Управляемая шпалоподбивочная машина

Управляемая шпалоподбивочная машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к железнодорожным шпалоподбивочным машинам, более точно к шпалоподбивочной системе с использованием управляемой шпалоподбивочной машины, которая следует за головной шпалоподбивочной машиной.

Предпосылки создания изобретения

Обычно рельсовые пути состоят по меньшей мере из одной пары протяженных, преимущественно параллельных рельсов, соединенных с множеством проходящих в поперечном направлении шпал, которые уложены на балластной подушке. Рельсы соединены со шпалами металлическими путевыми подкладками и костылями и/или пружинно-клеммными креплениями. Балластом является тяжелый материал в виде частиц, такой как без ограничения гравий. Шпалы могут изготавливаться из бетона или дерева. Заполненное балластом пространство между шпалами называется шпальным ящиком. Бетонные шпалы обычно укладывают на расстоянии около 24 дюймов друг от друга, а деревянные шпалы - на расстоянии около 19,5 дюймов. Тем не менее, шпалы могут "скашиваться" относительно рельсов. Иными словами, шпалы могут искривляться и проходить не вполне поперечно, т.е. перпендикулярно рельсам.

Во время укладки и технического облуживания рельсовых путей балласт вблизи шпал и/или под шпалами должен быть "подбит" или уплотнен, чтобы гарантировать, что шпалы и, соответственно, рельсы, не будут смещаться. Хотя подбивается именно материал балласта, обычно эту операцию называют подбивкой "шпал". Подразумевается, что подбивка или, иначе говоря, захват "шпалы" шпалоподбивочным комплектом означает, что подбивается/захватывается балласт вблизи/под указанной шпалой. Упоминаемая в описании подбиваемая/захватываемая шпала(-ы) именуется "обрабатываемой шпалой". При продвижении самоходной шпалоподбивочной машины "обрабатываемой шпалой" становится другая шпала.

Шпалоподбивочное устройство и/или транспортное средство, на котором установлено шпалоподбивочное устройство, называется "шпалоподбивочной машиной". Упоминаемое в описании транспортное средство, на котором установлена шпалоподбивочная машина, называется "самоходной шпалоподбивочной машиной". Обычно на самоходной шпалоподбивочной машине установлена по меньшей мере пара шпалоподбивочных комплектов. Обычно шпалоподбивочный комплект состоит из одной пары шпиндельных головок. Шпиндельная головка содержит по меньшей мере два вибрационных устройства, каждое из которых имеет пару продолговатых, проходящих по вертикали инструментов, рассчитанных на совместное перемещение с целью захвата в клещи, а также на вертикальное перемещение. Проходящие, более точно, опускающиеся по вертикали инструменты могут иметь один или множество зубцов. С каждым инструментом соединено вибрационное устройство, рассчитанное на сообщении вибрации каждому инструменту. Поскольку инструменты рассчитаны на совместное перемещение с целью захвата в клещи, инструменты каждой из шпиндельных головок находятся с противоположных сторон от осевой линии шпалоподбивочной машины. При этой конфигурации шпиндельная головка может находиться над обрабатываемой шпалой, а один или несколько инструментов - с каждой стороны рельса в месте нахождения обрабатываемой шпалы.

Поскольку желательно подбивать балласт как с внутренней, так и с наружной сторон рельса, каждая из шпиндельных головок может иметь две соседние пары инструментов; по одному инструменту с наружной стороны и внутренней стороны рельса. При этой конфигурации инструменты, расположенные с одной стороны обрабатываемой шпалы, могут использовать общее вибрационное устройство.

Таким образом, шпалоподбивочный комплект рассчитан на захват балласта в восьми положениях в месте нахождения каждой обрабатываемой шпалы; один комплект инструментов захватывает переднюю сторону шпалы с наружной стороны рельса, один комплект инструментов захватывает заднюю сторону шпалы с наружной стороны рельса, один комплект инструментов захватывает переднюю сторону шпалы с внутренней стороны рельса, и один комплект инструментов захватывает заднюю сторону шпалы с внутренней стороны рельса. Эта операция повторяется в месте пересечения шпалы и рельса на противоположной стороне.

Согласно другой конфигурации шпиндельная головка может находиться над рельсом, при этом с каждой стороны рельса в месте нахождения обрабатываемой шпалы находится по одному комплекту инструментов. При этой конфигурации инструменты снаружи рельса приводятся в действие одним вибратором, а инструменты изнутри рельса приводятся в действие другим вибратором. Эта операция также повторяется в месте пересечения шпалы и рельса на противоположной стороне.

Изначально инструменты расположены в целом вертикально и параллельно друг другу. При приведении в действие каждая шпиндельная головка перемещается вертикально вниз, нижние дальние торцы зубцов на концах инструментов входят в балласт на заданную глубину. Эта глубина предпочтительно находится на уровне ниже основания шпалы. Затем инструменты сближают, чтобы захватить в клещи и тем самым уплотнить балласт под шпалой. В результате приведения в действие вибрационного устройства происходит дополнительное уплотнение балласта под шпалой. По завершении вибрационной операции инструменты возвращают в преимущественно вертикальное положение и извлекают из балласта. Затем самоходная шпалоподбивочная машина продвигается до следующей обрабатываемой шпалы, и операция повторяется. Обычно операции подбивки длится около трех секунд.

В некоторых самоходных шпалоподбивочных машинах используется несколько пар шпалоподбивочных комплектов. Иными словами, одна пара шпалоподбивочных комплектов установлена на самоходной шпалоподбивочной машине впереди, но рядом с другой парой шпалоподбивочных комплектов. При использовании двух пар шпалоподбивочных комплектов, один из которых поочередно идентифицирует шпалы из последовательности шпалы как "нечетные" или "четные" шпалы, одна пара шпалоподбивочных комплектов подбивает "нечетные" шпалы, а другая пара шпалоподбивочных комплектов подбивает "четные" шпалы. Соответственно, может одновременно подбиваться множество шпал.

При использовании двух пар инструментальных головок обычно применяются две конфигурации. При одной конфигурации, описанной выше, две пары шпалоподбивочных комплектов установлены вблизи друг друга на корпусе одной самоходной шпалоподбивочной машины. При этой конфигурации обе пары шпалоподбивочных комплектов обычно подбивают соседние шпалы. Одним из недостатков этой конфигурации является то, что при слишком близком расположении шпал или при скашивании одной шпалы, в результате чего один конец шпалы приближается к соседней шпале, обе пары инструментальных головок могут не помещаться в пространство над шпалами. Если это происходит, оператор должен отвести одну из двух пар инструментальных головок и подбивать шпалы по отдельности. Это обычно имеет место в случае деревянных шпал.

Согласно другой конфигурации вторая пара инструментальных головок установлена на "ведомой" шпалоподбивочной машине. На ведомой шпалоподбивочной машине обычно отсутствуют различные компоненты, которыми оснащена комплектная самоходная шпалоподбивочная машина, например датчик положения шпал, подъемники рельсового пути, рихтовщики рельсового пути, захваты, система отсчета. Кроме того, на ведомой шпалоподбивочной машине обычно требуется собственный оператор шпалоподбивочного комплекта.

Краткое изложение сущности изобретения

В настоящем изобретении предложена усовершенствованная по сравнению с известным уровнем техники управляемая шпалоподбивочная машина, имеющая систему управления и по меньшей мере два шпалоподбивочных комплекта. Пара шпалоподбивочных комплектов действует, как описано выше. Управляемая шпалоподбивочная машина управляется компьютерной системой, соединенной предпочтительно беспроводной связью с самоходной шпалоподбивочной машиной. Самоходная шпалоподбивочная машина, более точно, ее система управления, определяет и отслеживает положение шпал и передает эти данные системе управления. Система управления отслеживает положение перемещающейся в продольном направлении пары шпалоподбивочных комплектов. Затем система управления приводит в действие шпалоподбивочные комплекты, когда инструментальные головки оказываются над шпалой, не подбитой самоходной шпалоподбивочной машиной.

Согласно одной из особенностей изобретения предложена управляемая шпалоподбивочная машина для использования с головной шпалоподбивочной машиной с целью технического облуживания железнодорожной сети. Головная шпалоподбивочная машина имеет систему управления, в которую поступают данные о местоположении шпал. Управляемая шпалоподбивочная машина имеет корпус, содержащий двигательную установку, систему управления, по меньшей мере одну шпиндельную головку, рассчитанную на текущий ремонт рельсовых путей, и датчик положения шпал. Датчик положения шпал управляемой шпалоподбивочной машины поддерживает электронную связь (например, радиоэлектронными средствами) с системой управления управляемой шпалоподбивочной машиной. Система управления головной шпалоподбивочной машиной и система управления управляемой шпалоподбивочной машиной рассчитаны на поддержание связи друг с другом, при этом система управления головной шпалоподбивочной машиной передает системе управления управляемой шпалоподбивочной машиной данные о местоположении шпал. Система управления управляемой шпалоподбивочной машиной рассчитана на использование данных о местоположении шпал, чтобы устанавливать шпиндельную головку управляемой шпалоподбивочной машины по меньшей мере над частью соответствующей шпалы. Система управления управляемой шпалоподбивочной машиной дополнительно рассчитана на приведение в действие шпиндельной головки управляемой шпалоподбивочной машины.

Согласно другой особенности изобретения предложена шпалоподбивочная машина для технического облуживания путей, рассчитанная на применение на рельсовых путях. Рельсовые пути состоят по меньшей мере из двух продолговатых, в целом параллельных рельсов и множества шпал, уложенных на балластной подушке, при этом рельсы соединены с каждой из множества шпал. Шпалоподбивочная машина для технического облуживания путей содержит головную шпалоподбивочную машину и управляемую шпалоподбивочную машину. Головная шпалоподбивочная машина имеет корпус, двигательную установку, систему управления, по меньшей мере одну шпиндельную головку, рассчитанную на текущий ремонт рельсовых путей, датчик положения шпал и соответствующее колесо кодера. Датчик положения шпал головной шпалоподбивочной машины и колесо кодера головной шпалоподбивочной машины поддерживают электронную связь с системой управления головной шпалоподбивочной машиной. Датчик положения шпал головной шпалоподбивочной машины и колесо кодера головной шпалоподбивочной машины рассчитаны на формирование данных о местоположении шпал, которые передаются системе управления головной шпалоподбивочной машиной. Система управления головной шпалоподбивочной машиной рассчитана на использование данных о местоположении шпал с целью установки шпиндельной головки головной шпалоподбивочной машины по меньшей мере над частью первой соответствующей шпалы. Система управления головной шпалоподбивочной машиной дополнительно рассчитана на приведение в действие шпиндельной головки головной шпалоподбивочной машины, управляемая шпалоподбивочная машина имеет корпус, содержащий двигательную установку, систему управления, по меньшей мере одну шпиндельную головку, рассчитанную на текущий ремонт рельсовых путей, датчик положения шпал и соответствующее колесо кодера. Датчик положения шпал управляемой шпалоподбивочной машины и колесо кодера управляемой шпалоподбивочной машины поддерживают электронную связь с системой управления управляемой шпалоподбивочной машиной. Система управления головной шпалоподбивочной машиной и система управления управляемой шпалоподбивочной машиной рассчитаны на поддержание связи друг с другом, при этом система управления головной шпалоподбивочной машиной передает системе управления управляемой шпалоподбивочной машиной данные о местоположении шпал. Система управления управляемой шпалоподбивочной машиной рассчитана на использование данных о местоположении шпал с целью установки шпиндельной головки управляемой шпалоподбивочной машины по меньшей мере над частью второй соответствующей шпалы. Система управления управляемой шпалоподбивочной машиной дополнительно рассчитана на приведение в действие шпиндельной головки управляемой шпалоподбивочной машины.

Согласно другой особенности изобретения предложена управляемая шпалоподбивочная машина, рассчитанная на применение с самоходной шпалоподбивочной машиной на рельсовых путях, которые состоят по меньшей мере из двух продолговатых, в целом параллельных рельсов и множества шпал, уложенных на балластной подушке, при этом рельсы соединены с каждой из множества шпал. Самоходная шпалоподбивочная машина рассчитана на движение по рельсам и имеет корпус, двигательную установку, систему управления, по меньшей мере одну пару шпалоподбивочных комплектов, рассчитанных на подбивку шпал, датчик положения шпал и соответствующий колесо кодера. Датчик положения шпал самоходной шпалоподбивочной машины и колесо кодера самоходной шпалоподбивочной машины поддерживают электронную связь с системой управления самоходной шпалоподбивочной машиной. Датчик положения шпал самоходной шпалоподбивочной машины и соответствующее колесо кодера самоходной шпалоподбивочной машины рассчитаны на формирование данных о местоположении шпал, которые передаются системе управления самоходной шпалоподбивочной машиной. Система управления самоходной шпалоподбивочной машиной рассчитана на использование данных о местоположении шпал с целью установки шпалоподбивочных комплектов самоходной шпалоподбивочной машины по меньшей мере над частью шпал. Система управления самоходной шпалоподбивочной машиной дополнительно рассчитана на приведение в действие шпалоподбивочных комплектов самоходной шпалоподбивочной машины. Управляемая шпалоподбивочная машина имеет корпус, рассчитанный на размещение по меньшей мере одной пары шпиндельных головок шпалоподбивочного комплекта. Корпус управляемой шпалоподбивочной машины рассчитан на движение по рельсам. С корпусом управляемой шпалоподбивочной машины соединена двигательная установка, которая рассчитана на приведение в движение корпуса управляемой шпалоподбивочной машины. С корпусом управляемой шпалоподбивочной машины соединена по меньшей мере одна пара шпиндельных головок шпалоподбивочного комплекта. По меньшей мере одна пара шпиндельных головок шпалоподбивочного комплекта рассчитана на подбивку балласта. Система управления рассчитана на управление по меньшей мере одной парой инструментальных головок шпалоподбивочной машины.

Согласно другой особенности изобретения предложена управляемая шпалоподбивочная машина, рассчитанная на применение на рельсовых путях, которые состоят по меньшей мере из двух продолговатых, в целом параллельных рельсов и множества шпал, уложенных на балластной подушке, при этом рельсы соединены с каждой из множества шпал. Управляемая шпалоподбивочная машина рассчитана на движение по рельсам. Управляемая шпалоподбивочная машина имеет корпус, рассчитанный на размещение по меньшей мере одной пары шпиндельных головок шпалоподбивочного комплекта. Корпус рассчитан на движение по рельсам. С корпусом соединена двигательная установка, которая рассчитана на приведение в движение корпуса. С корпусом соединена по меньшей мере одна пара шпиндельных головок шпалоподбивочного комплекта. По меньшей мере одна пара шпиндельных головок шпалоподбивочного комплекта рассчитана на подбивку балласта. Система управления рассчитана на управление по меньшей мере одной парой инструментальных головок шпалоподбивочной машины. Датчик положения шпал и колесо кодера поддерживают электронную связь с системой управления, при этом датчик положения шпал и колесо кодера формируют данные о местоположении шпал.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут ясны из следующего далее более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых в качестве примера проиллюстрированы принципы изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет лучше понято из следующего далее более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

на фиг.1 показан вид сбоку шпалоподбивочной системы,

на фиг.2 показано направленное вверх изометрическое изображение головной шпалоподбивочной машины,

на фиг.3 показан вид сбоку управляемой шпалоподбивочной машины,

на фиг.4 показано изометрическое изображение управляемой шпалоподбивочной машины,

на фиг.5 показан вид сверху управляемой шпалоподбивочной машины,

на фиг.6 показано направленное вверх изометрическое изображение управляемой шпалоподбивочной машины.

Подробное описание

В контексте настоящего изобретения "управляемая шпалоподбивочная машина" означает шпалоподбивочную машину, рассчитанную на работу без непосредственного управления человеком.

В контексте настоящего изобретения "обрабатываемая шпала" означает шпалу, расположенную ниже шпиндельной головки шпалоподбивочного комплекта или шпалоподбивочной машины. Соответственно, по мере перемещения шпалоподбивочной машины по рельсам каждая из различных шпал поочередно становится "обрабатываемой шпалой".

В контексте настоящего изобретения "продольное направление" рельсовой тележки проходит в целом параллельно направлению рельсовых путей. Соответственно, "поперечное направление" проходит в целом перпендикулярно направлению рельсовых путей.

В контексте настоящего изобретения "вперед" и "назад", а также сходные термины означают направление, в котором движется рельсовая тележка. Эти термины относятся к описанию начального направления, в котором движется рельсовая тележка, и сохраняют свое значение, даже если далее в описании рельсовая тележка движется в противоположном направлении.

В контексте настоящего изобретения "рельсовые колеса" означают колеса, рассчитанные на то, чтобы выдерживать вес рельсовой тележки. Другие колеса, такие как без ограничения колеса кодера расстояния, не являются рельсовыми колесами, даже если такое колесо кодера перемещается по рельсу.

В контексте настоящего изобретения "соединенный" означает непосредственную или опосредованную связь между двумя или более элементами, если она имеет место.

В контексте настоящего изобретения "непосредственно соединенный" означает, что два элемента находятся в непосредственном контакте друг с другом.

В контексте настоящего изобретения "жестко соединенный" или "жесткий" означает, что два компонента соединены таким образом, что они перемещаются как одно целое с сохранением постоянной взаимной ориентации.

Как показано на фиг.1, рельсовые пути 1 уложены на подложке из балласта 2, которым обычно является тяжелый материал в виде частиц, какой как без ограничения гравий. На балласте уложено множество преимущественно параллельных продолговатых шпал 3. С верхней стороной шпал 3 соединена одна или несколько пар рельсов 4, проходящих в целом перпендикулярно каждой шпале 3. Как известно, рельсы 4 обычно соединяют со шпалами 3 клеммами или костылями (не показанными). Также известно, что между шпалой 3 и рельсом 4 обычно находится путевая подкладка 5 (фиг.3). Путевой подкладкой 5 обычно является металлическая пластина, которая проходит преимущественно от передней стороны шпалы 3 до задней стороны шпалы 3. Хотя подразумевается, что на шпалы 3 может опираться любое число рельсов, показано только два рельса 4, а именно первый рельс 4А и второй рельс 4В (фиг.5). При этой конфигурации оба рельса 4А, 4В имеют "внутреннюю сторону", т.е. между рельсами 4А, 4В, и "наружную сторону", т.е. не между рельсами 4А, 4В. Термины "внутренняя" и "наружная" стороны применимы к любой паре рельсов 4, даже если на шпалы уложена соседняя пара рельсов 4. Иными словами, какое-либо положение может являться "наружной" стороной одной пары рельсов 4 даже при наличии второй соседней пары рельсов 4 и при этом находиться между первой и второй парами рельсов.

Как показано на фиг.1, в шпалоподбивочную систему 10 входит самоходная шпалоподбивочная машина 20 и управляемая шпалоподбивочная машина 100. Самоходная шпалоподбивочная машина 20 имеет корпус 22, двигательную установку 24, систему 26 управления, по меньшей мере одну пару шпалоподбивочных комплектов 28, рассчитанных на подбивку шпалы 3, датчик 30 положения шпал с соответствующим колесом 32 кодера и кабину 34 оператора. Корпус 22 самоходной шпалоподбивочной машины содержит раму 40 и множество рельсовых колес 42. Рельсовые колеса 42 самоходной шпалоподбивочной машины соединены с рамой 40 самоходной шпалоподбивочной машины. Рельсовые колеса 42 самоходной шпалоподбивочной машины дополнительно рассчитаны на движение по рельсам 4А, 4В. Двигательная установка 24 рассчитана на приведение в движение самоходной шпалоподбивочной машины 20 по рельсам 4А, 4В.

Колесо 32 кодера самоходной шпалоподбивочной машины прикреплено к корпусу 22 самоходной шпалоподбивочной машины и рассчитано на движение по одному рельсу 4. Колесо 32 кодера самоходной шпалоподбивочной машины точно измеряет расстояние, пройденное самоходной шпалоподбивочной машиной 20, и скорость самоходной шпалоподбивочной машины 20. Колесо 32 кодера самоходной шпалоподбивочной машины имеет известный и постоянный диаметр и генерирует сигнал или известное число импульсов при каждом обороте. Соответственно, путем отслеживания и регистрации числа импульсов можно определять расстояние от известного местоположения, пройденное корпусом 22 самоходной шпалоподбивочной машины. Эти данные являются данными о местоположении шпалоподбивочной машины. Расстояние, пройденное корпусом 22 самоходной шпалоподбивочной машины, т.е. данные о пройденном расстоянии предпочтительно отслеживаются от локальной точки в месте обслуживания/установки. Кроме того, путем сравнения пройденного расстояния с установленным периодом времени можно определять скорость корпуса 22 самоходной шпалоподбивочной машины. Хотя корпус 22 шпалоподбивочной машины движется вперед, колесо 32 кодера самоходной шпалоподбивочной машины вращается против часовой стрелки, как показано на чертежах. Данные о местоположении и данные о выполненном движении шпалоподбивочной машины преобразуются в электронный сигнал и передаются системе 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной.

На переднем конце самоходной шпалоподбивочной машины 20 установлен датчик 30 положения шпал, который может находиться на выступе впереди корпуса 22 шпалоподбивочной машины. На самоходной шпалоподбивочной машине 20 могут быть установлены два датчика 30 положения шпал, по одному над каждым из рельсов 4А и 4В, чтобы датчики положения шпал могли определять, не скошена ли шпала. Датчик 30 положения шпал самоходной шпалоподбивочной машины предпочтительно находится на постоянном расстоянии от корпуса 22 шпалоподбивочной машины, более точно, от шпиндельных головок 28 самоходной шпалоподбивочной машины. Датчиком 30 положения шпал самоходной шпалоподбивочной машины может являться любое известное устройство, обычно детектор 31 металла, рассчитанный на обнаружение металлической путевой подкладки 5, находящейся между каждым рельсом 4А, 4В и каждой шпалой 3. Поскольку путевая подкладка 5 обычно проходит преимущественно от передней стороны шпалы 3 до задней стороны шпалы 3, такой детектор 31 обычно регистрирует пик при нахождении над серединой путевой подкладки 5 и, соответственно, шпалы 3. Датчик 30 положения шпал самоходной шпалоподбивочной машины и/или детектор 31 рассчитан на формирование "данных конфигурация шпал", отображающих начальное детектирование путевой подкладки 5, пиковое детектирование путевой подкладки 5 и конечное детектирование путевой подкладки 5. Данные конфигурации шпал также могут содержать информацию о расстоянии между соседними шпалами 3 и находящимися на них путевыми подкладками 5. Например, если шпала 3 скошена, т.е. одна путевая подкладка 5 на скошенной шпале 3 находится ближе к следующей шпале 3 в направлении вперед, в данные конфигурации шпал включается информация, отображающая ориентацию скошенной шпалы 3. Данные конфигурации шпал преобразуются в электронный сигнал и передаются системе 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной.

Поскольку расстояние между датчиком 30 положения шпал и колесом 32 кодера является известным, т.е. оба они прикреплены к корпусу 22 самоходной шпалоподбивочной машины, и это расстояние может быть измерено, местоположение каждой шпалы 3, а также скос каждой шпалы 3, если он имеет место, можно отслеживать путем сравнения данных датчика 30 положения шпал и данных о пройденном расстоянии. Данными, отображающими местоположение каждой шпалы 3, являются данные о местоположении шпал. Данные о местоположении шпал могут включать данные конфигурации шпал. Иными словами, данные о местоположении шпал могут включать полученные детектором данные, касающиеся профиля каждой путевой подкладки 5. Данные о местоположении шпал хранятся в системе 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной.

Шпалоподбивочные комплекты 28 самоходной шпалоподбивочной машины 20 сходны с шпалоподбивочными комплектами 128 управляемой шпалоподбивочной машины 100. Далее описан один шпалоподбивочный комплект 28, 128, который может использоваться в каждой или обеих шпалоподбивочная машинах, включающих самоходную шпалоподбивочную машину 20 и управляемую шпалоподбивочную машину 100. Кроме того, хотя подразумевается, что шпалоподбивочный комплект 28, 128 обычно находится над каждым рельсом 4А, 4В, далее описан только один шпалоподбивочный комплект 28, 128.

Каждый шпалоподбивочный комплект 28, 128 содержит по меньшей мере одну пару шпиндельных головок 50, 60. Как показано на фиг.2, каждая шпиндельная головка 50, 60 имеет вибрационное устройство 52, 62 и пару продолговатых, проходящих по вертикали инструментов 54, 64. Проходящие по вертикали, более точно вертикально вниз, инструменты 54, 64 представляют собой продолговатые валы, которые могут иметь один зубец (не показанный) или множество зубцов 56, 66. Дальние концы 58, 68 инструментов 54, 64 рассчитаны на то, чтобы захватывать балласт 2 и входить в него. Дальние концы 58, 68 инструментов могут представлять собой в целом плоские пластины, которые проходят в целом поперечно рельсам 4. Установленные на соответствующей машине, т.е. на самоходной шпалоподбивочной машине 20 или управляемой шпалоподбивочной машине 100 и преимущественно вертикально ориентированные инструменты 54, 64 находятся на большем расстоянии друг от друга, чем шпалы 3, но не настолько, чтобы захватывать, т.е. входить в контакт одновременно с двумя шпалами 3. Иными словами, инструменты 54, 64 находятся на таком расстоянии друг от друга, чтобы захватывать балласт 2 с каждой стороны обрабатываемой шпалы 3 без вхождения в контакт с соседней шпалой 3.

По меньшей мере одна пара шпиндельных головок 50, 60 шпалоподбивочного комплекта подвижно соединена с соответствующей машиной, т.е. самоходной шпалоподбивочной машиной 20 или управляемой шпалоподбивочной машиной 100 и рассчитана на перемещение по вертикали. Иными словами, шпиндельные головки 50, 60 шпалоподбивочного комплекта рассчитаны на перемещение между первым, верхним положением, в котором инструменты 54, 64 не захватывают балласт 2, и вторым, нижним положением, в котором инструменты 54, 64 захватывают балласт 2. Когда шпиндельные головки 50, 60 находятся во втором, нижнем положении, дальние концы 58, 68 инструментов предпочтительно расположены ниже нижней поверхности обрабатываемой шпалы 3.

По меньшей мере одна пара шпиндельных головок шпалоподбивочного комплекта 50, 60 также рассчитана на сближение инструментов 54, 64 с целью захвата в клещи. Обычно шпалоподбивочный комплект 28, 128 имеет держатель 29, с которым шарнирно соединены шпиндельные головки 50, 60. Каждая шпиндельная головка 50, 60 имеет шарнирный палец (не показанный), который проходит в целом поперечно рельсам 4. При этой конфигурации инструменты 54, 64, более точно дальние концы 58, 68 инструментов, рассчитаны на уплотнение балласта 2 ниже обрабатываемой шпалы 3. Чтобы облегчать уплотнение балласта 2, каждый инструмент 54, 64 по меньшей мере до некоторой степени жестко соединен с вибрационным устройством 52, 62. При приведении в действие вибрационного устройства 52, 62 инструмент 54, 64 быстро вибрирует и тем самым усиливает уплотняющее действие захвата в клещи.

Хотя шпалоподбивочный комплект 28 может действовать только с одной парой шпиндельных головок 50 и 60, обычно предусмотрено по две пары, то есть по четыре шпиндельные головки 50, 60, 70, 80 на шпалоподбивочный комплект 28, 128. Вторая пара шпиндельных головок 70, 80 содержит такие же компоненты, как описаны выше, и подразумевается, что они обозначены такими же позициями. Иными словами, например, вторая пара шпиндельных головок 70, 80 содержит инструменты 74, 84. Тем не менее, следует отметить, что шпиндельные головки с одной стороны рельса, т.е. спереди или сзади обрабатываемой шпалы и изнутри или снаружи рельса могут иметь общее вибрационное устройство 52, 62 (фиг.1).

При этой конфигурации, шпиндельная головка 50, 80, 70, 80 может находиться над обрабатываемой шпалой 3, при этом с каждой стоны рельса 4 в месте нахождения обрабатываемой шпалы 3 находится один инструмент 54, 84, 74, 84. Иными словами, первая шпиндельная головка 60 захватывает балласт 2 на передней стороне шпалы 3 с обеих сторон рельса 4. Противоположная/соответствующая вторая шпиндельная головка 50 захватывает балласт 2 на задней стороне шпалы 3 с обеих сторон рельса 4. Третья шпиндельная головка 80 захватывает балласт 2 на передней стороне шпалы 3 с обеих сторон рельса 4. Противоположная/соответствующая четвертая шпиндельная головка 70 захватывает балласт 2 на задней стороне шпалы 3 с обеих сторон рельса 4.

Каждая шпалоподбивочная машина, т.е. самоходная шпалоподбивочная машина 20 или управляемая шпалоподбивочная машина 100 предпочтительно имеет по меньшей мере два шпалоподбивочных комплекта 28, по одному шпалоподбивочному комплекту 28 над каждым рельсом 4А, 4В. Шпалоподбивочные комплекты 28 можно обозначить как первый шпалоподбивочный комплект 28А самоходной шпалоподбивочной машины и второй шпалоподбивочный комплект 28В самоходной шпалоподбивочной машины. Как показано, первый шпалоподбивочный комплект 28А имеет шпиндельные головки 50, 80, а второй шпалоподбивочный комплект 28В имеет шпиндельные головки 70, 80. Кроме того, как описано далее, также предусмотрен первый шпалоподбивочный комплект 128А управляемой шпалоподбивочной машины и второй шпалоподбивочный комплект 128В управляемой шпалоподбивочной машины.

Система 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной содержит одну или несколько программируемых логических схем (не показанных) и может обозначаться разговорным термином "компьютер". В систему 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной входит 27 система связи (показанная схематически), которая рассчитана на поддержание связи с описанной далее системой 127 связи управляемой шпалоподбивочной машины. Система 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной поддерживает электронную связь, обычно посредством проводной и/или беспроводной системы с двигательной установкой 24 самоходной шпалоподбивочной машины, по меньшей мере одной парой шпалоподбивочных комплектов 28, датчиком 30 положения шпал и колесом 32 кодера. Иными словами, система 26 управления передает данные, включая команды, и принимает данные от двигательной установки 24 самоходной шпалоподбивочной машины, по меньшей мере одной пары шпалоподбивочных комплектов 28, датчика 30 положения шпал и колеса 32 кодера.

Помимо сбора и отслеживания изменений данных о пройденном расстоянии, данных о выполненном движении и данных о местоположении шпал, система 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной рассчитана на управление двигательной установкой 24 самоходной шпалоподбивочной машины и приведение в действие первого шпалоподбивочного комплекта 28А самоходной шпалоподбивочной машины и второго шпалоподбивочного комплекта 28В самоходной шпалоподбивочной машины. Эта операция предпочтительно является в целом автоматической. Иными словами, на основании отслеживания изменений данных о пройденном расстоянии, данных о выполненном движении и данных о местоположении шпал система 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной может приводить в действие двигательную установку 24 самоходной шпалоподбивочной машины с целью перемещения корпуса 22 самоходной шпалоподбивочной машины в определенное положение с тем, чтобы первый шпалоподбивочный комплект 28А самоходной шпалоподбивочной машины и второй шпалоподбивочный комплект 28В самоходной шпалоподбивочной машины находились над обрабатываемой шпалой 3. Затем система 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной может приводить в действие первый шпалоподбивочный комплект 28А самоходной шпалоподбивочной машины и второй шпалоподбивочный комплект 28В самоходной шпалоподбивочной машины с целью осуществления цикла подбивки обрабатываемой шпалы 3. Цикл подбивки начинается с приведения в действие по меньшей мере одного из шпалоподбивочных комплектов 28А, 28В самоходной шпалоподбивочной машины и включает оказание давления сверху вниз по меньшей мере на одну пару шпиндельных головок 50 и 80 или 70 и 80, чтобы соответствующий инструмент 54, 64, 74, 84 проник в балласт 3, смыкание и/или сдавливание по меньшей мере одной пары шпиндельных головок 50, 60, 70, 80, приведение в действие вибрационного устройства 52, 62, 72, 82, связанного по меньшей мере с одной парой шпиндельных головок 50, 60, 70, 80, восстановление преимущественно вертикальной ориентации по меньшей мере одной пары шпиндельных головок 50, 60, 70, 80 и отвод или извлечение по меньшей мере одной пары шпиндельных головок 50, 60, 70, 80 и соответствующего инструмента 54, 64, 74, 84, т.е. извлечение шпалоподбивочного комплекта 28А, 28В самоходной шпалоподбивочной машины. После цикла подбивки система 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной приводит в действие двигательную установку 24 с целью поступательного перемещения самоходной шпалоподбивочной машины 20, пока по меньшей мере одна пара шпиндельных головок 50, 60, 70, 80 не окажется над следующей обрабатываемой шпалой 3.

Кабина 34 оператора соединена с корпусом 22 самоходной шпалоподбивочной машины и оборудована пультом управления (не показанным), соединенным с системой 26 управления самоходной шпалоподбивочной машиной. Кабина 34 оператора, которая может иметь в целом открытую или закрытую конструкцию, рассчитана на размещение одного или нескольких операторов. Пульт управления рассчитан на отображение, например, посредством дисплеев, измерительных приборов, счетчиков и т.д. состояния самоходной шпалоподбивочной машины 20 и управляемой шпалоподбивочной машины 100.

Как показано на фиг.3-6, управляемая шпалоподбивочная машина 100 имеет корпус 122, двигательную установку 124, систему 126 управления, по меньшей мере одну пару шпалоподбивочных комплектов 128, рассчитанных на подбивку шпалы 3, и датчик 130 положения шпал с соответствующим колесом кодера 132. Корпус 122 управляемой шпалоподбивочной машины предпочтительно не рассчитан на транспортировку людей. Корпус 122 управляемой шпалоподбивочной машины имеет раму 140 и множество рельсовых колес 142. Рельсовые колеса 142 соединены с рамой 140 управляемой шпалоподбивочной машины. Рельсовые колеса 142 дополнительно рассчитаны на движение по рельсам 4А, 4В. Двигательная установка 124 рассчитана на приведение в движение управляемой шпалоподбивочной машины 100 по рельсам 4А, 4В.

Колесо кодера 132 прикреплено к корпусу 122 управляемой шпалоподбивочной машины и рассчитано на движение по одному рел