Способ пластической гибки уложенных в пути рельсов в области сваренного стыка и установка для его осуществления

(54) СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ГИБКИ УЛОЖЕННЫХ В ПУТИ РЕЛЬСОВ В ОБЛАСТИ СВАРЕННОГО СТЫКА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к строительству и ремонту верхнего строения ГОСУДАРСТВЕННЬИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР желеэнйдйрйжнйгй пути и касается обработки рельсов в области сваренного стыка, Цель изобретения . - повышение эффективности путем увеличенияусталйстнйй прочности рельсовПластическую гибку сваренных и уложенныхв пути рельсов 2 производят после ихнагрева до 300 С нагревательным тун"нелем, связанным с газовыми баллонами, путем наложения иа ходовую поверхность рельсов гидрйдймкратйв 47и удержания рельсов захватом 40,расположенным между последними, в результате чего рельсы изгибаются вверхнад нулевым уровнем, После этогоизогнутые рельсы охлаждают с помощьюЙхладительнйгй туннеля, соединеннйгй с водяным баком, Наложением гидрйдомкрата, расположенного междуимеющееся превышение сонлнфовывяютшлифовальным устройством. Каждыйрельсовый захват выполнен клещевыми установлен в одной поперечной плоскости с соответствующим гидродомкратом. 2 с. и 3 э,п, ф-лы, 6 ил,1466658 укаэанными гидродомкратами, и удержанием рельса захватами, смонтированными с двух сторон относительно указанного захвата, производят изгиб рельса вниз, оставляя его деформированным над нулевым уровнем, ЗатемИзобретение относится к строительству и ремонту верхнего. строения железнодорожного пути и касается обработки рельсов в области сваренногостыка.Цель изобретения - повышение эффективности путем увеличения усталостной прочности рельсов,На Фиг. 1 изображена установка, 10смонтированная на шпалоподбивочноймашине, общий вид; на Фиг. 2 - то же,. Фиг, 4 в .то жена сварочной машине; на Фиг. 5 - узел 1 на фиг.1;на Фиг. 6 - вид А на Фиг.5,Концы сваренных и уложенных в пути рельсов нагревают до 300 С, затем изгибают вертикально вверх допревышения над горизонтальным уровнем с помощью гидродомкратов, накладываемых .на рельсы с двух сторонотносительно стыка. В зоне стыкарельс удерживают рельсовым захватом.После этого рельсы охлаждают до температуры окружающей среды и производят изгиб их вниз, сохраняя деформацию над горизонтальным уровнем,Изгиб вниз осуществляют наложениемгидродомкрата в зоне стыка и удержанием рельсов захватами с двух сторонотносительно стыка. После этого превышение сошлифовывают. Изгиб рельсов 35вниз может быть осуществлен циклически, при этом непрерывно измеряют величину прогиба относительно рельсовых захватов, а между циклами гидродомкраты разгружают. Величину прогиба в каждомпоследующем цикле постепенно уменьшают.Ипалоподбивочная машина(Фиг.1)может передвигаться по желеэнодорожному пути, образованному рельсами 2и бетонными шпалами 3. Подбивочнаямашина 1 состоит иэ смонтированнойна ходовых тележках 4 рамы 5 с приводом 6, устройством 7 управления инивелировочной и рихтовочной опорнойсистемой 8 с роликовым щупом 9, Между двумя установленными по концамходовыми кабинамн предусмотрена рабочая кабина 10, В показанном стрелкой11 рабочем направлении подбивочноймашиныперед рабочей кабиной 1 Орасположена установка 12 для пластической гибки концов рельсов 2,которая может переставляться по высотес помощью привода 13. Непосредственно позади роликового щупа 9 находится регулируемый по высоте приводом14 нналоподбивочный агрегат 15. Ллясонлифовки ходовой поверхности головки рельса предусмотрено шлифовальноеустройство 16, которое через привод17 установки высоты и кривошипныйпривод 18 связано с машинной рамой5 нпалоподбивоцной машины 1 и состоит из расположенных в продольном направлении рельса один эа другим и приводимых в вибрационное продольноедвижение шлифовальных брусков 19,Пообеим боковым сторонам установки 12для изгиба, смонтированной на машине на Фиг,2, расположены туннели 20для нагрева или охлаждения рельсов,каждый из которых может поворачивать 1ся вокруг горизонтальной поперечнойоси с помощью привода 21. Каждыйтуннель 20 имеет П-образное сечениедля охвата образующих стык рельсов 2и множество сопл, которые через трубопроводы 22 соединены с водянкам баком 23 или газовыми баллонами 24. Втрубопроводах 22 предусмотрены вентиль 25 или насос 26, которые длядистанционного управления соединены с центральным устройством 27 управления Перел нахоляшейся пол кабиной ходовой тележкой 4 расположено устройство 28 застрожки утолщения сварочного ива, которое расположено на вертикальной направляющей 29, связанной с ходовой тележкой 4, и имеет привод 30 вертикального перемещения, 111 арнирно установленные на вертикальной оси в строгаюшей 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 направлении.Между обеими ходовыми тележками машины, изображенной на фиг,3, размешено завинчивающее устройство 33 для освобождения или затяжки винтов крепления рельсов и устройство 34 для введения прокладок 35 между рельсом и лежащей на шпале 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 5, в выгнутом вверх участке которой расположен сварочный агрегат 39 для стыковой сварки оплавлением с интегральным устройством застрожки утолщений сварочного шва. Рядом находится установка 12 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. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Рама 42 состоит из проходящих параллельно одна другой соелиненных поперечными плитами 44 несущих плит 45,на которых укреплены на двух продольных осях с возможностью отвода всторону пары подъемных роликов 46 с подъемными тарелками, захватывающимирельсы под головкой, и лва направляюших ролика 41 с двойной реборлой.Между обеими несущими плитами 45 расположены с одинаковым продольным шагом три гидродомкрата 47, управляемыхсиловыми цилиндрами 48. На обеих продольных сторонах установки 12 в области каждого гидродомкрата 47 предусмотрены рельсовые захваты 40,которые образованы двумя противолежащимиодин другому в поперечной плоскостирычагами 49, На конце, противоположном крюкообразному захвату рычага 49,в продолговатом отверстии 50 с вертикальной длинной осью осуществляетсяшарнирное соединение с соединеннойс несущей рамой направляющей лапой 51, Каждый рычаг 49 со стороны крюкообразного захвата осью 52 шарнирно соединен с рычагом 53, который своимверхним концом шарнирно соединен сосью, идущей в продольном направлении и укрепленной на поперечной плите 44. Рычаг 49 соединен со своимсобственным качающим приводом 54,который шарнирно соединяется с несущим кронитейном 55 на несущей раме., Дляуправления процессом гибки предусмотрено измерительное устройство 56, измеряющее величину деформации или прогиба, которое образовано из двух размещенных по обе стороны средней пары захватов 40 щупов 57 и измерительной балки 58, которая на концах в областивнешних пар захватов 40 соединена с двумя щупами. Эти внешние щупы опираются на соединенную с внешними 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 чувствительнымэлементом, который своим нижним концом соединен со щупами 57, а верхним концом прилегает к измерительнойбалке 58. Рама 42 с гидродоМкратами 47 и рычагами 49 выполнена симметрично относительно продольной вертикаль"ной плоскости 61 рельса.При обработке рельсов машинами, изображенными на фиг. 1 и 2, сразу после сварки в направлении стрелки 1 подают рабочую машину и посредст" вом опускания устройства 28 эастрожки на рельс 2 срезают образовавшееся при сварке утолщение. Затем машину подают еще немного вперед,над стыком рельсов центрируют установку 12 и при разведенных рельсовых захватах 40 и подъемных роликах 46 опускают на рельс 2, пока к нему не прилягут направляющие ролики 41. Чтобы ио было отогнуть вверх, приводы 54обоих внутренних рычагов 49 приводятся в действие, и рычаги прижимаются к головке рельса 2 снизу, Обе другие пары рычагов 49 остается разведенными. Одновременно оба внешних опорных гидродомкрата 47 эа счет воздействиясилового цилиндра 48 прижимаются кходовой 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 напряжения. Отгиб составляет примерно 10 мм. Сразу после разведения средних рычагов 49 установку 12 поднимают над рель" сом 2 и посредством отвода охлади- тельного туннеля 20 в показанное нафиг.2 положение производят симметричное охлаждение нагретых концов рельсов, при котором на обе боковые стороны рельса разбрызгивают воду. Охлаждение может идти также окружающим воздухом, для чего требуется более длительное время.Следующий рабочий этап производятшпалоподбивочной машиной, установку12 которой размещают над отогнутымбез напряжения вверх стыком рельсов.Для начала отгиба вниз расположенныепо концам пары рычагов 49 прижимаютк головке рельса тогда как рычаги49 средней пары остаются разведенными, т.е. не в зацеплении с рельсом 2.Как только средний гидродомкрат 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 каждый раз 30354050 еще светящийся после сварки стык мож 20 25снимают давление, чтобы йосле пропадания упругой деформации можно было 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 превышение 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 1центрирован шпалоподбивочный агрегат 15. По окончании процесса подбивки производят аошлифовку превышающего на несколько десятых миллиметра стыка рельсов шлифовальным устройством 16, На этом заканчивают обработку стыка рельсов для повышения 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 устрой" ства 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 подкладкой, В это время путь поддерживают в номинальном по высоте положении с помощью пары подъемных роликов и опорной системы нивелировки и рихтовки, По окончании этого процесса нивелирования средства крепления рельсов затягивают с помощью эавинчивающего устройства 33, При обработке пути сварочной и шалоподбивочной машинами после процесса гибки обработанный стык подбивают и с помощью шлифовального устройства сошлифовывают до нулевого уровня.Формула из о бр етения1. Способ пластической гибки уложенных в пути рельсов в области сва" ренного стыка, заключающийся в том, что рельсы изгибают в вертикальнойплоскости вверх до превышения над горизонтальным уровнем с помощью гибочного устройства путем наложения двух разнесенных друг от друга на 5 жимных гидродомкратов на ходовую поверхность рельса и удержания рельса в зоне сваренного стыка рельсовым захватом, размещенным между гидро- домкратами, о т л и ч а ю щ и й с я 1 О тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения усталостной прочности рельсов, изгиб вверх осуществляют после нагревания рельсовОпредпочтительно до ЗОО С, затем про изводят охлаждение рельсов до температуры окружающей среды, изгибают ях вертикально вниз, оставляя деформированными над плоскостью катания участков, смежных с указанным, путем 20 наложения дополнительного гидро- домкрата на ходовую поверхность рельса в области. стыка и удержания его с двух сторон относительно последнего дополнительными, рельсовыми захвата ми, после чего сошлифовывают указанное превышение.2. Способ по п.1, о т л и ч а юш и й с я тем, что изгиб рельсов вниз осуществляют циклически при неп рерывном измерении прогиба относительно дополнительных рельсовых захватов, при этом между отдельными цик-. лами разгружают гидродомкрат, а величины прогиба последовательно уменьшают;3, Установка для пластической гибки уложенных в пути рельсов в области сваренного стыка, содержащая подвижную посредством ходовых тележек 40 раму, установленную на ней с возможностью перемещения в вертикальной плоскости приводом инструментальную раму, несущую гидродомкраты, установленный между ними рельсовый захват, размещенные между последним и каждым гидродомкратом двухребордные направляющие ролики и подъемные ролики с приводом перемещения каждогоиэ них в вертикальной плоскости,приэтом рельсовый захват включает в себя рычаг, смонтированный на инструментальной раме посредством шарнираи соединенный с гидроцилиндром егоповорота, который шарнирно соединенс указанной рамой, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличенияусталостной прочности рельсов, онаснабжена дополнительными приводнымирельсовыми захватами и дополнительным гидродомкратом, смонтированнымна раме охладительным туннелем, соединенным с водяным баком и нагрева-тельным туннелем, соединенным с газовыми баллонами, щпифовальным устройством, при этом все указанные гидродомкраты смонтированы на инструментальной раме последовательно в продольном направлении с одинаковым шагом, каждый из указанных рельсовыхзахватов установлен в одной поперечной плоскости с соответствующим гидродомкратом и выполнен клещевым,ц. Установка по п.З, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что рельсовыйзахват снабжен дополнительным рычагомс гидроцилиндром его поворота, противолежащим укаэанному и смонтирован"ным на инструментальной раме посредством шарнира, при этом оба рычагаразмещены в поперечной. вертикальнойплоскости с возможностью взаимодействия с головкой рельса, а оси указанных шарниров установлены в овальных отверстиях, которые выполнены наинструментальной раме,5; Установка по п.З, о т л ич а ю щ а я с я тем, что взаимодействующие с головкой рельса участкисреднего рельсового захвата и направляющие ролики покрыты жаропрочнымметаллическим сплавом.1466658 кто рова рректор М,Ша иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 оставитель Т.Кащликоехред М.Ходанич Заказ 962/59 тираж 495 НИИПИ Государственного комитета по изобретен 113035, Москва, Ж, РаушскаПодписноеи открытиям при ГКНТ СССРаб., д. 4/5