УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ

Устройство предназначено для механической обработки рельсов на месте их укладки и может быть использовано при восстановительном ремонте рельсового пути и устранения механических дефектов посредством зачистки после сварки и наплавки.
Известно устройство для шлифования профиля головки рельса, содержащее шлифовальное устройство, состоящее из рамы, движущейся по одному рельсу железнодорожного пути, на которой закреплены абразивный круг, его привод и механизм подачи копировального устройства и копировальных роликов, при этом копировальное устройство закреплено на раме и включает в себя корпус с расположенными в нем фиксатором угла поворота по точкам перехода профиля головки рельса и эксцентриковым зажимом, через который проходит направляющая дуга, выполненная с отверстиями для упомянутого фиксатора, используемого в промежутках между упомянутыми отверстиями, и неподвижно соединенная с рукояткой и через нее с введенным в устройство ограничителем горизонтального перемещения, выполненным в виде реборд, с которым шарнирно соединены рама и копировальное устройство, имеющие возможность поворота относительно указанного ограничителя, при этом упомянутые копировальные ролики имеют бочкообразную форму и угловые наклоны, а упомянутый механизм подачи выполнен с нониусом (см. патент РФ на изобретение №2220250, МПК: Е01В 31/17).
Существенным недостатком устройства является то, что в процессе шлифования сварного шва рабочий перемещает устройство на опорных роликах по рельсу, снимая припуск с обрабатываемой поверхности, при этом абразивный круг опирается на сварной шов и ролики теряют контакт с поверхностью катания головки рельса. Нарушается устойчивость оборудования на обрабатываемой поверхности. Это приводит к снижению качества обработки поверхности головки рельса.
Известно устройство для шлифования рельсовых путей содержащее тележку, смонтированную на роликах с возможностью перемещения по рельсовому пути, с закрепленными на ней вертикальными стойками с рукоятями и направляющими пластинами, в которых с возможностью вертикального перемещения размещена шлифовальная головка с абразивным инструментом и приводом вращения, механизм вертикального перемещения шлифовальной головки и средство фиксации шлифовальной головки в рабочем положении (см. патент РФ №39139, МПК Е01В 31/17).
Недостатками устройства является отсутствие контроля усилия прижатия абразивного инструмента к обрабатываемой поверхности рельса. В процессе шлифования сварного шва абразивный круг опирается на него и ролики теряют контакт с поверхностью катания головки рельса. В этот момент теряется устойчивость шлифовального устройства. Такое избыточное усилие, прилагаемое к абразивному инструменту, может привести к снижению качества обрабатываемой поверхности катания головки рельса, повышению ее шероховатости и возникновению дефектов в виде прижогов. В связи с чем снижаются трещиностойкость, усталостная прочность и износостойкость поверхности катания.
Техническая задача заявляемого решения состоит в повышении качества обработки поверхности головки рельса, при одновременном увеличении продолжительности службы абразивного инструмента, за счет снижения максимальной силы резания и возможности регулирования величины усилия прижатия абразивного инструмента к обрабатываемой поверхности.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для шлифования рельсовых путей, содержащее тележку, смонтированную на роликах с возможностью перемещения по рельсовому пути, с закрепленными на ней вертикальными стойками с рукоятями и направляющими пластинами, в которых с возможностью вертикального перемещения размещена шлифовальная головка с абразивным инструментом и приводом вращения, механизм вертикального перемещения шлифовальной головки и средство фиксации шлифовальной головки в рабочем положении, оно снабжено, закрепленным на раме шлифовальной головки, блоком регулировки силы прижатия абразивного инструмента и механизмом его перемещения, при этом блок регулировки выполнен в виде установленной в корпусе регулируемой пружины сжатия, торцы которой оперты в подшипниковые узлы, через которые пропущен вал привода вращения абразивного инструмента.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства.
Устройство для шлифования рельсовых путей содержит тележку 1, смонтированную на опорных роликах 2, на которой закреплены вертикальные стойки 3 с направляющими 4 и рукоятями 5 для перемещения по рельсам (не показаны), выполненную в виде пространственной рамы шлифовальную головку 6, установленную с возможностью вертикального перемещения в направляющих 4 посредством механизма, выполненного в виде ходового винта 7 с рукоятью вращения и средством фиксации 8 рабочего положения шлифовальной головки 6. На раме шлифовальной головки 6 размещены привод вращения 9, абразивного инструмента 10, подключенный к источнику электроэнергии (не показан) и блок регулировки силы прижатия 11. Блок регулировки силы прижатия 11 содержит корпус (не показан), с закрепленными в нем опорными подшипниковыми узлами 12, в которых размещен вал 13 привода абразивного инструмента 10, соосно с которым установлена цилиндрическая пружина сжатия 14, при этом ее торцы упираются в подшипниковые узлы 12, винтовые механизмы 15 с тягами 16 и направляющими 17, посредством которых блок 11 закреплен на раме шлифовальной головки 6 с возможностью вертикального перемещения. Вал 13 привода абразивного инструмента 10 выполнен с возможностью изменения длины посредством шлицевого соединения.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Перед началом производства работ по шлифованию сварного рельсового стыка в зависимости от типа обрабатываемых рельсов, применяемого способа сварки и других условий оператором посредством блока регулировки силы прижатия 11 задается максимальное усилие, с которым абразивный инструмент прижимается к обрабатываемой поверхности. Для этого оператор вращает винтовые механизмы 15, тяги 16 перемещаются в направляющих 17 и расстояние между подшипниковыми узлами 12 изменяется вдоль оси вала 13 (он тоже изменяет свою длину в шлицевом соединении). Пружина 14 сжимается, происходит ее предварительное напряжение, обеспечивая при этом необходимую силу прижатия абразивного инструмента 10 к обрабатываемой поверхности, и расчетную величину съема металла. Устройство устанавливается на рельсовый путь на опорные ролики 2 в рабочее положение по выбранной поверхности шлифования. Вращением рукояти ходового винта 7 осуществляется подвод шлифовальной головки 6 к рельсу. Устанавливается и фиксируется необходимый технологический зазор между абразивным инструментом 10 и обрабатываемым участком рельсового пути. Благодаря средству фиксации 8 это положение инструмента остается неизменным в процессе работы устройства. Включается привод вращения 9 абразивного инструмента 10. Оператор посредством опорных роликов 2 перемещает устройство по рельсам вручную с помощью обрезиненных рукоятей 5. Технологический зазор обеспечивает возможность удаления только выступающего излишнего металла на обрабатываемой поверхности. При поступательном перемещении тележки 1 вдоль рельса абразивный инструмент 10 контактирует с неровностями на обрабатываемой поверхности, происходит ее выравнивание. Так как абразивный инструмент 10 в один проход не может полностью выровнять поверхность, то при контакте происходит его отталкивание от неровностей, в этот момент включается в работу блок регулировки силы прижатия 11. Тяги 16 перемещаясь в направляющих 17, компенсируют воздействие больших неровностей на обрабатываемой поверхности, при этом предварительно напряженная пружина 14 дополнительно сжимается, амортизируя ударное воздействие неровностей на абразивный инструмент 10. Происходит огибание абразивным инструментом 10 рельефа обрабатываемой поверхности с одновременным ее выравниванием, при этом не происходит подъема опорных роликов 2 над поверхностью катания. Удаляется металл сварного шва без превышения заданного усилия прижатия, ударная нагрузка от взаимодействия поверхностей абразивного инструмента и рельса нивелируется, контакт между поверхностью рельсов и опорными роликами 2 не прерывается. Так в процессе шлифования наибольшее усилие будет на наиболее выступающей поверхности сварного шва и будет уменьшаться в процессе выравнивания поверхности. Оператор производит цикличные перемещения устройства в прямом и обратном направлениях, происходит повторный съем металла сварного шва, пока не прекратится контакт между поверхностью рельса и абразивным инструментом 10. По завершении цикла обработки металла устройство останавливается, выключается привод вращения 9 и производится перенастройка технологического зазора посредством рукояти ходового винта 7. Включается привод вращения 9 абразивного инструмента 10. Оператор продолжает посредством опорных роликов 2 перемещать устройство по рельсам вручную с помощью обрезиненных рукоятей 5. Данная операция повторяется до тех пор, пока обрабатываемая поверхность не будет выровнена.
Введение в устройство для шлифования рельсовых путей блока регулировки силы прижатия позволяет задавать и контролировать усилие взаимодействия абразивного инструмента и обрабатываемой поверхности, при этом максимальное усилие прижатия не будет превышено, но будет обеспечиваться процесс шлифования. Наибольшее усилие прижатия, а следовательно, и большее удаление металла будет на наиболее выступающей поверхности сварного шва с выравниванием геометрии поверхности. Ударная нагрузка от взаимодействия рабочих поверхностей нивелируется, контакт между поверхностью рельсов и опорными роликами не прерывается, сохраняется требуемая степень шероховатости, без неровностей и прижогов на поверхности головки рельсов. Следовательно, обеспечивается повышение качества обработки поверхности головки рельса, при одновременном увеличении продолжительности службы абразивного инструмента.