SU1175355A3 - Способ контактной стыковой сварки оплавлением рельсовой плети и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

двуплечими рычагами, одно из плеч которых св зано с валом, и дополнительного рычага, жестко св занного с эксцентриковым валом и установлен ного с возможностью взаимодействи  с,силовым цилиндром, механизм продольного перемещени  подвижного узла вьшолнен в виде шарнирно соединенных с рамой двух дополнительных силовых цилиндр,ов, поршни которых св занй.сЪ-сйободными плечами дву175355

плечих рычагов, устройство дл  зажати  рельса выполнено в виде скло; ijro цилиндра, двух зажимных рычагов с зажимными элементами, установленных с возможностью поворота относитель- . но силового цилиндра и св занных с его поршнем посредством системы рычагов , и шарнирно установленного на каждом из зажимных рычагов пружинного механизма вертикального прижати  рельса.

Изобретение относитс  к сварке, а именно к способам и оборудованию дл  контактной стыковой сварки, и может быть использовано дл  изготов лени  бесстыкового рельсового пути. Целью изобретени   вл етс  упрощение оборудовани  дЛ  сварки рельсовой плети из рельсовых участков длиной 400 м и более. На фиг. 1 схематично показан сва рочный поезд, с помощью которого осуществл етс  предлагаемый способ; на фиг.2 - подвижна  сварочна  плат форма, вид сверху; на фиг. 3 - сварочное устройство, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, вид сверху;на фиг.5 разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 неподвижный узеп сварочного устройства; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 5 (конструкци  зажимных устройств; на фиг. 8 - форма зажимных элементов в случае сварки непрерывного трубопровода. . Способ сварки рельсовой плети из .заранее подготовленных рельсовых участков осуществл етс  следующим образом. Рельсовый участок 1, длина которого может достигать 400 м и более, подают от плацформ 2 через сварочное устройство 3, установленное на сварочной платформе 4, и т говое устрой ство 5, устновленное на платформе 6 таким образом, что противоположный его конец оказываетс  на позиции сварки. Так как длина рельсового уча ка 1 может достигать 400 м и более, то другой его конец выступае.т из т гового устройства 5 и опускаетс  на шпалы, образу  петлю-длиной 15-30 м. Затем следую1ций рельсовый участок 1 подают от платформ 2 в сварочное устройство 3, устнавлива  его конец на оси сварки. Свариваемые торцы фиксируют в зажимных устройствах, оплавл ют за счет возвратно-поступательно .го перемещени  свари1 аемого торца рельсового участкаэ опущенного на шпалы, что позвол ет сделать гибка  петл  длиной 15-30 м, и осаживают. По завершении сварки т говое устройство выт гивает сваренную рельсовую плеть из сварочного устройства до тех пор, пока конец толь.ко что приваренного рельсового участка не окажетс  на позиции сварки. Из платформы 2 выт гиваетс  следующий рельсовый участок и производитс  сварка указанным способом. В качестве т гового устройства 5 возможно использование приспособлени  известной конструкции, используемого дл  работы с рельсами. В Состав т гового устройства 5входит одна или несколько пар противоположных роликов 7 дл  плотного зажима и перемещени  непрерывного рельса и р д платформ дл  укладки полученного непрерывного рельсового пути 8 на железнодорожное полотно 9. Аналогичным образом в качестве лебедочного -устройства 10 возможно применение известных приспособлений. Обычно лебедочное устройство 10 содержит трос, на конце которого имеетс  средство дл  быстрого соединени  с рельсом.; Устройство может угфавл тьс  вручную или автоматически дл  наматывани  троса и выт гивани  непрерывного рельса 1 с платформ 2 и подачи его на подвижную сварочную платформ 4. Платформа 11 несет два ролика 12 и 13, вход щих в зацепление с непре рывным рельсом 1 дл  подъема и нап равлени  последнего по мере подачи на подвижную сварочную платформу 4. С платформой 11 соедин етс  р д платформ 2 (показана лишь одна из них), которые транспортируют некото рое количество непрерывных рельсов Длина непрерывных рельсов может дос тигать четверти :мили или более. Сварочное устройство 3 установле но на подвижной сварочной установке 4 с возможностью продольного перемещени  относительно нее, что позвол ет осуществл ть сварку двух рельсовых плетей с помощью одного сварочного устройства (фиг.2), Сварочное устройство 3 содержит неподвижный в продольном направлени узел 14 и подвижный в продольном направлении узел 15, причем оба эти узла опираютс  на раму 16. Подвижный узел 15 установлен с возможностью вертикального перемещени  отно сительно рамы 16. с помощью узлов 17 и 18, а неподвижный узел 14 установлен с возможностью поперечного перемещени  относительно рамы 16 с помощью узлов 19 и 20 (фиг.4). В состав неподвижного узла 14 вход т две разнесенные на некоторое рассто ние боковые стенки 21 и 22, между которыми жестко закрепл ютс  на рас сто нии одна от другой четыре верти кальные стенки 23-26, образующие коробкообразную раму, удаленную от рамы 16 и размещенную внутри не Коробкообразна  рама удерживаетс  внутр и рамы 16 и может быт смещена в поперечном направлении по отношению к последней с помощью подвижных блочных узлов 27 и 28, прикрепленных к вертикальным стенкам 23 и 26 соответственно, и Т-образных направл юпщх горизонталь ных балок 29 и 30, которые жестко креп тс  к вертикальным стенкам 31 и 32 соответственно. Вертикальные стенки 31 и 32 размещены между боковыми стенками 33 и 34 рамы 16 и прикреплены к ним (фиг.6), В состав подвижных блочных узлов 27 и 28 вко дит изол ци  35, предназначенна  дл  электрического изолировани  неподвижного узла 14 от рамы 16, 3554 Расположенный по центру между боковыми стенками 21 и 22 массивный стальной элемент 36 жестко крепитс  к верхним кра м вертикальных стенок 23-26 и радет между ними. На верхней поверхности элемента 36 наход тс  стальные прокладки 37 и 38 и электрод 39 из твердой износостойкой меди , они располагаютс  на рассто нии по его длине. В. состав неподвижного узла 14 вход т два зажимных -приспособлени  40 .и 41 дл  зажима рельса и регули ровочные приспособлени  19 и 20 дл  точного размещени  по горизонтали неподвижного узла 14 дл  выравнивани  зажатого в нем конца рельса с тем концом рельса, с которым он должен быть сварен. В состав подвижного узла 15 также входит коробкообразна  рама, образованна  двум  разнесенными на некоторое рассто ние боковыми стенками 42 и 43 (фиг. 4), между ними на рассто нии жестко креп тс  четыре вертикальные стенки 44-47, По центру между боковыми стенками 42 и 43 размещаетс  массивньш стальной элемент 48 который жестко закреплен и проходит над верхними кра ми вертикальных стенок 44-47. У элемента 48 есть стальные прокладки 49 и 50 и электрод 51 из твердой износостойкой меди , они установлены на его верхней поверхности по длине на определенном рассто нии друг от друга. Коробкообразна  .рама подвижного узла 15 может продольно и вертикально перемещатьс  внутри рамы 16, у ее правого конца, при помощи вала 52,  вл ющегос  частью узла 18, и у ее левого конца с помощью вертикальной стенки 53,  вл ющейс  частью узла 17, На вертикальной стенке 54 установлена горизонтально расположенна  полка 55, жестко скрепленна  с ней и с боковыми стенками 33 и 34 рамы16, В полке 55 выполнен направл ющий паз 56, в котором с возможностью перемещени  устновлен направл ющий блок 57, скрепленный с элементом 48, Коробкообразна  рама подвижного узла 15 продольно перемещаетс  относительно рамы 16, и при ее продольном перемещении направл ющий блок 57 скользит вперед и назад по направл ющему пазу 56 в полке 55, благодар  чему направл ющий блок 57

поддерживает выравнивание коробкообразной рамы относительно рамы 16.

Продольное перемещение коробкообразной рамы подвижного узла 15 выпол н етс  G помощью приспособлени  18.

Вертикальна  стенка 53, поддерживающа  левый конец коробкообразной рамы подвижного узла 15, закрепл етс и удерживаетс  своим нижним концом с помощью рычажной т ги 58, прикрепленной к эксцентриковому валу 59. Верхний конев вертикальной стенки 53 крепитс  к элементу 4S. При перемеще .нии рычажной т ги 58 вертикальна  стенка 53 поднимаетс  или опускаетс  регулиру  по вертикали положение релса . Кроме того, вертикальна  стенка л 53  вл етс  деформируемой в том смысле , что она может быть изогнута при поперечном перемещении подвижного узла 15 относительно рамы 16 в ходе операции сварки. Б состав подвижного узла 15 вход т два зажимных узла 60 и 61 .

На каждом из противоположных концов главной рамы 16 имеютс  загрузочные воронки 62 и 63 дл  направлени  рельсов в сварочное устройство. На входе у рельсоподающих воронок 62 и 63 размещаютс  полки 64 и 65, предназначенные дл  о клонени  концов рельсов вверх и дл  защиты роликовых узлов 66 и 67. Последние содержат ролики 68 и 69, на которые опираютс  рельсы, и стальные прокладки 70 и 71, взаимодействующие с соответствуюп ими роликами 68 и 69 дл  защиты их от повреждени  при подаче концов рельсов в сварочное устройство. Роликовые узлы 66 и 67 устанавливаютс  вращательно и поворотно и имеют гидравлические цилиндры 72 и 73, предназначенные дл  подъема и опускани  роликов 68 и 69, а следовательно, и рельсов, которые опираютс  на них.

В состав неподвижного 14 и подвижного 1J. узлов вход т два зажимных приспособлени  40, 41 и 60, 61 соответственно. Конструкци  зажимных приспособлений аналогична (фиг.7

Зажимное приспособление 40 (фиг.7 содержит гидравлический цилиндр 74, расположенный вертикально и прикрепленный к массивному стальному элементу 36, при- этом он размещаетс  между вертикальными стенками 23 и

24 коробкообразной рамь нег:сдБ;:1К:;о1о узла 14 и защищаетс  ими (фиг,5), К поршрю 75 гидравлического цилиндра 74 прикреплен горизонтально расположенный рычаг 76, шарнирно скрепленный с каждым из противоположньгх концов рычагов 77 и 78, На противоположных концах рьшагов 77 и 78 шарнирно.закреплены концы рычагов 79 и 80, шарнирно установленных на валах 81 и 82 соответственно„ У ка сдого из рычагов 79 и 80 имеетс  рычажна  т га 81 и 82, шарнирно скрепленна  с его верхним концом при помощи оси щарнира 83, Концы рычажных т г 81 и 82 несут зажимные элементы 84 и 85 соответственно, которые захватывает шейку и основание рельса.

С помощью такой конструкции при вьщвигании поршн  75 гидроцилиндра 74 рычажна  система, в состав которой вход т рычаги 76 - 80, поворачиваетс  и верхние концы рычагов 79 и 80 смыкаютс  с тем, чтобы рычажные т ги 81 и 82 и залсимные элементы 84 и 85 на их концах вошли в зацепление с шейкой рельса и сжали ее. На шейку воздейсТвует горизонтальное зажимное усилие пор дка 500 кН,

Вертикальное прижимное усилие передаетс  основаниро рельса также с помощью рычажных т г 81 и 82 через пружинные узлы 86 и 87, в состав которых ВХОДИТвал 88, один из концов которого шарнирно соедин етс  с соответствующим рычагом 79 или 80 с помощью оси шарнира 89. Ban 88 проходит через втулку 90 котора  состал ет часть рычажной т ги 82 и удерживает- шпиндель 9.1, через который выступает вал 88, кроме того, на ней есть резьба. Вокруг вала 88 внутри втулки 90 зафиксирована пружина 92, вход ща  в зацепление с нижней поверностью шпиндел  91 и передающа  прижимное усилие рычажной т ге 82, причем прижимное усилие равное примерно 200 кН, можно регулировать с помощью шпиндел  91, Вокруг пружинных узлов 86 и 87 предусмотрено ограждение 93,

Дл  поперечного перемещени  коробкообразна  рама неподвижного узла 14 поддерживаетс  по отношению к раме 16 с помощью горизонтальных направл ющих балок 29 и 30 и подвижных блочных узлов 27 и 28. Снабженный резьбой конец вала 54 (фиг.6) св за через резьбову муфту 95 с подвижным блочным узлом 27 и удерживаетс  внутри универсального шарнира 96, з репленного внутри узла 97, прикрепленного к стенке 34. С валом 94 св  зан храповик 98, с помощью которого осуществл ют регулировку поперечног перемещени  коробкообразной рамы не подвижного узла 14 дл  выравнивани  концов рельсов. Небольшую угловую коррекцию можно произвести с помощью небольшого изгиба, предусмотренного на горизонтальных направл ющих балках 29 и 30. С подви-жным блочным узлом 28 взаимодействует аналогичное горизонтальное регулировочное приспо собление. Вертикальное выравнивание рельсовых концов обеспечиваетс  с помощью подвижного узла 15. Конец коробкообразной рамы подвижного узла 15 близ ОСИ сварки поддерживаетс  с помощью вертикальной стенки 53, нижний конец которой прикреплен к рычажной т ге 58. Последн   шарнирно скреплена с эксцентриковым валом 59, и ее конед св зан с поршнем гидравлического цилиндра 99, под действием которо-го рычажна  т га 58 поворачивает эксцентриковый вал 59 дл  подъема и опускани  вертикальной стенки 53, и следовательно, коробкообразной рамы подвижного узла .15 дл  выравнивани  по вертикали конца зажатого в ней. рельса с концом рельса, зажатого в неподвижном узле 14. Подвижной узел 15 также поддерживаетс  валом 52, который, в св.ою очередь, поддерживаетс  при помощи двух разнесенных рычажных т г 100, поворотно поддерживаемых эксцентриковым валом 101, с которымсв зана рычажна  т га 102, управл ема  гидравлическим цилиндром 103. Действие гидравлического цилиндра 103 приводит к повороту рычажной т ги 1.02, и,следовательно, эксцентрикового вала 101 дл  подъема или опускани  рычажных т г 100 и вала 52, поддерживающего подвижной узел 15. Благодар  этому можно регулировать вертикальное положение рельса, зажатого в подвижном узле 15.. При сварке встык оплавлением осуществл ют возвратно-поступательное перемещение одного из торцов с помощью двух разнесенных гидравлических цилиндров 104, шарнирно скрепленных одним своим концом с рамой 16. Поршни 105 гидроцилиндров 104 св заны с соответствующими рычажными т гами 100. При работе гидравлические цилиндры 104 поворачивают рычажные т ги 100 вокгруг вала 106, вызыва  перемещение вперед и назад вала 52 и подвижного узла 15 по отношению к раме 16, необходимо дл  проведени  сварки встык оплавлением. Через каналы (не показаны) к сварочному трансформатору 107 по кабел м (не показаны)подводитс  первичный ток. От трансформатора 107 сварочньй ток (вторична  сторона) идет через шины 108 и перемычки 109 к электроду 39 (аналогично подводитс  ток и к электроду 51). От электродов 39 и 51 ток поступает в основани  рельсов. В зависимости от потребности в токе можно предусмотреть дополнительные трансформаторы или трансформаторновыпр мительные группы. Устройство работет следующим образом . Конец рельса 1 подаетс  в рельсовую воронку 62, и непрерывный рельс идет по ролику 68, подн тому дл  предупрелсдени  движени  рельса по стальным прокладкам 37 и 38 и электроду 39. Когда конец рельса 1 размещаетс  на позиции сварки сварочрого устройства 3, гидравлический цилиндр 72 опускает ролик 68, чтобы рельс 1 сел на стальные прокладки 37 и 38 и электрод 39. Затем гидравлически управл ютс  зажимные гидравлические цилиндры 74 зажимных приспособлений 40 и 41, и через рычажную систему, в состав которой вход т рычажные т ги 76 - 80, зажимные элементы 84 и 85 вход т- в зацепление и зажимают шейку рельса 1. Вертиканое прижимное усилие передаетс  также к основанию рельса 1 с помощью рычажных т г 81 и 82 благодар  действию пружинных узлов 86 и 87. Теперь рельс 1 плотно зажат в неподвижном узле 14 сварочного устройства 3. Аналогичным образом сва риваемый торец рельсовой плети жестко зажимаетс  в подвижном узле 15 сварочного устройства.

Свариваемые концы рельсов выравнивают по горизонтали с помощью храповшсов 98 узлов 19 и 20. Небольшую угловую коррекцию можно провести с помощью небольших изгибов, горизонтальных направл ющих балок 29 и 30, Затем выравнивают свариваемые торцы по вертикали с помощью гидроцилиндра 99.Поршень гидравлического цилиндра 99 поворачивает рычажную т гу 58 и скрепленный с ней эксцентриковый вал 59, поднима  или опуска  вертикальную стенку 53, котора  поддерживает один конец подвижного узла 15. Другой конец подвижного узла 15, а с ним и непрерывньш рельс 13, также можно подн ть или опустить дл  вертикального выравнивани  рельсов с помощью управлени  гидравлическим цилиндром 103, Поршень гидравлического цилиндра 103 поворачивает рычажные т ги 100 и вал 52, поддерживающий этот конец подвижного узла 15. По завершении вертикального и горизоитального выравнивани  непрерывных рельсов осуществл ют контактную стыковую сварку оплавлением. Сварка обеспечиваетс  подачей электрического тока на электроды 39 и 51 и сообщеныем возвратно-поступательно перемещени  свариваемому торцу рельсовой плети с помощью гидроцилиндров 104, управл ющих рычажными т гами 100, которые в свою очередь перемещают вперед или назад вал 52, поддерживающий родвижньгл узел 15. Эти перемещени  регулируютс  в соответствии с известными параметрами дл  достижени  сварки пстык оплавлением. Вертикальна  стенка 53 . вл етс  деформируемой или гибкой , поэтому она гнетс  с перемещением подвижного узла 15 вперед или назад по отношению к главной раме 16 во врем  операции по сварке встык оплавлением.

Когда концы рельсов соединены, зажимные приспособлени  40, 41,-60 и 61 раскрываютс . Сваренна  плеть поднимаетс  на роликах 68 и 69 под действием гидравлических цилиндров 72 и 73 дл  предупреждени  повреждени  электродов 39 и 51 при съеме сваренной плети со сварочного устройства 3.

Предлагаемое сварочное устройство может быть применено и дл  образовани  других непрерывных прот женных изделий, например трубопроводов. В этом случае необходимо лишь предусмотреть иную форму зажимов и элементов рамы, которые должны удовлетвор ть форме свариваемых изделий. Например , сварочное устройство (фиг.8) приспособлено дл  сварки трубопровода 110,электродный элемент 111 и концы зажимных приспо.соблений 112 и 113 имеют форму, соответствующую окружности трубопровода с тем, чтобы последний можно быпо зажимать и сваривать рассмотренным выше образо Возможна сварка и других схожих изделий .

to

oi i Sb 81

Фиг. 7 83

Claims (1)

1. СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ РЕЛЬСОВОЙ ПЛЕТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ контактной стыковой сварки оплавлением рельсовой плети, при котором свариваемые торцы рельсового участка и рельсовой плети устанавливают в зажимные устройства, оплавляют путем возвратно-поступательного перемещения одного из свариваемых торцов и осаживают, о т л ич а ющий с я тем, что, с целью упрощения оборудования для сварки рельсовой плети из рельсовых участков длиной 400 м и более, возвратно-поступательное перемещение сообщают свариваемому торцу рельсовой плети, при этом свариваемый торец рельсовой плети устанавливают на позицию сварки, а ее противоположный конец опускают на землю за зоной сварки, образуя петлю длиной 15-30 м.