ПЕРЕДВИЖНОЙ СТАНОК ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПЯТНИКОВ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Полезная модель относится к ремонту подвижного железнодорожного состава, а точнее к приспособлениям для механической обработки пятников грузовых вагонов.
Все грузовые вагоны имеют, расположенную на их днище продольную, так называемую «хребтовую» балку, снабженную на каждом конце пятником, посредством которых он соединен со своими поворотными тележками. Пятник представляет собой цилиндрическую деталь с центральным отверстием. Он контактирует с подпятником поворотной тележки посредством горизонтальной (опорной) и цилиндрическими (упорной и центрирующими) поверхностями, которые подлежат ремонту.
За аналог принято переносное устройство для обработки направляющих станины содержащее инструментальную головку, подвижно установленную через ползунки на каретке, которая имеет возможность перемещения за счет домкрата по направляющим. Каретка снабжена роликами, регулируемыми эксцентриками. Направляющие закреплены на регулируемом звене, связующем их относительно двух кронштейнов, имеющих дистанционные компенсаторы. (см. RU №2060142 «Переносное устройство для обработки направляющих станины», МПК В24В 23/08, 20.05.96)»
Известен также передвижной станок для механической обработки нижних поверхностей крупногабаритных изделий, в состав, которого входят такие конструктивные элементы как, инструментальный орган установленный на каретке, которая в свою очередь связана с модулем базирования. Также имеется тележка с блоком подвески на, которую опирается модуль базирования, с установленными на нем захватами. (см. RU №2325291 «Передвижной станок для механической обработки нижних поверхностей крупногабаритных изделий», МПК В60S 5/00, 2006 г.).
Недостатки известных устройств заключаются в том, что невозможно производить снятие фаски на стыке опорной и упорной поверхности пятника, что не отвечает требованиям чертежной размерам документации.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей станка для механической обработки пятника, обеспечение соответствия пятника всем заданным геометрическим параметрам.
Поставленная задача решается в известном передвижном станке для обработки пятников грузовых вагонов содержащем инструментальный орган, закрепленный на имеющей возможность перемещения каретке, модуль базирования, компенсаторы, линейный двигатель и суппорт, соединенные между собой, кроме того станок содержит тележку и блок подвески, которые соединены между собой и суппортом приводом вращательно-поступательного перемещения, соединенным с кареткой и модулем базирования, который имеет соединенные с ним несколько захватов, линейных двигателей, выполненными реверсивными, несколько регуляторов усилий, соединенными с суппортом, при этом компенсаторы выполнены двухпозиционными и соединены с захватами и регуляторами усилий, согласно заявляемому техническому решению, инструментальный орган снабжен радиусными фрезами для снятия фаски на стыке опорной и упорной поверхности пятника, причем длина фрез и их конфигурация соответствует высоте упорной поверхности и заданным геометрическим параметрам пятника.
Заявляемая совокупность признаков позволяет производить механическую обработку в полном соответствии с чертежными требованиями.
Полезная модель поясняется кинематической схемой станка.
Станок имеет инструментальный орган 1 закрепленный на каретке 2. Каретка 2 подвижно установлена на модуле базирования, верхняя пластина 3 которого имеет рычажные захваты 4 для фиксации станка. При этом станок имеет подвижный суппорт 5, который соединен с тележкой 6.
Каретка 2 имеет резьбовое кольцо 7, которое взаимодействует с модулем базирования посредством пустотелой опоры 8, выполненной в виде направляющего цилиндра, имеющего внутреннюю резьбу. При этом взаимное линейное перемещение каретки 2 и резьбового кольца 8 ограничено. Резьбовое кольцо 8 кинематически соединено с приводом вращательно-поступательного перемещения, имеющим стопорный механизм (условно не показаны). Упомянутая пустотелая опора 8 жестко закреплена к верхней пластине 3 в средней части модуля базирования, так что оси внутренней резьбы и направляющего цилиндра перпендикулярны ей. На наружных поверхностях пустотелой опоры 8 вдоль ее оси закреплены линейные приводы. Статоры линейных приводов выполнены, например, в виде гаек 9, а роторы 10 выполнены пустотелыми и снабжены наружной резьбой. При этом резьбовые роторы 10 соединены с суппортом 5 с возможностью реверсивного вращения (схема реверса условно не показана). Суппорт 5 снабжен механизмом распределения усилий, который имеет двуплечий рычаг 11, шарнирно закрепленный к его середине, и, пропущенные через полости резьбовых роторов 10, стержни 12, соединенные шарнирно нижними концами с двуплечим рычагом 11. К другим (верхним) концам стержней 12 прикреплены наконечники 13, размещенные внутри корпусов 14 двухпозиционных компенсаторов. Наконечники 13, выполненные, например, в виде дисков, имеют возможность периодического контакта с ограничителями 15, которые выполнены, например, в виде втулок и закреплены на открытом торце в нижней части корпусов 14 двухпозиционных компенсаторов. Свободный ход наконечников 13 выбран соизмеримым с величинами смещения концов захватов 4 и суппорта 5. Противоположная верхняя часть - закрытый торец корпуса 14 каждого линейного двухпозиционного компенсатора присоединен к тягам 16.
Вторые концы тяг 16 через тяговые шарниры 17 прикреплены к захватам 4. Захваты 4 выполнены в виде одноплечих рычагов и закреплены при помощи концевых шарниров 18. Между захватами 4 и верхней пластиной 3 модуля базирования на участке, ограниченном тяговым 17 и концевым 18 шарнирами установлены пружины сжатия 19. Блок подвески представлен несколькими пружинами сжатия 20, одни концы, которых закреплены на тележке 6, а другие на суппорте 5. Инструментальный орган 1 содержит несколько обрабатывающих инструментов.
- для обработки опорной поверхности - торцевые фрезы.
- для обработки упорной поверхности - торцевые фрезы.
- для снятия фаски - радиусные фрезы.
- для обработки шкворневого отверстия - расточная головка.
Все обрабатывающие инструменты должны иметь один привод (условно не показан). Также имеется привод вращения инструментального органа 1 (условно не показан).
Передвижной станок для обработки пятников грузовых вагонов работает следующим образом.
Перед обработкой вагон закрепляют на опоры. Высота опор выбрана постоянной. Габарит станка выбран с учетом горизонтального перемещения под изделием, то есть, его высота должна быть меньше расстояния между уровнем его перемещения и нижней поверхностью изделия (то есть, полок хребтовой балки вагона). Из-под вагона, в частности, удаляют его поворотные тележки. Станок устанавливают таким образом, чтобы центр инструментального органа 1 был совмещен с участком обработки, в частности, с отверстием пятника. В исходном положении инструментальный орган 1 с кареткой 2 установлены ниже верхней пластины 3 модуля базирования. Модуль базирования расположен вблизи суппорта 5, то есть, линейные приводы имеют минимальную длину (их статоры 9 охватывают нижние концы роторов 10). Под действием пружин 19, концы захватов 4 выступают над верхней пластиной 3 модуля базирования.
Перед любой операцией обработки станок монтируют (закрепляют) на изделии (вагоне) следующим образом. Включают линейные приводы для вращения роторов 10 так, чтобы смещать за счет резьбы модуль базирования вверх при неподвижном суппорте 5. Смещение модуля базирования при неподвижном суппорте обеспечено наличием свободного хода, предусмотренного в конструкции линейных двухпозиционных компенсаторов. Первоначально смещение модуля базирования вызывает некоторое уменьшение свободного хода двухпозиционных компенсаторов до тех пор, пока верхняя пластина 3 не вступит в контакт с элементами фиксации станка на изделии, в частности, с нижними сторонами полок хребтовой балки. Поскольку расстояние между наконечниками 13 и ограничителями 15 в двухпозиционных компенсаторах выбрано соизмеримым с величиной хода модуля базирования вверх, то после контакта верхней пластины 3 с полками хребтовой балки, происходит их соприкосновение. Свободный ход в двухпозиционных компенсаторах исчезает.
Затем при продолжении вращения в том же направлении роторов 10, суппорт 5 начинает, перемещается вниз, сжимая пружины 20 блока подвески, а модуль базирования остается неподвижным в верхнем положении. Теперь вместе с суппортом 5 смещаются вниз корпуса 14 двухпозиционных компенсаторов и тяги 16, а захваты 4, бывшие ранее над полками хребтовой балки, поворачиваются вокруг концевых шарниров 18, сжимают пружины 19 и автоматически прижимаются к другим сторонам (верхним) полок. Возможные разница настройки величин свободного хода или начальная неравномерность зазоров между упорами и хребтовой балкой при размещении станка под изделием ликвидируются механизмом распределения усилий, путем отклонения двуплечего рычага 11, зависимого от разновременного действия стержней 12, тяг 16 и захватов 4.
После того, как станок будет сочленен с изделием, реверсивные линейные приводы отключают. Затем включают привод вращательно-поступательного перемещения резьбового кольца 8. Подъем инструментального органа 1 происходит до тех пор, пока обрабатывающие инструменты не вступят в контакт с соответствующими поверхностями. Обработку допускается выполнять при периодическом включении привода инструментального органа 1 и каретки 2. После обработки станок следует демонтировать (отсоединить) от изделия. Их расчленяют включением реверса линейного привода, то есть, на вращение резьбовых роторов 10 в обратную сторону. Суппорт 5 поднимается под действием пружин 20, а потом под действием пружин 19 захваты 4 отходят от полок хребтовой балки. Отсоединенный автоматически модуль базирования возвращается в исходное положение.
Размер обрабатывающих инструментов для обработки опорной поверхности выбирают равным радиусу пятника. Длину фрезы для обработки упорной поверхности выбирают равной высоте упорной поверхности. Конфигурацию фрезы для снятия фаски выбирают таким образом, чтобы после обработки пятник имел требуемый размер. После завершения обработки всех поверхностей пятника, модуль базирования возвращают в исходное положение и перемещают за пределы изделия.
Снабжение инструментального органа дополнительными радиусными фрезами для снятия фаски на стыке упорной и опорной поверхности позволяет выполнить все требования чертежной документации и обеспечить увеличение ресурса их службы.