Шпалоподбойка – путевой инструмент, предназначенный для уплотнения (подбивки) балласта под шпалами железнодорожного пути. Применяется при строительстве, ремонте и текущем содержании пути. Шпалоподбойки могут быть ручными и механизированными; в механизированных инструментах применяются, в частности, ударный и вибрационный способы воздействия на балласт.

История Первоначально балласт под шпалами уплотняли вручную металлическими подбойками, а при песчаном или песчано-гравийном балласте – деревянными штопками. Ручные способы сохранились и после развития механизации: нормативы по текущему содержанию пути предусматривают применение торцевых и маховых подбоек при отдельных видах работ.

Одно из ранних документированных механизированных устройств для подбивки балласта было запатентовано в США Альбертом Колле в 1902 году. Переносной инструмент удерживался и направлялся рабочим, а его боёк приводился от внешнего двигателя через гибкий вал. В России в 1914 году на Московско-Казанской железной дороге профессор Е. И. Веденисов организовал подбивку шпал пневматическими шпалоподбойками ударного действия.

В 1922 году Корвилл Джексон получил в США патент на электрическую переносную шпалоподбойку, в которой подбивка осуществлялась серией вибрационных импульсов вместо ударов. К середине 1930-х годов пневматические и электрические шпалоподбойки уже рассматривались в железнодорожной учебной литературе как отдельные виды путевой техники. В учебном пособии П. С. Дурново «Путевые машины и механизмы» 1934 года им посвящены отдельные подразделы.

В СССР электрические вибрационные шпалоподбойки применялись уже в довоенный период. В 1941 году описывалась разработанная Управлением путевого хозяйства НКПС совместно с Научно-исследовательским институтом пути электрическая шпалоподбойка с электродвигателем мощностью 500 Вт, эксцентрично установленным грузом и амортизированной рукояткой; в публикации отмечалось, что разработанный комплекс электрического путевого инструмента уже выпускался заводами НКПС.

К 1949 году существовала вибрационная электрическая шпалоподбойка ЭШП-1 завода «Ревтруд»: в этом году Министерство путей сообщения СССР, Главное управление путевого хозяйства и Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта издали специальную инструкцию по её эксплуатации и уходу. В 1952 году серийный выпуск ЭШП-1 был освоен Калужским заводом транспортного машиностроения.

В том же 1952 году конструкторская группа М. А. Плохоцкого по предложению В. А. Алешина создала электрошпалоподбойку ЭШП-3, а в 1956 году начался серийный выпуск ЭШП-6.

Применение Электрические вибрационные шпалоподбойки применяют для уплотнения балласта при устранении просадок, перекосов и других дефектов положения пути, а также при работах, связанных с ремонтом и заменой отдельных шпал. Нормами ОАО «РЖД» 2017 года предусмотрена, в частности, подбивка деревянных и железобетонных шпал электрошпалоподбойками ЭШП-9 при исправлении просадок и перекосов пути; питание инструмента при таких работах осуществляется от передвижной электростанции.

Устройство и принцип действия Электрическая вибрационная шпалоподбойка представляет собой переносной вибрационный механизм. Основу его привода составляет электродвигатель с дебалансом. В конструкции ЭШП-9М3, например, выделяются вибратор, подбивочное полотно, амортизирующая рамка, рукоятка и выключатель с питающим кабелем и кабельной вилкой; приводом вибратора служит трёхфазный асинхронный электродвигатель.

При вращении дебаланса, закреплённого на валу электродвигателя, возникает неуравновешенная центробежная сила инерции. Под её действием корпус шпалоподбойки совершает вынужденные колебания с частотой, соответствующей частоте вращения дебаланса. Колебания передаются подбивочному полотну, а через него – балласту. При взаимодействии полотна с балластом наряду с вибрацией возникают периодические ударные импульсы. Вибрация уменьшает внутреннее трение между частицами балласта, повышает их подвижность и способствует заполнению пустот и более плотной укладке частиц под шпалой.

Подбивочное полотно располагается в плоскости действия вынуждающей силы дебаланса, что способствует его заглублению и более эффективной передаче колебаний балласту. Одновременно часть вибрации передаётся на рукоятки инструмента, поэтому в конструкции применяются виброизолирующие элементы. В ЭШП-9М3 амортизирующая рамка соединена с вибратором прорезиненными ремнями и резинометаллическими амортизаторами, а рукоятка имеет дополнительный упругий элемент.

Одним из направлений совершенствования электрошпалоподбоек стало применение высокочастотного электропривода. ЭШП-8, конструктивно близкая к ЭШП-9М, оснащалась электродвигателем повышенной частоты 200 Гц. По данным учебного пособия Украинской государственной академии железнодорожного транспорта, это позволяло уменьшить необходимое усилие на рукоятке и вибрационное воздействие на монтёра пути, а производительность ЭШП-8 была приблизительно на 20 % выше, чем у ЭШП-9М.

Технические характеристики Технические характеристики электрошпалоподбоек зависят от модели и её исполнения. В пособии В. Б. Каменского 1992 года для ЭШП-6, ЭШП-7 и ЭШП-9 приведены следующие данные:

+ Некоторые технические характеристики электрошпалоподбоек Показатель ЭШП-6 ЭШП-7 ЭШП-9 Напряжение питания, В 220 220 220 Номинальная мощность электродвигателя, кВт 0,25 0,25 0,37 Габаритные размеры, мм 980 × 180 × 660 980 × 180 × 660 1025 × 200 × 575 Масса, кг 23 20,5 19

В более позднем учебнике 2002 года для ЭШП-9 приведены несколько иные характеристики – номинальная мощность 0,52 кВт и масса 19,8 кг; для ЭШП-9М2 и ЭШП-9М3 указаны мощность 0,55 кВт и масса 18,5 кг. Частоту питающего электрического тока следует отличать от частоты механических колебаний шпалоподбойки: частота вынужденных колебаний корпуса определяется частотой вращения дебаланса.

Примечания

Литература

Категория:Путевой инструмент