Способ центровки рельсов в машине для контактной стыковой сварки


 

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 2503529:

Институт электросварки им. Е.О. Патона Национальной академии наук Украины (UA)

Изобретение может быть использовано для центровки рельсов в машине контактной стыковой сварки. В зону стыкуемых торцов рельсов вводят манипулятор с расположенными на нем датчиками расстояния и корректируют с помощью сервомеханизмов положение зажатия концов свариваемых рельсов путем их вертикального и горизонтального перемещения. Обеспечивают плотное прилегание манипулятора к поверхности катания и к боковой грани одного из рельсов с помощью электромагнитов. Упомянутый рельс принимают за общую базу. В качестве сигнала рассогласования принимают разность измеренных датчиками расстояний от общей базы до поверхности катания и от общей базы до боковых граней головок свариваемых рельсов, соответственно. Способ обеспечивает быструю и стабильную центровку свариваемых рельсов. 1 ил.

 

Изобретение относится к сварке, а более точно к способу центровки двух профильных заготовок, в частности, рельсов в машине для контактной стыковой сварки.

Известен способ центровки, когда для совмещения осей рельсов в конструкции машины предусматривают сервомеханизмы для перемещения в различных направлениях одной из свариваемых заготовок (вторая рельсовая заготовка закреплена неподвижно, патент №654363, Кл. E01B 29/46, Швейцария), либо перемещают одну из заготовок в горизонтальной плоскости, а другую - в вертикальной, как, например, в стационарной рельсосварочной машине К-190П (Оборудование для контактной сварки рельсов и его эксплуатация, С.А. Солодовников и др., «Наукова думка», Киев. - 1974, с.179). При этом управление сервомеханизмами осуществляется оператором вручную по результатам визуального и тактильного осмотра стыкуемых торцов рельсов. Точность совмещения осей рельсов зависит от квалификации оператора.

Известен способ автоматической центровки свариваемых заготовок, когда для совмещения поверхностей катания головки рельсов в одной плоскости измеряют с помощью датчиков расстояния от общей базы до совмещаемых поверхностей и разность полученных сигналов используют для управления механизмом корректировки (патент РФ №2192339, B23K 11/04, 11/24) Недостаток известного способа состоит в том, что он не решает второй проблемы центровки рельсов - совмещения в одной плоскости боковых граней головок рельсов.

Известен способ автоматической центровки рельсов в машине для контактной стыковой сварки, при котором положение зажатых концов свариваемых заготовок корректируют с помощью сервомеханизмов по сигналу рассогласования, в качестве которого принимают разность расстояний от фиксированной точки начала отсчета (общей базы)до совмещаемых поверхностей свариваемых заготовок, при этом центровку проводят в два этапа: на первом этапе измеряют расстояния от общей базы до совмещаемых поверхностей со стороны поверхности катания головки рельсов и полученный сигнал рассогласования используют для управления сервомеханизмом вертикального перемещения одной рельсовой заготовки, а на втором этапе измеряют расстояния от общей базы до совмещаемых поверхностей со стороны правой или левой боковой грани головки рельсов и полученный сигнал рассогласования используют для управления сервомеханизмом горизонтального перемещения другой рельсовой заготовки (патент РФ №2165347, B23K 37/04, 11/04 // B23K 101:26). Область применения известного способа распространяется на центровку старогодных отремонтированных рельсов, при установке которых в машине несовпадение торцов стыкуемых рельсов по ширине головки должно быть смещено в сторону нерабочей грани (правой либо левой). /Рельсы железнодорожные старогодные отремонтированные сварные. Технические условия ТУ 0921-077-01124328-99 с.36 Москва «Транспорт», 1999./

При сварке новых рельсов несовпадение торцов стыкуемых рельсов должно быть смещено по ширине головки в обе стороны, т.е. центровка рельсов должна выполняться по оси, а не по боковой грани /Рельсы железнодорожные новые сварные «Технические условия ТУ 0921-057-01124328-98 с.13 Москва «Транспорт», 1999/. По этой причине известный способ центровки не дает желаемого результата при сварке новых рельсов.

Наиболее близким по техническому решению является способ центровки двух профильных заготовок, в частности, рельсов в машине для контактной стыковой сварки, при котором положение зажатых концов свариваемых заготовок корректируют с помощью сервомеханизмов по сигналу рассогласования в качестве, которого принимают разность расстояний от общей базы до совмещаемых поверхностей сварных заготовок в зоне стыкуемых торцов, измеряют одновременно расстояния от общей базы до правой и левой боковых граней головок рельсов и разность измеренных сигналов используют для управления сервомеханизмом горизонтального перемещения рельсовой заготовки (патент РФ №2391196, B23K 37/04, B23K 101/26/), принятый за прототип.

Данный способ центровки реализован в стационарных рельсосварочных машинах типа К-1000, оборудованных специальным манипулятором с индукционными датчиками расстояния, который после зажатия рельсов перед сваркой автоматически вводится в зону стыковки торцов рельсов. Как показывает практическое применение известного способа, его недостатком является то, что во время сварки механизмы, которые перемещают манипулятор, забрызгиваются горячим металлом, который прилипает к ним. Кроме того, при вибрации машины крепление узлов расслабляется, появляется люфт. Все это приводит к неточной установке манипулятора с датчиками на рельсы. Незначительное изменение базы ведет к неточной центровке рельсов.

Другим недостатком прототипа является то, что скорость введения (выведения) манипулятора очень мала и длительность операции центровки соизмерима с временем сварки. Уменьшается производительность работы.

В основу изобретения поставлена задача создать способ центровки рельсов в машине для контактной стыковой сварки, который обеспечивает стабильную и быструю центровку свариваемых заготовок.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе центровки рельсов в машине для контактной стыковой сварки, при котором положение зажатых концов свариваемых рельсов корректируют с помощью сервомеханизмов вертикального и горизонтального перемещения по сигналу рассогласования, в качестве которого принимают разность расстояний от общей базы до совмещаемых поверхностей катания и от общей базы до боковых граней головок рельсов соответственно, измеренных с помощью датчиков расстояния, расположенных на специальном манипуляторе, который на период проведения подготовительных операций к сварке вводится в зону состыковки рельсов, при этом за общую базу принимается непосредственно один из зажатых рельсов благодаря плотному прилеганию манипулятора к поверхности катания и боковой грани рельса с помощью двух электромагнитов.

Устройство для реализации предлагаемого способа центровки с ручным вводом манипулятора показано на рис.1а, б, где приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - датчики расстояния;

3 - электромагниты;

4 - кнопка включения и отключения электромагнитов.

На корпусе манипулятора установлено три пары датчиков. Одна пара датчиков предназначена для измерения расстояния от общей базы до поверхностей катания головок рельсов, а две другие - от общей базы до левой и правой боковой грани головок рельсов, соответственно.

После введения и установки манипулятора на рельсы нажимают кнопку 4. Срабатывают электромагниты 3, которые плотно притягивают манипулятор к рельсу. Далее с помощью переключателя на пульте управления машиной выбирают необходимый вид центровки - по оси рельсов или по одной из боковых граней головок рельсов. После этого с помощью другого переключателя выходы датчиков подключают к аналоговым входам контроллера «Сименс» (на базе которого построены системы управления стационарными рельсосварочными машинами типа K-1000 и K-1100, включая механизмы корректировки положения рельсов в зажимных устройствах). Происходит автоматическая центровка рельсов, которая длится несколько секунд. После окончания центровки, о чем сигнализируют оператору светодиоды на пульте управления, выключают электромагниты кнопкой 4 и выводят манипулятор из зоны сварки.

Предлагаемый способ центровки реализован в нових стационарных рельсосварочных машинах типа К-1100, что значительно сократило время и повысило точность центровки новых и старогодных рельсов.

Способ центровки рельсов перед стыковой сваркой в контактной сварочной машине, включающий введение в зону стыкуемых торцов рельсов манипулятора с расположенными на нем датчиками расстояния и корректирование с помощью сервомеханизмов положения зажатия концов свариваемых рельсов путем их вертикального и горизонтального перемещения по сигналу рассогласования, в качестве которого принимают разность измеренных датчиками расстояний от общей базы до поверхности катания и от общей базы до боковых граней головок свариваемых рельсов соответственно, отличающийся тем, что манипулятор вводят в зону стыкуемых торцов рельсов с обеспечением его плотного прилегания к поверхности катания и к боковой грани одного из рельсов с помощью электромагнитов, при этом упомянутый рельс принимают за общую базу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и стану для изготовления сварной двутавровой балки. Способ позволяет вести сварку 4-х поясных швов аргонодуговой сваркой за один проход.

Изобретение относится к способу изготовления направляющего аппарата газотурбинного двигателя, представляющего собой кольцевые наборы неподвижных или поворотных профилированных лопаток, образующих расширяющиеся каналы, и может быть использовано в авиастроении, машиностроении и других областях для крепления лопаток к кольцам.
Изобретение относится к изготовлению электросваркой, преимущественно, тонколистовых изделий из разнотолщинных и разнородных по химическому составу труб. Трубы соосно устанавливают.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к производству сварных труб и касается усовершенствования машины для сборки и сварки полос, установленной в линии подготовки полос трубосварочных станов для производства высококачественных труб малого диаметра от 20 до 60 мм из нержавеющей стали.

Изобретение относится к установкам для электронно-лучевой сварки изделий. .

Изобретение относится к рабочему оборудованию для сборки и сварки заготовок друг с другом. .

Изобретение относится к сварочной установке для приваривания заготовок друг к другу (варианты). .

Сварочная головка может быть использована для соединения контактной стыковой сваркой оплавлением крайних участков двух секций рельсового пути. Две полуголовки (10) сварочной головки расположены одна напротив другой с возможностью скольжения одной относительно другой в продольном направлении.

Изобретение относится к машине для контактной стыковой сварки рельсов и может использоваться как при сварке отдельных рельсов, так и при сварке длинных рельсовых секций с предварительным натяжением, а также при ремонте рельсовых путей в полевых условиях.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждению зоны сварного соединения рельса непосредственно после сварки. .

Изобретение относится к атомной энергетике и может применяться в установках для контактно-стыковой сварки, герметизирующих с помощью заглушек стержневые тепловыделяющие элементы (твэлы) тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для зачистки соединений полос при контактной стыковой сварке оплавлением, выполняемой на специализированных сварочных машинах, устанавливаемых в прокатном производстве для укрупнения рулонов и обеспечения непрерывности работы металлургических агрегатов.

Изобретение относится к производству сварных труб методом электросопротивления. Перемещаемую металлическую полосу сгибают посредством валков до получения цилиндрической формы с обращенными друг к другу концами металлической полосы в направлении ее ширины и соединяют посредством сварочной установки.
Наверх