СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ГОЛОВКИ РЕЛЬСА

Полезная модель относится к области станкостроения, к станкам для формирования ремонтного профиля, как одиночных рельсов, так и сваренной плети, по всему профилю катания и радиусам закругления головки за один проход рельса. Возможна также обработка новых рельсов.
Известен способ обработки рабочей поверхности головки рельса на рельсофрезерном станке и рельсофрезерный станок (В23С 3/00 - RU 2201318 С2, 2001). Способ включает фрезерование поверхности катания рельса и одной или двух радиусных поверхностей, сопряженных с боковыми гранями головки. При попутном фрезеровании обрабатывают фрезой одновременно поверхность катания и одну или обе радиусные поверхности, сопряженные с боковыми гранями головки. Предварительно одной фрезой может обрабатываться радиусная поверхность головки рельса со стороны бывшей нерабочей грани.
Недостатком данного станка является то, что на нем нельзя установить фрезы для предварительной и профильной обработки под углом к оси симметрии рельса и под углом к направлению подачи, что не позволяет реализовать на нем способы обработки профиля головки рельсов профильными фрезами (Е01В 31/13 - RU 2291929 С2, 2005) и фрезами для предварительной обработки (Е01В 31/13 - RU 2291928 С2, 2005) которые позволяют повысить производительность и снизить вибрации процесса обработки.
Известен способ профилирования, по меньшей мере, поверхности катания рельса и устройство для этого (Е01В 31/13 - RU 2267570 С2, 2001). Станок представленный для реализации данного способа позволяет производить одновременно и фрезерование и шлифование, однако, недостатком его является то, что он 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.
Известен станок (В23С 3/00 - RU 74091 U1, 2008) который позволят производить обработку фрезами (Е01В 31/13 - RU 2291929 С2, 2005) и (Е01В 31/13 - RU 2291928 С2, 2005), однако для высокоскоростных дорог требуется чистовая обработка абразивными кругами.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание станка для формирования профиля головки рельсов, использование которого позволит повысить качество получаемой поверхности и упростить конструкцию станка.
Технический результат достигается тем, что для профильной обработки головки рельса на станине установлена шлифовальная шпиндельная бабка, в которой закреплен гиперболоидный абразивный круг с прямолинейной образующей производящей поверхности, расположенной под углом к оси вращения абразивного круга. Это позволяет упростить конструкцию станка тем, что инструменты в шпиндельных бабках установлены под фиксированными углами относительно оси симметрии рельса и относительно направления подачи рельса, а различные профили головки рельса получают путем правки круга под различными углами к оси его вращения. Так как инструменты установлены под фиксированными углами, то конструкцию шпиндельных бабок нет необходимости дополнять устройствами для осуществления поворота относительно оси симметрии рельса и относительно направления подачи рельса.
При этом возможны варианты конструкции как в сочетании с предварительной фрезерной обработкой, так и без нее. Таким образом, сохраняя универсальность станка, повышаем качество получаемой поверхности.
Станок имеет одну или несколько шпиндельных бабок, в которых установлены фрезы для предварительной обработки и гиперболоидные абразивные круги при этом конструкция станка упрощается за счет того, что:
- одна или все шпиндельные бабки, с установленными в них фрезой для предварительной обработки или гиперболоидным абразивным кругом, расположены под фиксированным углом относительно оси симметрии рельса;
- одна или все шпиндельные бабки, с установленными в них фрезой для предварительной обработки или гиперболоидным абразивным кругом, расположены под фиксированным углом относительно направления подачи рельса;
- одна или все шпиндельные бабки с установленными в них фрезой для предварительной обработки или гиперболоидным абразивным кругом, установлены под фиксированными углами относительно оси симметрии рельса и направления подачи рельса.
Для предварительной обработки головки рельса вместо фрезерной шпиндельной бабки возможна установка шлифовальной шпиндельной бабки с закрепленным в ней гиперболоидным абразивным кругом.
Для обработки полного профиля головки рельсов за один проход на станине установлены две шлифовальные шпиндельные бабки с абразивными кругами, которые расположены по разные стороны от оси симметрии рельса. Для получения асимметричного профиля головки рельсов на станине станка установлены:
- фрезерная шпиндельная бабка с закрепленной в ней гиперболоидной фрезой для предварительной обработки и шлифовальная шпиндельная бабка с закрепленным в ней гиперболоидным абразивным кругом для профильной обработки, при этом инструменты расположены с одной стороны от оси симметрии рельса;
- шлифовальные шпиндельные бабки с закрепленными в них гиперболоидными абразивными кругами для предварительной и профильной обработки, при этом инструменты расположены с одной стороны от оси симметрии рельса.
Конструкция станка поясняется чертежами: на Фиг.1. изображена схема установки абразивного круга под углом относительно оси симметрии рельса, на Фиг.2. изображена схема установки абразивного круга под углом относительно направления подачи рельса, на Фиг.3. изображена прямолинейная образующая гиперболоидного абразивного круга.
Практическую реализацию обработки головки рельса на станке осуществляют следующим образом. При наличии устройств для поворота гиперболоидных абразивных кругов и гиперболоидных фрез для предварительной обработки перед началом обработки рельса 1 электродвигатели 2 и 3 передают вращательное движение через зубчатые механизмы, осуществляя поворот подвижных частей бабки 4 и 5, с закрепленным в них инструментом 6. Таким образом, инструмент 6 устанавливают под заданными углами относительно оси симметрии рельса (Фиг.1.) и относительно направления подачи рельса (Фиг.2.).
Затем инструменты 6 сближают с рельсом 1 для обеспечения удаления дефектного слоя. После этого производят обработку рельсов, задавая вращение инструментам вокруг своей оси и движение подачи рельсу.
При отсутствии устройств для поворота относительно оси симметрии рельса и относительно направления подачи рельса, в конструкции станка отсутствуют электродвигатели 2 и 3 и зубчатые механизмы для поворота частей бабки 4 и 5, а гиперболоидные абразивные круги и гиперболоидные фрезы установлены в шпиндельные бабки с фиксированными углами относительно оси симметрии рельса и относительно направления подачи рельса, значения которых определяет конструктор. В этом случае практическую реализацию шлифования головки рельса осуществляют следующим образом.
Для получения требуемого ремонтного профиля головки рельса осуществляют правку абразивного круга под рассчитанным углом X относительно оси его вращения (Фиг.3). Затем инструменты сближают с рельсом для обеспечения удаления дефектного слоя. После этого производят обработку рельсов, задавая вращение инструментам вокруг своей оси и движение подачи рельсу.