РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ КАЧЕНИЯ РЕЛЬСОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ КОЛЕИ Российский патент 2018 года по МПК E01B31/13 

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству с фрезерным приспособлением для чистовой обработки поверхности качения рельсов железнодорожной колеи во время движения рельсового транспортного средства, содержащего раму ходовой части с колесными парами, вдоль рельсов железнодорожной колеи, причем оснащенное фрезерной головкой фрезерное приспособление содержит расположенную на раме ходовой части станину с зажимным устройством фрезерной головки, которое может быть смещено по высоте и поперечно ей и которое для направления по высоте может опираться через направляющий башмак о поверхность качения и для направления в поперечном направлении может опираться параллельно валу фрезерной головки через направляющий упор о головку рельса.

В целях предотвращения расположения на рельсовых транспортных средствах для чистовой обработки поверхности качения рельсов железнодорожной колеи выступающей вверх рамы ходовой части для размещения необходимого для этого фрезерного устройства ниже рамы ходовой части известно (ЕР 0952225 А1) оснащение рамы ходовой части проходным отверстием для фрезерного устройства, причем вал фрезерной головки проходит выше рамы ходовой части и укреплен в вертикальном суппорте, который направляют в поперечном суппорте, так что возможно соответствующее требуемой обработке направление фрезерной головки с помощью укрепленных спереди и сзади, оснащенных ребордами опорных роликов во время движения по рельсам железнодорожной колеи вдоль их поверхности качения в качестве кулисной направляющей. Вследствие наличия проходного отверстия в раме ходовой части рельсового транспортного средства и расположения вала фрезерной головки выше рамы ходовой части не возникает трудностей в отношении конструктивной высоты фрезерного устройства и расположения составленного из вертикального и поперечного суппортов крестового суппорта внутри транспортного средства. Очевидно, что недостатком является то, что рельсовое транспортное средство нуждается в специальной конструкции рамы ходовой части и что принудительно обусловленный предложенной конструкцией сравнительно большой диаметр фрезерной головки соответствующим образом обуславливает большие осевые расстояния между укрепленными перед и после фрезерного устройства колесными парами рельсового транспортного средства, что существенно затрудняет обработку рельсов железнодорожной колеи с малыми радиусами кривой, как, например, в случае метрополитена.

Схожие недостатки возникают в другом известном фрезерном приспособлении (WO 2013/086547 A1), в котором регулировка фрезерной головки возможна с помощью укрепленного спереди в направлении движения крестового суппорта, который состоит из поперечного суппорта и направляемого на поперечном суппорте, образующего зажимное устройство фрезерной головки вертикального суппорта, который несет направляющий башмак в незаполненном пространстве между рельсом железнодорожной колеи и фрезерной головкой. Регулировку проходящей через раму ходовой части фрезерной головки осуществляют с помощью специального сервопривода, управление которым осуществляют с помощью, например, измерительного устройства, выполненного с помощью ползуна в качестве измерительного датчика, чтобы избежать недостатков, которые обусловлены конструктивным расстоянием между фрезерной головкой и направляющей поперечного суппорта крестового суппорта.

Таким образом, в основу изобретения положена задача такого исполнения рельсового транспортного средства для окончательной обработки поверхности качения рельсов железнодорожной колеи, при котором отпадает необходимость в специальных конструкциях рамы ходовой части и возникают предпосылки для обработки рельсов железнодорожной колеи со сравнительно малыми радиусами кривой.

Исходя из рельсового транспортного средства описанного выше типа изобретение решает поставленную задачу за счет того, что зажимное устройство образует поперечный суппорт, несущий направляющий башмак и направляющий упор, который по высоте относительно смещаемой направляющей предусмотрен на обращенной к направляющему башмаку стороне зажимного устройства фрезерной головки, причем диаметр фрезерной головки соответствует максимально половине диаметра колеса колесных пар.

Так как образующему зажимное устройство фрезерной головки поперечному суппорту придана боковая направляющая, не происходит увеличения конструктивной высоты фрезерного устройства в результате направления поперечного суппорта, что означает существенную предпосылку к расположению фрезерного устройства ниже рамы ходовой части без необходимости смещения рамы ходовой части вверх или оснащения проходным отверстием для фрезерного устройства. При диаметре фрезерной головки, который меньше половины диаметра колеса колесных пар рельсового транспортного средства, возможно, таким образом, размещение фрезерного устройства на нижней стороне рамы ходовой части с сохранением достаточного пути регулировки по высоте без необходимости внесения изменений в раму ходовой части. Вызывающие опасения недостатки фрезерных головок с меньшими диаметрами применительно к волнистости обработанной поверхности качения могут быть компенсированы в более чем достаточной мере за счет уменьшения расстояния фрезерного ножа в окружном направлении и увеличения числа оборотов фрезерной головки. Исходя из того что рельсовые транспортные средства с обычными рамами ходовой части пригодны для применения соответствующих изобретению фрезерных устройств, достигается сверхпропорциональное уменьшение веса фрезерных головок с уменьшающимся диаметром, в результате чего возможна несложная ручная замена всей фрезерной головки в целом посредством снятия в осевом направлении с вала фрезерной головки. Кроме того, меньший диаметр фрезерной головки позволяет обеспечить уменьшение расстояния между укрепленным перед фрезерной головкой в направлении движения, опирающимся на поверхность качения рельса железнодорожной колеи направляющим башмаком и областью врезания фрезерной головки, за счет чего повышается точность направления фрезерной головки. Сюда следует отнести то, что направляющий башмак предусмотрен на стороне направляющей для поперечного суппорта, что обеспечивает компактную конструкцию со сравнительно малой протяженностью в направлении движения.

Соответствующее изобретению исполнение зажимного устройства фрезерной головки в качестве поперечного суппорта создает, кроме того, предпочтительную предпосылку для расположения направляющего башмака ниже направляющей для поперечного суппорта, в результате чего для направлении фрезерной головки по высоте не требуется специального сервопривода и необходимо лишь исключительно удерживать поперечный суппорт с помощью направляющего башмака прижатым к поверхности качения рельса железнодорожной колеи. Для регулировки глубины врезания или толщины стружки необходима лишь регулировка расстояния по высоте между фрезерной головкой и направляющим башмаком, например, путем соответствующего перемещения направляющего башмака. При расположении направляющего башмака ниже направляющей для поперечного суппорта достигают, кроме того, более благоприятного приложения силы со стороны поперечного суппорта к его направляющей, что благоприятно способствует более простому конструктивному исполнению.

Чтобы обеспечить возможность достижения по возможности малой конструктивной высоты фрезерного приспособления на расположенной напротив направляющей для поперечного суппорта стороне зажимного устройства фрезерной головки может быть предусмотрен двигатель, предназначенный для привода фрезерной головки.

Направляющая по высоте для зажимного устройства фрезерной головки могла бы быть предусмотрена на расположенной напротив фрезерной головки торцовой стороне зажимного устройства фрезерной головки. Более простые в конструктивном отношении условия возникают, однако, если эта направляющая по высоте для зажимного устройства фрезерной головки предусмотрена на стороне направляющей для поперечного суппорта, то есть укреплена в направлении движения перед образующим зажимное устройство фрезерной головки поперечным суппортом.

Направляющая по высоте для зажимного устройства фрезерной головки может быть выполнена в конструктивном отношении различным образом. Простая возможность заключается в предусмотрении для направляющей по высоте поперечного суппорта регулировочного суппорта, способного перемещаться в станине по высоте. Однако вместо использования такого регулировочного суппорта поперечный суппорт для направляющей по высоте может быть укреплен на станине с помощью шарниров при помощи шарнирного параллелограмма. Соединенный с устройством регулировки по высоте поперечного суппорта через шарнирный параллелограмм компонент движения в продольном направлении рельса имеет небольшие размеры и не играет никакой роли для обработки поверхности качения рельса железнодорожного полотна.

Так как образующий зажимное устройство для фрезерной головки поперечный суппорт остается вследствие своей боковой направляющей свободным на верхней и нижней сторонах, направляющий упор для поперечного направления зажимного устройства фрезерной головки может, предпочтительно, прилегать ниже фрезерной головки к головке рельса, что создает особо предпочтительные конструктивные предпосылки относительно поперечного направления фрезерной головки.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - схематично вид сбоку соответствующего изобретению рельсового транспортного средства для окончательной обработки поверхности качения рельсов железнодорожного полотна;

фиг. 2 - в увеличенном масштабе вид сбоку на фрезерное приспособление;

фиг. 3 - сечение по линии III-III по фиг. 2;

фиг. 4 - соответствующее фиг. 2 изображение варианта исполнения соответствующего изобретению фрезерного приспособления;

фиг. 5 - сечение по линии V-V по фиг. 4.

Рельсовое транспортное средство 1 содержит в соответствии с фиг. 1 раму 2 ходовой части с колесными парами 3, которые катятся по рельсам 4 железнодорожного полотна. Между колесными парами 3 ниже непосредственно сквозной рамы 2 ходовой части расположены по два совпадающих фрезерных приспособления 5 для рельсов 4 железнодорожного полотна. Эти фрезерные приспособления 5 содержат фрезерную головку 6, которая укреплена в зажимном устройстве 7 фрезерной головки и известным образом приводится в действие с помощью двигателя 8. В соответствии с фиг. 2 и 3 зажимное устройство 7 фрезерной головки образует поперечный суппорт 9, направление которого производят по расположенной впереди относительно направления 10 движения зажимного устройства 7 фрезерной головки направляющей 11 параллельно валу фрезерной головки. Направляющая 11, расположенная относительно зажимного устройства напротив двигателя 8 для привода фрезерной головки, может перемещаться по высоте с помощью регулировочного суппорта 12, который укреплен с возможностью перемещения в направляющей 13 станины 14. Сервоприводы для поперечного суппорта 9 и регулировочного суппорта 12 не изображены в целях повышения наглядности и могут представлять собой, например, исполнительные гидроцилиндры или винтовые передачи.

Для направления фрезерной головки 6 относительно подлежащей обработки поверхности 15 качения соответствующего рельса 4 железнодорожного полотна служит опирающийся о еще необработанную поверхность 15 качения направляющий башмак 16, который укреплен с возможность регулировки по высоте относительно зажимного устройства 7 фрезерной головки для обеспечения возможности регулировки глубины врезания фрезерной головки 6. Как можно заключить, в частности, из фиг. 2, укрепленный с возможностью поворота направляющий башмак 16 непосредственно укреплен перед фрезерной головкой 6 в направлении 10 движения, так что для обработки поверхности качения фрезерной головкой самой поверхностью 15 качения предпочтительно образована кулисная направляющая.

Наряду с направлением по высоте зажимного устройства 7 фрезерной головки с помощью направляющего башмака 16 зажимное устройство 7 дополнительно оснащено направляющим упором 17 для поперечного направления. Этот направляющий упор 17 прилегает с внутренней стороны ниже фрезерной головки 6 к головке 18 рельса, так что посредством приложения нагрузки на поперечный суппорт 9 для прилегания направляющего упора 17 к головке рельса фрезерная головка 6 может перемещаться точно вдоль рельса 4 железнодорожной колеи. Для юстировки направляющего упора 17 служат два сервопривода 19, расположенные внутри зажима 7 фрезерной головки, которые воздействуют на кронштейны 20 для направляющего упора 17.

Достигнутые конструктивные предпосылки для фрезерного устройства 5 обеспечивают возможность использования фрезерных головок 6, диаметр которых меньше половины диаметра колеса колесных пар 3. При таких диаметрах фрезерных головок в совокупности с прочими конструктивными предпосылками достигаются несложные условия обработки поверхности 15 качения рельсов 4 железнодорожной колеи, так как, с одной стороны, фрезерные приспособления 5 могут быть предусмотрены без необходимости в переоснащении непосредственно на нижней стороне рамы 2 ходовой части рельсового транспортного средства 1 и, с другой стороны, компактная конструкция создает предпочтительные предпосылки, в частности, для рельсов 4 железнодорожной колеи с малыми радиусами кривой. Манипуляции с фрезерными устройствами 5 являются несложными и позволяют, в частности, производить быструю замену фрезерной головки 6. Требуется лишь исключительно снять фрезерную головку 6 с вала фрезерной головки, что можно произвести вручную вследствие сравнительно небольшого веса фрезерной головки 6.

Вариант исполнения по фиг. 4 и 5 отличается от конструкции по фиг. 2 и 3 главным образом лишь тем, что направление по высоте зажимного устройства 7 фрезерной головки производят не с помощью регулировочного суппорта 12, а с помощью шарнирного параллелограмма 21. При этом направляющая 11 для поперечного суппорта 9 зажимного устройства 7 фрезерной головки образуется несложным образом осями шарниров шарнирного параллелограмма 21 на поперечном суппорте 9, как это видно из фиг. 5.

Изобретение относится к путевым машинам станции, в частности к рельсовым транспортным средствам (1) с фрезерным приспособлением. Рельсовое транспортное средство (1) с фрезерным приспособлением (5) содержит раму (2) ходовой части с колесными парами, фрезерную головку (6) фрезерного приспособления. Фрезерное приспособление (5) содержит расположенную на раме (2) станину (14) с зажимным устройством (7), которое выполнено с возможностью крепления по высоте. Фрезерное приспособление с помощью направляющего башмака опирается на поверхность (15) качения рельса, а также опирается сбоку с помощью направляющего упора (17) на головку (18) рельса. Зажимное устройство (7) фрезерной головки образует несущий направляющий башмак (16) и направляющий упор (17). Диаметр фрезерной головки (6) соответствует половине диаметра колеса колесных пар (3). Достигается повышение эффективности обработки поверхности качения рельсов. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Рельсовое транспортное средство (1) с фрезерным приспособлением (5) для окончательной обработки поверхности (14) качения рельсов (4) железнодорожной колеи при движении рельсового транспортного средства (1), содержащего раму (2) ходовой части с колесными парами, вдоль рельсов (4) железнодорожной колеи, причем оснащенное фрезерной головкой (6) фрезерное приспособление (5) содержит расположенную на раме (2) ходовой части станину (14) с зажимным устройством (7) фрезерной головки, которое выполнено с возможностью крепления по высоте и поперечно ей, которое для направления по высоте с помощью направляющего башмака опирается о поверхность (15) качения и для поперечного направления параллельно валу фрезерной головки опирается сбоку с помощью направляющего упора (17) о головку (18) рельса, отличающееся тем, что зажимное устройство (7) фрезерной головки образует несущий направляющий башмак (16) и направляющий упор (17) поперечный суппорт (9), который предназначен для перемещаемой по высоте направляющей (11) на обращенной к направляющему башмаку (16) стороне зажимного устройства (7) фрезерной головки, причем диаметр фрезерной головки (6) соответствует максимально половине диаметра колеса колесных пар (3).

2. Рельсовое транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что направляющий башмак (16) расположен ниже направляющей (11) поперечного суппорта (9).

3. Рельсовое транспортное средство по любому из пп. 1, 2, отличающееся тем, что двигатель (8) для привода фрезерной головки расположен на противоположной по отношению к направляющей (11) стороне зажимного устройства (7) фрезерной головки.

4. Рельсовое транспортное средство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что направляющая по высоте для зажимного устройства (7) фрезерной головки расположена на стороне направляющей (11) для поперечного суппорта (9).

5. Рельсовое транспортное средство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что для направления по высоте поперечного суппорта (9) предусмотрен регулировочный суппорт (12), установленный с возможностью перемещения по высоте в станине (14).

6. Рельсовое транспортное средство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что поперечный суппорт (9) для направления по высоте установлен на станине (14) с помощью шарниров посредством шарнирного параллелограмма (21).

7. Рельсовое транспортное средство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что направляющий упор (17) для поперечного направления зажимного устройства (7) фрезерной головки выполнен с возможностью прилегания ниже фрезерной головки (6) к головке (18) рельса.