УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАВИНЧИВАНИЯ ШУРУПОВ РЕЛЬСОВЫХ СКРЕПЛЕНИЙ ТИПА ЖБР-65Ш
SCREWING DEVICE FOR RAIL CONNECTION OF ZHBR-65SH

Изобретение относится к механизации работ в путевом хозяйстве железнодорожного транспорта и может быть использовано при сборке путевой решетки железнодорожного пути с железобетонными шпалами со скреплениями, использующими шурупы.
Известны устройства для отвинчивания и завинчивания гаек закладных болтов рельсового скрепления (например, а.с. СССР 787541, М. кл. Е01В 29/28. Машина для отворачивания и заворачивания гаек рельсового скрепления железнодорожного пути; а.с. СССР 1081256, М. кл. Е01В 29/28. Устройство для отвертывания гаек закладных болтов шпальной решетки), содержащие гайковерты, смонтированные на портальной раме самоходного экипажа или стационарно установленной портальной раме. В первом случае устройство перемещается над путевой решетки, во втором случае устройство стационарно, а под ним перемещаются элементы путевой решетки. Шпиндели гайковертов смонтированы с возможностью горизонтального и вертикального перемещения для возможности взаимодействия их торцевых ключей с гайками закладных болтов. В обоих случаях устройство снабжено приспособлениями для точной наводки торцовых ключей на гайки. Однако выполнение торцового ключа с профильным гнездом затрудняет процесс надевания (замыкания) его на гайку, так как требуется совместить грани ключа с гранями гайки, что вызывает еще большие затруднения в многошпиндельных гайковертах.
Известно «Устройство для отворачивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления» (а.с. СССР 1059044, М. кл. Е01В 29/28), содержащее смонтированные на портальной раме гайковерты с торцовыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них посредством силовых цилиндров. Устройства снабжены приспособлениями для точной наводки торцовых ключей на гайки. Однако торцовой ключ с профильным (по граням гайки) гнездом невозможно посадить на гайку в не вращающемся состоянии, поэтому посадку осуществляют при вращении шпинделя, что приводит к порче граней гайки и быстрому износу ключей.
Известно «Устройство для отвинчивания и завинчивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления» (патент РФ 2043451, МКИ Е01В 29/28), позволяющее надевание ключа на гайку или головку болта при не вращающемся шпинделе (принято за прототип). Устройство содержит смонтированные на портальной раме гайковерты с торцовыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них силовыми цилиндрами и включающими в себя корпуса, на торцовой поверхности каждого из которых равномерно по окружности имеются гнезда, в которых установлены подпружиненные цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с толкателями, и конус-ловитель. Для шестигранной гайки головки болта в корпусе ключа содержится восемь или десять роликов. Ролики, попавшие на торцовую поверхность гайки, утапливаются в гнездах корпуса ключа, однако как минимум два противоположно располагаемых ролика не утапливаются и при вращении шпинделя завинчивают гайку, болт или шуруп за головку.
Недостатком указанных ключей при работе с рельсовым скреплением типа ЖБР - 65Ш является то обстоятельство, что шуруп, вставленный в гнездо залитой в шпале резьбовой втулки (дюбеля), может иметь значительные отклонения от вертикали, такие, что превышает размер конуса-ловителя. Поэтому на практике приходится, вручную завинчивать шуруп на несколько оборотов так, чтобы резьба шурупа совпала с резьбой втулки (Технические указания на сборку, укладку и эксплуатацию пути с бесподкладочным рельсовым скреплением ЖБР - 65Ш на железобетонных шпалах ЦПТ 82/3, 2004, п.2.4 - приложение А). Увеличение диаметра конуса-ловителя при сохранении угла конусности, обеспечивающим постановку шурупа в вертикальное положение, конструктивно невозможно, так как при этом требуется увеличить высоту конусности и, следовательно, ролики ключа будут взаимодействовать с небольшой по высоте поверхностью шестигранной головки шурупа, из-за того, что нижняя плоскость конуса-ловителя должна быть выше нижней плоскости головки шурупа.
Техническим результатом предлагаемого устройства является возможность надевания ключа на шестигранную головку шурупа независимо от его отклонения от вертикали после посадки шурупа в резьбовое отверстие втулки (дюбеля) в шпале, обеспечивающее исключение начального завинчивания шурупа вручную до совпадения резьбы шурупа с резьбой втулки для постановки шурупа в вертикальное положение с последующим завинчиванием шурупа до требуемого крутящего момента, что гарантирует нормальную работу устройства, ведет к повышению производительности и эффективности работы.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для завинчивания шурупов рельсовых скреплений типа ЖБР - 65Ш, содержащем смонтированные на портальной раме гайковерты, каждый из которых имеет торцовый ключ, установленный на шпинделе с возможностью перемещения вдоль него посредством силового цилиндра и включающий в себя корпус, на торцевой поверхности которого равномерно по окружности имеются гнезда, в которых установлены цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с толкателями, и конус-ловитель, а каждый гайковерт снабжен дополнительно подпружиненной втулкой-ловителем, сопряженной с конусом-ловителем по его наружной поверхности и установленной с возможностью вертикального перемещения, кроме того в нижней части на внутренней поверхности втулки-ловителя выполнена конусная расточка, меньший диаметр которой равен наружному диаметру конуса-ловителя, при этом сопряженные поверхности конуса-ловителя и втулки-ловителя выполнены коническими.
Наличие конусной поверхности увеличенного диаметра втулки-ловителя позволяет улавливать и устанавливать вертикально шуруп при его первоначальном даже сравнительно большом отклонении от вертикали, после чего на шестигранную головку шурупа надевается ключ и включается вращение. Посадка подпружиненной втулки-ловителя на конус-ловитель с помощью конической поверхности и возможность ее вертикального перемещения позволяет при соприкосновении втулки-ловителя с шайбой скрепления втулке приподняться относительно конуса-ловителя, в результате, нарушается контакт конических поверхностей и прекращается вращение втулки-ловителя в последней фазе завинчивания, что обеспечивает завинчивание шурупа до требуемого крутящего момента.
Предлагаемое устройство для завинчивания шурупов рельсовых скреплений типа ЖБР - 65Ш иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид с торца, причем его разновидности слева и справа от оси симметрии, выполненные в виде передвижного и стационарного.
На фиг.2 - продольный разрез ключа в исходном (поднятом) положении ключа и возможное отклоненное положение шурупа.
На фиг.3 - продольный разрез ключа в завершающей стадии завинчивания шурупа.
Устройство содержит портальную раму 1, охватывающую путевую решетку 2 железнодорожного пути с рельсовыми скреплениями типа ЖБР - 65Ш, над которой происходят операции по сборке. На фиг.1 слева от оси симметрии портальная рама 1 изображена с ходовыми колесами 3 для перемещения по рельсам 4 объемлющего пути вдоль покоящейся путевой решетки 2, размещенной, например, на рельсах 5 стендового пути. Справа от оси симметрии портальная рама 1 изображена установленной стационарно, звенья путевой решетки 2 уложены на тележки 6 с ходовыми колесами 7 для перемещения по рельсовому пути 8. Возможен также вариант размещения рамы 1 на колесах, передвигающихся по собираемому пути (не показан). На портальной раме 1 устройства над каждой рельсовой нитью путевой решетки 2 расположены двухшпиндельные гайковерты 9. На оба шпинделя 10 каждого гайковерта 9 (фиг.2) установлена подшипниковая обойма 11, подвижная вдоль шлицевой части шпинделя 10 за счет силового цилиндра 12 и подвижной втулки 13, к которой присоединен корпус 14 торцового ключа. На торцовой поверхности корпуса 14 выполнены равномерно расположенные по окружности гнезда, в которых размещены цилиндрические ролики 15 и толкатели 16. Для возможности взаимодействия с гранями шестигранной головки шурупа 17, при любом его положении, в корпусе 14 размещено восемь роликов 15. При этом диаметр вписанной окружности по внутренним точкам роликов 15 несколько больше размера под "ключ" шестигранной головки шурупа 17, но меньше диаметра описанной окружности. Для удержания роликов 15 от выпадения на корпусе 14 закреплена втулка с конусом-ловителем 18. Над толкателями 16 размещен фланец 19, имеющий возможность взаимодействия с толкателями 16 и со шпинделем 10. С конусом-ловителем 18, по его наружной поверхности, сопряжена втулка-ловитель 20. Поверхности сопряжения конуса-ловителя 18 и втулки-ловителя 20 выполнены коническими. Втулка-ловитель 20 установлена с возможностью вертикального перемещения вдоль сопрягаемой поверхности и подпружинена пружиной 21. В нижней части втулки-ловителя 20, на ее внутренней поверхности, выполнена конусная расточка 22, таким образом, чтобы ее меньший диаметр был равен наружному диаметру конуса-ловителя 18. В исходном положении втулки-ловителя 20 ее конусная расточка 22 является как бы продолжением конуса-ловителя 18.
Устройство работает следующим образом.
Гайковерты 9 устройства устанавливаются над очередной шпалой при периодическом перемещении устройства над неподвижной решеткой 2 или при периодическом перемещении решетки 2, размещенной на тележке 6. После установки торцового ключа над шурупом 17 ходом вниз подвижной обоймы 11, втулки 13 с корпусом 14, посредством силового цилиндра 12, вдоль шлицевой части шпинделя 10 торцовый ключ центрирует отклоненный шуруп 17 нижним конусом 22 втулки-ловителя 20, удерживаемой от подъема пружиной 21, и конусом-ловителем 18. В результате головка шурупа 17 попадает во внутреннюю полость корпуса 14 и утапливает в гнездах те ролики 15, которые попали на ее торцевую плоскость. Остальные ролики 15 остаются в исходном положении. При восьми роликах 15, в не зависимости от положения головки шурупа 17, гарантируется контакт как минимум двух роликов с противоположными гранями шестигранника головки шурупа 17, через которые и передается крутящий момент гайковерта 9, включаемого после выполнения этой операции. В конце операции завинчивания втулка-ловитель 20, вращающаяся вместе с ключом, нижней поверхностью упирается в шайбу скрепления (фиг.3), приподнимается относительно конуса-ловителя 18 по конической поверхности сопряжения, преодолевая сопротивление пружины 21 и, потеряв контакт с конусной поверхностью конуса-ловителя 18, прекращает вращение, что позволяет довернуть до контакта с шайбой головку шурупа 17 и обеспечивает завинчивание шурупа 17 до требуемого крутящего момента. При достижении требуемого крутящего момента гайковерт 9 выключается, силовой цилиндр 12 переключается на подъем, при котором втулка-ловитель 20 пружиной 21 возвращается в исходное положение, на посадочное конусное место. В конечной фазе подъема ключа опускаются утопленные ролики 15 через толкатель 16 с помощью фланца 19, взаимодействующего с торцом шпинделя 10.
Наличие конусной поверхности 22 увеличенного диаметра подпружиненной втулки-ловителя 20 позволяет улавливать и устанавливать вертикально шуруп 17 при его первоначальном даже сравнительно большом отклонении от вертикали с последующим захватом шестигранной головки шурупа 17 ключом для его завинчивания до требуемого крутящего момента, что гарантирует нормальную работу устройства, ведет к повышению производительности и эффективности работы.