Рельсошлифовальная установка

Полезная модель относится к устройствам для обработки рельсов методом шлифования для устранения неровностей, дефектов и волнообразного износа различных типов рельсов на трамвайных путях.
В каждом трамвайном путевом хозяйстве имеются участки пути с повышенной степенью износа рельсов: в местах, где постоянно происходит разгон и торможение трамваев (перед и после остановок, кривыми участками, на участках с большим уклоном, перекрестках, в местах стыков рельс). В таких местах рельсы изнашиваются не равномерно и образуется волнообразный износ, следствием чего является: повышенный износ ходовой части трамваев, повышенный уровень вибрации и шума – вредные условия труда водителей трамваев и кондукторов, а так же дискомфорт для жильцов ближайших домов, снижение скорости движения трамваев в местах с повышенным волнообразным износом до 15км/ч, сокращение срока службы материалов верхнего строения пути. В целях продления срока службы трамвайных путей до капитального ремонта необходимо выполнять плановые работы по устранению появляющихся дефектов на поверхности катания головки рельсов. Проведение плановых работ средствами малой механизации на больших участках малоэффективно и не качественно. Поэтому возникает вопрос о повышении скорости и качества выполнения данных видов работ в больших объемах.
о
о
Из уровня техники известна рельсошлифовальная машина, включающая четыре рабочих узла, устанавливаемых на раму по два с каждой стороны, и состоящих из вращающихся абразивных кругов, при этом абразивные круги рабочих узлов располагаются под углом 45 относительно головки рельсов и под углом 90 относительно осей вращения шлифовальных кругов (заявка на патент США №20170096782, 06.04.2017). Привод абразивных кругов машины осуществляется от электродвигателя через ременную передачу, при этом двигатель и вал абразивных кругов закреплены жестко на одной оси. Регулировка положения шлифовальных кругов пары рабочих узлов с каждой стороны в вертикальной плоскости осуществляется пневматическими цилиндрами.
Недостатком указанной установки является то, что регулировка вертикального положения шлифовальных кругов производится совместно с рамой, на которой установлена пара шлифовальных рабочих узлов, что не позволяет осуществить точное вертикальное расположение каждого рабочего узла из пары рабочих узлов. Таким образом, сокращается диапазон настроек при работе на участках с большой степенью износа, что приводит к снижению качества выполняемых работ. Другой недостаток рельсошлифовальной машины заключается в том, что она имеет опору на рельс через два колеса с каждой стороны, которые являются так же направляющими рельсошлифовальной машины. В результате, при выполнении шлифовальных работ машина может повторять волнообразный износ, что значительно снижает качество выполняемых работ.
Кроме того, использование в упомянутом устройстве пневматических цилиндров для регулировки вертикального положения шлифовальных кругов существенно усложняют устройство машины, ввиду сложности конструкции пневматических цилиндров, что приводит к снижению ее надежности и, как следствие, снижению эксплуатационных характеристик.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель заключается в разработке надежной конструкции рельсошлифовальной установки с высокими эксплуатационными характеристиками для монтажа на различную путеремонтную самоходную технику.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в повышении эксплуатационных характеристик за счет повышения производительности работ, большей эффективности и качества выполняемых работ.
Указанный технический результат достигается за счет использования рельсошлифовальной установки, содержащей:
раму подвешивания и закрепленные на ней с использованием подвижного соединения шлифовальные блоки, каждый из которых включает абразивный круг, двигатель для вращения абразивного круга и двигатель для регулировки вертикального положения абразивного круга;
опорный блок, закрепленный на раме подвешивания, при этом шлифовальные блоки подвижно закреплены на опорном блоке с возможностью регулировки горизонтального положения относительно продольной оси рельсов.
Шлифовальные блоки связаны с рамой подвешивания посредством рычагов.
Шлифовальные блоки крепятся на раму подвешивания по 2 шлифовальных блока с каждой из двух сторон рамы. Таким образом, правая и левая части рельсошлифовальной установки (относительно продольной оси рамы подвешивания) являются зеркальными.
Абразивные (шлифовальные) круги шлифовальных блоков установлены на валы.
Вращение вала абразивного круга каждого шлифовального блока обеспечивается приводом от электродвигателя через ременную передачу.
Пары шлифовальных блоков жестко связаны между собой, располагаясь на одной оси в горизонтальной плоскости.
Опорный блок представляет собой металлический кронштейн, закрепленный на раме подвешивания через рычаг и опирающийся на рельс через блок роликов. Опорный блок может обеспечивать соединение пары шлифовальных блоков.
На опорном блоке может быть установлен регулировочный винт для регулировки горизонтального положения абразивных кругов пары шлифовальных блоков относительно продольной оси рельсов с каждой стороны установки. Регулировка горизонтального положения абразивных кругов производится совместно.
Регулировка угла горизонтального положения абразивных кругов происходит от 35 до 45º относительно продольной оси рельса. Одновременно с этим происходит перемещение абразивных кругов относительно продольной оси головки рельса, что позволяет производить работу в кривых участках с радиусом до 20 метров, что дополнительно повышает качество работы устройства и эксплуатационные характеристики.
Использование в устройстве для регулировки горизонтального положения абразивных кругов опорного блока с установленным на ней регулировочным винтом обеспечивает дополнительное повышение надежности устройства за счет простоты конструкции для регулировки, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики устройства в целом.
Шлифовальные круги располагаются под углом 90º относительно своих осей вращения, что обеспечивает высококачественную чистовую обработку поверхности катания рельсов и дополнительно приводит к повышению эксплуатационных характеристик устройства.
На каждом шлифовальном блоке установлен двигатель с редуктором для регулировки вертикального положения абразивных кругов относительно головки рельсов. Регулировка каждого шлифовального блока происходит отдельно, независимо друг от друга.
Возможность независимой регулировки каждого шлифовального блока в вертикальной плоскости при помощи двигателя через редуктор и расположения под углом 90º осей вращения абразивных кругов шлифовальных блоков относительно друг друга позволяет расширить диапазон настроек при работе на участках с большой степенью износа и тем самым добиться повышения производительности работ, большей эффективности работ, что в значительной степени повышает качество выполняемых работ и приводит к повышению эксплуатационных характеристик полезной модели.
Каждый шлифовальный блок может быть связан с опорным блоком роликов.
Кроме того, на каждом шлифовальном блоке и опорном блоке установлено по одному блоку опорных роликов. Таким образом, конструкция рельсошлифовальной установки обеспечивает опору на рельс через три блока роликов с каждой стороны и это делает невозможным повторение волнообразного износа рельсов при шлифовке с длиной волны любого размера. Это дополнительно значительно повышает качество выполняемых работ и, как следствие, приводит к повышению эксплуатационных характеристик устройства.
Блоки опорных роликов служат направляющими при выполнении работ, жестко крепятся к шлифовальному блоку и к опорному блоку.
Рельсошлифовальная установка отличается тем, что может устанавливаться на различные специализированные транспортные средства и машины, которые используются для ремонта трамвайных и железнодорожных путей. Основное требование к спецтехнике заключается в размере межколесного пространства, длина которого должна быть не менее 2200мм относительно продольной оси используемой машины. Также спецтехника должна иметь: автономный ход, возможность реверсивного хода, регулировку скорости движения от 1 км/ч.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1-4.
На фигуре 1 изображена рельсошлифовальная установка, вид сбоку.
На фигуре 2 изображена рельсошлифовальная установка, вид спереди.
На фигуре 3 изображена рельсошлифовальная установка, вид 3/4.
На фигуре 4 изображена рельсошлифовальная установка, вид сверху.
На фигурах позициями 1-12 обозначены:
1 – рама подвешивания,
2 –двигатель, обеспечивающий вращение абразивных кругов,
3 – двигатель для регулировки вертикального положения абразивных кругов,
4 – опорный блок роликов,
5 –абразивные круги,
6 – шлифовальный блок,
7 – опорный блок,
8 – регулировочный винт,
9 - редуктор,
10 – ремень,
11 – рычаг,
12 - вал абразивных кругов.
Рельсошлифовальная установка состоит из рамы подвешивания 1, выполненной из стандартного металлопроката. Шлифовальные блоки 6 крепятся с двух сторон рамы подвешивания 1 по два блока на каждой стороне с помощью рычагов 11 подвижно. Шлифовальные блоки 6 имеют возможность вертикального перемещения за счет шарнирного соединения рычагов 11 и рамы подвешивания 1. Каждый шлифовальный блок 6 содержит абразивный круг 5, вал вращения 12, двигатель 2 обеспечивающий вращение абразивных кругов 5 через ременную передачу, двигатель 3, редуктор 9, опорный блок роликов 4. Для привода абразивных кругов 5 используются асинхронные 3-х фазные двигатели мощностью 5,5 кВт. Для регулировки вертикального положения абразивных кругов используются асинхронные 3-х фазные двигатели мощностью 0,18 кВт, совмещенные с редуктором. Вал вращения абразивных кругов установлен на подшипники. Опорные ролики вытачиваются из металлопроката. Абразивные круги выполнены по ГОСТ Р 52588-2006 (ЕN 12413).
Каждая пара шлифовальных блоков закреплена на раме подвешивания 1 через рычаги 11. Пара шлифовальных блоков соединяется на опорном блоке 7. Горизонтальное перемещение шлифовальных блоков 6 производится совместно регулировочным винтом 8, установленном на опорном блоке 7. Вращение вала абразивных кругов 5 происходит от двигателя 2 через ремни 10. Двигатель 2 и вал абразивных кругов 12 закреплены жестко на одной оси и перемещаются вертикально относительно головки рельс. Регулировка вертикального положения абразивных кругов 5 производится двигателем 3 через редуктор 9 каждого шлифовального блока отдельно независимо друг от друга.
В рабочем положении шлифовальные блоки 6 опираются на блоки роликов 4, которые являются направляющими при выполнении работ.
Устройство работает следующим образом.
Рабочая машина, на которой установлена рельсошлифовальная установка, приезжает на место производства работ. Шлифовальные блоки 6 переводятся из транспортного положения в рабочее путем опускания на опорные блоки роликов 4. Запускаются двигатели 2 привода абразивных кругов 5. Далее производится регулировка по вертикали относительно головки рельсов каждого шлифовального блока 6 отдельно с помощью двигателей 3 через редукторы 9. Абразивные круги 5 шлифовальных блоков 6 располагают под углом 90º относительно своих осей вращения. Выставляется горизонтальное положение абразивных кругов относительно продольной оси рельсов регулировочным винтом 8. Абразивные круги выставляют таким образом, что угол горизонтального положения абразивных кругов составляет 45º относительно продольной оси рельса. Производится первоначальный проход. При повторных проходах участка происходит регулировка вертикального положения двигателем 3 через редуктор 9 шлифовальных блоков 6 в движении. Скорость движения установки определяется от степени износа рельсов.