МАШИНА ДЛЯ СТЫКОВОЙ СВАРКИ РЕЛЬСОВ Российский патент 2008 года по МПК B23K11/04 B23K101/26 

Изобретение относится к стыковой сварки рельсов в стационарных условиях.

Известна машина К-1000. См. каталог АО «Каховский завод электросварочного оборудования», издан 2001 год, стр.5-106. Эта машина содержит подвижный и неподвижный корпуса, в каждом из которых находится внутренний корпус, стойку с двумя гидроцилиндрами осадки. В неподвижном корпусе внутренний корпус установлен на цапфы с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. В подвижном корпусе внутренний корпус установлен в цилиндрических направляющих. В каждом внутреннем корпусе расположен ползун, установленный в цилиндрических направляющих, защитные шторки и ножи для съема грата.

Уже известна машина для стыковой сварки рельсов (см. СИ. Кучук-Яценко, Оборудование для контактной сварки рельсов и его эксплуатация, Киев: «Наукова думка», 1974 г., с.93-101), которая так же как и заявленная содержит раму с прикрепленными к ней стойкой и неподвижным корпусом, в котором на направляющих установлен внутренний корпус, выполненный с возможностью перемещения от привода, направляющие, установленные во втулках неподвижного корпуса и стойки, подвижный корпус, прикрепленный к направляющим, установленным во втулках неподвижного корпуса и стойки, входные и выходные подъемные ролики, два сварочных трансформатора, два гидроцилиндра осадки, установленные в стойке, ползуны, установленные в подвижном и неподвижном корпусах и связанные со штоками гидроцилиндров зажима, токоподводы, электроды и опоры.

Эта машина принята за ближайший аналог-прототип.

Недостатками машины являются сложность конструкции из-за наличия двух внутренних корпусов и невозможность компенсировать износ цилиндрических направляющих. Эти недостатки не позволяют достигнуть технический результат, создаваемый предлагаемым изобретением.

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, повышение ее работоспособности и долговечности. Повышение точности центровки свариваемых рельсов.

Это достигнуто новыми техническими решениями, находящимися в причинно-следственной связи с техническим результатом.

Машина для стыковой сварки рельсов, содержащая раму с прикрепленными к ней стойкой и неподвижным корпусом, в котором на направляющих установлен внутренний корпус, выполненный с возможностью перемещения от привода, направляющие, установленные во втулках неподвижного корпуса и стойки, подвижный корпус, прикрепленный к направляющим, установленным во втулках неподвижного корпуса и стойки, входные и выходные подъемные ролики, два сварочных трансформатора, два гидроцилиндра осадки, установленные в стойке, гидроцилиндры зажима, ползуны, установленные в подвижном и неподвижном корпусах и связанные со штоками гидроцилиндров зажима, токоподводы, электроды и опоры.

Отличительными от прототипа новыми признаками является то, что внутренний корпус выполнен с прямоугольными направляющими, которые установлены в направляющие неподвижного корпуса для обеспечения возможности перемещения внутреннего корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскостях, подвижный корпус содержит трапецеидальные направляющие, а неподвижный корпус содержит трапецеидальные направляющие и регулируемый клиновый вкладыш, при этом ползуны установлены в неподвижном и подвижном корпусах на трапецеидальные направляющие, две из которых выполнены подвижными для компенсации их износа, а регулируемый клиновый вкладыш установлен в прямоугольные направляющие внутреннего корпуса для компенсации их износа.

Приведенная совокупность существенных признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна». В то же время совокупность отличительных признаков, приводящих к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 дан схематично общий вид сбоку в разрезе машины для стыковой сварки рельсов;

На фиг.2 - вид А.

На фиг.3 - сечение Б-Б.

Машина для стыковой сварки рельсов (далее машина) содержит раму 1, на которой установлен неподвижный корпус 2 и стойка 3, прикрепленная к раме. Подвижный корпус 4 прикреплен к направляющим 5, которые установлены во втулках 6 на неподвижном корпусе 2 и стойке 3, обеспечивая горизонтальное перемещение подвижного корпуса 4. Гидроцилиндры 7 установлены в стойке 3 и их штоки связаны с подвижным корпусом 4. Подъемные ролики 8 установлены с обеих сторон машины и служат для перемещения свариваемых рельсов в машине.

Неподвижный корпус 2 имеет внутренний корпус 9, в нижней части которого установлен сварочный трансформатор 10, электрод 11 и опора 12. Другой сварочный трансформатор 13 размещен в ползуне 14, который связан со штоком гидроцилиндра зажима 15, установленного на внутреннем корпусе 9. Прямоугольные направляющие 16 внутреннего корпуса 9 находятся в направляющих 17 неподвижного корпуса 2 и обеспечивают возможность перемещения внутреннего корпуса 9 в горизонтальном и вертикальном направлениях при помощи приводов 18, 19.

Клиновые вкладыши 20 обеспечивают первоначальный зазор в направляющих и поддержание его с помощью винтов 21 в необходимых пределах при износе направляющих. Этим достигается технический результат - повышение точности центровки свариваемых рельсов.

Ползун 14 установлен в трапецеидальных направляющих 22 (фиг.3), две из которых имеют возможность перемещаться с помощью винтов 23 для сохранения необходимых зазоров первоначально и в дальнейшем при износе направляющих. В нижней части ползуна 14 установлены верхний электрод 24 и опора 25. Этим так же достигается технический результат - повышение точности свариваемых рельсов.

Привод 18, установленный на неподвижном корпусе 2 и связанный рычажной системой 26 с внутренним корпусом 9, обеспечивает удержание внутреннего корпуса 9 в вертикальном положении во время сварки или его плоскопараллельное перемещение в горизонтальном направлении во время центровки рельсов. При этом внутренний корпус 9 опирается на ролик 27, связанный через рычаг 28 с приводом вертикального перемещения 19. Винт 29 обеспечивает минимальный зазор между ним и роликом 27 для удержания внутреннего корпуса 9 от вертикальных перемещений во время операции осадки свариваемых рельсов.

Подвижный корпус 4 не имеет внутреннего корпуса. Этим достигнут технический результат - упрощение конструкции машины. В верхней его части установлен ползун 30. Он установлен аналогично ползуну неподвижного корпуса в трапецеидальных направляющих, две из которых подвижны для компенсации износа. Ползун связан со штоком гидроцилиндра зажима 31. На нижней части ползуна 30 установлены верхние электроды 32 и опора 33. В нижней части подвижного корпуса 4 закреплены нижние электроды 34 и опора 35. Подвижный корпус опирается на подпружиненный ролик 36, обеспечивающий разгрузку направляющих 5 от сил трения. Токоподводы 37 и гибкие шины 38, прикрепленные к трансформаторам и электродам, осуществляют подвод тока. Приводные защитные шторки 39 установлены на неподвижном корпусе 2, а ножи 40 гратоснимателя установлены на подвижном корпусе 4.

Машина работает следующим образом.

В начале работы подъемные ролики 8 подняты, верхние электроды 24, 32 опоры 25, 33 в верхнем положении, подвижный корпус 4 находится в крайнем правом положении. Внутренний корпус 9 находится в номинальном положении, защитные шторки 39, ножи 40 разведены.

Производят подачу рельса (условно не показан) по ролику 8 со стороны подвижного корпуса 4 в неподвижный корпус 2 так, чтобы торец рельса располагался по линии О-О. Опускают ролики 8, рельс ложится на электрод 11 и опору 12. Включают привод шторок 39, которые сходятся на рельсе. Подают давление в поршневую полость гидроцилиндра 15, ползун 14 с трансформатором 13 опускается вниз, электродом 24 и опорой 25 зажимая рельс. Затем подают другой рельс до упора в рельс, зажатый в неподвижном корпусе. Ролик 8 опускается, рельс ложится на электрод 34 и опору 35. Включают привод ножей 40, которые сходятся на рельсе. Подают давление в поршневую полость гидроцилиндра 31, ползун опускается, зажимая рельс электродом 32 и опорой 33. Включают привод горизонтальной корректировки 18, перемещая внутренний корпус 9 рычажной системой 26 в горизонтальном направлении перпендикулярно оси рельса. Включают привод 19 вертикальной корректировки, усилие которого через рычаг 28 и ролик 27 передается на внутренний корпус 9, поднимая или опуская его вместе с зажатым в нем рельсе. Далее включают сварку, производят оплавление и осадку свариваемых торцов рельсов. После осадки подвижный корпус продвигается вперед, ножами снимая грат с рельса. Затем все механизмы приводят в исходное положение, а сваренную плеть на поднятых роликах 8 выводят из машины до положения, когда задний торец рельса не займет положения О-О. Цикл повторяется до получения плети 800 метров из отрезков рельсов длиной 25 метров.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности использования изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, с помощью вышеописанных в заявке известных и предлагаемых средств. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «промышленно применимо по действующему законодательству». По предлагаемому изобретению разработана конструкторская и технологическая документация для машины.

Изготовлен и испытан опытный образец. Испытания дали положительные результаты.

Изобретение относится к области сварки, а именно к устройствам для стыковой сварки рельсов. Машина содержит раму с прикрепленными к ней стойкой и неподвижным корпусом, направляющие, установленные во втулках неподвижного корпуса и стойки, подвижный корпус, входные и выходные подъемные ролики, два сварочных трансформатора, два гидроцилиндра осадки, установленные в стойке, гидроцилиндры зажима, ползуны, установленные в подвижном и неподвижном корпусах и связанные со штоками гидроцилиндров зажима, токоподводы, электроды и опоры. На направляющих неподвижного корпуса установлен внутренний корпус, выполненный с возможностью перемещения от привода. Подвижный корпус прикреплен к направляющим, установленным во втулках неподвижного корпуса и стойки. Внутренний корпус выполнен с прямоугольными направляющими, которые установлены в направляющие неподвижного корпуса для обеспечения возможности перемещения внутреннего корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Подвижный корпус содержит трапецеидальные направляющие, а неподвижный корпус содержит трапецеидальные направляющие и регулируемый клиновый вкладыш. Ползуны установлены в неподвижном и подвижном корпусах на трапецеидальные направляющие, две из которых выполнены подвижными для компенсации их износа. Регулируемый клиновый вкладыш установлен в прямоугольные направляющие внутреннего корпуса для компенсации их износа. Упрощается конструкция машины, повышается ее работоспособность и долговечность, повышается точность центровки свариваемых рельсов. 3 ил.

Машина для стыковой сварки рельсов, содержащая раму с прикрепленными к ней стойкой и неподвижным корпусом, в котором на направляющих установлен внутренний корпус, выполненный с возможностью перемещения от привода, направляющие, установленные во втулках неподвижного корпуса и стойки, подвижный корпус, прикрепленный к направляющим, установленным во втулках неподвижного корпуса и стойки, входные и выходные подъемные ролики, два сварочных трансформатора, два гидроцилиндра осадки, установленные в стойке, гидроцилиндры зажима, ползуны, установленные в подвижном и неподвижном корпусах и связанные со штоками гидроцилиндров зажима, токоподводы, электроды и опоры, отличающаяся тем, что внутренний корпус выполнен с прямоугольными направляющими, которые установлены в направляющие неподвижного корпуса для обеспечения возможности перемещения внутреннего корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскостях, подвижный корпус содержит трапецеидальные направляющие, а неподвижный корпус содержит трапецеидальные направляющие и регулируемый клиновый вкладыш, при этом ползуны установлены в неподвижном и подвижном корпусах на трапецеидальные направляющие, две из которых выполнены подвижными для компенсации их износа, а регулируемый клиновый вкладыш установлен в прямоугольные направляющие внутреннего корпуса для компенсации их износа.