Устройство для шлифования рельсов с электроприводом

Полезная модель относится к области ремонта рельсовых путей, а именно к устройствам для удаления шлифованием металла с головок рельсов.
Наиболее близким техническим решением к патентуемой полезной модели является устройство для шлифования рельсов с электроприводом, содержащее несущую раму с опорной балкой с размещенными на ее концах опорными роликами для перемещения по рельсу, шлифовальный инструмент, закрепленный на раме с возможностью вращения от электропривода в плоскости касания со шлифуемой поверхностью и перемещения по направлению к указанной шлифуемой поверхности, в качестве электропривода используется асинхронный электродвигатель (см. RU 51384 U1, Е01В 31/17, 2006) - прототип.
Недостатком прототипа является то, что в качестве электропривода используется тяжелый асинхронный двигатель, работать с таким устройством при шлифовании головки рельса одному человеку очень тяжело.
Техническая проблема, решаемая патентуемой полезной моделью, заключается в облегчении работы с устройством.
Технический результат заключается в уменьшении веса электропривода.
Указанная проблема решается и технический результат достигается устройством для шлифования рельсов с электроприводом, содержащим несущую раму с опорной балкой с размещенными на ее концах опорными роликами для перемещения по рельсу, шлифовальный инструмент, закрепленный на раме с возможностью вращения в плоскости касания со шлифуемой поверхностью от электропривода, установленного на каретке, и перемещения по направлению к указанной шлифуемой поверхности приводным механизмом в виде пары «винт - гайка», винт которой соединен с кареткой, при этом в качестве электропривода оно содержит коллекторный электродвигатель соединенный с шлифовальным инструментом понижающим редуктором.
Коллекторный электродвигатель с понижающим редуктором при одинаковой мощности имеет значительно меньший вес и размеры, чем асинхронный двигатель, что, в свою очередь, позволяет снизить общий вес устройства и тем самым значительно облегчить работу с устройством при шлифовании рельса. Помимо этого снижение веса электропривода уменьшает нагрузку на пару «винт - гайка», используемую в качестве механизма перемещения шлифовального инструмента по направлению к шлифуемой поверхности, что, в свою очередь, снижает усилия при вращении указанной пары для подачи шлифовального инструмента к шлифуемой поверхности. Это также облегчает работу с устройством при шлифовании рельса.
На чертежах изображено патентуемое устройство: на фиг. 1 - вид спереди, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - вид сбоку.
Устройство для шлифования рельсов содержит несущую раму 1 с опорной балкой 2 с размещенными на ее концах опорными роликами 3 и 4 для перемещения по рельсу. Для удобства манипулирования устройством при шлифовании на раме 1 в верхней части может быть размещена рукоятка 5. Устройство содержит также шлифовальный инструмент 6, закрепленный на раме с возможностью вращения в плоскости касания со шлифуемой поверхностью и перемещения по направлению к шлифуемой поверхности. Шлифовальный инструмент 6 может быть выполнен, например, в виде шлифовального круга с электроприводом 7 вращения в виде коллекторного электродвигателя, соединенного с шлифовальным инструментом 6 понижающим редуктором 8. Для обеспечения перемещения по направлению к шлифуемой поверхности электропривод 7 вращения устанавливают на подвижную каретку 9 с механизмом ее перемещения в виде пары «винт - гайка», винт 10 которой соединен с кареткой 9, а гайка 11 закреплена на раме 1. Винт приводится во вращение рукояткой 12.
Устройство для шлифования рельсов работает следующим образом.
Устройство перемещают по рельсу с помощью опорных роликов 3 и 4, закрепленных на концах опорной балки 2. Для шлифования приводят во вращение шлифовальный инструмент 6 через понижающий редуктор 8 от коллекторного электродвигателя 7, установленного на каретке 9. С помощью пары «винт - гайка» вращением рукоятки 12 приводят во вращение винт 10 пары «винт - гайка», который выкручиваясь из гайки 11, плавно перемещает каретку 9 с коллекторным электродвигателем 7, понижающим редуктором 8 и шлифовальным инструментом 6 вниз к поверхности шлифования рельса и, таким образом, осуществляют шлифование рельса.
Коллекторный электродвигатель даже с понижающим редуктором значительно легче асинхронного двигателя, который используется в прототипе. Это позволяет уменьшить вес устройства и тем самым облегчить работу с устройством.
Вращающий момент, который необходимо приложить к винту 10 в паре «винт - гайка» для преодоления момента сил трения в резьбе гайки 11, должен быть не менее момента сил трения в этой резьбе, который прямо пропорционален осевому усилию на винте (см. Передача Винт - Гайка, Учебное пособие, Санкт-Петербургский технологический университет растительных полимеров, 2015, с. 20). В патентуемом устройстве осевое усилие на винте 10 создается от веса коллекторного электродвигателя 7 с понижающим редуктором 8 и с шлифовальным инструментом 6. Уменьшение веса электропривода приводит к уменьшению осевого усилия на винте 10 и, как следствие, к уменьшению усилий для вращения на рукоятке 12, что, соответственно, облегчает работу с устройством.
Таким образом, патентуемая полезная модель позволяет значительно облегчить работу с устройством для шлифования, поскольку само устройство становится более легким.