Специализированный подвижной состав

Для перевозки и выгрузки по фронту работ балластных материалов и материалов для отсыпки земляного полотна в путевом хозяйстве применяют специализированные са­моразгружающиеся полувагоны (хоппер-дозаторы) и ваго­ны-самосвалы (думпкары).

Хоппер-дозатор

Назначение и принцип работы.

Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗ-М (модель 20-4015) (рис. 1), предназначен для пере­возки и механизированной выгрузки в путь с укладкой, до­зированием и разравниванием всех родов балласта при техническом обслуживании (ремонтах и текущем содержа­нии) и строительстве железнодорожного пути. Хоппер-до­затор состоит из цельнометаллического кузова 1, представ­ляющего собой открытый сверху бункер, установленный на раме. В нижней части бункера находится разгрузочно-дозирующее устройство 9 с приводом от пневмоцилиндров 3 и с управлением через правый и левый пневматические пульты 4, входящие в состав рабочей пневмосистемы, а также через винтовые механизмы 8 регулирования высоты дозирования при разгрузке. Питание системы сжатым воз­духом осуществляется от компрессора локомотива через рабочую 5 и тормозную б магистрали. Бункер имеет верти­кальные боковые, усиленные гофрами, и наклонные торце­вые 2 стенки. Для предотвращения зависания материала при выгрузке верхние части лобовых стенок наклонены под углом 45° к горизонтали, а нижние части — под углом 50°. Хоппер-дозатор оснащен ходовыми двухосными те­лежками 7 типа 18-100, автосцепками 11 типа СА-3, типо­вой вагонной автоматической тормозной системой 10, по­этому может включаться в состав поезда без ограничений.

Рис. 1

  Разгрузочно-дозирующее оборудование включает разгрузоч­ные и дозирующие устройства. Разгрузочные устройства пред­ставляют собой четыре люка в нижней части кузова, которые зак­рываются двумя наружными и двумя внутренними крышками. Привод крышек раздельный рычажный от соответствующего пневмоцилиндра. Открывание крышек в определенном сочетают позволяет реализовать желаемые схемы выгрузки балластного материала, увязанные с особенностями технологии работы комп­лектов машин. Дозирующее устройство содержит центральную, боковые рамы и плужки, ограничивающие объемы высыпаемого балласта и разравнивающие поверхность призмы.

Рис. 2

 

Механизм раскрытия внутренних крышек, показан на (рис. 2). В транспортном положении крышки 3, 6, установленные на валах 4 и 5 через опоры вращения, закрывают проемы внутренних лю­ков, расположенных между хребтовой балкой и двумя средними балками /, 7, предотвращая высыпание материала на путь. Крыш­ки от открывания удерживаются уступами, установленными на центральной раме и механизмом открывания. Последний вклю­чает два шарнирно-рычажных механизма открывания, располо-женых со стороны торцевых стенок бункера. Между собой меха­низмы связаны валом 5, установленным в опорах вдоль хребтовой балки, что позволяет обеспечить их синхронную ра­боту и равномерное восприятие нагрузок от давления балласт­ного материала на крышки. Шарнирно-рычажный механизм имеет распорку 2 и регулирующую распорку 8, соединенные между собой шарниром В, и с крышками 3, 6 - шарнирами А и С. Распорка 2 через тягу 10 соединена с рычагом, закреплен­ным на валу 5. На этом же валу закреплен рычаг 9, соединенный с пневмоцилиндром 12 привода открывания внутренних крышек. При закрытых крышках шарнирное соединение В располагается на 6-10 мм ниже линии АС, а. поршень цилиндра 12 упирается в дно корпуса, запирая открывание крышек под нагрузкой. Открывание крышек возможно только при опущенной централь­ной раме и подаче сжатого воздуха в поршневую полость цилин­дра. Направления смещений основных элементов при открыва­нии крышек показаны стрелками.

Рис. 3

  Механизм открывания наружных крышек, 5 (рис. 3) при­водится от пневмоцилиндра 2 также через два синхронно работающих шарнирно-рычажных механизма, связанных между со­бой через вал 4, проходящий вдоль хребтовой балки. В транс­портном положении крышки удерживаются от раскрытия усту­пами центральной рамы, выступающими через средние балки 6, 14, и шарнирно-рычажными механизмами. Механизм включает рычаги 8, 17, поворачивающие валы 7, 3, регулирующие распор­ки 9, 16, двухплечие рычаги 10, 13, распорки 11, 12, регулирую­щую вертикальную тягу 18, рычаги 19, 15, закрепленные на валу 4. В транспортном положении крышки запираются аналогично описанному для предыдущего механизма: ось В крепления рыча­га 10 располагается выше на 6-10 мм линии шарниров АС, что гарантирует передачу усилия раскрытия крышки 5 на шток ци­линдра 2, приводящую к упиранию поршня в дно корпуса. Ана­логично устроена часть механизма с противоположной стороны. Для раскрытия крышек после опускания центральной рамы шток пневмоцилиндра выдвигается, производя перемещения элемен­тов в направлениях, показанных стрелками. В открытом поло­жении крышки 1, 5 упираются в боковые рамы, предотвращая пересыпание балластного материала через боковые рамы.

Рис. 4

 

Дозирующее оборудование (рис. 4) включает в себя централь­ную раму 9 с торцевыми стенками, предотвращающими попада­ние балласта под ходовые тележки, и с двумя продольными тун­нельными балками 8, 10, прикрывающими зоны расположения рельсов и скреплений при разгрузке. С центральной рамой через рычаги 12, 13 связаны две боковые рамы 5 (далее обозначены позиции элементов только с одной стороны). При опускании центральной рамы одновременно за счет рычагов 13 с роликами 14, взаимодействующими с профильными поверхностями, рас­крываются боковые рамы. Опускание правой и левой стороны центральной рамы производится независимо двумя пневмоци-линдрами 7 через механизмы подъема-опускания на фиксирован­ный регулируемый уровень. Вертикальное перемещение соответ­ствующей стороны рамы производится при повороте рычага 1 цилиндром. При этом поворачиваются через вал 6, (или 11) рычаги 16, перемещая тягами 15 одну сторону рамы. Ограниче­ние поворота производится механизмом установки высоты дозирования, включающим коромысло 4, один конец которого шар-нирно соединен с тягой 17, а другой - с гайкой винтового меха­низма 3 установки высоты опускания рамы. В средней части коромысло через шарнир соединено с серьгой 2, в продольном пазу которой установлен шип, ограничивающий перемещение рычага 1. Рабочий диапазон установки высоты дозирования ± 15 см относительно УВГР.

Рис. 5

Центральная рама дозатора 4 (рис. 5) в транспортном поло­жении закрепляется с помощью четырех полуавтоматических за­поров, закрепленных через шарнир к торцовой стенке кузова 1. Запор имеет скобу 2. Внутрь скобы входит якорь 3 регулирую­щей тяги, закрепленной на центральной раме. Якорь удержива­ется фиксатором 5 с приводом от пневмоцилиндра 6, закреплен­ного шарнирно на кронштейне 7 и имеющего возвратную пружину. При подъеме рамы происходит автоматическое защел­кивание якоря фиксатором. Для опускания центральной рамы дозатора в поршневую полость цилиндра подается воздух под давлением, Шток выдвигается и поворачивает фиксатор, освобождая якорь. В предыдущих вариантах конструктивного испол­нения привод фиксатора производился вручную.

Рис. 6

 

При модернизации на хоппер-дозаторах дополнительно уста­навливается экран, ограничивающий выгрузку балласта на сере­дину пути. Разгрузочно-дозирующее оборудование обеспечивает следующие схемы разгрузки: схема (рис. 6, а) соответствует транспортному положению при поднятой центральной раме и закрытых крышках люков; схема (рис. 6, б) отражает случай разгрузки балластного материала в середину колеи с опускани­ем центрального экрана; схема (рис. 6, в) - случай разгрузки на обе стороны снаружи; схема (рис. 6, г) - случай разгрузки по всей ширине балластной призмы без опускания центрального эк рана. Во всех упомянутых случаях центральная рама дозатора опускается с правой и левой стороны. Схемы (рис. 6, д, е) от­ражают разгрузку на одну сторону снаружи колеи (на междупу­тье или на обочину пути), когда центральная рама с одной сто­роны удерживается фиксаторами, а с другой - опускается. Одновременно включается механизм открывания наружных лю­ков. Со стороны фиксации люки не открываются, так как удер­живаются центральной рамой дозатора, а со стороны опускания открывается только наружный люк.

При использовании хоппер-дозаторов формируются составы с количеством вагонов до 20 ед., называемые вертушками. Раз­грузка происходит во время непрерывного движения состава. Балласт под действием веса высыпается в открытый люк (см. рис. 1), одновременно вновь уложенный слой подпирает объем балласта снизу от неуправляемого высыпания. Задняя по ходу движения лобовая стенка центральной рамы планирует верхнюю поверхность призмы, а плужок предотвращает попадание балла­ста под набегающее колесо задней ходовой тележки, особенно, если уровень дозировки высокий. Начинается разгрузка с перво­го по направлению движения вагона и далее последовательно, по мере разгрузки предыдущих, в работу включаются следую­щие вагоны. Благодаря подпору уже разгруженного балласта в путь разгрузка следующего вагона начинается только после пол­ной разгрузки предыдущего.

Вагоны-самосвалы, думпкары

Саморазгружающиеся полувагоны-думпкары (вагоны -самосвалы) используются для доставки и механизирован­ной выгрузки сыпучих строительных материалов на учас­тках реконструкции или строительства железнодорожного пути. 

Рис. 7

В путевом хозяйстве используются думпкары грузо­подъемностью 50, 60 и 105, имеющие ограничения по заг­рузке для путей МПС России. Так думпкар модели 31-638 (рис. 7) имеет раму 6, опирающуюся на ходовые тележ­ки 2 с автосцепками 1 и тормозным оборудованием. На раму опирается кузов 5, имеющий днище 8 с настилом, две лобовые стенки 7, расположенные с торцов, и два откид­ных борта 9, соединенных с кузовом через поворотные осевые шарниры 13. Нагрузка от кузова в транспортном положении на раму передается через два опорных устрой­ства 3, расположенных над шкворневыми балками 12. Каж­дое опорное устройство имеет механизм открывания бор­тов, позволяющий кузову наклоняться в поперечной плоскости на угол до 45° к горизонту при одновременном открытии борта со стороны разгрузки материала. Наклон кузова производится с помощью разгрузочных телескопи­ческих, попарно расположенных с каждой стороны рамы, пневмоцилиндров 4, которые закреплены корпусами 15 через оси 16 на поперечных балках 11. Оси поворота пнев­моцилиндров установлены на продольной линии опроки­дывания кузова вокруг шарниров 14. Механизм открывания бортов (рис. 6.12) состоит из четы­рех рычагов 1, расположенных попарно над шкворневыми балками 3 рамы думпкара. Каждый рычаг со стороны, противо­положной выгрузке, через ось и кронштейн 2 соединен с кузовом 4, а с другой стороны заходит под ось 5 опирания кузова во время разгрузки, причем геометрическая ось поворота рычага совпадает с осью поворота кузова. К рычагу присоединен виль­чатый кронштейн с роликом 6, взаимодействующим с кулачком 7, приваренным к борту 8. При наклоне кузова рычаг, соединен­ный с кузовом со стороны противоположной разгрузке, повора­чивается вместе с ним и удерживает через соответствующий ро­лик и кулачек борт от раскрытия. Другой рычаг лежит на шкворневой балке и своим роликом со стороны разгрузки, вза­имодействуя с профильной поверхностью кулачка 7, дает воз­можность открытия борта 8 вокруг оси 9 под действием его веса и давления сыпучего груза. При полном наклоне кузова борт 8 наклонен к горизонту под одинаковым углом с днищем, что обеспечивает разгрузку материала на боковую сторону от пути. Запас воздуха под давлением, необходимый для работы разгру­зочных пневмоцилиндров, хранится в резервуаре 10 (см. рис. 7), куда поступает от рабочей пневмосистемы, питаемой ком­прессором локомотива.