Способ удаления поврежденных отрезков рельсов и машина для этого
Изобретения относятся к способу удаления поврежденных отрезков рельсов, а также к машине для подготовки рельсов к сварке. В способе удаления большого числа поврежденных отрезков рельсов после первого разделительного разреза оба конца рельса захватывают посредством соединяющего их между собой рельсотянущего устройства и тянут друг к другу. Необходимое для стягивания тянущее усилие и актуальную температуру рельса регистрируют для расчета той длины заменяющего рельса, которая необходима для создания заданного напряжения рельса. Второй разделительный разрез осуществляют на расстоянии от первого разделительного разреза, вычисленном на основе выбранной длины заменяющего рельса. Машина для подготовки рельсов к сварке содержит рельсоскладирующее устройство, перемещаемую по высоте и вращаемую посредством приводов крановую стрелу для захвата и разгрузки заменяющего рельса. Перемещаемая по высоте рельсорезная пила установлена с возможностью перемещения по проходящей в продольном направлении машины направляющей. Рельсотянущее устройство установлено с возможностью перемещения на раме машины посредством приводов с двумя удаленными друг от друга парами рельсовых клещей, выполненных для захвата и стягивания двух концов рельса. Пара закрепленных на раме машины подъемных стоек расположена в непосредственной близости от одной рельсовой тележки и предназначенна для приподнятия примыкающей рельсовой тележки от пути. В машинном агрегате с машиной для подготовки рельсов к сварке предусмотрена вторая, самоходная за счет ходового привода машина с устройством для ослабления путевых анкеров. Техническим результатом изобретений является эффективное осуществление большого количества сварок для достижения заданного напряжения рельсов. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 15 ил.
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.
Из US 4929816, GB 0326794, US 4983801 и US 6515249 известны многочисленные способы и устройства для сварки концов рельсов.
Из US 5469791 известна транспортировка рельсов к месту укладки с помощью специальной машины. Посредством второй и третьей машин доставляют рельсотянущее устройство и сварочный агрегат.
Задача настоящего изобретения заключается в создании родового способа, с помощью которого эффективным образом можно было бы осуществлять большое число сварок для достижения заданного напряжения рельсов.
Эта задача решается, согласно изобретению, родовым способом посредством признаков, приведенных в отличительной части п.1 формулы.
Благодаря этим признакам способа в сочетании с удалением поврежденного отрезка рельса можно определить разность между актуальным напряжением рельса и заданным напряжением. С учетом полученной разности можно точно определить требуемую длину удаляемого отрезка рельса в согласовании с длиной заменяющего отрезка. Подготовленный точно по длине заменяющий рельс обеспечивает быстрое проведение обоих необходимых сварочных процессов с достижением заданного напряжения. Предпочтительным образом как удаление поврежденных отрезков рельсов, так и подготовка точных по длине заменяющих рельсов могут происходить совершенно независимо от сварочного процесса. Таким образом, подготовку к сварке и саму сварку можно проводить с оптимальной производительностью.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании машины для подготовки рельсов к сварке, с помощью которой при достижении особенно высокой производительности была бы возможной оптимальная подготовка к выполнению высококачественной сварки с заданным напряжением рельсов.
Эта задача решается посредством признаков, приведенных в отличительной части п.5 формулы.
С помощью рельсотянущего устройства возникающий рельсовый зазор можно использовать для точного определения разности между актуальным напряжением рельсов и его заданным значением. Машина с признаками, согласно изобретению, обеспечивает, тем самым, подготовку точно определенного по длине заменяющего рельса, с помощью которого посредством последующего приваривания к обоим концам рельса автоматически достигается заданное напряжение рельса. Для получения точной длины удаляемого поврежденного отрезка рельса особое преимущество имеет рельсорезная пила, установленная с возможностью перемещения по направляющей. Это обеспечивает также изготовление проходящих точно параллельно друг другу поверхностей резания для обоих концов рельса, с тем чтобы, приварив заменяющий отрезок, обеспечить в заключение качественно оптимальную сварку.
Дополнительные преимущества изобретения приведены в зависимых пунктах формулы и в описании чертежа.
Изобретение более подробно описано ниже с помощью примера его осуществления, изображенного на чертеже, на котором представляют:
фиг.1 - вид сбоку машинного агрегата для подготовки рельсов к сварке;
фиг.2 - вид сверху на рельсотянущее устройство для стягивания двух концов рельса;
фиг.3-15 - схематично виды сбоку машинного агрегата на различных этапах способа.
Изображенный на фиг.1 машинный агрегат 1 состоит из первой машины 2, разъемно соединенной с ней посредством сцепки 3 второй машины 4 и транспортируемой ею во время переезда третьей машины 5. Каждая из этих машин 2, 4, 5 содержит перемещаемую по пути 7 посредством рельсовых тележек 6 раму 8 и оснащена ходовым приводом 9.
Первая машина 2 содержит между кабиной 10 и установленной с возможностью перемещения по высоте и вращения посредством приводов 11 крановой стрелой 12 рельсоскладирующее устройство 13. Оно выполнено для перевозки и хранения некоторого числа заменяющих рельсов 14 разной длины. Под рамой 8 и между обеими концевыми рельсовыми тележками 6 предусмотрена проходящая в продольном направлении 15 машины направляющая 16, с возможностью перемещения по которой посредством привода 18 установлена рельсорезная пила 17. Пройденный в результате перемещения рельсорезной пилы 17 путь регистрируется путеизмерительным устройством 41. В непосредственной близости от каждой рельсовой тележки 6 с рамой 8 соединено по одной паре 21 подъемных стоек 22, установленных с возможностью опускания на путь 7 посредством привода 23.
Рельсотянущее устройство 20, закрепленное на раме 8 с возможностью перемещения по высоте посредством приводов 19, выполнено для захвата двух концов 24 рельса 25 пути 7 (фиг.2). Устройства 26 предназначены для забивания и выдергивания путевых костылей. Перемещаемое по высоте шлифовальное устройство 27 служит для сошлифовывания участков шейки рельса.
Вторая машина 4 оснащена перемещаемым по высоте устройством 28 для ослабления путевых анкеров и установленным с возможностью вращения роликом 29 для ослабления приставших к рельсу 25 подкладок. Перед передней рельсовой тележкой 6 расположено перемещаемое по высоте транспортное устройство 30, с помощью которого третья машина 5 транспортируется к месту укладки пути. Эта третья машина 5 также оснащена устройством 28 для ослабления путевых анкеров.
Более подробно изображенное на фиг.2 рельсотянущее устройство 20 содержит две разнесенные в продольном направлении 15 машины пары 31 рельсовых клещей 32, выполненных для захвата обоих концов 24 рельса. За счет активирования двух приводов 33 концы 24 рельса могут быть притянуты друг к другу. Необходимое для этого усилие f может быть зарегистрировано динамометрическим устройством 34. Для регистрации актуальной температуры рельса предусмотрено температуроизмерительное устройство 35. Оно, как и динамометрическое устройство 34, соединено проводами 36 с содержащим запоминающую среду 37 управляюще-вычислительным блоком 38. В запоминающей среде 37 запомнены различные длины хранящегося в рельсоскладирующем устройстве 13 запаса заменяющих рельсов 14 и соответствующий идентификационный признак. Для измерения рельсового зазора 39, образованного расстоянием между обоими концами 24, предусмотрено путеизмерительное устройство 40.
В сочетании с фиг.3-15 более подробно описан способ удаления поврежденных отрезков 42 рельсов и подготовки к сварке, причем штрихпунктирной линией обозначено постоянное на фиг.3-15, определяемое удаляемым отрезком 42 рельса локальное место 43 монтажа на пути 7.
Машинный агрегат 1 перемещают в обозначенном стрелкой 44 направлении и останавливают перед местом 43 монтажа (фиг.3). После постановки третьей машины 5 на путь (фиг.4) лежащие на чертеже слева от места 43 монтажа путевые анкеры ослабляют с помощью устройства 28, пока машина 5 не достигнет показанного на фиг.5 конечного положения.
Параллельно этому вторую машину 4 перемещают в направлении места 43 монтажа, причем посредством соответствующего устройства 28 ослабляют расположенные справа от места 43 монтажа путевые анкеры (фиг.6). Длину тех участков рельсов, на которых ослабляют путевые анкеры, регистрируют посредством путеизмерительного колеса и по радио передают к управляюще-вычислительному блоку 38. В зоне этих участков рельсов удаляют или ослабляют также путевые костыли. С помощью опущенного ролика 29 осуществляют отделение подкладок от подошвы незначительно приподнятых от шпал рельсов.
Первую машину 2 перемещают к месту 43 монтажа и отмечают то место на рельсе 25, в котором должен произойти первый разделительный разрез (фиг.7).
На фиг.8 рельсорезную пилу 17 позиционируют над отмеченным местом и осуществляют первый разделительный разрез, в результате которого возникают оба удаленных друг от друга конца 24 с образованием рельсового зазора 39 (фиг.2). Установленные с возможностью перемещения на раме 8 и вращения проволочные щетки 45 прижимают к шейке рельса на обоих концах 24 для оптимизации предусмотренных для сварочного агрегата мест контактирования. Позиционированную на одном конце первой машины 2 рельсовую тележку 6 за счет опускания соответствующих подъемных стоек 22 незначительно приподнимают от пути 7.
Рельсотянущее устройство 20 устанавливают на оба конца 24 рельса (фиг.9 и 2), чтобы, активировав оба привода 33, тянуть их друг к другу до тех пор, пока рельсовый зазор 39 не будет устранен. Необходимое для этого усилие регистрируют и записывают посредством динамометрического устройства 34. Для того чтобы надежно исключить неправильное измерение усилия, вызванное возможным перекосом рельса, оба конца рельса повторно стягивают, пока ограниченные за счет удаления путевых костылей участки рельсов не будут находиться в ненапряженном состоянии. Параллельно этому с помощью температуроизмерительного устройства 35 измеряют актуальную температуру рельса, а с помощью путеизмерительного устройства 40 - длину l рельсового зазора. Вторая 4 и третья 5 машины были тем временем перемещены к следующему поврежденному отрезку рельса для ослабления путевых анкеров на требуемой длине.
На основе переданных управляюще-вычислительному блоку 38 измеренных значений, а также запомненных в запоминающей среде 37 длин запаса уже предварительно подготовленных к оптимальной сварке заменяющих рельсов 14 автоматически вычисляется подходящий заменяющий рельс 14. Рельсорезную пилу 17, измеряя путь ее перемещения, продвигают вперед по направляющей 16 в рабочем направлении 44 и в продольном направлении машины до тех пор, пока не будет достигнута вычисленная управляюще-вычислительным блоком 38 длина удаляемого отрезка 42 рельса. Эта длина была вычислена с учетом длины выбранного заменяющего рельса 14 и разности между актуальной температурой рельса и хранящейся в памяти нейтральной температурой. При необходимой длине заменяющего рельса 14 следует учитывать также возникающий в результате двукратной стыковой сварки оплавлением угар и укорочение рельса после осадки, чтобы, несмотря на эти укорочения, достичь с привариванием заменяющего рельса 14 желаемого заданного напряжения рельса. После второго разделительного разреза (фиг.10) рельсорезной пилой 17 и удаления путевых костылей удаляют отделенный поврежденный отрезок 42 рельса. Можно, конечно, в частности, если отсутствует подходящий заменяющий рельс 14, отделить от более длинного заменяющего рельса 14 отрезок подходящей длины.
С помощью крановой стрелы 12 выбранный управляюще-вычислительным блоком 38 заменяющий рельс 14 укладывают на путь 7, причем один конец позиционируют, прикладывая к одному концу 24 (фиг.11, 12). Второй конец заменяющего рельса 14 по отношению ко второму концу 24 располагают при необходимости с нахлестом в зависимости от разности между фактической и нейтральной температурами. Для фиксации положения позиционированного на пути 7 заменяющего рельса 14 соответствующие путевые костыли забивают в шпалы (фиг.13).
Как видно на фиг.14, первую машину 2 после опускания приподнятой рельсовой тележки 6 перемещают в рабочем направлении 44 настолько, чтобы была возможной обработка концов 24 рельса посредством шлифовального устройства 27. Затем (фиг.15) осуществляют дальнейшее движение машины 2 к следующему месту 43 монтажа, в котором описанные операции повторяют.
Обе сварки для приваривания заменяющего рельса 14 проводят посредством следующей сварочной машины (не показана) методом стыковой сварки оплавлением, причем важные данные измерений передают на блок управления сварочной машины от управляюще-вычислительного блока 38 по радио или на дискете.
1. Способ удаления поврежденных отрезков (42) от сваренных, имеющих актуальные напряжение и температуру рельсов (25) пути (7), при котором после двух разделительных разрезов с образованием рельсового зазора (39) и двух концов (24) рельса к обоим концам (24) рельса приваривают заменяющий рельс (14), отличающийся тем, что включает в себя следующие признаки:
а) после первого разделительного разреза оба конца (24) рельса захватывают посредством соединяющего их между собой рельсотянущего устройства (20) и тянут друг к другу с приложением тянущего усилия f для устранения зазора (39);
б) необходимое для стягивания концов (24) рельса тянущее усилие f и актуальную температуру рельсов регистрируют для расчета той длины заменяющего рельса (14), которая необходима для создания заданного напряжения рельсов, имеющегося после двухстороннего приваривания заменяющего рельса (14) к обоим концам (24) рельса;
в) второй разделительный разрез осуществляют с соответствующим измерением пути на расстоянии от первого разделительного разреза, вычисленном на основе выбранной длины заменяющего рельса (14).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после первого разделительного разреза измеряют рельсовый зазор (39), образованный за счет расстояния между обоими концами (24) рельса.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заменяющие рельсы (14) разной длины держат в виде запаса и их соответствующая длина хранится в запоминающей среде (37) управляюще-вычислительного блока (38).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что расчет требуемой длины заменяющего рельса (14) автоматически согласовывают посредством управляюще-вычислительного блока (38) с одним из запаса заменяющих рельсов (14) с возможностью их приваривания в их неизменной длине к обоим концам (24) рельса с достижением заданного напряжения рельсов.
5. Машина (2) с перемещаемой на рельсовых тележках (6) рамой (8) для подготовки рельсов к сварке, отличающаяся тем, что содержит следующие признаки: а) рельсоскладирующее устройство (13) для складирования некоторого числа заменяющих рельсов (14); б) перемещаемую по высоте и вращаемую посредством приводов (11) крановую стрелу (12) для захвата и разгрузки заменяющего рельса (14); в) перемещаемую по высоте рельсорезную пилу (17), установленную с возможностью перемещения по проходящей в продольном направлении машины направляющей (16); г) установленное с возможностью перемещения на раме (8) машины посредством приводов (19) рельсотянущее устройство (20) с двумя удаленными друг от друга парами (31) рельсовых клещей (32), выполненных для захвата и стягивания двух концов (24) рельса; д) расположенную в непосредственной близости от одной рельсовой тележки (6) пару (21) закрепленных на раме (8) машины подъемных стоек (22), опускаемых для прилегания к пути (7) и предназначенных для приподнятия примыкающей рельсовой тележки (6) от пути (7).
6. Машина по п.5, отличающаяся тем, что рельсотянущее устройство (20) оснащено динамометрическим устройством (34) для регистрации усилия f, необходимого для стягивания обоих концов (24) рельса.
7. Машина по п.5, отличающаяся тем, что предусмотрено температуроизмерительное устройство (35) для регистрации актуальной температуры рельсов.
8. Машина по одному из пп.5-7, отличающаяся тем, что предусмотрен управляюще-вычислительный блок (38) с запоминающей средой (37), в которой могут быть запомнены различные длины хранящегося в рельсоскладирующем устройстве (13) запаса заменяющих рельсов (14).
9. Машина по п.5, отличающаяся тем, что рельсорезная пила (17) связана с путеизмерительным устройством (41) для автоматической регистрации пути перемещения вдоль направляющей (16).
10. Машина по п.8, отличающаяся тем, что управляюще-вычислительный блок (38) выполнен для ввода значения нейтральной температуры и для регистрации соответствующих измеренных значений с помощью путеизмерительного устройства (40), температуроизмерительного устройства (35) и динамометрического устройства (34).
11. Машинный агрегат для подготовки рельсов к сварке с машиной по п.5, отличающийся тем, что предусмотрена вторая, самоходная за счет ходового привода (9) машина (4) с устройством (28) для ослабления путевых анкеров.
12. Агрегат по п.11, отличающийся тем, что предусмотрена третья самоходная машина (5) с устройством (28) для ослабления путевых анкеров, причем эта третья машина выполнена с возможностью транспортировки с помощью транспортного устройства (30) посредством второй машины (4) для переезда к месту укладки пути.
