Спосіб виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів

1. Спосіб виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів, що включає формування рейкових елементів стрілкових переводів із заданим профілем робочої поверхні головки і підошви та загартування головки з використанням індукційного нагрівання струмами високої частоти, який відрізняється тим, що перед загартуванням головки рейкового елемента стрілкових переводів поверхню котіння головки та поверхню її бічних граней шліфують на глибину залягання поверхневих дефектів. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що поверхню котіння головки та поверхню її бічних граней шліфують в напрямі її поздовжньої осі. UA (21) a200712848 (22) 20.11.2007 (24) 27.07.2009 (46) 27.07.2009, Бюл.№ 14, 2009 р. (72) ЛЕВЧЕНКО ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, ЛЕВЧЕНКО МИКОЛА ПИЛИПОВИЧ, ТАРАНЕНКО СЕРГІЙ ДМИТРОВИЧ, ВДОВІЧЕНКОВ ВАЛЕРІЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВОТЕХНІЧНИЙ ЦЕНТР З ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ, ОБРОБКИ МЕТАЛІВ, ЗАХИСТУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ТА ВИКОРИСТАННЯ ВТОРИННИХ РЕСУРСІВ ДЛЯ МЕТАЛУРГІЇ ТА МАШИНОБУДУВАННЯ "ЕНЕРГОСТАЛЬ" (56) GB 766115, 16.01.1957 CA 253215 A1, 08.01.2007 Закалка кулачкового вала после шлифования. This Steel Camshaft Is Hardened After Grinding Metal Progr.. 1986. 129, N6, с.49. Англ [ВІНІТІ, МН 10, 1986-09] RU 2135607 C1, 27.08.1999 Стрелочные переводы железных дорог Украины (Технология производства, эксплуатация в пути расчеты и проектирование): / Э.И. Даниленко, С.Д. C2 2 (19) 1 3 причини. Рейкова заготовка, з якої формують рейкові елементи стрілкових переводів, виготовляється шляхом прокатки та має поверхневі дефекти, які залягають на глибині до 0,5мм від поверхні. В процесі загартування рейкових елементів стрілкових переводів (гостряків, рамних рейок) з використанням індукційного нагрівання струмами високої частоти при швидкісному нагріванні та швидкісному охолодженні рейкових елементів стрілкових переводів відбувається розкриття поверхневих дефектів, зростання їхнього розміру та збільшення глибини залягання. Це відбувається при пружнопластичній деформації вигином рейкового елемента стрілкового переводу на підошву в процесі загартування. В подальшому, під дією перемінних динамічних навантажень, що виникають при експлуатації гостряків та рамних рейок в стрілкових переводах, розмір цих дефектів продовжує зростати. Такі дефекти стають концентраторами напружень в рейкових елементах стрілкових переводів, що знижує їхню експлуатаційну стійкість, призводить до утворення відколів і вищербин або до передчасного виходу з ладу гостряка чи рейки та, відповідно, до передчасного ремонту стрілкових переводів. Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, що заявляється, є обраний за прототип спосіб виготовлення гостряків і рамних рейок, що включає формування гостряків і рамних рейок із заданим профілем робочої поверхні головки і підошви, загартування головки з використанням індукційного нагрівання струмами високої частоти без пружно-пластичної деформації вигином рейки на підошву в процесі загартування. Для загартування рейкових елементів здійснюють базування рейки, одночасне нагрівання до температури загартування з наступним одночасним загартуванням робочих поверхонь котіння головки рейки та підошви рейки. При цьому рейки базують по шийці з фіксацією по отворах за допомогою опор, а нагрівання і загартування ведуть за допомогою розташованих один навпроти одного гартівних блоків (Патент Російської Федерації №2135607, МПК6 C21D9/04, 1999). У способі, що заявляється, і обраному прототипі збігаються такі суттєві ознаки. Обидва способи включають формування рейкових елементів стрілкових переводів із заданим профілем робочої поверхні головки і підошви та загартування головки з використанням індукційного нагрівання струмами високої частоти. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. Рейки, з яких формуються рейкові елементи стрілкових переводів, виготовляються шляхом прокатки і мають поверхневі дефекти, які залягають на глибині до 0,5мм від поверхні. В процесі загартування рейкових елементів стрілкових переводів (гостряків, рамних рейок) з використанням індукційного нагрівання струмами високої частоти при швидкісному нагріванні та швидкісному охолодженні в рейкових елементах відбувається розкриття поверхневих дефектів, зростання їхнього розміру та збільшення глибини залягання. В подальшому, під дією перемінних динамічних 87587 4 навантажень, що виникають при експлуатації гостряків та рамних рейок в стрілкових переводах, розмір цих дефектів продовжує зростати. Такі дефекти стають концентраторами напружень в рейкових елементах стрілкових переводів, що знижує їхню експлуатаційну стійкість, призводить до утворення відколів та вищербин або до передчасного виходу з ладу гостряка чи рамної рейки і, відповідно, до передчасного ремонту стрілкових переводів. В основу винаходу, що заявляється, поставлено технічну задачу створити такий спосіб виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів, у якому удосконалення шляхом введення нової сукупності дій дозволило б при використанні винаходу забезпечити досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні експлуатаційної стійкості рейкових елементів стрілкових переводів-гостряків і рамних рейок. Спосіб виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів, що заявляється як винахід, включає формування рейкових елементів стрілкових переводів із заданим профілем робочої поверхні головки і підошви, загартування головки з використанням індукційного нагрівання струмами високої частоти. Перед загартуванням головки рейкового елемента стрілкових переводів поверхню котіння головки та поверхню її бічних граней шліфують на глибину залягання поверхневих дефектів. В окремих випадках використання спосіб виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів, що заявляється як винахід, характеризується тим, що поверхню котіння головки та поверхню її бічних граней шліфують в напрямі її поздовжньої осі. При використанні винаходу забезпечується досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні експлуатаційної стійкості рейкових елементів стрілкових переводів-гостряків і рамних рейок. Крім того, при використанні винаходу забезпечується досягнення додаткового технічного результату, який полягає у скороченні затримок руху поїздів за рахунок зменшення кількості ремонтів стрілкових переводів. Між ознаками способу виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів, що заявляється як винахід, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Шліфування поверхні котіння та поверхні бічних граней головки на глибину залягання поверхневих дефектів (до 0,5мм від поверхні) перед загартуванням рейкових елементів стрілкових переводів забезпечує відсутність поверхневих дефектів на поверхні котіння і на поверхні бічних граней головки в процесі загартування та при експлуатації гостряків і рамних рейок в стрілкових переводах. Таким чином, при швидкісному нагріванні та охолодженні гостряків і рамних рейок в процесі загартування вже не існує поверхневих дефектів, які б могли розкритися, збільшуючи свій розмір і глибину залягання. Зменшення дефектів в рейкових елементах стрілкових переводів в подальшому забезпечує зменшення відколів і вищербин, що забезпечується завдяки зменшенню концентрато 5 87587 рів напружень, які виникають в рейкових елементах, у місцях залягання поверхневих дефектів, під дією перемінних динамічних навантажень при експлуатації гостряків та рамних рейок в стрілкових переводах. Все це призводить до підвищення експлуатаційної стійкості рейкових елементів стрілкових переводів (гостряків, рамних рейок), до збільшення терміну між ремонтами стрілкових переводів та за рахунок зменшення кількості ремонтів стрілкових переводів до скорочення затримок руху поїздів. Шліфування поверхні котіння головки рейкового елемента та поверхні бічних граней головки в напрямі її поздовжньої осі призводить до зменшення хвилеподібного спрацьовування гостряків та рамних рейок, що сприяє підвищенню експлуатаційної стійкості рейкових елементів стрілкових переводів та, за рахунок зменшення кількості ремонтів стрілкових переводів, скороченню затримок руху поїздів. У конкретному прикладі спосіб виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів, що заявляється як винахід, реалізується так. З рейкової заготовки, наприклад рейки Р65, шляхом механічної обробки здійснюють формування рейкових елементів стрілкових переводів гостряка та рамної рейки із заданим профілем робочої поверхні голо Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 вки і підошви. Рейкову заготовку вирізають за розміром гостряка, пресують корінь гостряка, виконують правку в горизонтальній та вертикальній площинах. Потім виконують стругання підошви і головки кореневої частини гостряка, відрізку кореневої частини гостряка. Після чого фрезерують кореневі пазухи гостряка, свердлять та зенкують болтові отвори, стругають робочу грань гостряка, притупляють гострі крайки. Перед загартуванням головки рейкового елемента стрілкових переводів поверхню котіння головки та поверхню її бічних граней шліфують на глибину залягання поверхневих дефектів, наприклад, на 0,5мм. При цьому поверхню котіння головки та поверхню її бічних граней шліфують в напрямі її поздовжньої осі. Потім здійснюють нагрівання головки під загартування з використанням індукційного нагрівання струмами високої частоти. Для охолодження головки використовують стиснене повітря, а потім забезпечують самовідпуск головки. В результаті використання способу виготовлення рейкових елементів стрілкових переводів, що заявляється, досягається технічний результат, що полягає у підвищенні експлуатаційної стійкості рейкових елементів стрілкових переводів і, відповідно, строку служби самих стрілкових переводів в 1,5-2,5 рази. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601