Машина для контактной стыковой сварки рельсов

 

OH NCAA.1Å

ИЗОБРЕ1 ЕНИЯ (6() Дополнительный к патенту (22) Заявлено 1709с75,(21) 2172003/25 — 27 (51) М. Кл. (23) ))рноритет — (32) 15. 10. 74

В 23 К ll/04

OCQ >BPCTBt .iiPbi8 K0jiÏTÑÒ

СоВр.тз (Яя|сястрд (.CCt-

ЙО делВЖ я306рстсний и ртияцтий (81) у 514396 (ЗЗ)-сшА (43) Опубликовано 25.1178.Бюллетень K 43 (45) 3ата опуоликоваиия описания 251178 (5Зу УЛ 621. 791.

;762.5. .037(088.8) (72) Автотьь и а о о е т е и и и

Иностранец

Ханс Цоллингер (Швейцария) Иностранная фирма Х. А. Шлаттер АГ" (Швейцария) (/ l) Зайвитель (54) мЛИИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТыКОВОЯ

CBAPKH РВЛЬСОВ

Изобретение относится к сварке, а именно к оборудованию для контактной стыковой сварки оплавлением, и может быть использовано для изготовления бесстыкового рельсового пути.

Известны машины для контактной стыковой сварки рельсов (1(и(2) .

E:. известных машинах Гидроцилиндры для эажатия деталей размещены в не.посре-ственной близости от зоны свар- 1( ки или в самой этой зоне. В результате этого брызги металла попадают на гидроцилиндры и нарушают их работу.

Известна также машина для контактной стыковой сварки рельсов, содержащая подвижную и неподвижную ко.лонны, на каждой из которых смонтированй механизмы для зажатия свариваемых рельсо†в вертикальной и гооизонтальной плоскостях, снабженные индивидуальными гидроприводами, электроды, соединенные с механизмами для зажатия рельсов, выполненными в виде поддерживающих роликов, установленных на подвижной колонне по обе стороны от механизмов для зажатия, устройство для удаления грата со сваренного соединения и злектрогидравлическую систему управления меха низмами для зажатия $3 j, Недостатками известной машйны является малая точность установки деталей одна относительной другой, в ре" зультате чего ухудшается качество сваренного соединения, а также расположение эажимных механизмов в зоне сварки, что снижает ее долговечность.

Цель изобретения — улучшение качества сварки, увеличение долговечности и удобства обслуживания машины.

Это достигается тем, что каждый механизм для эажатия рельсов в вертикальной плоскости выполнен в виде двух пар зажимных рычагов, верхних и нижних, одни концы которых шарнирно закреплены на соответствующей колонйе, а свободные концы каждой пары соединены между собой электродом, и двух пар дополнительных рычагов, одни концы которых также шарнирно закреплены на соответствующей колонне, а свободный конец каждого верхнего дополнительного рычага посредством гидроцилиндра связан с колонной и через регулируемую тягу — с соответствующим нижним дополнительным рычагом, при этом штоки гидроцилиидра привода каждого иэ зажимных рычагов шарнирно соединены со средней частью этого рычага а корпуса — с дополнительным; мвха634648 низм для зажатия рельсов н горизонтальной плоскости выполнен в виде пары клещевых зажимов, верхних и нижних, каждая клещевина которых шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра, корпус которого, в свою очередь, шарнирно соединен с серьгой, также 5 шарнирно закрепленной на соответствующей колонне, один конец серьги снабжен д4 полнительным гидроцилиндром поворота ее относительно оси; механизм для перемещения свариваемых Рельсов снаб- Я жен дополнительными прижимными роликами, установленными.на кронштейнах, закреппенных на колонне с возможностью поворота, а устройство для удаления грата выполнено н виде корпуса, ус- д тановленного на подвижной колонне с возможностью перемещения вдоль свариваемого рельса. внутри которого шарнирно закреплены четыре приводных рычага, свободные концы которых снаб- 20 жены режущими кромками, при этом два из них, прецназначенные для удаления грата с головки и подошвы рельса, выполнены более короткими, чем два . других, предназначенных для удаления грата с шейки рельса, машина также снабжена датчиками, определяющими положение сваринаемых концов рельсов, включенными в электрогидранлическую систему управления механизмами для эажатия и закрепленным на стачине контрольным поворотным рычагом„ на котором установлены упомянутые датчики.

На фиг. 1 схематично представлена машина для контактной стыконой сварки,86 вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — часть машины, показывающая расположение механизмов для зажатия свариваемых рельсов,вид сбоку; на фиг. 4 — сечение по А-A на фиг. 3; 40 на фиг. 5 — сечение по А-A на фиг. 3, поясняющее расположение поворотного рычага с ; на фиг. 6 — пространственное изображение поворотного рычага с датчиками; на фиг. 7 — раэ- 48 рез в плоскости сварки, поясняющий взаимодействие режущих элементов с рельсом (электроды убраны).

Машина для контактной стыковой И) сварки содержит неподвижную колонну, представляющую собой опорную коробчатую раму 1, на концах которой установлены оси 2 и 3 с колесами 4, катящимися по рельсам 5. Это позволяет машине занимать требуемое положение относительно бесстыконого рельса 6.

Перемещение сварочной машины осуществляется при помощи гидроцилиндра 7 жестко соединенного посредством опор 8 с рельсом 5. Поршень 9 этого 60 гидроцилиндра соединен с рамой 1.

Подвижная колонна 10 подвешена на двух направляющих 11 (из которых показана только одна), противоположные концы которых устанонлены в цап- 65 фах 12, закрепленных на раме 1, для обеспечения продольного перемещения относительно последней. Нижние концы подвижной KOJtoHH61 10 o o o Ho cROJIbзят по раме 1 на направляющих роликах 13, предотвращающих боковое смешение относительно рамы 1. Продольное перемещение несущей рамы 10 относительно рамы 1 обеспечивается с помощью гидроцилиндров 14 и 15, закрепленных на раме 1, поршни которых связаны с подвижной колонной 10. Эти гидроцилиндры 14 и 15 имеют одинаковые размеры и устанавливаются симметрично выше и ниже секции рельса 16, в результате чего сводится к минимуму несимметричная деформация при про. дольном движении колонны 10 в процессе сварки.

На протиноположных концах сварочной машины установлены направляющие ролики 17, 18 и 19, 20 для направления бесстыкового рельса 6 и секции рельса

16, а также для устанонки рельса н требуемое положение по отношению к линии рельса в сварочной машине.

Берхние направляющие ролики 17 и 18 установлены с -возможностью вращения на поворотных кронштейнах 21, угол поворота которых регулируется с помощью реэьбового механизма 22. Нижние направляющие ролики 19 и 20 также установлены на поворотных кронштейнах

23, с которыми связаны гидроцилиндры

24, предназначенные для приведения направляющих роликов 18 и 20 в:контакт с подошвой рельсов и для прижатия рельсов к верхним направляющим роликам 1? и 19 перед зажатием этих рельсов.

Механизмы для зажатия шейки рельсов 25 и 26 содержат дна рычага 27 и 28 с зажимными подушками 29 для зах вата и зажима шейки рельсов. Рычаги

27 и 28 установлены с воэможностью вращения между двумя опорными пластинами на осях, соотнетстненно, 30 и

31. На этих же осях закреплены рычаги 32 и 33, концы которых связаны между собой тягой 34. Корпус гидроцилиндра 35 связан с держателем 27, aего поршень 36 . — с держателем 28.

Механизмы для нажатия рельсов 6 и

16 н вертикальной плоскости аналогичны один другому, однако первый установлен на раме 1, а второй — на подвижной .колонне 10. Каждый механизм, содержит два верхних рычага 37 и два нижних рычага 38, при этом рычаги каждой пары расположены по обе стороны рельса, Эти рычаги 37 и 38 выполнены из гибкой пружинной стали и имеют сравнительно большую длину и ширину, при этом один конец каждого рычага 37 и

38 поворачивается в опорах 39, закрепленных на раме 1 или подвижной колонне 10. С каждой парой рычагов 37

6346 и 38 связан электрод 40, идущий по верхней или нижней поверхности рельсов. С каждой парой рычагов 37 и

38 связана другая пара рычагов 41 и

42. Эти рычаги 41 и 42 одним концом ,поворачиваются относительно рамы 1 или колонны 10 в опорах 43, а другие их концы связаны между собой тягой 44. б

Рычаги 41, 42 и 37, 38 несколько смещены один относительно другого для создания возможности установки тяги 44.

Каждый конец рычага 41 связан с поршнем 45 гидрсцилиндра 4b.. Гидроцилинд- 10 ры 46 установлены на раме 1 или колонне 10 при посредстве шаровых опор, создающих возможность перемещения в двух плоскостях. Гидроцилиндры 47О имеют меньший диаметр, чем гидроцилиндры 47, и обеспечивают установку верхних электродов в заданное положение. На концах рычагов 37 и 38 установлен сварочный экран 48, который вместе со сварочным щитком 49, эакреп-20 ленным на раме 1, образует полость для выдавленного металла.

Механизм для эажатия рельса в горизонтальной плоскости содержит два верхних рычага 50 и 51, поворачивающихся на оси 52 и образующих клещевой зажим.

Серьга 53 установлена с возможностью вращения на оси 54, расположенной над осью 52. С серьгой 53 .связаны гидроцилиндры 55 и 56, поршни которых 57 и 58 шарнирно связаны с рычагами 50

30 и 51 клещевого зажима, образуя параллелограммный механизм. Концы рычагов

50 и 51 в точке захвата рельса снабжены губками 59 из твердого материала. Гидроцилиндр 60 поворота серьги

53 относительно ее оси 54 связан с ч опорой 61 и с одним концом серьги 53.

Аналогичное устройство находится под рельсом для захвата подошвы последнего. 40

УСтрбйство для удаления грата содержит коробчатый корпус 62, сквозь который проходит секция рельса 16, и который имеет четыре направляющих колеса 63, подвижно связанных с этим корпусом и катящихся по расположенным с обеих сторон рельсам 64 и 65, за- 46 крепленным на подвижной колонне 10, обеспечивая продольное IlepeMetqeHHe устройства относительно колонны 10 вдоль секции рельса 16. Устройство для удаления грата подается вперед 50 и отводится назад при помощи двух гидроцилиндров 66, которые подвижно связаны с опорами 67, закрепленными на колонне 10, и поршни 68 которых подвижно связаны с корпусом 62. 65

Гидроцилиндры 66 расположены симмет рично по обе стороны секции рельса 16, С корпусом 62 выше и .ниже секции рельса подвижно связаны два рычага 69 и 70, на концах которых установлены бронзовые башмаки-71, скользящие по рельсу, и элементы 72, снабженные режущими кромками, форма которых со- 66

48 6 ответствует профилю головки и подошвы очищаемого рельса, Рычаги 69 и 70 вводятся в соприкосновение с рельсом путем поворота под действием гидроцилиндров 73 и 74, подвижно связанных с опорами 75, закрепленными на корпусе 62, и поршни 76 и 77 которых подвижно связаны с соответствующими рычагами 69 и 70.

Другая пара рычагов 78 и 79 подвижно связана с корпусом 62 по обе стороны секции рельса 16. На концах этих рычагов 78 и 79 установлены бронзовые башмаки 80, которые скользят по рельсу, и элементы 81 (снабженные режущими кромками, форма которых соответствует профилю шейки секции рельса).

Гидроцилиндры 82 и 83 шарнирно связаны с опорами 84, закрепленными на корпусе 62, а их поршни 85 и 86 соединены с соответствующими рычагами 78 и 79 для приведения этих последних в контакт с шейкой секции рельса с целью ее зачистки.

В предложенном устройстве длина рычагов 78 и 79 превышает длину рычагов 69 и 70, эа счет чего режущие элементы 81 располагаются перед режущими элементами 72. В соответствии с этим при продольном перемещении вперед корпуса 62 выдавленный металл на шейке рельса снимается раньше, чем выдавленный металл на головке и на подошве рельса. При такой конструкции требуемое усилие зачистки уменьшается. Поворотный рычаг 87 подвижно связан одним концом с опорой

88 закрепленной на раме 1, и устанавливается в положение вблизи концов бесстыкового рельса б и секции рельса 16 ° На этом поворотном рычаге 87 установлены две группы из трех датчи-, ков 89, 90 и 91, которые находятся в фиксированном положении относительно линии рельса в сварочном аппарате и предназначены для установки в заданное положение соответственно верхней поверхности и боковой поверхности головки и боковой поверхности подошвы. рельса. Эти датчики могут. представлять собой устройства электрического, магнитного или фотоэлектрического типа, способные. определять положение рельса относительно их, и подключаются к устройству управления (не показано), которое автоматически управляет работой гидросистемы, подающей рабочее тело в гидроцилиндры 46 и 60 устройств вертикального и горизонтального saxsaта.

Машина для контактной стыковой сварки работает так.

Секции рельса, которые необходимо . сварить, устанавливаются на рольганг, подающий рельсы в сварочную машину.

Конец бесстыково о рельса устанавливается в положение сварки эа счет про634648

10 рычагом, при этом штоки гидроцилиндра привода каждого из зажимных рычагов шарнирно соединены со средней частью этого рычага, а корпуса — с дополнительным;,механизм для эажатия рельсов в горизонтальной плоскости выполнен в виде пары клещевых зажимов, верхних и нижних, каждая клещевина которых шарнирно соединена со штоком гидроцйлиндра, корпус которого, в свою очередь, шарнирно соединен с серьгой, также шарнирно за- крепленной на соответствующей колонне,10 один конец серьги снабжен дополнительным гидроцилиндром поворота ее относительно ocean механизм для перемещения свариваемых рельсов снабжен дополнительными прижимными роликами, р установленными на кронштейнах, закрепленных на колонне с возможностью поворота, а устройство для удаления грата выполнено в.виде корпуса, установленного на подвижной колонне 20 с возможностью перемещения вдоль свариваемого рельса, внутри которого шарнирно закреплены четыре приводных рычага, свободные концы которых снабжены режущими кромками, при этом два из них, предназначенные для удаления грата с головки и подошвы рельса, выполнены более короткими, чем два других, предназначенных для удаления грата с шейки рельса.

2. Машина по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена датчиками, определяющими положение свариваемых концов рельсов, включенными в электрогидравлическую систему управления механизмами для зажатия и закрепленным на станине контрольным поворотным рычагом, на котором установлены упомянутые датчики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CBIA 9 2787698, кл. 219-101 1957 °

2. Патент США В 3134012, кл. 219-101, 1964.

3. Патент ClQA 9 2787698, кл. 219-101 1957.

634648

7В

4 . 7

Составитель В. Власова

Редактор Н.Разумова Техред З.Фанта Корректор Л.Василина

Заказ 6619/1 Тираж 1221 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4