АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ФАСОК Российский патент 1999 года по МПК E01B31/06 B23B45/02 B23B45/08 

Изобретение относится к области технологических процессов в машиностроении и может быть использовано в транспортном машиностроении, в частности в путевых железнодорожных инструментах.

Известно устройство для снятия фасок [1], содержащее корпус, в котором расположен режущий инструмент, выполненный в виде полого цилиндра с режущими элементами, имеющими возможность радиального перемещения, при чем на каждом режущем элементе выполнены опорная ступень и коническая поверхность, а в полости цилиндра размещен подпружиненный шток с выполненным на нем цилиндрическим пояском, имеющим возможность взаимодействия с опорными ступенями, инструмент снабжен двумя втулками, одна из которых закреплена на корпусе и предназначена для взаимодействия с обрабатываемой деталью, а вторая закреплена на штоке и имеет возможность взаимодействия посредством выполненной на втулке конической поверхности режущих элементов.

Недостатком устройства [1] является кинематическая сложность, наличие значительного числа деталей, требующих высокой точности обработки, невозможность непосредственного присоединения к рельсу.

Известно также [2] устройство для снятия фасок в болтовых отверстиях железнодорожных рельсов. Оно имеет вид захвата, надеваемого на рельс поверх его головки. В просверленное болтовое отверстие с обеих сторон рельса вставляется две фрезы и поворотом рукоятки снимаются фаски. Устройство содержит узел захвата, надеваемый на рельс, узел снятия фасок, содержащий две фрезы и рукоятку, и узел закрепления и открепления, выполненный в виде рычагов, взаимодействующих с узлом захвата.

Недостатком этого устройства является отсутствие жесткого замыкания конструкции на рельс, отсутствие ограничения величины снимаемой фаски, наличие специальных фрез, отсутствие возможности варьирования величиной подачи, отсутствие возможности регулирования усилия прижатия фрез, отсутствие узла настройки устройства на различные типы рельсов, низкая производительность труда, связанная с ручным управлением.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для снятия фасок с двух сторон в отверстиях рельсов [3], содержащее узел захвата, надеваемый на рельс, узел снятия фаски и узел закрепления и открепления, при чем узел захвата выполнен в виде кронштейна с откидной планкой, соединяющегося через два разноплечих рычага с двумя ручками, передающими через храповые колеса и две оправки винтовое движение двум зенковкам, ограничителей величины фаски, кинематически связанных с зенковками и образующими узел снятия фаски, узел закрепления и открепления выполнен в виде винта и гайки, жестко соединенных с оправками и получающих вращение от двух маховиков.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип, является низкая производительность, т. к. оно является ручным, кроме того, возможно преждевременное выкрашивание режущих пластин зенковок из-за превышения сил резания.

Целью изобретения является увеличение производительности путем обеспечения устройства механизированным приводом и увеличение долговечности режущих пластин путем автоматизации регулировки усилия прижатия зенковки к рельсу.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем узел захвата, надеваемый на рельс, узел снятия фаски, узел регулирования и узел закрепления и открепления, узел захвата выполнен в виде кронштейна и соединенного с ним прижима; узел снятия фаски выполнен в виде шпинделя с винтовыми канавками, по направлению совпадающими с направлением вращения шпинделя, в которые входят два шарика, передающие вращательный момент на зенковку с режущими пластинами, снимающими фаску, узел регулирования выполнен в виде гайки и пружины, установленной между гайкой и зенковкой, узел закрепления выполнен в виде рукоятки, соединенной с узлом захвата, введенный узел центрирования выполнен в виде конуса, входящего в отверстие рельса с возможностью фиксирования конца шпинделя, а введенный узел механизированного привода выполнен в виде электродвигателя, рукоятки включения и зубчатого редуктора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит рукоятку 1, шарнирно соединенную как с прижимом 2, снабженным упорным винтом 3, так и с кронштейном 4, несущим с одной стороны упор-ограничитель 5, а с другой - электродвигатель 6 с рукояткой включения 7. На валу электродвигателя нарезана шестерня 8, сцепляющаяся с зубчатыми колесами 9, 10, 11, которые образуют зубчатый редуктор, соединяющий электродвигатель со шпинделем 12, имеющим винтовые канавки с шариками 13, и несущим гайку 14, пружину 15 и зенковку 16 с режущими пластинами 17. Конец 18 шпинделя 12 фиксируется в отверстии конуса 19.

Устройство работает следующим образом. Перед началом устанавливается необходимая величина снимаемой фаски путем вращения (перемещения) упора-ограничителя 5 относительно кронштейна 4. При открытом захвате устройство надевается на рельс так, чтобы зенковка 16 вошла в отверстие рельса. Опускается рукоятка 1 до упора в винт 3, поворачивается прижим 2, конус 19 входит в отверстие рельса и центрирует конец 18 шпинделя 12, который перемещается к рельсу, сжимая пружину 15 пока упор-ограничитель 5 не упрется в шейку рельса. При повороте рукоятки 7 включается электродвигатель 6, вращение вал-шестерни 8 электродвигателя через зубчатые колеса 9, 10, 11 передается на шпиндель 12. Имеющиеся на шпинделе 12 винтовые канавки, в которые входят два шарика 13, передают вращение на зенковку 16. Упомянутая зенковка с режущими пластинами 17 снимает фаску.

При превышения сил резания на винтовых канавках шпинделя 12 возрастает осевая сила, которая с помощью шариков 13 передает ее на зенковку 16 и отводит от рельса, тем самым уменьшая силу прижатия зенковки к рельсу и снижая силы резания. Предварительно силу прижатия зенковки к рельсу устанавливают с помощью гайки 14, сжимающей пружину 15.

Предлагаемое устройство обрабатывает различные типы рельсов (например, отечественные Р50, Р65, Р75). Осуществлено практически. Авторами изготовлен и испытан опытный образец со следующими техническими данными: размер снимаемых фасок 1,5 - 2,5х45^o, время снятия фаски - не более 8 с (при работе с ручным аналогом оно составляет около 1 мин. При этом требуются определенные физические усилия, зависящие от работника, температуры окружающей среды и др.), номинальная частота вращения зенковки 120 мин^-1, род тока - трехфазный переменный, напряжение и частота сети 220 В, 50 Гц, номинальная мощность электродвигателя 0,4 кВт, габаритные размеры (длина х ширина х высота) 540х210х310 мм.

Испытания на нетермоупрочненных и закаленных рельсах показали, что автоматизированное снятие фасок повышает предел выносливости рельсов по отверстиям в среднем на 7-10% и эффективность обработки фасок предложенным устройством при испытании на циклический изгиб методом Локати (всего 5 млн. 272 тыс. циклов) соответствует эффективности их обработки с помощью специальных станков.

Таким образом, предложенное устройство обладает характеристиками, значительно превышающими прототип по производительности и обеспечивает качественное снятие фаски, эквивалентное специальному оборудованию.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. А. с. СССР N 1690961, МКИ В 23 В 29/034. Устройство для снятия фасок /М.Н. Фролов, Е.Ф.Черненко. Опубл. Бюл., 1991, N 42.

2. Японское оборудование для работы с рельсами. Путь и путевое хозяйство. - М.: Транспорт, 1988, - С.46, рис. 6.

3. Патент РФ по заявке N 97100593/02 от 23.01.97 г., МКИ В 23 В 45/08. Устройство для снятия фасок с двух сторон в отверстиях рельсов /В.В. Бирюлин и др. Решение о выдаче патента от 29 июля 1997 г.

Изобретение относится к области технологических процессов в транспортном машиностроении, в частности к путевым железнодорожным инструментам. Технический результат заключается в повышении производительности устройства и долговечности режущих пластин. Устройство содержит узлы захвата для надевания на рельс, снятия фаски, регулирования в виде гайки и пружины, закрепления и открепления, механизированного привода, центрирования и зенковку с режущими пластинами. Узел механизированного привода выполнен в виде электродвигателя, рукоятки включения и зубчатого редуктора, узел захвата - в виде кронштейна, соединенного с прижимом. Узел снятия фаски содержит шпиндель с винтовыми канавками, совпадающими по направлению с направлением его вращения. В канавках размешены два шарика для передачи вращения на зенковку. Узел центрирования выполнен в виде конуса, предназначенного для ввода в отверстие рельса и фиксирования конца шпинделя. Узел закрепления и открепления выполнен в виде рукоятки, соединенной с узлом захвата. Пружина в узле регулирования установлена между гайкой и зенковкой. 1 ил.

Автоматизированное устройство для снятия фасок в отверстиях рельсов, содержащее узел захвата для надевания на рельс, узел снятия фаски, зенковку, узел регулирования в виде гайки и пружины и узел закрепления и открепления, отличающееся тем, что оно снабжено узлом механизированного привода в виде электродвигателя, рукоятки включения и зубчатого редуктора и узлом центрирования в виде конуса, предназначенного для входа в отверстие рельса, при этом узел захвата выполнен в виде кронштейна, соединенного с прижимом, узел снятия фаски выполнен со шпинделем с винтовыми канавками, совпадающими по направлению с направлением вращения шпинделя, в которых размещены два шарика для передачи вращательного момента на зенковку, выполненную с режущими пластинами, предназначенными для снятия фаски, узел закрепления и открепления выполнен в виде рукоятки, соединенной с узлом захвата, при этом пружина в узле регулирования установлена между гайкой и зенковкой, а упомянутый конус имеет возможность фиксирования конца шпинделя.