Tampemaskin - Tamping machine

Jackson 6700 bryter tampemaskin
A Plasser & Theurer 09-16 CSM Sabotasje / Fôr
VolkerRail -manipulering på Keighley i februar 2017

En tampemaskin eller ballast-manipulering, uformelt ganske enkelt en sabotasje, er en selvgående, skinnemontert maskin som brukes til å pakke (eller tampe ) sporballasten under jernbanespor for å gjøre sporene og veibanen mer holdbare og jevne. Før introduksjonen av mekaniske tampere ble denne oppgaven utført av manuelt arbeid ved hjelp av slagere. I tillegg til å være raskere, mer nøyaktige, mer effektive og mindre arbeidskrevende, er tampemaskiner avgjørende for bruk av betongsviller, siden de er for tunge (vanligvis over 250 kg eller 550 lb) til å løftes for hånd.

På sitt mest grunnleggende pakker en tampemaskin bare ballasten. Noen moderne maskiner, noen ganger kjent som tamper-liners eller tamping and lining machines , korrigerer også justeringen av skinnene for å gjøre dem parallelle og jevne, for å oppnå en mer behagelig tur for passasjerer og gods og for å redusere den mekaniske belastningen som påføres skinnene ved å passere tog. Dette gjøres ved å finne steder der svillene har sunket fra vekten av de forbipasserende togene eller frostaktivitet, noe som får sporet til å falle. Tamperen løfter hver sovende og skinnene opp, og pakker ballast under. Når sovende legges ned igjen, sitter de slappe skinnene nå på riktig nivå. Ved å kombinere tamping og fôr til en enkelt maskin sparer du tid og penger, da bare en maskin må kjøres over banen for å utføre begge funksjonene.

Tampers jobber ofte sammen med ballastregulatorer , som en del av et seksjonsteam.

Historie

I de første dagene med jernbanen ble ballasten vedlikeholdt for hånd, med gandy -dansere som brukte spader og slagere for å flytte, rengjøre og kompakt ballast. Skinner ville bli jekket opp med store banekontakter for å la mannskapene gjøre jobben sin. Denne prosessen tok ganske lang tid og var utsatt for menneskelige feil.

Fra 1930 -årene ble automatiske verktøy for tamping først utviklet og brukt, selv om de fortsatt måtte betjenes for hånd. I de følgende tiårene ble tampemaskiner utviklet for å automatisere prosessen ved å bruke dedikerte maskiner som reiste på skinnene.

De siste årene har større tampemaskiner blitt utviklet som inneholder tilleggsfunksjoner som fôr og løfting av skinnene på toppen av tampefunksjonen. Disse er kjent i Nord -Amerika som produksjonstamper.

Typer

En GTRM Rail tampemaskin
En Amey stampemaskin

Sabotasjemaskiner er bygget i mange forskjellige varianter avhengig av formålet:

  • Vanlige tampemaskiner: brukes på linjeseksjoner som ikke har noen punkter eller andre komplekse banestrukturer, vanligvis referert til som produksjonsmaskiner, vanligvis har faste posisjoner for hodehoder
    • Duomatisk
    • Kontinuerlige tampemaskiner
    • Tamping Express
  • Bryter tampemaskiner: brukes til å tappe brytere, kryss og andre komplekse banestrukturer, har bevegelige stamphoder med evne til å isolere hoder når det er nødvendig.

Tampeprosess

Tampeprosessen fra alle typer sabotasje består av følgende grunnleggende trinn:

  1. Løfte-, foringsenheten flytter skinnen og sviller under tampeenheten til ønsket vertikal og horisontal posisjon. På dette stadiet vil den ønskede posisjonen til skinner og sovende bare opprettholdes så lenge løftefôringsenheten holder banen i posisjon.
  2. Tamping -enhetene driver vibrerende og oscillerende tenner (35 Hz optimalt) inn i ballasten på begge sider av svillen parallelt med skinnene til klemmedybden er oppnådd. De raskt vibrerende og oscillerende tindene gjør i realiteten flytende ballast for å muliggjøre enkel innsetting av tindene.
  3. De vibrerende tindene skyves sammen under sovende for å pakke ballast under svillen som holdes på plass av løftefôringsenheten for å sikre at den holder posisjon når den slippes av løfte- og foringsenheten.
  4. Tampenheten trekker seg tilbake til hvilestilling, litt over toppen av skinnene. Sporet og sovende frigjøres av løfte-, foringsenheten og opprettholder sin posisjon takket være modifikasjonen av ballasten som ble utført i forrige trinn i prosessen.
  5. Tampemaskinen går til neste sovende og starter en ny syklus.

Standard tampemaskinarrangement

De grunnleggende prinsippene og funksjonene til en tampemaskin forblir de samme uavhengig av produsent med bare små forskjeller i design.

Kjøre

Flertallet av banemaskinene drives av en dieselmotor . Dette gir drivhjulene kraft via enten en hydrostatisk krets eller kardanaksel , slik at maskinen kan drive seg til og rundt et arbeidssted. Motoren driver også en hydraulisk pumpe for å gi kraft til de forskjellige verktøyene.

Løft fôr enhet

Løftforingsenheten til en tampemaskin løfter og holder banen i korrigert posisjon mens den blir tampet. Alle typer enheter krever følgende komponenter for å oppnå denne oppgaven:

Chassis
Normalt rektangulær med fire hjul å kjøre på skinnene
Løftesylindere
En sylinder på hver side som kobler enheten til hovedmaskinens chassis og lar enheten løfte sporet vertikalt
Fôringssylindere
To horisontale sylindere mellom enhetens chassis og hovedmaskinens chassis brukes til å skyve/trekke sporet horisontalt
Fest eller "krok" forsamlinger
Disse er vanligvis på utsiden av hver skinne og bruker hydrauliske sylindere for å klemme på siden av skinnehodet slik at det låses til enhetens chassis før løfting og foring påbegynnes

Løftforingsenheten er vanligvis festet til hovedmaskinens chassis med en hydraulisk lengdejusterbar bakarm. Armen er justerbar slik at enheten kan flyttes unna små hindringer som isolerte ledd eller ledninger.

Referansesystem

For å sikre at sporets geometri er korrigert, bruker de fleste tampemaskinene et toakters fôringssystem (en for vertikal justering og en for horisontal justering). Systemet med to akkorder krever tre referansevogner montert på maskinen - vanligvis kalt A -punkt, B -punkt og C -punkt. Noen maskiner vil bruke et fjerde punkt mellom B og C for å utføre kvalitetskontrollmålinger.

Et punkt er alltid det fremre referansepunktet og sitter på et ukorrigert spor. Forankringen for akkorder på et punkt kan bevege seg for å kompensere for feil i sporgeometrien - dette gjøres av "tårnet" -operatøren. Avhengig av akkordsystemet vil forankringene enten være et trådanker eller en lyskilde.

B -punktet er plassert så nært som fysisk mulig for løfteforingsenheten. B -punkt brukes av maskinstyringssystemet til å plassere sporet riktig ved hjelp av enten potensiometre eller optiske filtre, avhengig av hvilken type akkordsystem som brukes.

C-punktet er det bakerste målepunktet og forankringspunktet for løfting og foring av akkorder. Avhengig av typen akkordsystem C -punktet vil enten være trådanker med en strammesylinder eller en fotoelektrisk lysmottaker.

Alle tre punktene er individuelle skinnevogner som kan bevege seg fritt opp, ned, venstre og høyre uavhengig av maskinchassiset og følgelig følge små svingninger i skinnestilling. Når du arbeider, bruker maskinen pneumatiske sylindere for å skyve disse vognene lett inn i den valgte nulpunktskinnen både vertikalt og horisontalt.

Når du bruker denne metoden, plasserer tårnoperatøren et punkt forankrer i henhold til eksisterende sporgeometri målinger tatt på forhånd. Når A -punktet er plassert, antas det at både A og C er i riktig posisjon som om maskinen satt på korrigert spor. Maskinen bruker deretter løfteforingsenheten til å flytte skinnen og B -punktet på linje med A og C.

Tamping enheter

System 7 fullt hydraulisk tampinghode

Tamping -enhetene til de fleste Tamping -maskinene vil bestå av:

  • Et sett med tenner enten 8 eller 16 per sovende fordelt jevnt mellom forsiden og baksiden av sovende
  • Monterings- eller "styrestenger" som gjør at enheten som helhet kan bevege seg opp og ned i en lineær bevegelse
  • Støtteramme
  • Klemmende armer
  • Pinnefester, kan enten være en del av klemarmen eller festes til den via en pinne for å tillate svingning avhengig av type stampemaskin

For å generere vibrasjonen som trengs for penetrasjon og konsolidering er det to ledende metoder som vanligvis brukes:

  • Ved hjelp av en hydraulisk drevet eksentrisk aksel festet enten til enden av klemmesylindrene eller fungerer som svingpunkt for klemarmene
  • Ved hjelp av en spesiell klemmesylinder og ventilenhet for å svinge tindene

En mindre vanlig metode som ofte settes på tampinghodefester for gravemaskiner, er å bruke en motordrevet vibratorsamling som er boltet direkte til støtterammen.

Spesialiserte tampemaskiner

Kontinuerlige tampemaskiner

En kontinuerlig tampemaskin (CAT) kan pakke mellom en og fire sviller om gangen, med utganger mellom 320m/t og 2600m/t som generelt forventes.

Dynamisk Tamping Express

'Tamping Express' er en maskin utviklet av Plasser & Theurer , og i Storbritannia og Europa kalles 09-3X. Denne maskinen består av en konvensjonell CAT stilig satellitt med verktøy for 3 sovende i kontinuerlig rekkefølge, sammen med en full DTS stabiliseringsenhet suspendert fra det bakre mest kjøretøyet i maskinen.

DGS / DTS (dynamisk sporstabilisering)

Sabotasje i Fastline livery

Tamping og rengjøring har den negative effekten at banen reduserer motstanden mot sidebevegelser. Motstanden gjenoppretter gradvis med passering av tog, men kan kreve en fartsbegrensning pålagt for varigheten. Denne " konsolideringen " kan oppnås raskere og på en mer kontrollert måte ved å bruke mekanisert utstyr kjent som Dynamic Track Stabilizer (DTS).

En DTS vil normalt bare bli brukt etter at en strekning har blitt tampet og justert.

DGS har en vibrerende enhet som holder sporet i posisjon og bruker en horisontal vibrasjon og vertikal belastning for å simulere passering av tog. Sporparametrene (eller kryssnivåene ), før og etter stabilisering, kan sees gjennom boggier foran og bak.

Dynamisk sporstabilisering har følgende fordeler, noe som resulterer i forbedret sikkerhet:

  • Øker sporets motstand mot sidebevegelser
  • Skaper en homogen ballastseng
  • Tillater tidligere lempelse av fartsbegrensninger
  • Eliminerer ikke-ensartede opprinnelige differensialoppgjør forårsaket av togtrafikk
  • Beholder riktig sporgeometri i en lengre periode enn det var mulig å bruke stampemaskiner alene
  • Vibrasjonsfrekvens: 30–35 Hz
  • Arbeidshastighet: 1-2 km/t
  • Påført vertikalt trykk: 100 kg/cm²

Stabiliseringen oppnådd med ett pass på en DGS er lik den som oppnås med 100 000 tonn trafikk, og gjør at en hastighetsbegrensning på 20 km/t kan avslappes til 40 km/t

Dynamisk stabilisering unngås vanligvis på broer eller rundt overbygninger siden det er fare for skade på fundament.

Tamping og sporoppsett

De riktige tampingprosedyrene og tampemaskinen avhenger delvis av sporoppsettet.

På vanlig spor er alt ganske rett frem, og ethvert merke og modell av maskin kan brukes.

Men gjennom tunneler og broer uten ballast å tampe, er det nødvendig med spesielle tiltak for å overgå fra det ballasterte sporet til det ikke -ballaste sporet. Et eksempel kan være at Glenbrook Tunnel Turnouts krever en mer komplisert tampemaskin med ekstra og justerbar tang for å imøtekomme ekstra skinner og variabel avstand mellom svillene . Tilsvarende for dobbeltmåler som mellom Perth og Northam .

Ideelt sporveksler og diamantkryssinger bør være en viss avstand fra hverandre, slik at hver komponent kan bli stampet uten å måtte umiddelbart tamp de andre komponentene. Imidlertid er et flertall av sporkomponentene like ved siden av hverandre, slik at disse komponentene må tampes som en gruppe i flere små etapper.

Banesentre bestemmer om den ene enden av en crossover, bestående av to turnouts, kan tampes en om gangen, med togtrafikk som fremdeles kjører på det andre sporet.

Produsenter av tampemaskiner

Bildegalleri

Se også

Referanser

Videre lesning

Eksterne linker