Способ пластической гибки уложенных в пути рельсов в области сваренного стыка и установка для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E01B31/08 

1

Изобретение относится к строителству и ремонту верхнего строения железнодорожного пути и касается обработки рельсов в области сваренного стыка.

Цель изобретения - повьшение эффективности путем увеличения усталостной прочности рельсов.

На фиг. I изображена установка, смонтированная на шпалоподбивочной машине, общий вид; на фиг. 2 - то же на самоходном шасси с охладительным и нагревательным туннелями; на фиг.З то же, на рихтовочной машине;, на фиг. 4 - то же, на сварочной машине; на фиг 5 - узел I на фиг.; на фиг. 6 - вид А на.фиг.5.

Концы сваренных и уложенных в пути рельсов нагревают до , за- тем изгибают вертикально вверх до превышения над горизонтальным уровнем с помощью гидродомкратов, нак- ладьшаемых .на рельсы с двух сторон относительнЬ стыка. В зоне стыка рельс удерживают рельсовым захватом. После этого рельсы охлаждают до температуры окружающей среды и производят изгиб их вниз, сохраняя деформацию над горизонтальным уровнем. Изгиб вниз осуществляют наложением гидродомкрата в зоне стыка и удержанием рельсов захватами с двух сторон относительно стыка После этого превышение согалифовьшают. Изгиб рельсов вниз может быть осуществлен циклически, при этом непрерывно измеряют величину прогиба относительно рельсовых захватов, а между циклами гвдро- домкраты разгружают. Величину проги- ба в каждом последукщем цикле постепенно 5 еньгаают.

ПЛталоподбивочная машина 1 (фиг.) может передвигаться по железнодорожному пути, образованному рельсами 2 и бетонными шпалами 3. Подбивочная машина состоит из смонтированной на ходовых тележках 4 рамы 5 с приводом 6, устройством 7 управления и нивелировочной и рихтовочной опорной системой 8 с роликовым щупом 9. Между двумя установленными по концам ходовыми кабинами предусмотрена рабочая кабина 10„ В показанном стрелкой 1I рабочем направлении подбивочной машины 1 перед рабочей кабиной 10 расположена установка 12 для пластической гибки концов рельсов 2,которая может переставляться по высоте с помощью привода 13. Непосредственно позади роликового щупа 9 находится регулируемый по высоте приводом 14 шпалОподбивочный агрегат 15. Дпя сошлифовки ходовой поверхности головки рельса предусмотрено пшифовальное устройство 16, которое через привод 17 установки высоты и кривошипный привод 18 связано с машинной рамой 5 шпалоподбивочной мап1ины 1 и состоит из расположенных в продольном направлении рельса однн за другим и приводимых в вибрационное продольное движение птифовальных брусков 19„По обеим боковым сторонам установки 12 для изгиба, смонтированной на машине на фиг.2, расположены туннели 20 для нагрева или охлаждения рельсов, каждый из которых может поворачиваться вокруг горизонтальной поперечной оси с помощью привода 21 , Каждый туннель 20 имеет П-образное сечение для охвата образующих стык рельсов 2 и множество сопл, которые через трубопроводы 22 соединены с водяш-гм баком 23 или газовыми баллонами 24. В трубопроводах 22 предусмотрены вентиль 25 или насос 26, которые для

дистанционного управления соединены с центральным устройством 27 управления. Перед находящейся под кабиной ходовой тележкой 4 расположено устройство 28 застрожки утолщения сварочного шва, которое расположено на вертикальной направляющей 29, связанной с ходовой тележкой 4, и имеет привод 30 вертикального переметения Шарнирно установленные на вертикальной оси в строгающей головке резцы 31 могут прикладываться по всему профилю рельса 2 и посредством двух расположенных по обе стороны рельса 2 силовых цилиндров 32 передвигаться в продольном направленииi

Между обеими ходовыми тележками машины, изображенной на фиГзЗ, размещено завинчивающее устройство 33 для освобождения или затяжки винтов крепления рельсов и устройство 34 для введения прокладок 35 между рельсом и лежащей на ranале подкладкой. Переставляемое по высоте приводом 36 устройство 34 имеет две установленные на инструментальной раме пары подъемных роликов для захвата головки рельса, а также вращаемое кривошипным приводом относительно вертикальной оси отводящее устройство 37, на нижнем конце которого предусмотрен башмак для укладки . прокладок 35, которые посредством связанной с приводом прижимной пластины 38 могут сдвигаться в продольном направлении пути с башмака. На выгнутой вверх передней части машинной рамы показана установка 12 для изгиба. Сварочная машина (фиг ,4) состоит из рамы 3, в выгнутом вверх участке которой расположен сварочный агрегат 39 для стыковой сварки оплавлением с интегральньш устройством застрожки утолщений сварочного шва. Рядом находится установка 2 для пластической гибки концов рельсов. Взаимодействующие с рельсом участки среднего рельсового захвата 40 этой установки, а также направляющие ролики 41 имеют покрытие из жаропрочного металлического сплава.

Установка 12 (фиг.5 и 6) состоит из проходящей в продольном направлении инструментальной рамы 42,которая шарнирно соединена с переставляемой по высоте на раме стрелой 43.

0

5

0

5

0

Рама 42 состоит из проходящих пярал- лельно одна другой соединенных поперечными плитами 44 несущих плит 45, на которых укреплены на двух продольных осях с возможностью отвода в сторону пары подъемных роликов 46 с подъемными тарелками, захватывающими рел-ьсы под головкой, и два направляющих ролика 41 с двойной ребордой.Между обеими несущими плитами 45 расположены с одинаковым продольным шагом три гидродомкрата 47, управляемых силовыми цилиндрами 48. На обеих продольных сторонах установки 12 в области каждого гидродомкрата 47 предусмотрены рельсовые захваты 40,которые образованы двумя противолежащими один другому в поперечной плоскости рычагами 49. На конце, противоположном крюкообразному захвату рычага 49, в продолговатом отверстии 50 с вертикальной длинной осью оотдествляется шарнирное соединение с соединенной с несушей рамой направляющей лапой 51. Каждый рычаг 49 со стороны крюко- образного захвата осью 52 шарнирно соединен с рычагом 53, которьШ своим верхним концом шарнирно соединен с осью, идущей в продольном направлении и укрепленной на поперечной плите 44 Рычаг 49 соединен со своим собственным качающим приводом 54,который шарнирно соединяется с несушим 5 кронштейном 55 на несушей раме. Для управления процессом гибки предусмотрено измерительное устройство 56, измеряющее величину деформации или прогиба, которое образовано из двух размешенных по обе стороны средней пары захватов 40 щупов 57 и измерительной балки 58, которая на концах в области внешних пар захватов 40 соединена с двумя щупами. Эти внешние щупы опираются на соединенную с внеш- нрми гидродомкратами 47 опору 59, а оба внутренних щупа опираются прямо на ходовую поверхность рельса. По обе стороны от средней пары захватов 40 находятся по одному регулируемому по высоте датчику 60 перемещения с электрическим чувствительным элементом, который своим нижним концом соединен со щупами 57, а верхним концом прилегает к измерительной балке 58. Рама 42 с гидродоМкратами 47 и рычагами 49 выполнена симметрично относительно продольной вертикальной плоскости 61 рельса.

0

5

0

5

При обработке рельсов машинами, изображенными на фиг. и 2, сразу после сварки в направлении стрелки

11подают рабочую машину и посредст- с вом опускания устройства 28 застрожки на рельс 2 срезают образовавшееся при сварке утолщение, Затем машину подают еще немного вггеред,над стыком рельсов центрируют установку ю

12и при разведенных рельсовых захватах 40 и подъемных роликах 46 опускают на рельс 2, пока к нему не прилягут направляющие ролики 41, Чтобы

еще светящийся после сварки стык мож- 15 центрирован шпалоподбивочный агре- но было отогнуть вверх приводы 54 гат 15. По окончании процесса подснимают давление, чтобы После пропа дания упругой деформации можно бьшо измерить фактическую остаточную деформацию. При этом прогиб с приближением к нулевому уровню рельса 2 д лают все меньше, чтобы избежать пер гиба. Гибку вниз прекращают, когда достигается малое npesbmjeHHe над ну левым уровнем в несколько десятых миллиметра над нулевым уровнем рель са 2. После этого шпалоподбивочную машину продвигают в направлении стрелки 11, пока над стыком не буд

снимают давление, чтобы После пропадания упругой деформации можно бьшо измерить фактическую остаточную деформацию. При этом прогиб с приближением к нулевому уровню рельса 2 делают все меньше, чтобы избежать перегиба. Гибку вниз прекращают, когда достигается малое npesbmjeHHe над нулевым уровнем в несколько десятых миллиметра над нулевым уровнем рельса 2. После этого шпалоподбивочную машину продвигают в направлении стрелки 11, пока над стыком не будет

Изобретение относится к строительству и ремонту верхнего строения железнодорожного пути и касается обработки рельсов в области сваренного стыка. Цеяь изобретения - повыгае- ние эффективности путем увеличения усталостной прочности рельсов. Пластическую гибку сваренных и уложенных в пути рельсов . производят после их нагрева до 300°С нагревательным туннелем, связанным с газовыми баллонами, путем наложения на ходовую поверхность рельсов гидродомкратов 47 и удержания рельсов захватом положенным между последними, в результате чего рельсы изгибаются вверх над нулевым уровнем. После этого изогнутые рельсы охлаждают с ПОМОРЬЮ охладительного туннеля, соединенного с водяным баком. Наложением гидродомкрата, расположенного между СО с

обоих внутренних рычагов 49 приводятся в действие, и рычаги притшмаются к головке рельса 2 снизу. Обе другие пары рычагов 49 остаются разведенными. Одновременно оба внешних опорных гидродомкрата 47 за счет воздействия силового цилиндра 48 прижимаются к ходовой поверхности рельса 2, в результате чего происходит подъем всей установки 12 и отгиб вверх захваченного средними рычагами 49 стыка рельсов. Этот процесс гибки производят в еще нагретом после сварки состоянии стыка, так что весь отгиб вверх идет в основном без напрящения. Отгиб составляет примерно Ш мм. Сразу после разведения средних рычагов 49 установку 12 поднимают над рельсом 2 и посредством отвода охладительного туннеля 20 в показанное на фиг.2 положение производят симметричное охлаждение нагретых концов рельсов, при котором иа обе боковьш стороны рельса разбрызгивают воду. Охлаждение может идти также окружающим воздухом, для чего требуется более длительное время.

Следутощий рабочий этап производят шпалоподбивочной машиной, установку 12 которой размещают над отогнутым без напряжения вверх стыком рельсов. Для начала отгиба вниз расположенные по концам пары рычагов 49 прижимают к головке рельса, тогда как рычаги 49 средней пары остаются разведенными, т.е. не в зацеплении с рельсом 2 Как TOJ&KO средний г{вдродомкрат 47 в области стыка рельсов опустится на ходовую часть рельса 2, начинают отгиб стыка вниз с развитием собственных напряжений. Этот отгиб вниз производят циклически, причем между отдельными циклами гибки калздый раз

бивки производят сотлифовку превьштаю- щего на несколько десятых миллиметра стыка рельсов шлифовальньтм устройством 16„ На этом заканчивают обработку стьжа рельсов для повьштения усталостной прочности, а также создания точной геометрии стыка рельсов. Обработку рельсов рихтовочной и

сварочной машинами (фиг. 3 и 4) осуществляют так же, с той лишь разницей, что после процесса гибки производят нивелировку пути посредством введения одной или нескольких прокладок 35 в области стыка рельсов между рельсом и подкладкой. Для этого требуемое количество прокладок 35 кладут на прокладочный башмак устройства 34, и отводящее устройство 37

с помощью кривошипного привода движется по пунктирной стрелке внутрь так, что с помощью соединенной с цилиндром прижимной пластины 38 прокладки 35 могут быть вставлены между

рельсом и подкладкойо В это время путь поддерживают в номинальном по высоте положении с помощью пары подъемных роликов и опорной системы нивелировки и рихтовки. По йкончании

этого процесса нивелирования средства крепления рельсов затягивают с помощью завинчивающего устройства 33. При обработке пути сварочной и шпалоподбивочной машинами после процесса

гибки обработанный стык подбивают и с помощью шлифовального устройства сошлифовывают до нулевого уровня.

55

Формула изобретения

1 о Способ пластической гибки уложенных в пути рельсов в области сваренного стыка, заключающийся в том, что рельсы изгибают в вертикальной

плоскости вверх до превьшения над горизонтальным уровнем с помощью гибочного устройства путем наложения двух разнесеиньк друг от друга нажимных гидродомкратов на ходовую поверхность рельса и удержания рельса в зоне.сваренного стыка рельсовым захватом, размеиенньш между гидродомкратами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения усталостной прочности рельсов, изгиб вверх осуществляют после нагревания рельсов предпочтительно до 300 С, затем производят охлаждение рельсов до температуры окружающей среды, изгибают их вертикально вниз, оставляя -дефор- мированными над плоскостью катания участков, смежных с указанным, путем наложения дополнительного гидродомкрата на ходовую поверхность рельса в области стыка и удержания его с двух сторон относительно последнего дополнительными-рельсовыми захватами, после чего согалифовывают указанное превышение.

направляющие ролики и подъемные ролики с приводом переметения каящого из них в вертикальной плоскости,при этом рельсовый захват включает в себя рычаг, смонтированный на инструментальной раме посредством шарнира и соединенный с гидроцилиндром его поворота, который шарнирно соединен

с указанной рамой, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения усталостной прочности рельсов, она снабжена дополнительными приводными

рельсовыми захватами и дополнительным гидродомкратом, смонтированным на раме охладительным туннелем, соединенным с водяным баком и нагрев.а- тельным туннелем, соединенным с газовыми баллонами, шлифовальным устройством, при этом, все указанные гидродомкраты смонтированы на инструментальной раме последовательно в продольном направлении с одинаковым гаагом, каждый из указанных рельсовых захватов установлен в одной поперечной плоскости с соответствующим тид- родомкратом и вьтолнен клещевым, 4. Установка по п.З, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что рельсовый захват снабжен дополнительным рычагом с гидроцилиндром его поворота, противолежащим указанному и смонтированным на инструментальной раме пОсредством шарнира, при этом оба рычага размещены в поперечной вертикальной плоскости с возможностью взаимодействия с головкой рельса, л оси ука- занньгк шарниров установлены в оваль-

ных отверстиях, которые выполнены на инструментальной раме.

среднего рельсового захвата и направляющие ролики покрыты жаропрочным металлическим сплавом.

19 IS

I / Vp ti/rC

/5 5 Л-- . 12

« F 25 23 26

/

//

CJ /iL3 (LJ О

20

57 ГЙ 3 35 1€

Фиг.5

Фи.1

31

Фиг.2