Аппарат для автоматической электродуговой сварки рельсов

Авторы патента:

E01B31/18 - восстановление или ремонт изношенных или сломанных рельсов и т.п., например вставкой вкладышей, наплавкой, сваркой (E01B 31/04-E01B 31/12 имеют преимущество); нагревание или охлаждение частей на месте, например для уменьшения зазора в стыке, для закалки рельсов

B23K31/02 - пайка или сварка (пайка для изготовления печатных схем H05K 3/34)

B23K101/26 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2430820:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Техническая Компания" (ООО "НТК") (RU)

Изобретение относится к аппарату для автоматической электродуговой сварки рельсов. Аппарат состоит из двух устройств. Первое устройство содержит механизмы: подачи присадочной проволоки, перемещения головки-держателя плавящегося мундштука в двух координатах, зажима-крепления на рельсе. Второе устройство предназначено для прижатия и фиксации: подкладки, формирующей корневой шов на подошвах свариваемых рельсов и кристаллизаторов, формирующих сварной шов по образующим шейки и головки рельсов, которые сводятся и разводятся механизмом, управляемым контроллером. Каждый из узлов устанавливается и крепится на свариваемых рельсах по разные стороны от стыка. Сварочная головка выполнена в виде головки-держателя мундштука, выполненного плавящимся. Для разных типов рельсов применяют соответствующей формы кристаллизаторы, формирующие сварной шов на шейке и головке, и программу сварки. Устройство является простым по конструкции и универсальным, может быть использовано для сварки любых типоразмеров рельс: железнодорожных типа: Р50, Р65, Р75 и др., трамвайных типа А, подкрановых типа: Р100, Р120 и других. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для автоматической электродуговой сварки рельсов в пути: железнодорожных, промышленного и городского транспорта (метро, трамвай), а также подкрановых.

Аппарат состоит из двух устройств. Первое устройство содержит механизмы: подачи присадочной проволоки, перемещения головки-держателя плавящегося мундштука в двух координатах, крепления аппарата на рельсе. Второе устройство предназначено для прижатия и фиксации: подкладки, формирующей корневой шов на подошвах свариваемых рельсов и кристаллизаторов, формирующих сварной шов по образующим шейки и головки рельсов, которые сводятся и разводятся механизмом, управляемым контроллером. Каждое из устройств устанавливается на свариваемых рельсах по разные стороны от стыка. Управление механизмами и сварочными режимами: величинами тока и напряжения на дуге осуществляется программируемым контроллером, смонтированным в выносном пульте.

Известны устройства для автоматической электродуговой сварки металлических профилей и поверхностной восстановительной наплавки, в том числе, рельсов.

«Способ и система для сварки стальных рельсов» (Method and system for welding steel rails). Патент №6166347 США, МПК⁷ В23к 9/09, НПК 219.54. заявл. 16.07.99. опубл. 26.12.00., в котором предложена система (устройство) для способа электродуговой сварки в среде защитного газа железнодорожных рельсов в поле. Эта система для сварки рельсов в пути имеет недостаток в том, что при наличии ветра трудно удержать газовую защиту сварочной ванны, вследствие чего сварной шов получается низкого качества. Кроме этого необходимы баллоны с защитным газом и система шлангов для подачи газа в зону сварки. Необходимость в баллонах, их доставка, переноска при сварке рельсов в пути усложняют всю технологию.

«Способ и система для сварки рельсов для железнодорожных путей». Патент RU №2185266, B23K 9/16, E01B 11/50, E01B 31/18, заявл. 06.10.99; опубл. 20.07.02, в котором предложена система (устройство) для дуговой сварки стальных рельсов в среде защитного газа, расположенных на расстоянии друг от друга для образования продольного зазора между ними. Эта система обладает теми же недостатками, что и по предыдущему патенту.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является патент RU №2266179 B23K 9/10, заявл. 14.03.01; опубл. 10.03.03, «Робот для электродуговой сварки и способ электродуговой сварки» (прототип). Робот предназначен для ремонта (наплавки) дефектных (изношенных) рельсов и деталей стрелочных переводов по поверхностям катания колес подвижного состава. Робот в рабочее положение устанавливают на два рельса (в колею). По российскому стандарту колея составляет 1520 мм, значит, ширина робота должна быть не менее этого размера, что является недостатком аппарата, который ориентирован только на один размер колеи. Другим недостатком робота является то, что перемещение сварочной головки предусмотрено в трех координатах: вдоль, поперек рельса и вверх-вниз - для установки вылета присадочной проволоки из мундштука при наложении последующих сварочных валиков, что усложняет конструкцию аппарата и систему его управления.

В предлагаемом устройстве реализуются все необходимые функции для выполнения непрерывной автоматической электродуговой сварки рельсов по всему сечению. Предлагаемым аппаратом осуществляется способ сварки с использованием плавящегося мундштука. На Фиг.1 представлен общий вид аппарата, состоящий из двух самостоятельных устройств: 1 и 2, устанавливаемых и закрепляемых на свариваемых рельсах по разные стороны от стыка.

В корпусе устройства 1 (Фиг.1) размещены: механизм перемещения вдоль и поперек свариваемых рельсов головки-держателя плавящегося мундштука 5, имеющего канал для свободной подачи присадочной проволоки 4; катушка с присадочной проволокой и подающий механизм. Механизм перемещения головки-держателя плавящегося мундштука обеспечивает перемещение поперек рельса до 200 мм и до 50 мм - вдоль рельса (в зазоре между рельсами), что обеспечивает применение аппарата для любого типа рельсов. Устройство 1 фиксируется и крепится на головке свариваемых рельсов любого типа с помощью универсального зажима 3. Через электрический разъем 6 устройство 1 связано с выносным пультом управления аппаратом с контролером, которым производится включение/выключение, тестирование и проверка работы аппарата на холостом ходу, а также выполняется программирование контроллера.

Устройство 2 содержит раму для фиксирования и крепления подложки 7 и 6 (Фиг.2), формирующей корневой шов на нижних поверхностях подошв свариваемых рельсов. Эвольвентные тяги 4 с электроприводным механизмом 2, 3 для свода-развода кристаллизаторов 1, формирующих сварной шов по образующим шейки и головки свариваемых рельсов. Через электрический разъем 5 приводной механизм связан с контроллером, который выдает сигналы на свод-развод кристаллизаторов.

Универсальный зажим, Фиг.3, представляет собой захват головки для любого типа рельса. Винтом 1 зажим надежно крепится на рельсе, на штоке 2 крепится устройство 1.

1. Аппарат для автоматической электродуговой сварки рельсов, состоящий из двух устройств, первое из которых содержит механизм подачи присадочной проволоки, сварочную головку с мундштуком с каналом для подачи присадочной проволоки, механизм крепления сварочной головки на рельсе и катушку с присадочной проволокой, а второе устройство содержит подложку для формирования корневого шва на нижних поверхностях подошв рельсов, и кристаллизаторы для формирования шва по образующим шейки и головки рельсов, и программируемого контроллера для управления по заданной программе сварочными параметрами и механизмами аппарата, при этом первое и второе устройства выполнены с возможностью установки и закрепления по разным сторонам от свариваемого стыка, первое устройство снабжено рамой, на которой смонтированы механизм подачи присадочной проволоки, механизм перемещения сварочной головки, механизм крепления сварочной головки на рельсе и катушка с присадочной проволокой, сварочная головка выполнена в виде головки-держателя мундштука, выполненного плавящимся, второе устройство снабжено рамой для фиксирования подложки, и механизмом свода/развода кристаллизаторов, связанным с программируемым контроллером, снабженным выносным пультом, выполненным с возможностью включения/выключения аппарата, тестирования механизмов аппарата на холостом ходу и программирования контроллера, а механизм перемещения головки-держателя плавящегося мундштука выполнен с рабочим ходом до 200 мм поперек и до 50 мм вдоль свариваемых рельсов.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что кристаллизаторы выполнены сменными, каждая пара из которых соответствует типоразмеру свариваемых рельсов, а контроллер выполнен с возможностью ввода в него программы, соответствующей свариваемому типу рельсов.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизмы крепления каждого из устройств к рельсам выполнены с возможностью обеспечения крепления на рельсах любого типоразмера.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к технологии восстановления или упрочнения восстановительной наплавкой изношенных поверхностей железнодорожного рельсового пути без его снятия с полотна.

Способ разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях бесстыкового пути // 2399714

Изобретение относится к области содержания и ремонта бесстыкового железнодорожного пути для разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях при перезакреплении плетей на постоянный режим эксплуатации.

Способ получения рельсов с антифрикционной наплавкой // 2391459

Изобретение относится к способам обработки рельсов, а именно к способу получения рельсов с антифрикционной наплавкой для сортировочных горок, и может быть использовано на железнодорожном транспорте.

Способ восстановления изношенных поверхностей // 2382695

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к технологии восстановления или упрочнения механизированной электродуговой наплавкой изношенных поверхностей железнодорожного рельсового пути без его снятия с полотна.

Способ термической обработки сварных стыков рельсов // 2371535

Изобретение относится к термической обработке сварных соединений, например сварных стыков рельсов, и может быть использовано на железнодорожном транспорте в составе путевых рельсосварочных машин при производстве сварочных работ в пути.

Способ ремонта рельсов железнодорожного пути без удаления их с полотна // 2364674

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для производства ремонта рельсов железнодорожного пути без удаления их с полотна. .

Устройство для восстановления рельсовых путей // 2360061

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для восстановления рельсов транспортных средств с тормозными колодками, контактирующими с рельсами, электрохимическим способом.

Способ удаления дефектного участка рельсовой плети бесстыкового пути и восстановления ее целостности сваркой // 2300601

Изобретение относится к строительству железнодорожного полотна, более конкретно к способам для удаления рельсовых плетей, и может быть использовано при удалении дефектного участка рельсовой плети и восстановления ее целостности сваркой.

Способ удаления поврежденных отрезков рельсов и машина для этого // 2298610

Изобретение относится к способу удаления поврежденных отрезков рельсов, согласно приведенным в ограничительной части п.1 формулы признакам, а также к машине для подготовки рельсов к сварке.

Путевой рельсосварочный и термообрабатывающий комплекс // 2272859

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к комплексам для строительства и ремонта железнодорожных путей. .

Способ дуговой сварки полос в среде защитных газов // 2430819

Изобретение относится к способу дуговой сварки в среде защитных газов полос на специализированных машинах, которые устанавливаются в непрерывных металлургических агрегатах, например травильных линиях, агрегатах укрупнения или формирования рулонов.

Способ и устройство замоноличивания сваркой кромок гофр стенок корпусов трансформаторов // 2426630

Изобретение относится к сварочному производству, а точнее к способам и устройствам для замоноличивания сваркой кромок гофр стенок корпусов трансформаторов, и может быть использовано в энергомашиностроении при изготовлении гофростенок сварных корпусов трансформаторов с протяженными поверхностями активного охлаждения.

Многоэлектродное устройство для контактной сварки арматурной сетки // 2424882

Изобретение относится к многоэлектродному устройству для контактной сварки арматурной сетки. .

Способ изготовления сложнопрофильной осесимметричной сварной конструкции // 2420380

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам изготовления стальных осесимметричных сварных конструкций ответственного назначения, и может быть использовано при сварке сложнопрофильных конструкций, включающих сочетание разнотолщинных элементов.

Способ ремонта лопатки моноблочного, оснащенного лопатками диска турбомашины и опытный образец для реализации указанного способа // 2417869

Изобретение относится к ремонту моноблочного оснащенного лопатками диска турбомашины. .

Способ изготовления труб, получаемых контактной сваркой сопротивлением, имеющих улучшенные характеристики сварных швов // 2417851

Изобретение относится к способу изготовления труб контактной сваркой сопротивлением и может найти применение при изготовлении труб для нефтяных скважин. .

Способ изготовления высокопрочных штампосварных доньев // 2415741

Изобретение относится к области изготовления деталей сложной формы с применением дуговой сварки в среде защитного газа, а именно к способам изготовления штампосварных доньев из высокопрочных сталей мартенситного класса типа 28Х3СНМВФА, 30ХСНВФА, 12Х3ГНМФБА.

Соединение тонких проволочек в нетканый материал для изготовления сотовых элементов // 2415740

Изобретение относится к области металлургии, в частности к нетканым материалам. .

Способ изготовления труб, получаемых контактной сваркой сопротивлением // 2414315

Изобретение относится к способу изготовления трубы, получаемой контактной сваркой сопротивлением, и может найти использование для изготовления трубопроводов нефтяных скважин.

Способ изготовления криволинейных труб из штампованных полупатрубков // 2410220

Изобретение относится к сварке, а именно к способу изготовления криволинейных труб, преимущественно из титановых и алюминиевых полупатрубков, полученных методом холодной штамповки из листовой заготовки.

Способ дуговой сварки полос в среде защитных газов // 2430819