УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВИНЧИВАНИЯ И ЗАВИНЧИВАНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОМЕЖУТОЧНОГО РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК E01B29/28 

Изобретение относится к механизации путевого хозяйства железнодорожного транспорта и может быть использовано при разборке или сборке путевой решетки железнодорожного пути с раздельным типом прикрепления элементов.

Известны устройства для отвинчивания и завинчивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления, содержащие гайковерты, смонтированные на портальной раме самоходного экипажа или стационарно установленной портальной раме. В первом случае устройство перемещается над путевой решеткой, во втором случае путевая решетка перемещается под стационарно установленной рамой устройства. Шпиндели гайковертов смонтированы с возможностью горизонтального и вертикального перемещения для возможности взаимодействия их торцевых ключей с гайками закладных или клеммных болтов, головками шурупов. Для наводки, установки торцовых ключей над гайками скреплений устройства снабжены щупами, упорами, обеспечивающими поиск гайки и совмещение ее с соответствующим торцовым ключом. Однако торцовый ключ с профильным гнездом предопределяет определенные затруднения в процессе надевания (замыкания) его на гайку, так как при этом требуется совместить грани ключа и грани гайки, что вызывает еще большие затруднения при использовании многошпиндельных гайковертов.

Известен торцовой ключ, содержащий корпус, состоящий из двух камер. В камере с открытой частью размещено большое число прутков (роликов), способных перемещаться один вдоль другого в осевом направлении. В закрытой камере для обеспечения индивидуального возврата прутков размещены возвратные устройства, выполненные в виде взаимодействующих с каждым прутком пружин сжатия. При надевании ключа на гайку часть прутков при взаимодействии с ее торцовой поверхностью утапливаются, сжимая при этом пружины, а остальные, находясь в покое, образуют конфигурацию, охватывающую гайку. Такой ключ позволяет охватить любую гайку любой конфигурации. После снятия ключа с гайки утопленные прутки под воздействием пружин возвращаются в исходное положение. Для возможности передачи крутящего момента зазор между прутками минимальный.

При разборке путевой решетки дело приходится иметь с сильно загрязненными элементами скреплений и в этих условиях утапливаемый пруток начинает увлекать за собой соседний (зазор между ними минимальный), который, в свою очередь, увлекает следующий и таким образом, в условиях интенсивного загрязнения формирование гнезда становится проблематичным. Для более или менее успешной работы ключа в этих условиях требуются большие усилия пружин сжатия, в том числе и для каждого возврата прутков после отвинчивания гайки. При возврате прутков выталкивается и гайка и загрязнители. Однако силовые характеристики пружины ограничиваются ее малым диаметром пружины индивидуальные, их большое число, равное числу прутков. С другой стороны, мощные пружины не позволяют надеть ключ на гайку, наживленную на болт, находящийся в неустойчивом положении, что наиболее характерно при завинчивании гаек клеммных болтов. Кроме того, при замыкании такого ключа на гайке не происходит совмещение оси гайки с осью шпинделя и такая внецентренность (несоосность) весьма неблагоприятно сказываются на работе гайковерта. Это обстоятельство практически исключает использование такого торцевого ключа в гайковертах с машинным приводом.

Известно устройство для отвинчивания и завинчивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления, содержащее смонтированные на портальной раме гайковерты с торцовыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них силовыми цилиндрами и включающими в себя корпус, конус-ловитель и соосно установленный в них с возможностью вертикального перемещения выталкиватель.

Наличие заходного конуса-ловителя позволяет надеть ключ на гайку, ось которой не совпадает с осью ключа, совмещая ось гайки с осью ключа, а следовательно, и с осью шпинделя в процессе замыкания ключа на гайке. Наличие выталкивателя позволяет в исходном положении ключа надежно вытолкнуть из ключа гайку и загрязнители.

Однако выполнение торцового ключа с профильным гнездом затрудняет процесс надевания его на гайку, так как при этом требуется совместить грани ключа с гранями гайки, что вызывает еще большие затруднения в многошпиндельных гайковертах.

Техническим результатом устройства для отвинчивания и завинчивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления со смонтированными на портальной раме многошпиндельными гайковертами является повышение производительности и эффективности работы за счет того, что торцовые ключи шпинделей имеют возможность принудительного вертикального перемещения для осуществления процесс надевания ключа на гайку (замыкание ключа на гайке) и выталкивания гайки из ключа после ее отвинчивания. Торцовый ключ должен эффективно работать в условиях интенсивного загрязнения скреплений, иметь возможность замыкания на гайке при любом взаимном расположении ключа и гайки, т.е. не требовать ориентирования ключа относительно граней гайки. При замыкании ключа на гайке обязательно совмещение оси гайки с осью шпинделя, ибо в противном случае возникающая внецентренная нагрузка сделает просто невозможной нормальную работу шпинделя.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для отвинчивания и завинчивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления, содержащем смонтированные на портальной раме гайковерты с торцовыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них силовыми цилиндрами и включающими в себя корпус, конус-ловитель и соосно установленный в них с возможностью вертикального перемещения выталкиватель, на торцовой поверхности корпуса каждого торцового ключа равномерно по его окружности выполнены гнезда, в которых установлены подпружиненные цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с выталкивателем, причем длина гнезд больше длины роликов, а диаметр D окружности по осям роликов соответствует неравенству
S < D d < D_r, где S размер крепежного элемента, гайки "под ключ",
d диаметр ролика,
D_r диаметр описанной окружности гайки.

При этом в устройстве число роликов для шестигранной гайки равняется десяти.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид с торца, причем его разновидности слева и справа от оси симметрии; на фиг.2 продольный разрез шпинделя с торцовым ключом, замкнутым на гайке; на фиг.3 то же, в поднятом (исходном) положении ключа; на фиг.4 разрез А-А на фиг.2, торцовый ключ во взаимодействии с двумя положениями контура шестигранной гайки.

Устройство содержит портальную раму 1, охватывающую путевую решетку 2 железнодорожного пути с раздельным типом прикрепления элементов, над которой производятся операции по разборке, сборке или ремонту. На фиг.1 слева от оси симметрии портальная рама 1 изображена с ходовыми колесами 3 для перемещения по рельсам 4 объемлющего пути вдоль покоящейся путевой решетки 2, размещенной, например, на рельсах 5 стендового пути. Справа от оси симметрии портальная рама 1 изображена установленной стационарно, на основании решетка 2 уложена на тележки 6 с ходовыми колесами 7 для перемещения по пути 8.

На портальной раме 1 устройства над каждой рельсовой нитью путевой решетки 2 смонтированы двухшпиндельные гайковерты 9. Каждый шпиндель 10 гайковерта присоединен к его выходному валу посредством универсального шарнира 11. На валу 12 шпинделя смонтирован неподвижный подшипниковый корпус 13 и подвижный вдоль шлицевой части вала подшипниковый корпус 14, соединенный между собой силовым цилиндром 15. К корпусу 14 присоединен торцевой ключ 16. Корпус ключа выполнен с равномерно расположенными по окружности его торцевой поверхности гнездами, в которых размещены подпружиненные пружинами 17 цилиндрические ролики 18 и толкатели 19. Для удержания роликов от выпадания корпус оборудован кольцом 20 с выполненным в нем заходным конусом-ловителем. Для возможности взаимодействия с гранями шестигранной гайки при любом ее положении в корпусе размещено десять роликов, при этом диаметр окружности по внутренним точкам роликов больше размера гайки "под ключ", но меньше диаметра описанной окружности гайки. Корпус ключа выполнен с опорной торцевой поверхностью 21 и соосно смонтиpованным в его центральном отверстии выталкивателем 22 с заплечиком 23 для взаимодействия с толкателями 19.

Гайковерты устройства устанавливаются над очередной шпалой при периодическом перемещении устройства над покоящейся решеткой или при периодическом перемещении тележки 6 с решеткой. Ходом вниз подвижного корпуса 14 посредством силового цилиндра 15 торцовый ключ 14 надевается на гайку, предварительно центрируясь за счет заходного конуса-ловителя, чему способствует также цилиндрическая расточка корпуса ключа и шарнирная подвеска шпинделя. Ролики 18, попавшие на торцовую поверхность гайки, утапливаются в гнезда корпуса ключа. Остальные ролики покоятся в исходном положении, охватывая гайку. В этом положении ролики фиксируются пружинами 17. При десяти роликах вне зависимости от положения гайки всегда гарантируется контакт как минимум двух роликов с противоположными гранями гайки, через которые и передается крутящий момент вала шпинделя гайковерта.

Опускание ключа осуществлеятся до тех пор, пока в торец гайки не упрется его опорная поверхность 21, чем гарантируется наличие зазора между торцем ключа и опорной поверхностью соединяемых деталей 24. Принудительное с помощью силового цилиндра 15 надевание торцового ключа позволяет преодолеть сопротивление загрязнителей. Выталкиватель 22 не препятствует надеванию торцового ключа, он свободно поднимается торцем болта, гайки, загрязнителями или толкателями 19.

По окончании процесса отвинчивания или завинчивания гайки торцовый ключ посредством силового цилиндра 15 перемещается вверх, в исходное положение. Выталкиватель 22 своей опорной поверхностью взаимодействует с торцом вала шпинделя и принудительно выталкивает отвернутую гайку, загрязнители и возвращает в исходное положение утопленные ролики 18, воздействуя на них через толкатели 19 своими заплечиком 23.

Наличие утапливаемых роликов позволяет замкнуть ключ на гайке без ориентирования его относительно граней гайки, что ведет, в первую очередь, к экономии времени, особо ощутимой в многошпиндельных гайковертах, когда возможно одновременное замыкание на гайках всех его шпинделей, что, в свою очередь, ведет к повышению производительности устройства. Наличие заходного конуса-ловителя позволяет поймать гайку, компенсируя неточность установки над ней шпинделя, а в процессе надевания ключа на гайку позволяет совместно с расположенными по окружности роликами, у которых вписанная окружность по их внутренним точкам соответствует описанной окружности гайки, совместить ось вращения гайки с осью вращения шпинделя, т.е. отцентрировать шпиндель относительно гайки, что гарантирует его нормальную работ по отвинчиванию либо по завинчиванию гайки.

Принудительное посредством силового цилиндра замыкание ключа на гайке позволяет преодолеть сопротивление загрязнителей. По окончании процесса отвинчивания гайки принудительный посредством силового цилиндра подъем ключа позволяет выталкивателю при взаимодействии последнего с торцом вала шпинделя принудительно вытолкнуть гайку, загрязнители и гарантированно вернуть в исходное положение утопленные pолики, не взирая на сопротивление загрязнителей, ибо усилие воздействия выталкивателя на ролики предопределяется возможностями силового цилиндра.

Наличие десяти роликов гарантирует контакт не менее двух роликов с противоположными гранями шестигранной гайки для передачи ей крутящего момента от вала шпинделя.

Использование: при сборке и разборке путевой решетки железнодорожного пути с раздельным типом прикрепления элементов. Сущность изобретения: устройство содержит портальную раму, смонтированные на ней гайковерты с торцовыми ключами, которые установлены на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них силовыми цилиндрами. Каждый торцовый ключ состоит из корпуса, конуса-ловителя и соосно установленного в них с возможностью вертикального перемещения выталкивателя. На торцовой поверхности корпуса каждого ключа равномерно по его окружности выполнены гнезда, в которые установлены подпружиненные цилиндрические ролики, взаимодействующие с выталкивателем. Длина гнезд больше длины роликов, а диаметр D окружности по осям роликов соответствует указанному в описании неравенству. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВИНЧИВАНИЯ И ЗАВИНЧИВАНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОМЕЖУТОЧНОГО РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ, содержащее смонтированные на портальной раме гайковерты с торцевыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них силовыми цилиндрами и включающими в себя корпус, конус-ловитель и соосно установленный в них с возможностью вертикального перемещения выталкиватель, отличающееся тем, что на торцевой поверхности корпуса каждого торцевого ключа равномерно по его окружности выполнены гнезда, в которые установлены подпружиненные цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с выталкивателем, причем длина гнезд больше длины роликов, а диаметр D окружности по осям роликов соответствует неравенству S < D d < D_г, где S размер крепежного элемента гайки "под ключ", d - диаметр ролика, D_г диаметр описанной окружности гайки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что число роликов для шестигранной гайки равняется десяти.