устройство для шлифования рельсов

Формула изобретения

1. Устройство для шлифования рельсов, в частности их ходовых поверхностей и рабочих кромок, содержащее агрегатную раму, опирающуюся опорными роликами на оба рельса пути, смонтированную на одной стороне агрегатной рамы с помощью продольной относительно рельсового пути оси несущую раму, на которой установлен шлифовальный агрегат с шлифовальным элементом, привод поворота несущей рамы вокруг указанной продольной оси и двигатель, закрепленный на агрегатной раме с противоположной от несущей рамы стороны, отличающееся тем, что оно снабжено устройством для компенсации длин с прижимным элементом для уменьшения расстояния в поперечном относительно рельсового пути направлении между несущей рамой или продольной осью и опорными роликами, расположенными напротив шлифовального агрегата, и обеспечения прижатия шлифовального агрегата, противодействующего уменьшению расстояния, к внутренней кромке головки шлифуемого рельса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что продольная ось установлена с возможностью ее расположения с наружной стороны шлифуемого рельса на расстоянии от верхней наружной кромки его головки как в горизонтальном, так и вертикальном направлении при максимальном удалении несущей рамы от расположенного напротив нее опорного ролика.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что опорные ролики закреплены на несущей раме, при этом горизонтальные оси вращения роликов расположены перпендикулярно относительно продольного направления рельсового пути и являются ходовыми.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что пятна контактов шлифовального элемента и роликов с обрабатываемым рельсом расположены коаксиально в горизонтальной плоскости.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что шлифовальный элемент шлифовального агрегата выполнен в виде вращающегося диска с перпендикулярной относительно линии, соединяющей пятна контакта диска и роликов с обрабатываемым рельсом, осью вращения.

6. Устройство по пп. 1 5, отличающееся тем, что агрегатная рама выполнена из двух частей, расположенных на соответстсвующих рельсах пути, и соединенных между собой с помощью блока для компенсации длин с возможостью их перемещения друг к другу в поперечном направлении относительно рельсового пути.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что опорный ролик, через который опирается на рельс часть агрегатной рамы, расположенная противоположно от несущей рамы, выполнен с двумя ребордами.

8. Устройство по пп. 1 7, отличающееся тем, что блок для компенсации длин образован держателем и прижимным элементом, при этом держатель расположен в поперчном направлении относительно рельсового пути и закреплен на одной части агрегатной рамы, а на другой расположен с возможностью перемещения относительно своей продольной оси, прижимной элемент выполнен в виде винтовой пружины, расположенной между обеими частями рамы и сжимаемой при уменьшении расстояния между ними.

9. Устройство по пп. 1 8, отличающееся тем, что перед каждым ходовым роликом несущей рамы установлен направляющий ролик, закрепленный на несущей раме, при этом ось последнего расположена под углом к оси ходового ролика и перпендикулярно относительно продольной оси.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что направляющий ролик выполнен с ребордой для прилегания к удаленной от ходового рельса наружной кромке головки рельса.

11. Устройство по пп. 9 и 10, отличающееся тем, что угол между осью ходового ролика и осью направляющего ролика равен 45^o.

12. Устройство по пп. 1 11, отличающееся тем, что привод поворота несущей рамы выполнен гидравлическим и шарнирно соединенным с агрегатной рамой и с несущей рамой.

13. Устройство по пп. 1 12, отличающееся тем, что шлифовальный агрегат выполнен с регулировочным приводом с дистанционным управлением, обеспечивающим его перемещение относительно обрабатываемого рельса в перпендикулярном направлении к продольной оси.

14. Устройство по пп. 1 13, отличающееся тем, что агрегатная рама выполнена с вертикально расположенной дугой, на которой смонтированы элементы для обслуживания двигателя и шлифовального агрегата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для шлифования рельсов железнодорожного пути.

Подобные устройства предназначены для профилированного шлифования, в частности, ходовых поверхностей и рабочих кромок железнодорожных рельсов для устранения неровностей на головке рельса, которые возникают как последствия износа или также после проведения сварочных работ.

Из журнала [1] известно устройство для шлифования рельсов, в котором несущая рама смонтирована с возможностью перемещения в поперечном направлении на агрегатной раме по направляющим, проходящим в поперечном направлении рельсового пути. Шлифовальный агрегат соединен с несущей рамой, поворачиваясь вокруг оси вращения, проходящей параллельно рельсам, при этом подача шлифовального органа перпендикулярно к рельсу регулируется заново после каждого поворота и поперечного перемещения.

Другие известные устройства для шлифования рельсов выполнены конструктивно для перемещения только по одному рельсу рельсового пути и имеют несущую раму, на которой располагается шлифовальный агрегат вместе с двигателем, который непосредственно прилегает через опорные ролики к рельсу и должен поддерживаться в уравновешенном положении обслуживающим персоналом во время его применения. Для шлифования боковых кромок головки рельса или же боковых поверхностей устройство наклоняется в поперечном направлении рельсового пути, при этом зажимные или направляющие ролики предотвращают соскальзывание шлифовального агрегата.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в создании устройства, указанного выше, для шлифования рельсов, с помощью которого могут обрабатываться без проблем как ходовые поверхности, так и внутренние рабочие кромки рельсов при минимальных трудовых затратах.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для шлифования рельсов, в частности их ходовых поверхностей и рабочих кромок, содержащее агрегатную раму, опирающуюся опорными роликами на оба рельса пути, смонтированную на одной стороне агрегатной рамы с помощью продольной относительно рельсового пути оси несущую раму, на которой установлен шлифовальный агрегат с шлифовальным элементом, привод поворота несущей рамы вокруг указанной продольной оси и двигатель, закрепленный на агрегатной раме с противоположной от несущей рамы стороны, снабжено устройством для компенсации длин с прижимным элементом для уменьшения расстояния в поперечном относительно рельсового пути направления между несущей рамой или продольной осью и опорными рамами, расположенными напротив шлифовального агрегата, и обеспечения прижатия шлифовального агрегата, противодействующего уменьшению расстояния, к внутренней кромке головки шлифуемого рельса.

А также, в частности, тем, что продольная ось установлена с возможностью ее расположения с наружной стороны шлифуемого рельса на расстоянии от верхней наружной кромки его головки как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, при максимальном удалении несущей рамы от расположенного напротив нее опорного ролика. Кроме того, опорные ролики закреплены на несущей раме, при этом горизонтальные оси вращения роликов расположены перпендикулярно относительно продольного направления рельсового пути и являются ходовыми.

Кроме того, пятна контактов и шлифовального элемента и роликов с обрабатываемым рельсом расположены коаксиально в горизонтальной плоскости.

Кроме того, шлифовальный элемент шлифовального агрегата выполнен в виде вращающегося диска с перпендикулярной относительно линии, соединяющие пятна контакта диска и роликов с обрабатываемым рельсом, осью вращения.

Также тем, что агрегатная рама выполнена из двух частей, расположенных на соответствующих рельсах пути, и соединенных между собой с помощью блока для компенсации длин с возможностью их перемещения друг к другу в поперечном направлении относительно рельсового пути.

Тем, что опорный ролик, через который опирается на рельс часть агрегатной рамы, расположенная противоположно от несущей рамы, выполнен с двумя ребордами. В частности, тем, что блок для компенсации длин образован держателем и прижимным элементом, при этом держатель расположен в поперечном направлении относительно рельсового пути и закреплен на одной части агрегатной рамы, а на другой расположен с возможностью перемещения относительно своей продольной оси, прижимной элемент выполнен в виде винтовой пружины, расположенной между обеими частями рамы и сжимаемой при уменьшении расстояния между ними.

Тем, что перед каждым ходовым роликом несущей рамы установлен направляющий ролик, закрепленный на несущей раме, при этом ось последнего расположена под углом к оси ходового ролика и перпендикулярно относительно продольной оси. Тем, что направляющий ролик выполнен с ребордой для прилегания к удаленной от ходового рельса наружной кромке головки рельса.

Тем, что угол между осью ходового ролика и осью направляющего ролика равен 45^o.

Тем, что привод поворота несущей рамы выполнен гидравлическим и шарнирно соединен с агрегатной рамой и с несущей рамой.

Кроме того, шлифовальный агрегат выполнен с регулировочным приводом с дистанционным управлением, обеспечивающим его перемещение относительно обрабатываемого рельса в перпендикулярном направлении к продольной оси.

И тем, что агрегатная рама выполнена с вертикально расположенной дугой, на которой смонтированы элементы для обслуживания двигателя и шлифовального агрегата.

На фиг. 1 показана проекция в продольном направлении рельсового пути устройства для шлифования рельсов, выполненного в соответствии с изобретением; на фиг. 2 проекция сверху на устройство согласно фиг. 1; на фиг. 3 - аксонометрическая проекция устройства, у которого не показаны некоторые детали для лучшей наглядности, на фиг. 4 упрощенная и детализированная проекция устройства в продольном направлении рельсового пути; на фиг. 5 показана схематически проекция под углом другого примера конструктивного исполнения устройства в соответствии с изобретением; на фиг. 6 показана аналогично в схематическом виде проекция в продольном направлении рельсового пути другого варианта изобретения; на фиг. 7 проекция сверху на блок для компенсации длин согласно стрелке VII на фиг. 6.

Изображенное на фиг. 1 -4 устройство 1 для шлифования рельсов 2, 3 рельсового пути 4 имеет агрегатную раму 5, простирающуюся в поперечном направлении рельсового пути, и несущую раму 6, проходящую в продольном направлении рельсового пути, которая в районе шлифуемого рельса 3 соединяется с агрегатной рамой. Агрегатная рама 5 состоит из двух частей рамы 7, 8, которые предназначены соответственно для каждого рельса 2 или 3. Расположенная напротив несущей рамы 6 и удаленная от нее часть рамы 7 состоит из двух направленных параллельно рельсу 2 угловых держателей 9, а также из двух закрепленных на концах между ними и выполненных в виде двойных ребордных роликов с осями вращения 11 опорных роликов 10, которые катятся по рельсу 2. Часть рамы 8 имеет два поперечных держателя 12, удаленных друг от друга в продольном направлении рельсового пути, которые на одном своем конце соединены стабильно с помощью плиты 13, расположенной вертикально между рельсами 2, 3.

Соединение обеих частей рамы 7, 8 между собой происходит с помощью блока для компенсации длин 14, который позволяет выполнить перемещение обеих частей рамы 7, 8 друг к другу в поперечном направлении рельсового пути. Блок для компенсации длин 14 состоит из двух держателей 15, проходящих в поперечном направлении рельсового пути и закрепленных на плите 13, которые перемещаются телескопически соответственно в направляющей трубке 16, соединенной с угловыми держателями 9. Расположенный на каждом держателе 15 между направляющей трубой 16 и плитой 13 прижимной элемент 17 в форме винтовой пружины 18 разжимает обе части рамы 7, 8 друг от друга в поперечном направлении рельсового пути, при этом находящийся внутри направляющей трубы 16 упор 18 (фиг. 3) ограничивает это разъединяющее движение и предотвращает разъединение частей рамы 7, 8.

Несущая рама 6 состоит в основном из продольного держателя 20, имеющего коленчатый участок 19, удаленный своей осью от рельса 3, которая располагается обоими концами в подшипниковом блоке 22, вращаясь соответственно вокруг оси поворота 21, проходящей в продольном направлении рельсового пути и параллельно плоскости рельсового пути. Эти подшипниковые блоки 22 крепятся в свою очередь на концах к поперечным держателям 12 агрегатной рамы 5 или же части рамы 8. На внешних концах продольного держателя 20 несущей рамы 6, выступающего соответственно за поперечный держатель 12, монтируются опорные ролики 23, которые выполнены конструктивно как безребордные ходовые ролики 25, расположенные осями вращения 24 перпендикулярно относительно оси поворота 21, и предназначены для опирания несущей рамы 6 и агрегатной рамы 5 на рельс 3.

В пределах коленчатого участка 19 несущей рамы 6 располагается шлифовальный агрегат 26, который со шлифовальным элементом 31 выполнен в форме вращающегося диска 61 и с помощью шарнирного параллелограмма 27 соединяется с держателем 29, образованным опорными плитами 28, который крепится на несущей раме 6. С помощью регулировочного привода 30, который монтируется в держателе 29 и соединяется с шарнирным параллелограммом 27, может регулироваться расстояние шлифовального агрегата 26 или же шлифовального элемента 31 относительно рельса 3 с целью регулирования глубины шлифования. В рабочем положении шлифовальный агрегат 26, имеющий гидромотор, располагается таким образом, что точка соприкосновения 47 шлифовального элемента 31 располагается на одной соединительной линии 49 с рельсом, которая определяется двумя точками соприкосновения 60 роликов, образованными в результате контакта ходовых роликов 25 с обрабатываемым рельсом 3, при этом ось вращения 62 диска 61 проходит перпендикулярно относительно соединительной линии 49 или же продольной оси рельса 3 (фиг. 3).

Для поворачивания несущей рамы 6 вокруг оси поворота 21 предусматриваются два гидравлических привода 32, которые соответственно соединены шарнирно с поперечными держателями 12 агрегатной рамы 5 и с продольным держателем 20. Предназначенный для питания энергией поворотных приводов 32 и шлифовального агрегата 26 приводной двигатель 33 с гидравлическим насосом 34 располагается на расстоянии от несущей рамы 6 на консоли 35, соединенной с плитой 13 агрегатной рамы 5, в то время как элементы обслуживания 36 для указанных поворотных приводов 32 и регулятор подачи 37 для дистанционного обслуживания регулировочного привода 30 находятся на дуге 38 агрегатной рамы 5. Питание энергией осуществляется по гидравлическим шлангам 63.

Вызывает включение (на фиг. 4 не показано) поворотных приводов 32 движение шлифовального элемента 31 в поперечном направлении рельсового пути вокруг головки 39 рельса 3 (см. двойную штрихпунктирную линию), при этом находящиеся в течение всего движения поворота по названной соединительной линии 49 ходовые ролики 25 постоянно удерживают шлифовальный элемент 31 на одинаковом расстоянии от шлифовальной головки 39. Для того, чтобы предотвратить в экстремальном положении поворота соскальзывание шлифовального агрегата 26 с головки рельса 39, крепится на несущей раме 6 рядом с каждым ходовым роликом 25 тарельчатый направляющий ролик 40, который вращается вокруг оси 41, проходящей перпендикулярно относительно оси поворота 21 и наклоненной под углом примерно 45^o к оси вращения 24 ходового ролика 25. Направляющий ролик 40 оборудован ребордным колесом 42, предусмотренным для прижимания к головке рельса 39 или же к внешней кромке 43 головки рельса.

Ось поворота 21 несущей рамы 6 расположена таким образом, что она в положении максимального удаления друг от друга частей рамы 7, 8 (фиг. 1 3) размещается на наружной кромке рельса 3 и удалена как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении от верхней, наружной кромки 44 головки рельса. В этом положении обрабатывается горизонтальная ходовая поверхность 45 рельса. Если затем несущая рама 6 опрокидывается вместе с шлифовальным агрегатом 26 для обработки внутренней кромки 46 рельсов с помощью поворотного привода 32, то происходит перемещение оси поворота 21 в направлении к противоположным опорным роликам 10 и тем самым и подается давление на прижимной элемент 17 блока для компенсации длин 14, который противодействует этому уменьшению расстояния между осью поворота и опорными роликами и тем самым производит усилие прижимания, с помощью которого шлифовальный элемент 31 прижимается сбоку к головке рельса 39.

Для описания показанных на фиг. 5 и 6, 7 других примеров конструктивного исполнения сохраняются для упрощения ссылочные номера, уже примененные в указанном выше примере для элементов, выполняющих аналогичные функции.

Изображенное на фиг. 5 устройство 50 для шлифования рельсов имеет агрегатную раму 5, выполненную в виде одной части, с которой соединяется несущая рама 6 в районе рельса 3, вращаясь вокруг оси поворота 21, проходящей в продольном направлении рельсового пути. Агрегатная рама перемещается в продольном направлении рельсового пути по рельсу 2 с помощью опорного ролика 10 с двойным ребордным колесом и по рельсу 3 с помощью двух других опорных роликов 23, установленных на агрегатной раме 5 и выполненных как ходовые ролики 25, при этом ходовые ролики 25 снабжены соответственно ребордным колесом 51, предусмотренным для прижимания и к внутренней кромке 46 головки рельса 3. Расположенный напротив несущей рамы 6 конец агрегатной рамы 5 выполнен как держатель 15, проходящий в поперечном направлении рельсового пути, на котором монтируется коаксиально опорный ролик 10 и одновременно перемещается в продольном направлении держателя. Образованный таким образом блок для компенсации длин 14 имеет винтовую пружину 18, служащую в качестве прижимного элемента 17, усилие прижимания которой направлено таким образом, что прижимаются все три опорных ролика для исключения зазора по ширине колеи на рельсах 2, 3.

Выполненная с коленчатым участком 19 несущая рама 6 соединяется через шарнирный параллелограмм 27 с шлифовальным агрегатом 26, шлифовальный элемент которого 31 перемещается вертикально к головке рельса 39. Для поворота несущей рамы 6 вместе с шлифовальным агрегатом 26 вокруг оси поворота 21 (см. показанное двойной штрихпунктирной линией положение) служит поворотный привод 32, который соединяется шарнирно как с несущей рамой 6, так и с агрегатной рамой 5. Несущая рама 6 снабжена также кроме того поводковым элементом 52, который входит во взаимодействие с головкой рельса 39 во время поперечного поворота шлифовального агрегата 26 и вызывает тем самым поперечное перемещение несущей рамы 6 и также агрегатной рамы 5 в направлении к рельсу 2 или же к опорному ролику 10. В результате этого сжимается винтовая пружина 18 и создает усилие прижимания шлифовального элемента 31 и в направлении к внутренней кромке 46 головки рельса 3.

Фиг. 6 и 7 показывают устройство 53 для шлифования рельсов с несущей рамой 6, которая соединяется с агрегатной рамой 5, вращаясь вокруг оси поворота 21, проходящей параллельно рельсу 3. Агрегатная рама 5 состоит из двух частей рамы 56, 57, соединенных между собой с помощью шарнира 54 через промежуточный элемент 55, из которых часть рамы 56, дальше удаленная от несущей рамы 6, опирается на рельс 2 с помощью опорных роликов 10 и служит для крепления приводного двигателя 33. Несущая рама 6 выполнена аналогично как и в случае примера, описанного на фиг. 1 4, с коленчатым участком и оборудована перемещаемым шлифовальным агрегатом 26, а также перемещается по рельсу 3 с помощью ходовых роликов 25. Предназначенные для ходовых роликов 25 направляющие ролики 40 выполнены в данном случае также как и ходовые ролики, в форме валков и их оси 41 расположены таким образом, что они вместе с ходовыми роликами 25 охватывают под острым углом головку рельса 39.

Как можно увидеть на фиг. 7 шарнир 54 выполнен как блок для компенсации длин 14, который позволяет выполнять поперечное перемещение друг к другу частей рамы 56 и 57 агрегатной рамы 5, когда несущая рама 6 вместе с шлифовальным агрегатом 26 поворачивается вокруг оси поворота 21 с помощью поворотного привода 32. Четыре промежуточных элемента 55, образующих блок для компенсации длин 14, соединяются друг с другом шарнирно в форме расположенного в горизонтальной плоскости параллелограмма, вращаясь вокруг перпендикулярной оси 58, и имеют предварительное напряжение, создаваемое пружиной 59, проходящей в продольном направлении рельсового пути. В результате поперечного перемещения части рамы 57 растягивается пружина 59 и действует затем как прижимающий элемент, который создает усилие прижимания шлифовального агрегата 26 через промежуточные элементы 55 или же часть рамы 57, направленное к внутренней кромке 46 головки рельса 3.

В рамках изобретения могут аналогично применяться без проблем также и шлифовальные агрегаты с вращающимися шлифовальными дисками или же шлифовальными кольцами, а также агрегаты с шлифовальными лентами.