они поворачиваются вокруг шарнира 3. В нижней части крыльев и щитов расположены направляющие 13, в кото­рых перемещаются подвижные щитки 8 и 11 с подрезными ножа­ми 9. В рабочем положении щитки опускаются вниз на 50 мм. ниже уровня головки рельсов, в транспортном-поднимаются вверх. Для вписывания в кривые в щитах сделаны вырезы, пере­крываемые секторами 10, которые под действием рычажных ме­ханизмов, соединённых со щитами 11, автоматически поворачи ваются вверх или вниз. Поднимаются щиты 11 пневмоцилиндра-ми 5 при помощи двуплечих рычагов и тяг с пружинами б. Откры­ваются и закрываются крылья пневмоцилиндрами 4, закреплён­ными на вертикальных щитах. Подвижные щиты фиксируют лневмостопорами 12. При открытии и закрытии крыльев их ниж­ние подвижные щитки 8 автоматически поднимаются и опуска­ются системой тяг и рычагов 7. В раскрытом положении щиты 2 удерживают распорками. Рис. 8 Конструкция снегоочистительного устройства позволяет уста­навливать щиты и крылья в виде: клина для очистки однопутных линий (рис. 9, а) отвальной плоскости-двухпутных линий с от­бросом снега вправо (рис. 9, б) или влево (рис. 9, в) , волокуши (рис. 9, г) для перемещения снега вдоль пути и выноса его за пре­делы выемки. Рис. 9 Управление рабочими органами струга-снегоочистителя пнев-мотическое (рис.10). Сжатый воздух от локомотива через кон­цевой кран АТС обратный клапан КО, регулятор давления РК, очиститель О, подается в рабочие воздухосборники BCI-BC7 (ре­сиверы), откуда он поступает к распределительным пультам П1-ПЗ управления боковыми крыльями и снегоочистительными ус-тройствами,затем через кран управления В воздух направляется в пневмоцилиндры подъема, открытия, наклона основного откосного крыла ПЦ4-ПЦ7. На каждом боковом крыле установ­лены, кроме пневмоцилиндров, пневмостопоры ПС, а также пневмодвигатель Д кюветной части крыла. Каждое снегоочис­тительное устройство оснащено четырьмя пневмоцилиндрами ПЦ1-ПЦ2 открытия крыльев, двумя пневмоцилиндрами ПЦЗ подъема подвижной части передних щитов и двумя пневмосто порами ПС. Основные недостатки стругов: нельзя нарезать но­вые и очищать старые кюветы на элекрифицированных участ­ках, где опоры контактной сети мешают движению струга с от­крытым крылом; в криволинейных участках изменение расстояния от оси пути до оси кювета происходит при изме­нении угла открытия крыла, что искажает проектный профиль кювета.  Рис. 10 Для устранения этих недостатков были попытки модер­низировать струг, снабдив его роторными головками для рабо­ты на электрифицированных участках железных дорог, а также крылом с вертикальным шарниром посередине для устранения искажения кювета в кривых. Однако эти предложения пока пе нашли практического применения. ПТКБ ЦП МПС модернизи­ровало струг (СС-1М), оснастив его крылом, соответствующим новым размерам поперечного сечения земляного полотна.