Устройство для сверления отверстий в рельсах

 

Изобретение относится к механизированному путёвому инструменту, в частности к ручным станкам для сверления отверстий в железнодорожных рельсах при установке контактных соединителей. Сущность изобретения: устройство для сверлений отверстий в рельсах состоит из корпуса.1, подвижного шпинделя 2 со сверлом 3, его привода с цепным 5 и винтовым 6 механизмами и рельсового захвата 7. Новым в устройстве является то, что оно снабжено до полнительной цепной передачей 8, звездочки 9,10 которой установлены на кор-ч пусе соосно соответствующим звездочкам 11,12 основной передачи, и по крайней мере одна из дополнительных звездочек вы-; полнена с числом зубьев, отличающимся от| числа зубьев всех остальных звездочек на 5 ± 4 зуба, причем ведущая дополнительная звездочка 9 снабжена блоком 13 соединения ее с ведущим валом привода и отсоединений от него, а ведомые дополнительная 10.и основная звездочки 12 соединены соответственно с винтом-шпинделем и с гайкой 16, при этом соединение с винтом-шпинделем выполнено в виде скользящей шпонки или шлицов. 4 з.п. ф-лы, 9 ил. ft-VO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯЦ„„1т 813822 А1 (э )э Е 01 В 31/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) авторскому свидетельству

1: 2 (21) 4823037/11 .. мами и рельсового захвата 7. Новым в уст(22) 04.05.90:.: . ройстве является то, что оно снабжено до(46) 07.05.93. Бал. М 17...: полнительной цепной передачей 8, (71) Ленинградский институт инженеров же-. звездочки 9, 10 которой установлены на кор- лезнодоражного транспорта им, акад. пусе соосно соответствующим звездочкам

В.Н,Образцова . 11, 12 основной передачи, и по ;:райнейме-, (72) P.Ä,Ñóxèõ и Б.К.Морозков : ре одна из дополнительных звездочек вы- (56) Патент ГДР М 241754, кл. Е 01 8 31/06, полнена с числом зубьев, отличак>щимся от. .1985. числа зубьев всех остальных звездочек на (54) уСТРОйС1ВО Для СВЕ ЛЕНИя От- 5 + 4 зуба, причем ведущая дополнительВЕРСТИЙ В РЕЛЬСАХ ...: .- ная звездочка 9 снабжена блоком 13 соеди(57) Изобретение относится к механизиро- нения ее с ведущим валом привода и. ванному путевому инструменту, в частности отсоединения от него, а ведомые дополник ручным станкам для сверления отверстий: тельная 10 и основная звездочки 12 соеди- Ф в железнодорожных рельсах при установке . нены соответственно с винтом-шпинделем контактных соединителей, Сущность изо" и с айкой 16, при этом соединение с виноретения: устройство для сверления ставр- том-шпинделем выполнено в виде скользястий.в рельсах состоит из корпуса 1, щей шпонкиили шлицов.4э,п.ф-лы,9ил. подвижного шпинделя 2 со сверлом 3 его у приво

1813822

Изобретение относится к механизированному путевому инструменту, в частности к ручным станкам для сверления отверстий в железнодорожных рельсах при установке контактных соединителей.

Цель изобретения — повышение эффективности работы путем обеспечения регулируемости режимов работы.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для сверленил отверстий в рельсах, на фиг.2 — устройство в разрезе с одним нижним рельсовым захватом; на фиг.З вЂ” то же, с одним верхним рельсовым захватом; на фиг.4 — то >ке, с двумя рельсовыми захватами; на фиг.5 — то же, с регулируемыми рельсовыми захватами; на фиг.6— вид устройства сверху; на фиг.7 — то же, с двумя регулируемыми захватами; на фиг.8— узел l íà фиг.б; на фиг.9 — узел фиксации дополнительной ведущей звездочки.

Устройство состоит иэ корпуса 1, например рамного типа, с двумя вертикальными стойками. На корпусе размещен подвижный шпиндель 2 со сверлом 3, Последние выполнены с воэможностью взаимодействия с шейкой рельса 4. Рельсосверлилка снабжена приводом шпинделя с цепным 5 и винтовым G механизмами. На корпусе также установлен рельсовый захват 7, например,,винтового типа. Устройство снабжено дополнительной цепной передачей 8, Звездочки этой передачи 9 и 10 установлены на корпусе соосно соответствующим звездочкам 11 и 12 основной передачи, По крайней мере одна из дополнительных звездочек 9 или 10 выполнена с числом зубьев, отличающимся (большим или меньшим) от числа зубьев всех остальных звездочек на (5 +. 4) зуба. Конкретная величина отличия зависит от разности подач шпинделя со сверлом при холостом и рабочем ходах. Ведущая звездочка 9 дополнительной цепной передачи снабжена блоком 13 соединения ее с ведущим валом 14 привода и отсоединения от него (для кратности далее этот блок будет именовать блоком фиксации). На фиг.1 этот блок условно обозначен как закладная шпанка, Ведущий вал снабжен приводной рукоятью 15, в частности, съемной, Ведомые дополнительная 10 и основная 12 звездочки соединены соответственно с винтом-шпинделем 2 и с гайкой 16. Последняя, в частности, размещена на радиальноупорных подшипниках 17 (например, шарикоподшипниках) в корпусе. Соединение звездочки 10 с винтом-шпинделем выполнено в виде скользящей шпанки 18 или . пицов.

В частности, при выполнении устройства по фиг.3, 4, оно снабжено дополнителькым рельсовым захватом 19, например, винто-рычажного (фиг.3, 4) или винтового типа.

Один из захватов рельсосверлилки (например, захват 7) выполнен нижним с вазможностью взаимодействия с подошвой рельса

4. Другой захват (например, захват 19) выполнен верхним с возможностью взаимодействия с головкой рельса. Оба захвата выполнены съемными, скрепленными с кор10 пусом рельсосверлилки, например, быстродействующими болтами с воротками.

В частности, рельсовые захваты 7, 19 снабжены дополнительными блоками

20„,34 регулирования их положения на кор15 пусе.

При выполнении устройства в соответствии с п,2 формулы изобретения, ведущая зэездочка 9 дополнительной передачи 8 выполнена с числом зубьев Zg1, пропорцио20 нальным отношению "k" подач шпинделя ка рабочем и холостом ходу, по следующему соотношению:

Zg1 = (1 k) 701 Zg2/Zo2, где Zoi, Zgg, Zm — числа зубьев на ведущей

25 звездочке 11 основной передачи 5, ведомой звездочке 10 дополнительной передачи 8 и ведомой звездочке 12 основной передачи, Например, для получения отношения подач шпинделя на рабочем и холостом ха30 ду, равного 0,01, при Zo1 = Zg2 = Zg2 = 19, число зубьев Zg1 принимают равным 18.

В одном из вариантов предусмотрены винтовые механизмы, которые представляют собой горизонтальные 20 и 21 и верти35 кальные 22 и 23 винты, ввернутые в соответствующие гайки. Горизонтальный 21 и вертикальный 23 винты верхнего зажима ввернуты в соответствующие гайки 24 и 25 на зажиме — на его основном элементе 26.

40 Указанные винты оперты на подшипники 27 и 28 (в частности, на подшипники скольжения) корпуса. Горизонтальный 20 и вертикальный 22 винты нижнего зажима ввернуты в соответствующие гайки 29 и 30

45 на корпусе и оперты на подшипники 31 и 32 зажима. Во избежание перекосов рельсасверлилка снабжена, например, направляющими пазами ЗЗ и штырями 34.

Блок 13 отсоединения и соединения с

50 ведущим валом 14 привода ведущей звездочки 9 дополнительной цепной передачи 8 выполнен в виде поворотной шпанки-пластины 35 с граненым торцом 36. Пластика в зоне указанного торца шарниром 37 саеди55 нена с ведущим валом. Последний в зоне шарнира выполнен с осевым углублением

38 и сквозной радиальной прорезью 39. Такая же прорезь 40 выполнена в удлиненной ступице 40 звездочки 10. В осевом углублении 38 вала между пластиной 35 и торцом

30

55

5 18 указанного углубления установлен подпружиненный пружиной 41 цилиндрический фиксатор 42. На фиг.11 блок 11 изображен в положении, когда звездочка 9 отсоединена от вала 14, Устройство работает следующим образом.

Вначале блок фиксации 13 приводят в положение, когда ведущая звездочка 9 дополнительной цепной передачи 8 отсоединена от ведущего вала 14 передачи. Затем вращением рукояти 15 через основную цепную передачу 5 со звездочками 11, 12 приводят во вращение гайку 16 винтовага . механизма 6 относительно подшипника 17 корпуса 1. При этом винт-шпиндель 2 ввинчивается в гайку, смещаясь в осевом направлении с большой скоростью при большой подаче холостого хода, равной ходу винта-шпинделя (например, 10 мм/об) так(в ту сторону), чтобы винт-шпиндель смещался от рельса 4 (на фиг.1 слева направо).

Вращение осуществляют да тех пор, пока винт-шпиндель не придет в крайнее даль<ее положение от рельса. При этом от вращения винт-шпиндель удерживают силы трения в его опорах на карпусе(при необхо,. димости винт-шпиндель слегка придержи- вают от проворота). Выполнение передачи . 5 цепной поднимает ведущий вал 14 с рукоятью кверху и повышает удобство пользования рельсосверлилкой без низкого нагибания к земле. После этого в шпиндель

2 устанавливают сверло 3, Затем корпус 1 .устройства с помощью рельсового захвата 7 скрепляют с рельсом 4 в месте производства работ. Далее вращением рукояти 15 в противоположную сторону так, как было описано выше, быстро с большой подачей холостого хода подводят винт-шпиндель со сверлом к шейке рельса. Затем блок фиксации 13 приводят в положение, когда эвездачка 9 соединена с ведущим валом 14 привода. После этого продолжают работу, вращая рукоять в прежнем направлении, при подаче рабочего хода, существенно меньшей (в К раэ) подачи холостого хода, Меньшая подача рабочего хода обеспечивает воэможность работы при небольшой, не превышающей санитарные нормы, силе давления на рукоять и весьма небольшом износе сверла. Сверление отверстия при рабочей подаче реализуется следующим образом. Частота вращения сверла

: соответствует частоте вращения рукояти 15 (примерно 60...120 оборотов в минуту), разделенной на передаточное число дополнительной цепной передачи 8, равной отношению числа зубьев звездочки 10 к числу зубьев звездочки 9. В частности, это передаточное число близко к единице. В этом случае вращение с рукояти 15 через дополнительную цепную передачу 8 со звездочками 9 и 10 передается на винт-шпиндель 2 со сверлом 3 с малым изменением скорости. В общем же случае, как отмечалось выше, изменение скорости вращения определяется передаточным числом дополнительной цепной передачи 8. При вращении рукояти 15 в рассматриваемом положении фиксатора 13 кроме передачи 8 работает и основная цепная передача 5, вращается гайка 16 со скоростью, равной скорости вращения привод ой рукояти 15, деленной на передаточное число основной передачи 5. Это передаточное число равно отношению числа зубьев звездочки 12 к числу зубьев звездочки 11. Так как па крайней мере одна из дополнительных звездочек выполнена с числом зубьев, отличающимся от числа эубьеб всех остальных звездочек на 5 и 4 зуба, то передаточные числа основной передачи 5 и дополнительной передачи 8 не равны друг другу и скорости вращения винта-шпинделя со сверлам и гайки 16 винтового механизма 6 различны (в случае равенства указанных передаточных чисел. винт и гайка вращаются с одинаковой скоростью, смещение винта относительно гайки отсутствует, подачи нет). Вследствие различия скоростей вращения винта и гайки имеет место смещение винта, однако с меньшей подачей по сравнению с режимом холостого хода, когда винт был неподвижен.

Эта подача (заглубление сверла в рельс) тем меньше, чем меньше разница в скоростях вращения винта и гайки, чем меньше различие в передаточных числах основной и дополнительной передач, чем меньше отличие

40 числа зубьев ведущей звездочки дополнительной передачи от числа зубьев всех ocTBllьных звездочек. В рассматриваемом режиме, например, с частотой вращения сверла 90 об/мин и подачей 0,1 мм/аб осуществляется сверление шейки рельса. Для просверливания отверстия требуется число оборотов рукояти, равное отношению талщины шейки рельса в обрабатываемом месте к подаче сверла (в частности, 12 мм:0,1 мм/об = 120 об.). Продолжительность сверления равна отношению указанного числа оборотов рукояти к частоте ее вращения (например, 120 об.:90 об/мин 1,33 мин; эта величина намного меньше, чем у прототипа; у него она составляет около 8 мин). После образования отверстия фиксатор 13 переводят в положение, когда звездочка 9 атсоединана от ведущего приводного вала, и вращением рукояти 15 в противоположную сторону быстро на большой подаче холосто1813822

50

ro хода (например, за 4...10 оборотов рукояти) отводят вал-шпиндель со сверлом от рельса. Затем рельсовый захват 7 открепляют от рельса, снимают станок и убирают сверло из шпинделя. При необходимости рукоять 15 снимают с вала 14.

При выполнении устройства фиг.3, 4, в соответствии с п,4 формулы изобретения ее работа отличается от описанного выше тем, что вначале с ее корпусом скрепляют один из съемных рельсовых захватов 7, 19 (основной 7 или дополнительный 19), а другой съемный захват снимают, В случае производства работ при положительных температурах окружающей среды, при рыхлом состоянии балласта, при малых интервалах движения поездов с рамой 1 скрепляют нижний захват 7, выполненный с возможностью взаимодействия с подошвой рельса, С помощью захвата 7 рельсосверлилка и крепится к этой подошве (балласт под подошвой не слежавшийся и не смерзшийся; рельсосверлилка, скрепленная с подошвой, не мешает частому движению поездов), В случае производства работ при отрицательных температурах окружающей реды. при плотном состоянии балласта, при достаточно больших интервалах движения поездов с рамой 1 скрепляют верхний захват 19, выполненный с возможностью взаимодействия с головкой рельса, С помощью захвата

19 рельсосверлилка и крепится к этой головке (балласт под подошвой смерзшийся, плотный, под подошву подсунуть элементы захвата трудно„рельсосверлилка, скрепленная с головкой рельса, не помешает движению поездов, так как образование отверстия происходит быстро. а поезда ходят относительно редко). В принципе не исключено использование обоих захватов— операция установки рельсосверлилки на рельс и ее снятия при этом несколько удлинится, однако жесткость системы существенно повысится, сверлить станет легче, повысится производительность, уменьшится износ сверла, В случае установки на корпусе 1 рельсосверлилки захвата с помощью дополнительн ых блоков 20...34 осуществляют регулирование положе ия этого захвата на корпусе. Регулирование осуществляют по высоте, устанавливая ось винта-шпинделя 2 на требуемом расстоянии (от поверхности катания головки рельса и от основания его подошвы), где для данного типа рельса необходимо выполнить отверстие,. Регулирование осуществляют по горизонтали в зависимости от длийы имеющегося сверла и от ширины головки или подошвы обрабатываемого типа рельса.

В случае выполнения в соответствии с п.2 формулы изобретения ее работа от описанного выше отличается следующим. Вначале, исходя из условий производства работ, характеристик сверл, обрабатываемых рельсов и пр., принимают отношение подач шпинделя 2 рельсосверлилки на рабочем и холостом ходу(например, 0,01), Затем, при принятых (из условий технологичности, стоимости, простоты и пр.) числах зубьев на ведущей звездочке 11 основной передачи (например, 19) на ведомой звездочке 10 дополнительной передачи (например, 19) и на ведомой звездочке 12 основной передачи (например, 19) по предложенному и приведенному выше и ниже в п.4 формулы изобретения соотношению назначают число зубьев ведущей дополнительной звездочки

9. (В рассматриваемом примере это число зубьев равно 18). Далее в назначенными параметрами выполняют элементы цепных передач и устанавливают их на корпусе 1 рельсосверлилки, образуя цепные передачи

5 и 8, которые обеспечивают работу с назначенным соотношением подач на рабочем и холостом ходу. (Для рассматриваемого примера при К = 0,01 в случае подачи холостого хода, равной заходу винта (10 мм/об), подача рабочего хода составит 10. 0,01 = 0,1 мм/об).

В случае установки на корпус 1 рельсосверлилки нужного рельсового захвата 7 или 19 при необходимости регулирования его положения на раме приводят в действие дополнительные блоки регулирования положения — дополнительные винтовые механизмы. Так для регулирования захвата 7 по горизонтали вращают горизонтальный винт

20 в подшипниках 31 этого захвата. При этом винт ввинчивается или вывинчивается из горизонтальной гайки 29 на корпусе 1, обеспечивая необходимое горизонтальное смещение корпуса и захвата по нижним направляющим пазам 33, Для регулирования этого захвата по вертикали вращают вертикальный винт 22 в подшипниках 32 на захвате 7. Винт, ввинчиваясь или вывинчиваясь в гайку 30 на корпусе, обеспечивает необходимое вертикальное смещение корпуса и захвата по направляющим штырям 34. Для регулирования захвата 19 по горизонтали вращают горизонтальный винт 21 в подшипниках 27 корпуса. Этот винт, ввинчиваясь или вывинчиваясь из гайки 24 на захвате 19, обеспечивает необходимое горизонтальное смещение корпуса и захвата по верхним направляющим пазам ЗЗ. Для регулирования этого захвата по вертикали вращают вертикальный винт 23 s подшипниках 28 корпуса. Этот винт, ввинчиваясь или вывин-, чиваясь из гайки 25 на захвате, обеспечива- сти путем обеспечения регулируемое и реет требуемое вертикальное смещение кор- жимов работы, оно снабжено дополниельпуса и захвата по направляющим штырям ной цепной передачей и блоком фикс- ии и расфиксации дополнительной звездочки на

В случае перевода фиксатора 13 из по- 5 ведущем валу, при этом противополс жный ложения, когда звездочка 9 отсоединена указанному конец шпинделя выполнен (режим холостого хода) от приводного веду- резьбовым и размещен в гайке, эакрепленщего вала 14 на корпусе (зто положение и ной на корпусе в радиально-упорных подпредставлено на фиг.11), вположение,,ког- шипниках, причем ведомая основная да звездочка 9 соединена (режим рабочего 10 звездочка закреплена на гайке, а одна из хода) с приводным валом. поступают следу- дополнительных звездочек имеет зубьев ющим образом, Небольшим относительным больше, чем у каждой из остальных, поворотом вала 14 на рукоять и звездочки 9. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е есовмещают сквозные пазы 39 и 40 на этом с я тем, что число зубьев на ведущей дополвалу и удлиненной ступице звездочки. За- 15 нительной звездочке определяется из сооттем шпонку-пластину 35, преодолевая не- ношения большое сопротивление пружины 41, ц1 = (1 ) 01 д2/ 02, которую сжимает смещаемый граненым где t(— число подач шпинделя; торцом 36 пластины цилиндрический фикса- Zn1, Z .", Ум — число зубьев соответствентор 42, поворачивают относительно шарни- 20 но на ведущей звездочке основной передара 37 (па часовой стрелке или против чи, ведомой звездочке дополнительной часовой) на 90О, Этим поворотом шпонку- передачи и ведомой звездочке основной пепластину вводят в прорези 39 и 40 на валу редачи.

14 и на ступице звездочки 9, образуя без- 3. Устройство по и. I. отл и ч а ю щ е елюфтовое соединение вала и звездочки, В 25 с я тем, 410 блок фиксации и расфиксации этом повернутом положении шпонка-пла- включает всебя шарнирносмонтированную стина фиксируется цилиндрическим фикса- с воэможностью поворота на ведущем валу тором 42, который пружиной 41, смещаясь в и саас а ему шпонку, радиальные пазы на осевом углублении 38 торца вала 14, прижи- валу и ступице ведущей panoëíèòåëüèaé мается к одной из боковых граней шпонки- 30 звездочки и стержень, подпружиненный в пластины,.При переводе фиксатора 13 в направлении шпанки в осевой проточке на положение, когда звездочка и вал раэъеди- валу, нены, описанные выше операции выполня- 4, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е еются в обратном порядке. с я тв., что оно снабжено дополнительным

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 35 захватом для взаимодействия с рельсом, 1,У стройство для сверле lMR отверстий при згом один из захватов предназначен в рельсах, содержащее корпус с захватом для взаимодействия с подошвой, а другой— для взаимодействия с рельсом, смонтиро- с головкой рельса, оба выполнены сьемныванные в корпусе ведущий вал и ведомый ми, шпиндель. связанные цепной передачей, и 40 5. Устройство по п,1, отл и ч а ю щ е есверло, закрепленное на конце шпинделя, с я те;., что одна иэ дополнительных звезобращенном к рельсу, о т л и ч а ю щ с е с я дочек имеет на 1 — 9 зубьев больше, чем у тем, что, с целью повышения аффективно- каждаи из остальных.

C C) 1813822

1813822

1813822

В 8f31 Ы

Составитель А.Петрухин

Техред М.Моргентал Корректор Н. Кешеля

Редактор

Заказ 1814 Тираж Подписное ., ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наф., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101