Шлифовальное устройство для шлифования железнодорожного колеса и способ шлифования железнодорожного колеса

 

Устройство содержит опорный узел для колеса, имеющий комплект роликов для захвата колеса и вращения вокруг его центральной оси. Предусмотрен также шлифовальный узел, имеющий двигатель, оперативно соединенный со шлифовальным кругом. Двигатель и шлифовальный круг установлены на опорном узле. Опорный узел колеса качают во время шлифования относительно его осей. Шлифовальный узел выполнен с возможностью подачи шлифовального круга во время шлифования в поперечном направлении на колесо. Поперечную подачу шлифовального круга и качание колеса регулируют, чтобы обеспечить чистовое шлифование выбранной поверхности колеса до заданного профиля. 2 с. и 20 з.п.ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу шлифования железнодорожных колес, а точнее к устройству и способу удаления прибылей и чистового шлифования литых стальных железнодорожных колес.

Известно устройство механической зачистки слитков или заготовок, содержащее станину с установленными на ней опорным узлом и опорной рамой, несущей опорные ролики, кинематически связанные с приводом вращения, по меньшей мере, одного из них, и шлифовальный узел с приводом его вращения, размещенным на установленной подвижно опорной раме шлифовального узла [1] Однако механическая обработка на такой установке подразумевает дополнительную чистовую зачистку мест, где были прибыли, а кроме того, такая обработка поверхности изделия для удаления трещин и дефектов поверхности осуществляется после остывания изделия, хотя некоторые операции зачистки желательно выполнять на неостывшем изделии.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание устройства и способа автоматического удаления шлифованием прибылей с литого стального железнодорожного колеса за одну операцию, при которой грубая операция удаления прибылей и чистовое шлифование колеса до конечного контура в местах нахождения прибылей осуществляют одним и тем же шлифовальным кругом, при этом обработка осуществляется сразу после того как колесо отлито и затвердело.

Для достижения технического результата шлифовальное устройство для шлифования железнодорожного колеса, содержащее станину с установленным на ней опорным узлом для железнодорожного колеса с опорной рамой, несущей опорные ролики, кинематически связанные с приводом вращения, по меньшей мере, одного из них, и шлифовальный узел с приводом его вращения, размещенным на установленной с возможностью перемещения опорной раме шлифовального узла, снабжено установленной на станине осью, а опорная рама железнодорожного колеса размещена на указанной оси, при этом устройство снабжено средством поворота опорной рамы вокруг указанной оси.

Устройство может быть снабжено установленной по обе стороны от опорной рамы железнодорожного колеса бортовыми опорами с отверстиями и подшипниковыми узлами, при этом подшипниковые узлы установлены на станине и в отверстиях бортовых опор, а ось поворота опорной рамы установлена в указанных подшипниковых узлах.

В устройстве средство поворота опорной рамы может быть выполнено в виде рабочего цилиндра, один конец которого связан со станиной, а второй через плунжер рабочего цилиндра с рычагом, предусмотренным в устройстве и установленным на опорной раме железнодорожного колеса.

Кроме того, опорная рама шлифовального узла может быть установлена с возможностью поворота на 180^o при максимальном повороте опорной рамы железнодорожного колеса.

Устройство также может быть дополнительно снабжено установленным на опорной раме приводным двигателем, выходной вал которого кинематически связан с опорными роликами железнодорожного колеса для сообщения последнему вращения и зубчатым редуктором и приводными ремнями, при этом зубчатый редуктор связан с приводом и через выходной вал с опорными роликовыми посредством приводных ремней.

Устройство может быть снабжено установленными в кинематической связи с опорными роликами двумя зажимными рычагами, предназначенными для введения опорных роликов в контакт с железнодорожным колесом и связанным с каждым из зажимных рычагов приводным цилиндром.

Устройство может быть снабжено установленной на станине дверью, предназначенной для изоляции зоны, примыкающей к опорным роликам и установленной из условия обеспечения свободы перемещения опорной рамы железнодорожного колеса.

Устройство может быть снабжено размещенными на станине бортовыми элементами с выполненными в них отверстиями и установленными в них осевыми и подшипниковыми средствами опорной рамы шлифовального узла, и установленными на бортовых элементах поворотными кронштейнами, привод перемещения опорной рамы шлифовального узла выполнен в виде рабочих цилиндров, каждый из которых одним концом связан со станиной, а другим с поворотным кронштейном.

Устройство может быть снабжено управляемым приводным цилиндром, один конец которого установлен на станине, а второй на опорной раме шлифовального узла.

Кроме того, устройство может быть снабжено установленным на опорной раме шлифовального узла дугообразным седлом предназначенным для взаимодействия с предусмотренным на конце штока управляемого приводного цилиндра дугообразной концевой опорой.

Кроме того, для достижения технического результата в способе шлифования железнодорожного колеса, при котором его устанавливают на опоры в опорную раму и сообщают вращение относительно его центральной оси, а шлифовальный круг вращают и перемещают в поперечном направлении относительно железнодорожного колеса, опорной раме с железнодорожным колесом сообщают дополнительное качательное движение вокруг оси, перпендикулярной оси вращения шлифовального круга. В качестве опор опорной рамы берут опорные ролики, которые вводят в контакт с железнодорожным колесом по наружном ободу и реборде. Способ предусматривает, что угол качания опорной рамы железнодорожного колеса выбирают из условия взаимодействия шлифовального круга с железнодорожным колесом по заданной дуге контакта. В способе скорость перемещения шлифовального круга в поперечном направлении регулируют по потребляемому току его приводного двигателя, а частоту вращения шлифовального круга регулируют на холостом ходу, обеспечивая заданную величину окружной скорости шлифовального круга. В способе начальное положение железнодорожного колеса обеспечивают поворотом опорной рамы колеса, после чего перемещают опорную раму шлифовального круга до момента контакта с колесом и качают ее по дуге, определяемой заданным профилем колеса. Перемещение опорной рамы шлифовального круга регулируют по потребляемому току привода этого перемещения. При регулировании поперечного перемещения шлифовального круга и качательного перемещения опорной рамы железнодорожного колеса осуществляют сравнение потребляемого тока двигателем привода шлифовального круга с заданным уровнем амперной нагрузки. Процесс шлифования ведут при температуре железнодорожного колеса в пределах (425 650)^o C.

Изобретение иллюстрируется на чертежах, на которых: фиг. 1 перспективный вид шлифовального станка в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 вид сверху (в частичном поперечном разрезе) шлифовального станка в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 3 вид сбоку шлифовального станка в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 4 вид с торца шлифовального станка в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 5 поперечный разрез литого стального железнодорожного колеса с прибылями до шлифования; фиг. 6 график амперной нагрузки на шлифовальный двигатель в зависимости от времени при шлифовании в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 1 4 чертежей показан предназначенный для шлифования железнодорожных колес шлифовальный станок в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, обозначенный общей позицией 1. Шлифовальный станок 1 состоит из большого числа стальных конструктивных элементов, сваренных или соединенных болтами, как нужно для получения жесткого станка, способного к шлифованию литых стальных железнодорожных колес. Шлифовальный станок 1 содержит станину 2, которая, в свою очередь, содержит плиту 3, усиленную несколькими конструктивными элементами в виде балок коробчатого сечения, приваренными к верхней поверхности плиты 3 станины. Плита 3 станины, как и большинство других плит, используемых в конструкции шлифовального станка 1, чаще всего представляет собой стальную плиту толщиной 1 2 дюйма (2,5 5 см). Общее представление о размере шлифовального станка 1 можно получить по тому, что плита 3 станины чаще всего имеет размеры примерно 8 футов на 12 футов (примерно, 2,5 · 4 м).

От плиты 3 станины проходят вверх стойки 5 и 6 опорной рамы для колеса. Обычно желательно, чтобы стойки 5 и 6 представляли собой конструкцию из разнесенных плит, между которыми проходит конструктивный элемент станины. Стойки 5 и 6 чаще всего приваривают к плите 3 и конструктивному элементу 4 станины.

Опорная плита 7 опорной рамы для колеса представляет собой, по существу, квадратную или прямоугольную металлическую плиту, обычно изготовленную из стали толщиной около 2 дюймов (5 см).

Поддерживающая плита 8 опорной рамы для колеса представляет собой, по существу, прямоугольную металлическую плиту (обычно изготовленную из стали), прикрепленную к продольному краю опорной плиты 7 опорной рамы для колеса. Такое крепление обычно осуществляют посредством сварки. К верхней части поддерживающей плиты 8 опорной рамы для колеса приварена по ее продольному краю верхняя плита 9 опорной рамы, проходящая параллельно и выше опорной плиты 7 опорной рамы. Боковые плиты 10 и 11 соединяют верхнюю плиту 9 и опорную плиту 7. От поперечных краев опорной плиты 7 опорной рамы для колеса отходят вниз бортовая надставка 12 и бортовая надставка 13 опорной рамы для колеса. Обе бортовые надставки 12 и 13 представляют собой плоские металлические плиты, обычно изготовленные из стали и приваренные вдоль поперечного нижнего края опорной плиты 7 опорной рамы для колеса. Бортовая надставка 12 имеет круглое отверстие 14, а бортовая надставка 13 имеет круглое отверстие 15.

Через отверстие 14 в бортовой надставке 12 опорной рамы проходит ось 16 опорной рамы для колеса. Следует понимать, что ось 16 входит также в соответствующий опорный подшипник 17, который сам прикреплен к верхней стороне стойки 5 опорной рамы для колеса. Аналогичным образом ось 18 опорной рамы входит в отверстие 15 в бортовой надставке 13 и в соответствующий опорный подшипник 19. Подшипник 19 установлен на верхней поверхности стойки 6 опорной рамы для колеса.

К концу оси 18 прикреплен путем присоединения к головке 20 оси рычаг 21 в сборе. На конец рычага 21 установлен пальцевый узел 22, к которому подходит также конец плунжера 23 рабочего гидроцилиндра 24. Другой конец рабочего гидроцилиндра 24 прикреплен посредством подходящего пальцевого механизма к выступающей части 25, отходящей вверх от плиты 3 станины.

Для подачи железнодорожного колеса 26 через входную дверь 27 в узел опорной рамы для колеса используют загрузочный рычаг 28. Как показано на фиг. 5, литое стальное железнодорожное колесо 26 содержит диск 29, проходящий между ободом 30 и ступицей 31. От обода 30 отходит реборда 32. Ступица 31, расположенная в центре колеса, имеет прибыльную часть 33, отходящую в форме для колеса в направлении вверх. Несколько прибылей 34 отходит также вверх от части диска 29 вблизи обода 30. Это как раз те прибыли 34, которые должны быть удалены на шлифовальном станке в соответствии с настоящим изобретением.

Входная дверь 27 является частью спускного устройства, содержащего боковые стенки 35 и 36, которые направляют материалы, сошлифованные с колеса 26, вниз для сбора в бункере. Показано также, что опорная плита 7 опорной рамы для колеса находится в контакте с входной дверью 27, что обеспечивает эффективную изоляцию колеса 26 в закрытой конструкции. Такое закрытие колеса 26 во время выполнения операции шлифования обеспечивает, по существу, полное устранение пыли и частиц, образующихся при шлифовании.

Как указано выше, таким сошлифованным материалам дают возможность падать по боковым стенкам 35 и 36 спускного устройства в сборный бункер. Рабочий цилиндр 37 содержит плунжер 38, который прикреплен посредством подходящего пальцевого устройства к наружной поверхности входной двери 27, что обеспечивает возможность открытия и закрытия входной двери 27 путем втягивания и выдвижения (соответственно) плунжера 38 рабочего цилиндра 37.

К наружной поверхности поддерживающей плиты 8 опорной рамы для колеса вблизи поперечного ее края прикреплен приводной двигатель 39 опорного узла. Двигатель 39 обычно представляет собой электродвигатель мощностью около 15 лошадиных сил. Выходной шкив 40 приводного двигателя 39 расположен на нижней стороне установленного на место двигателя и соединен посредством ремня 41 с аналогичным шкивом на нижней стороне зубчатого редуктора 42. Зубчатый редуктор 42 тоже прикреплен к наружной поверхности поддерживающей плиты 8 опорной рамы примерно в центре ее боковой части. Приводной двигатель 39 может быть также установлен так, чтобы его выходной вал был соединен непосредственно с зубчатым редуктором 42. Выходной шкив 43 редуктора 42 соединен посредством ремня 44 с двумя входными шкивами 45 и 46 приводных роликов. Входной шкив 45 соединен с валом, отходящим от верхней стороны приводного ролика 47 опорного узла, а входной шкив 46 закреплен на валу, отходящем от верхней стороны приводного ролика 48 опорного узла для колеса. Приводной ролик 47 аналогичен приводному ролику 48 и, как лучше всего показано на фиг. 3, содержит узел 49 вала, прикрепленный как к опорной плите 7, так и к верхней плите 9 опорной рамы для колеса. Приводной ролик 47 имеет головку 50 с входной периферийной частью, приспособленной для приема реборды 32 колеса 26.

Опорный ролик 51 для колеса прикреплен к концу рычага 52, который в свою очередь прикреплен к оси 53. Другой конец рычага 52 опорного ролика прикреплен к концу опорного ролика 51 для колеса. Аналогичным образом, опорный ролик 54 прикреплен к концу рычага 55, который в свою очередь закреплен в точке 56 вращения (качания). Другой конец рычага 55 опорного ролика прикреплен к концу 57 плунжера силового цилиндра 58. При выдвижении плунжера 57 оба рычага 52 и 55 поворачиваются вокруг точек 53 и 56 (соответственно) вращения, в результате чего опорные ролики 51 и 54 перемещаются в направлении внутрь до контакта с ободом колеса 26 также входит в контакт с головкой 50 приводного ролика 47 и аналогичной головкой приводного ролика 48 опорного узла для колеса, в результате чего приводные ролики 47 и 48 и опорные ролики 51 и 54 поддерживают колесо 26. Следует понимать, что опорные ролики 51 и 54 разведены до их максимально раскрытого в поперечном направлении положения, когда загрузочный рычаг 28 загружает колесо 26 в шлифовальный станок 1 через входную дверь 27. Прежде чем загрузочный рычаг 28 будет выведен, опорные ролики 51 и 54 вводят в контакт с ободом 30 колеса 26 для поддержания колеса 26. После этого загрузочный рычаг 28 отводят через открытую входную дверь 27, и затем входную дверь 27 закрывают путем приведения в действие рабочего цилиндра 37 с плунжером 38, в результате чего колесо 26 оказывается удерживаемым посредством опорных роликов 51 и 54 и приводных роликов 47 и 48. Для обеспечения возможности дугообразного перемещения опорного ролика 51 в опорной плите 7 опорной рамы выполнен дугообразный вырез 59. Аналогичным образом, для обеспечения возможности дугообразного перемещения опорного ролика 54 в опорной плите 7 выполнен также дугообразный вырез 60.

Рабочий гидроцилиндр 24 присоединен посредством оси к выступу 25, отходящему от плиты 3 станины. Выступающий плунжер 23 рабочего гидроцилиндра 24 соединен посредством подходящего пальцевого устройства с рычагом 21 в сборе, отходящим от головки 20, закрепленной на конце оси 18 опорной рамы для колеса. При выдвижении плунжера 23 рабочего цилиндра ось 18 поворачивается в подшипнике 19, в результате чего бортовая надставка 13 опорной рамы и весь опорный узел для колеса поворачиваются вокруг осей 16 и 18 опорной рамы. При выдвижении и втягивании плунжера 23 рабочего гидроцилиндра опорный узел для колеса может колебаться (качаться) относительной осей 16 и 18. При полном выдвижении плунжера 23 рабочего гидроцилиндра весь опорный узел может быть повернут в направлении по часовой стрелке, если смотреть на фиг. 3, в результате чего опорный узел достигнет вертикального положения направо от оси 16 опорной рамы.

Опорная плита 61 опоры для шлифовального круга представляет собой, по существу, треугольную металлическую плиту, обычно изготовленную из стали толщиной порядка 2 3 дюйма (5 7,5 см). В противоположных углах треугольной опорной плиты 61 от нее отходят в направлении наружу опорные оси 62 и 63. Ось 62 входит в подшипниковый узел 64, который в свою очередь опирается на стойку 65 в сборе опоры для шлифовального круга. Стойка 65 отходит вверх и прикреплена к плите 3 станины вблизи ее наружных поперечных краев. Аналогичным образом, ось входит в подшипниковый узел 66, который в свою очередь прикреплен к верхней поверхности стойки 67 в сборе. Стойка 67 отходит вверх от опорной плиты 3 вблизи ее поперечных краев.

Рабочий цилиндр 68 опоры шлифовального круга отходит от точки 69 крепления, прикрепленной к опорной плите 3 станины. Рабочий цилиндр 68 обычно представляет собой гидравлический цилиндр, из которого выдвинут плунжер 70. Конец плунжера 70 прикреплен к поворотному кронштейну 71 опоры шлифовального круга. Поворотный кронштейн 71, в свою очередь, прикреплен к фланцу 72, отходящему от оси 62 опоры шлифовального круга и оперативно соединенному с ней. Аналогичным образом, от такой же точки крепления, расположенной с противоположной стороны от точки 69 крепления вблизи другого поперечного края опорной плиты станины, отходит аналогичный цилиндр 73. Плунжер 74 выдвинут из рабочего цилиндра 73 и прикреплен к другому поворотному кронштейну 75. Поворотный кронштейн 75 в свою очередь оперативно соединен с фланцем 76, прикрепленным к оси 63 опоры шлифовального круга. При совместном приведении в действие рабочих цилиндров 68 и 73 можно повернуть опорную плиту опоры шлифовального круга на 180^o из рабочего положения, показанного на фиг. 3, вверх и назад от него. Ниже эта операция будет описана более подробно.

К верхней поверхности опорной плиты 61 опоры шлифовального круга прикреплен двигатель 77 для шлифовального круга. Двигатель 77 обычно представляет собой трехфазный электродвигатель перемещенного тока номинальной мощностью 200 250 лошадиных сил. Выходной вал 78 двигателя прикреплен к соединительному устройству 79. В свою очередь приводной вал 80 шлифовального круга выходит из соединительного устройства 79 и входит в подшипниковую опору 81 в сборе. Сама подшипниковая опора 81 прикреплена к верхней поверхности опорной плиты 61 опоры шлифовального круга. К другому концу приводного вала 80 прикреплен шлифовальный круг 82. Сам шлифовальный круг 82 представляет собой относительно большой абразивный круг толщиною около 3 дюймов и диаметром 25 дюймов (7,6·63 см). Двигатель 77 и шлифовальный круг 82 должны быть выбраны таким образом, чтобы нормальная частота вращения шлифовального круга 82 на холостом ходу составляла примерно 2625 об/мин.

Регулирующий цилиндр 83 опоры шлифовального круга при креплен одним концом 84 к опорному блоку, отходящему вверх от опорной плиты 3 станины, к которой он прикреплен. Регулирующий цилиндр имеет плунжер 85, выходящий из него и заканчивающийся дугообразной пластиной 86. Концевая пластина плунжера регулирующего цилиндра входит в посадочную колодку 87, в свою очередь прикрепленную к нижней поверхности опорной плиты 61 опоры шлифовального круга и имеющую дугообразный вырез 88, в который входит концевая пластина 86 плунжера регулирующего цилиндра. При приведении в действие регулирующего цилиндра 83, которым обычно является гидравлический цилиндр, плунжер 85 может быть выдвинут из него или втянут в него, что обеспечивает точное регулирование перемещения опорной плиты 61 опоры шлифовального круга вокруг осей 62 и 63 опоры шлифовального круга. Такое перемещение обеспечивает почти поперечное перемещение шлифовального круга 82 в направлении к колесу 26 и от него, когда колесо 26 поддерживают посредством приводного ролика 47 и опорных роликов 51 и 54 опорного узла для колеса. Разумеется, такой контакт между шлифовальным кругом 82 и колесом 26 предполагает, что опорная плита 7 опорной рамы для колеса приблизительно горизонтальна, как показано на фиг. 3. Как описано выше, если нужно заменить шлифовальный круг 82, опорная лита плита 7 и связанное с ней оборудование могут быть повернуты по часовой стрелке, если смотреть на фиг. 3, путем втягивания плунжера 23 в рабочий гидроцилиндр 24, причем такое перемещение будет происходить вокруг осей 16 и 18 опорной рамы для колеса. Это позволит совместное приведение в действие рабочих цилиндров 68 и 73 опоры шлифовального круга, в результате которого опорная плита 61 опоры шлифовального круга поднимается с концевой пластины 86 регулирующего цилиндра и повернется в направлении против часовой стрелки, если смотреть на фиг. 3, приблизительно на 180^o, открыв доступ к шлифовальному кругу 82 для его ремонта или замены.

Ниже описана работа шлифовального станка 1 в соответствии с настоящим изобретением со ссылками на фигуры 5 и 6 и на ранее описанные фигуры 1 4. После заливки соответствующей формы отлитому стальному железнодорожному колесу 26 дают возможность остыть до 800 1200^o F (425 650^o C). Как часть настоящего изобретения было обнаружено, что такие колеса могут быть извлечены из форм (обычно графитовых) при указанной температуре и сразу же перенесены к шлифовальному станку 1 с сохранением этой температуры, движущееся по линии сборки колесо 26 слегка приподнимают посредством загрузочного рычага 28 и перемещают через входную дверь 27 в шлифовальный станок 1. Опорные ролики 51 и 54 перемещают в контакт с ободом 30 и ребордой 32 колеса 26, чтобы захватить колесо 26. Загрузочный рычаг 28 отводят и входную дверь 27 закрывают. При использовании шлифовального станка 1 шлифовальный круг 82 находится в движении почти непрерывно. Для перемещения опорной плиты 7, по существу, в направлении по часовой стрелке вокруг осей 16 и 18 опорной рамы так, чтобы переместить зону прибылей 34 колеса 26 в положение над и напротив (в поперечном направлении) шлифовального круга 82, используют подходящие механизмы управления. Посредством упомянутого механизма управления приводят в действие регулирующий цилиндр 83 опоры шлифовального круга, в результате чего из него выдвигается плунжер 85, поднимая опорную плиту 61 опоры шлифовального круга и прикрепленные к ней двигатель 77 и сам шлифовальный круг 82. Тем самым шлифовальный круг 82 вводят в контакт с зоной прибылей 34 колеса 26, которое при этом вращается вокруг собственной оси в результате приведения в действие приводных роликов 47 и 48 опорного узла для колеса. Нагрузка на двигатель 77 шлифовального круга может быть лучше всего измерена по отбору двигателем 77 тока в амперах. Эта величина показана как ордината графика на фиг. 6. Вращение шлифовального круга 82 на холостом ходу показано в точке А графика на фиг. 6. Когда шлифовальный круг 82 вводят в контакт с прибылью, ток нагрузки на двигатель 77 довольно быстро растет до точки В. При соответствующем управлении рабочим гидроцилиндром 24 колесо 26 вращается вокруг осей 16 и 18 опорной рамы для колеса, по существу, в направлении против часовой стрелки, если смотреть на фиг. 3. Это обеспечивает быстрое удаление всех прибылей, отходящих от колеса 26. Следует здесь упомянуть, что в зависимости от конструкции и размеров железнодорожного колеса 26 от зоны прибылей 34 обычно может отходит от 6 до 14 таких прибылей. При таком удалении прибылей выходная нагрузка двигателя 77 уменьшается до уровня С на графике. На этой стадии начальное сошлифовывание прибылей заканчивается и колесо приобретает профиль, по существу, такой, как показан позицией 89 на фиг. 5. Однако, как показано на фиг. 5, конечный выбранный профиль колеса таков, как тот, что обозначен позицией 90. Это зависит от предварительно выбранной конструкции для определенного типа колеса 26, подлежащего шлифованию. Поэтому необходимо продолжать шлифование, и шлифовальный круг 82 опять вводят в контакт с колесом 26 путем управляемого приведения в действие регулирующего цилиндра 83 опоры шлифовального круга. Опять производят измерение выходной амперной нагрузки на двигатель 77, которая растет до величины показанной позицией D на фиг. 6. Такое чистовое шлифование колеса обеспечивает в результате получение обработанного начисто профиля 90. Следует также упомянуть, что для обеспечения такого чистового шлифования необходимо также управляемое колебание колеса, вызванное выдвижением и втягиванием плунжера 23 гидроцилиндра 24. При приближении к окончательному профилю 90 выходная амперная нагрузка на двигатель уменьшается, как показано на фиг. 6, до точки Е, и в этот момент осуществляется окончательное чистовое шлифование поверхности. Таким образом, очевидно, что, используя устройство и способ в соответствии с настоящим изобретением, грубое удаление прибылей и чистовое шлифование отлитого стального колеса осуществляют в одну единственную операцию.

Формула изобретения

1. Шлифовальное устройство для шлифования железнодорожного колеса, содержащее станину с установленным на ней опорным узлом для железнодорожного колеса с опорной рамой, несущей опорные ролики, кинематически связанные с приводом вращения по меньшей мере одного из них, и шлифовальный узел с приводом его вращения, размещенным на установленной с возможностью перемещения опорной раме шлифовального узла, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на станине осью, а опорная рама железнодорожного колеса размещена на указанной оси, при этом устройство снабжено средством поворота опорной рамы вокруг указанной оси.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленными по обе стороны от опорной рамы железнодорожного колеса бортовыми опорами с отверстиями и подшипниковыми узлами, при этом подшипниковые узлы установлены на станине и в отверстиях бортовых опор, а ось поворота опорной рамы установлена в указанных подшипниковых узлах.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что средство поворота опорной рамы выполнено в виде рабочего цилиндра, один конец которого связан со станиной, а второй через плунжер рабочего цилиндра с рычагом, предусмотренным в устройстве и установленным на опорной раме железнодорожного колеса.

4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что опорная рама шлифовального узла установлена с возможностью поворота на 180^o при максимальном повороте опорной рамы железнодорожного колеса.

5. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено установленным на опорной раме приводным двигателем, входной вал которого кинематически связан с опорными роликами железнодорожного колеса для сообщения последнему вращения.

6. Устройство по пп. 1 5, отличающееся тем, что оно снабжено зубчатым редуктором и приводными ремнями, при этом зубчатый редуктор связан с приводом и через выходной вал с опорными роликами посредством приводных ремней.

7. Устройство по пп. 1 6, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в кинематической связи с опорными роликами двумя зажимными рычагами, предназначенными для введения опорных роликов в контакт с железнодорожным колесом.

8. Устройство по пп. 1 7, отличающееся тем, что оно снабжено связанным с каждым из зажимных рычагов приводным цилиндром.

9. Устройство по пп. 1 8, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на станине дверью, предназначенной для изоляции зоны, примыкающей к опорным роликам и установленной из условия обеспечения свободы перемещения опорной рамы железнодорожного колеса.

10. Устройство по пп. 1 9, отличающееся тем, что оно снабжено размещенными на станине бортовыми элементами с выполненными в них отверстиями и установленными в них осевыми и подшипниковыми средствами опорной рамы шлифовального узла.

11. Устройство по пп. 1 10, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на бортовых элементах поворотными кронштейнами, а привод перемещения опорной рамы шлифовального узла выполнен в виде рабочих цилиндров, каждый из которых одним концом связан со станиной, а другим с поворотным кронштейном.

12. Устройство по пп. 1 11, отличающееся тем, что оно снабжено управляемым приводным цилиндром, один конец которого установлен на станине, а второй на опорной раме шлифовального узла.

13. Устройство по пп. 1 12, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на опорной раме шлифовального узла дугообразным седлом, предназначенным для взаимодействия с предусмотренной на конце штока управляемого приводного цилиндра дугообразной концевой опорой.

14. Способ шлифования железнодорожного колеса, при котором его устанавливают на опоры в опорную раму и сообщают вращение относительно его центральной оси, а шлифовальный круг вращают и перемещают в поперечном направлении относительно железнодорожного колеса, отличающийся тем, что опорной раме с железнодорожным колесом сообщают дополнительное качательное движение вокруг оси, перпендикулярной вращению шлифовального круга.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что в качестве опор опорной рамы берут опорные ролики, которые вводят в контакт с железнодорожным колесом по наружному ободу и реборде.

16. Способ по пп. 14 и 15, отличающийся тем, что угол качания опорной рамы железнодорожного колеса выбирают из условия взаимодействия шлифовального круга с железнодорожным колесом по заданной дуге контакта.

17. Способ по пп.14 16, отличающийся тем, что скорость перемещения шлифовального круга в поперечном направлении регулируют по потребляемому току его приводного двигателя.

18. Способ по пп. 14 17, отличающийся тем, что частоту вращения шлифовального круга регулируют на холостом ходу, обеспечивая заданную величину окружной скорости шлифовального круга.

19. Способ по пп. 14 18, отличающийся тем, что начальное положение железнодорожного колеса обеспечивают поворотом опорной рамы колеса, после чего перемещают опорную раму шлифовального круга до момента контакта с колесом и качают ее по дуге, определяемой заданным профилем колеса.

20. Способ по пп. 14 19, отличающийся тем, что перемещение опорной рамы шлифовального круга регулируют по потребляемому току привода этого перемещения.

21. Способ по пп. 14 20, отличающийся тем, что при регулировании поперечного перемещения шлифовального круга и качательного перемещения опорной рамы железнодорожного колеса осуществляют сравнение потребляемого тока двигателем привода шлифовального круга с заданным уровнем амперной нагрузки.

22. Способ по пп. 14 21, отличающийся тем, что процесс шлифования ведут при температуре железнодорожного колеса в пределах (425 650)^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6