Wymiennik krawatowy
Wymiennik spoiwa (znany również jako TKO dla Tie K nock Out lub przez różne kombinacje wymiennika spoiwa , ekstraktora , zamiennika lub wkładarki ) to samobieżny pojazd do utrzymania torów kolejowych, który usuwa stare podkłady kolejowe ( znane również jako podkłady) z torów i wstawia nowe. Wykorzystując siłę mechaniczną i hydrauliczną, narzędzie do wyciągania/wprowadzania opasek może wymieniać opaskę znacznie szybciej iz większą precyzją, niż jest to możliwe ręcznie.
TKO różni się od pociągu do odnawiania torów , znacznie bardziej złożonej maszyny, która zastępuje jednocześnie całe szyny i podkłady.
Historia
Chociaż drewniane podkłady kolejowe są traktowane środkami konserwującymi, takimi jak kreozot , aby były odporne na rozkład, nie są one wieczne i należy je wymieniać co 20 do 40 lat, w zależności od czynników, takich jak klimat i rodzaj użytego drewna. W szczególnie wilgotnym klimacie wymiana musi odbywać się częściej, ponieważ opaski gniją szybciej. Krawaty mogą również wymagać wymiany niezależnie od wieku po wykolejeniu, wypłukaniu lub innych zdarzeniach, które powodują uszkodzenie krawata.
We wczesnych latach kolei krawaty trzeba było zakładać i zdejmować ręcznie, przy użyciu narzędzi takich jak szczypce do krawatów. Drewniane podkłady kolejowe, ważące ponad 100 funtów każdy, wymagały dużej siły mięśni do przesunięcia. Pracownicy torowiska musieliby również wykopać podkłady z podsypki, aby je uwolnić, zanim będzie można je usunąć, oraz podnieść szyny za pomocą dużych podnośników torowych. Ilość wymaganej pracy sprawiła, że wymiana krawata była powolna. Tylko jedna mila torów obejmuje 3249 drewnianych podkładów kolejowych, a typowa linia kolejowa będzie musiała co roku wymieniać około 2 do 4 procent podkładów. Na przykład kolej podmiejska Metra utrzymuje około 400 mil torów, co przekłada się na od 30 000 do 50 000 podkładów wymagających wymiany rocznie.
W obliczu konieczności wymiany dziesiątek, a nawet setek tysięcy podkładów na swoich sieciach wzdłuż setek lub tysięcy kilometrów torów każdego roku, w XX wieku koleje zdały sobie sprawę, że mogą zaoszczędzić czas i pieniądze (i złamane plecy pracowników), rozwijając maszyn, które mogłyby zmechanizować proces wymiany wiązań. Eliminując potrzebę używania narzędzi ręcznych i łopaty, napędzany olejem napędowym ściągacz/wprowadzacz do ściągów pozwala tylko jednemu mężczyźnie lub kobiecie zrobić w ciągu kilku minut to, co kiedyś wymagało godziny dla całej załogi sekcji pracującej ręcznie.
Obecnie, podczas gdy pracownicy torowiska mogą nadal wykonywać drobne prace związane z ręczną wymianą wiązań, każda znacząca wymiana wiązań wymaga usług ściągacza / wkładania wiązania, aby skrócić czas, w którym gąsienice muszą być wyłączone z eksploatacji w celu konserwacji. Pod kontrolą wykwalifikowanego operatora można wymienić aż siedem opasek na minutę, co jest szybkością znacznie przewyższającą to, co można osiągnąć pracą ręczną. Ekipa torowa korzystająca z TKO może codziennie wymienić nawet 1000 wiązań. Ekstraktory/wkładki do opasek są niezbędne do wymiany opasek betonowych, które mogą ważyć nawet 500 funtów, co uniemożliwia ich ręczne przenoszenie.
Projekt
Typowe TKO ma dwa kluczowe elementy: ramię do chwytania i manipulowania wiązaniami oraz zaciski, które można opuścić, aby chwycić i podnieść tory. Większość maszyn ma tylko jedno ramię, które może pracować tylko po tej stronie pojazdu, na której jest zainstalowane (w przypadku większości pojazdów jest to prawa strona). W przypadku jednego ramienia wszystkie wyciągnięte podkłady muszą zostać odłożone po jednej stronie torów, a wszystkie nowe podkłady, które mają zostać włożone, również muszą zostać umieszczone po tej samej stronie. Bardziej wszechstronne narzędzia do wyciągania/wprowadzania opasek mają dwa ramiona, po jednym z każdej strony, co eliminuje to ograniczenie. Na maszynach z jednym ramieniem zwykle można zrekompensować ograniczenie tylko jednego ramienia za pomocą małej obrotnicy, która jest umieszczona pod gąsienicą i umożliwia obrót TKO o 180 stopni.
Wysięgnik, do którego przymocowane jest ramię, może obracać się o około 10 do 20 stopni od prostopadłości do gąsienic, a także może podnosić się o około 25 stopni w górę i 15 stopni w dół w stosunku do płaszczyzny gąsienic. Ta elastyczność jest potrzebna, aby upewnić się, że wszystkie opaski można chwycić, ponieważ mogą one nieco różnić się ustawieniem, zwłaszcza nowe opaski, które są pozostawione na sąsiednim korycie drogi, aby je włożyć.
Wyciągacze/wprowadzacze podkładów są zwykle przeznaczone do użytku z drewnianymi podkładami kolejowymi w Ameryce Północnej, z pewnymi wyjątkami. Różne chwytaki są instalowane na ramionach do użytku z cięższymi i mocniejszymi ściągami betonowymi. Do użytku ze specjalnymi dłuższymi cięgnami na zwrotnicach kolejowych istnieją również maszyny dedykowane.
Metoda operacji
Zanim narzędzie do wyciągania/wprowadzania opasek będzie mogło rozpocząć pracę, kolejarze muszą wykonać kilka zadań w celu przygotowania. Sprawdzą tor, na którym maszyna będzie działać, oznaczając uszkodzone opaski do usunięcia za pomocą farby w sprayu lub innej formy identyfikacji. Gdy ekipa torowa określi z grubsza, ile podkładów będzie wymagać wymiany, nowe podkłady zostaną dostarczone na ten obszar i ustawione przy torze za pomocą dźwigu kołowego . Po zakończeniu tego przygotowania pojawi się przyrząd do wyciągania/wprowadzania opasek, aby rozpocząć pracę.
Typowa osoba wprowadzająca opaskę wykorzystuje następujący proces wymiany opasek:
- Urządzenie do wyciągania/wprowadzania opasek przyjeżdża na miejsce i rozpoczyna pracę od identyfikacji opasek do usunięcia.
- Operator zatrzymuje pojazd w taki sposób, aby ramię znajdowało się bezpośrednio nad zdejmowanym cięgnem, a następnie upuszcza rolki, do których przymocowane są zaciski. Te zaciski chwytają szyny i lekko je podnoszą, aby ułatwić wyciąganie opaski. Rolki zazwyczaj pozostają opuszczone podczas pracy maszyny. Przed złapaniem krawata zaciski zostaną zaciągnięte.
- Operator opuszcza ramię na koniec wiązania i chwyta wiązanie. Następnie wyciąga ramię, które jest przymocowane do teleskopowego wysięgnika, w bok od toru, wyciągając krawat.
- Wciąż trzymając podkład, operator odłącza zaciski i przenosi maszynę w pobliskie miejsce, gdzie zdejmowany podkład odkłada na pobocze, skąd zostanie później usunięty w celu utylizacji.
- Operator przesuwa pojazd na nowy podkład, który został umieszczony przy torze.
- Za pomocą ramienia operator chwyta nową taśmę i przesuwa maszynę do miejsca, w którym usunięto starą taśmę.
- Po zatrzaśnięciu zacisków, w przeciwieństwie do tego, co miało miejsce w kroku 3, nowe ściągi są umieszczane pod szyną za ramię, a następnie zwalniane po odpowiednim ustawieniu.
- Poprzednie kroki są powtarzane dla każdego krawata wymagającego wymiany. Po zakończeniu narzędzie do wyciągania/wprowadzania opasek podnosi rolki i odjeżdża.
Na bardziej ruchliwych liniach, gdzie prace muszą być zakończone szybko, zostanie zastosowany inny proces w celu przyspieszenia wymiany podkładek. Jako część większego zespołu gąsienic zostaną użyte dwa ściągacze/wkładki ściągające. Pierwsza usunie wszystkie opaski do wymiany, a po niej pojawi się dźwig krawatowy, który podnosi stare opaski i zrzuca nowe. Za dźwigiem do ściągów drugi ściągacz/wprowadzacz ściągów zainstaluje wszystkie nowe ściągi.