ПОЕЗД ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ГОЛОВКИ ОБОИХ РЕЛЬСОВ

Полезная модель относится к устройствам для механической обработки рабочей поверхности головки рельса, к поездам для формирования профиля обоих рельсов пути по всему профилю катания и радиусам закругления головки за один проход поезда. Возможна также обработка новых рельсов.
Известно устройство для шлифования поверхности катания головки рельса железнодорожного пути (Е01В 31/17 - RU 2085651 С1, 1997) которое производит обработку головки шлифовальной лентой. Недостатком данного устройства является то, что оно не может формировать заданный профиль рельса.
Известно устройство для шлифования поверхности катания головки рельса железнодорожного пути [1]. Данное устройство представляет собой рельсошлифовальный поезд. Формообразование головки на нем осуществляется при помощи 28 шлифовальных кругов. Недостатком устройства является то, что получаемый профиль рельса представляет собой ломаную кривую из 28 прямолинейных участков, при этом вершины этой кривой являются концентраторами напряжений и снижают срок службы рельсов.
Известно устройство для осуществления способа шлифования рельса (Е01В 31/13 - RU 2272858 С2, 2001) которое производит обработку головки шлифовальным кругом, имеющим ответный профиль к профилю поверхности катания, при этом правка круга осуществляется посредством правочного бруска, имеющего профиль соответствующий получаемому профилю головки рельса. Недостатком данного устройства является то, что для получения каждого нового ремонтного профиля [1] необходимо изготовления нового правочного бруска.
Известно устройство для реализации способа профилирования, по меньшей мере, поверхности катания рельса (Е01В 31/13 - RU 2267570 С2, 2001), которое позволяет производить одновременно и фрезерование и шлифование, однако, недостатком его является то, что оно не позволяет реализовать способы формирования головки рельсов фрезерованием (Е01В 31/13 - RU 2291929 С2, 2005; Е01В 31/13 - RU 2291928 С2, 2005), а для правки абразивного круга используется специальное устройство для профильной правки, которое необходимо изготавливать для каждого профиля головки рельса.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства для формирования профиля головки обоих рельсов пути по всему профилю катания и радиусам закругления головки за один проход поезда, использование которого позволит повысить качество получаемой поверхности, универсальность применяемого оборудования. При этом для каждого участка пути (прямолинейный или радиусный), а также для наружного и внутреннего рельса радиусного участка формируют требуемый профиль головки рельса без замены инструмента или устройств для правки абразивного круга.
Технический результат достигается тем, что на раму рабочих вагонов устанавливают шпиндельные бабки, в которых закреплены гиперболоидные фрезы и гиперболоидные абразивные круги с прямолинейной образующей производящей поверхности, расположенной под углом к оси вращения инструмента. При этом в шпиндельные бабки, расположенные впереди по ходу движения поезда установлены гиперболоидные фрезы, которые удаляют дефектный поверхностный слой и формируют требуемый профиль головки рельсов, а в следующие за ними шпиндельные бабки установлены гиперболоидные абразивные круги, которые необходимы для повышения качества обработанной поверхности.
Рабочие вагоны перемещаются по железнодорожному пути с заданной скоростью вагоном с тяговым двигателем, при этом на нем также могут быть расположены шпиндельные бабки.
Универсальность устройства подтверждается возможностью быстрой переналадки оборудования для обработки нового профиля без изготовления специальных вспомогательных устройств и инструмента путем поворота используемых фрез и абразивных кругов относительно оси симметрии рельса и направления подачи, которые можно осуществлять как перед обработкой, так и во время обработки при переходе от одного участка пути к другому. Качество получаемой поверхности повышаем за счет использования окончательной обработки абразивными кругами формирующими профиль головки рельса кривой второго порядка без концентраторов напряжений.
Для обработки полного профиля головки одного рельса за один проход на раму вагона необходимо установить минимум две шпиндельные бабки с гиперболоидными фрезами, которые расположены по разные стороны от оси симметрии рельса и, каждая из которых формирует профиль головки рельса от оси симметрии до боковой грани. То есть необходимо 4 шпиндельных бабки для обработки двух рельсов пути. При необходимости удаления большого количества материала с наружной стороны головки на раму вагона необходимо установить гиперболоидные фрезы для предварительной обработки, т.е. еще 2 шпиндельных бабки для обработки двух рельсов пути. Для формирования специальных профилей на отдельных участках пути за один проход может потребоваться использование дополнительных шпиндельных бабок по две на каждый рельс. Таким образом, для формирования всевозможных профилей головок обоих рельсов пути на раму вагонов поезда необходимо установить от 4 до 10 шпиндельных бабок, оснащенных гиперболоидными фрезами и от 4 до 8 шпиндельных бабок, оснащенных гиперболоидными абразивными кругами.
Таким образом, поезд для обработки рабочей поверхности головки рельса может состоять как из одного вагона, который одновременно является и тяговым и рабочим, так и из нескольких вагонов на которых установлены требуемое количество шпиндельных бабок в зависимости от степени изношенности пути.
Конструкция устройства поясняется чертежами: на Фиг.1. изображена схема расположения гиперболоидных фрез и гиперболоидных абразивных кругов относительно рельса. На Фиг.2. изображена схема установки гиперболоидной фрезы (гиперболоидного абразивного круга) под углом к оси симметрии рельса. На Фиг.3. изображена схема установки гиперболоидной фрезы (гиперболоидного абразивного круга) под углом к направлению подачи. На Фиг.4. изображена схема установки гиперболоидных фрез и гиперболоидных абразивных кругов относительно рельса.
Практическую реализацию обработки головки рельса поездом осуществляют следующим образом. Перед началом обработки рельса гиперболоидные фрезы и гиперболоидные абразивные круги поворачивают на заданные углы относительно оси симметрии рельса ψ (Фиг.2) и относительно направления подачи ζ (Фиг.3) для обеспечения формирования требуемого профиля. Для этого, установленные на раме вагона 1 (Фиг.4), шпиндельные бабки 2, с закрепленными в них гиперболоидными фрезами или гиперболоидными абразивными кругами 3, совершают установочные движения S3 и S4 соответственно (Фиг.4). Затем шпиндельные бабки при помощи установочных движений S1 и S2 сближают гиперболоидную фрезу и гиперболоидный абразивный круг, вращающиеся вокруг своей оси с заданной скоростью, с рельсом для обеспечения удаления дефектного слоя.
После этого производят обработку рельсов, задавая движение подачи (Фиг.1).
При необходимости формирования нового профиля рельсов на каком-либо участке пути, не прерывая обработки, совершают установочные движения S3 и S4, формируя одними и теми же гиперболоидными фрезами и гиперболоидными абразивными кругами новый профиль головки рельсов.
1. Альбрехт В.Г. Профильная обработка рельсов шлифовальными поездами с активными рабочими органами. В.Г.Альбрехт, Крысанов Л.Г., Абдурашитов А.Ю., Шмига Ю.Н.; М.: ТЕХИНВЕСТ, 1999.