Машина для контактного стикового зварювання рейок

Реферат: Винахід належить до галузі зварювання, а саме до обладнання для контактного стикового зварювання рейок, і може використовуватися як при зварюванні окремих рейок, так і при зварюванні довгих рейкових секцій з попереднім натягом, а також при ремонті рейкових колій в польових умовах і призначений для підведення струму через штоки переміщення та осадки, електричні контакти-хомути з керованим приводом і гнучкі струмопідвідні перемички до затискних губок зварювальної машини і рейок, які зварюються. Машина для контактного стикового зварювання рейок містить два кліщові затискні пристрої, виконані у вигляді двох двоплечих важелів, насаджених на спільну центральну вісь та ізольованих один від одного, гідроциліндри затискання та переміщення зварювальних деталей, два зварювальні трансформатори, вбудовані в двоплечі важелі одного з двох кліщових затискних пристроїв та струмопідвідні елементи, що включають у себе штоки переміщення та осадки, електричні контакти-хомути та гнучкі перемички. Електричні контакти-хомути оснащені керованими приводами, при цьому верхня частина кожного електричного контакта-хомута має отвори, через які проходять напрямні стрижні, а на бічній поверхні електричного контакта-хомута закріплена фіксуюча пружина. Використання машини для контактного стикового зварювання рейок з електричними контактами-хомутами з керованими приводами дозволяє використовувати обмежену довжину струмопідвідних перемичок і таким чином, уникнути збільшення опору електричного контуру зварювальної машини, а значить мати стабільний процес зварювання і, як наслідок, запобігти появі бракованих зварних з'єднань. UA 101539 C2 (12) UA 101539 C2 UA 101539 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі зварювання, а саме до обладнання для контактного стикового зварювання рейок, і може використовуватися як при зварюванні окремих рейок, так і при зварюванні довгих рейкових секцій з попереднім натягом, а також при ремонті рейкових колій в польових умовах і призначений для підведення струму через штоки переміщення та осадки, електричні контакти-хомути з керованим приводом і гнучкі струмопідвідні перемички до затискних губок зварювальної машини і рейок, які зварюються. Відома машина для контактного стикового зварювання (А.С. СРСР № 201561, від 09.1967 p., Б18), що містить два кліщових затискачі, що приводяться в дію гідроциліндрами затискання. Кліщові затискачі посаджені на спільну вісь. Правий затискач може тільки повертатися навколо своєї осі, лівий же крім цього може переміщатися уздовж неї. Осьове переміщення лівого затискача здійснюється за допомогою двох циліндрів осадки, що працюють синхронно від спільної гідравлічної магістралі. У важелях правого затискача убудовані два зварювальних трансформатори, що з'єднані паралельно. Затиснення здійснюється за шийку рейки за допомогою струмопідвідних мідних губок, виготовлених відповідно до профілю шийки рейки. Зварювальний струм до затискних губок правого затискача підводиться жорсткими перемичками від зварювального трансформатора. До затискних губок лівого затискача струм підводиться через штоки циліндрів осадки, електричні контакти-хомути та гнучкі перемички, розміщені усередині корпуса лівого затискача, чим виключається ушкодження гнучких перемичок краплями розплавленого металу в процесі оплавлення рейок. Ізоляція правого затискача від лівого здійснюється по штоках за допомогою ізоляційних втулок. Привід руху лівого затискача щодо правого в процесі оплавлення та осадки здійснюється автоматично від спеціального регулятора швидкості по заздалегідь заданій програмі через гідрозолотник, що стежить, убудований у центральну вісь. Головним недоліком машини є недостатня довжина гнучкої струмопідвідної перемички, яка не дозволяє виконувати операцію підтягування довгомірних рейкових секцій. Машина для контактного стикового зварювання рейок (Патент України № 56986, від 06.2003 р., Б № 6, 2003 p.), яку взято за прототип, що містить у собі два кліщові затискні пристрої виконані у вигляді двох двоплечих важелів, насаджених на спільну центральну вісь та ізольованих один від одного, гідроциліндри затискання та переміщення зварювальних деталей, два зварювальні трансформатори вбудовані в двоплечі важелі одного з двох кліщових затискних пристроїв та струмопідвідні елементи, що включають у себе штоки переміщення та осадки, електричні контакти-хомути та гнучкі перемички. Вищеописані зварювальні машини, в тому числі і прототип, мають гнучкі струмопідвідні перемички обмеженої довжини закріплені на електричному контакті-хомуті, який, в свою чергу, нероз'ємно з'єднаний з штоком переміщення та осадки машини при її складанні. Цієї обмеженої довжини перемичок не вистачає для зварювання в польових умовах довгомірних плітей, коли необхідно забезпечити натяг рейкової секції, яка приварюється, до початку самого процесу зварювання за рахунок збільшення ходу штоків переміщення та осадки на відстань, яка суттєво перевищує переміщення деталей, необхідне безпосередньо для зварювання. Збільшення ходу штоків переміщення та осадки вимагає відповідного подовження гнучких струмопідвідних перемичок, що призведе до істотного підвищення опору електричного контуру зварювальної машини, нестабільності процесу зварювання і, як наслідок, появі неякісних зварних з'єднань рейок. Також для розміщення подовжених гнучких струмопідвідних перемичок необхідно збільшувати розміри кліщових затискачів, що призводить до збільшення ваги та габаритів машини. Задачею винаходу є вдосконалення відомих конструкцій машин для контактного стикового зварювання рейок шляхом модернізації електричного контуру машини за рахунок введення нових елементів у вигляді керованих приводів, пов'язаних із електричними контактамихомутами й зміни конструкції верхньої частини електричного контакта-хомута шляхом виконання в ній отворів і використання напрямних стрижнів, що проходять через ці отвори, а також за рахунок установки на бічній поверхні кожного електричного контакта-хомута фіксуючої пружини. Ці вдосконалення дозволяють забезпечити стабільність опору електричного контуру машини при зварюванні і виключати з роботи електричні контакти-хомути при виконанні допоміжних операцій по натягу зварювальних довгомірних секцій, не змінюючи при цьому оптимальних режимів зварювання. Задача вирішується тим, що в машині для контактного стикового зварювання рейок, що містить у собі два кліщові затискні пристрої, виконані у вигляді двох двоплечих важелів, насаджених на спільну центральну вісь та ізольованих один від одного, гідроциліндри затискання та переміщення зварювальних деталей, два зварювальні трансформатори, вбудовані в двоплечі важелі одного з двох кліщових затискних пристроїв, та струмопідвідні 1 UA 101539 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 елементи, що включають у себе штоки переміщення та осадки, гнучкі струмопідвідні перемички та електричні контакти-хомути з керованими приводами; при цьому верхня частина кожного електричного контакта-хомута має отвори, через які проходять напрямні стрижні, а на бічній поверхні електричного контакта-хомута закріплена фіксуюча пружина. Завдяки тому, що в машину для стикового зварювання рейок введені додатково керовані приводи, якими оснащуються електричні контакти-хомути, з'являється можливість розтискати електричні контакти-хомути й звільняти їх від штоків переміщення й осадки за рахунок утворення зазору між ними і, як результат, забезпечити збільшення ходу штоків переміщення й осадки на етапі підтяжки довгомірної рейкової секції, яка приварюється, без необхідності подовження гнучких струмопідвідних перемичок і, як наслідок, без збільшення опору електричного контуру зварювальної машини, погіршення стабільності зварювального процесу і якості зварених з'єднань. Після підтяжки довгомірної рейкової пліті, яка приварюється, з необхідним зусиллям на задану відстань дається команда на затиснення електричних контактів-хомутів на штоках переміщення й осадки за допомогою керованих приводів до необхідного зусилля, що забезпечує надійний електричний контакт і втримання їх у такому стані до завершення процесу зварювання. Завдяки наявності отворів у верхній частині електричного контакта-хомута, через які проходять напрямні стрижні, забезпечується потрібна орієнтація електричного контакта-хомута в розтисненому положенні щодо штоків переміщення й осадки, що дає можливість вільному руху штоків переміщення й осадки на етапі підтяжки довгомірної рейкової секції, яка приварюється. Завдяки наявності на бічній поверхні електричного контакта-хомута фіксуючих пружин забезпечується фіксація електричного контакта-хомута в корпусі кліщового затискача машини в строго визначеному місці, що дозволяє використовувати гнучкі струмопідвідні перемички обмеженої довжини і тільки на етапі зварювання рейок. Винахід пояснюється наступними кресленнями: - на фіг. 1 зображено повздовжній розріз машини по циліндрах осадки; - на фіг. 2 зображено поперечний розріз А-А по циліндрах затиску; - на фіг. 3 зображена конструкція електричних контактів-хомутів з керованими приводами. Машина для контактного стикового зварювання рейок містить у собі два кліщові затискні пристрої 1 і 2 (фіг. 1), кожен з яких складається із двох двоплечих важелів 3 і 4 (фіг. 2), насаджених на загальну центральну вісь 5 (фіг. 2) з можливістю відносного переміщення по ній від гідроциліндрів переміщення і осадки 6 (фіг. 1), що працюють синхронно від спільної гідравлічної магістралі. Кліщові затискачі 1 і 2 ізольовані один від одного по всіх трьох з'єднуючих їх штоках; а кожний із двоплечих важелів 3 і 4 у верхній частині шарнірно зв'язаний зі штоком або корпусом гідроциліндрів затиску 7 (фіг. 2), а у нижній частині має струмопідвідні затискні губки 8 (фіг. 2), які затискають зварювальні рейки за шийку і виготовлені відповідно до профілю шийки зварювальних рейок. У важелях правого затискача розміщені два зварювальні трансформатори 9 (фіг. 2), що з'єднані паралельно. Зварювальний струм до затискних губок правого затискача підводиться жорсткими перемичками безпосередньо від зварювальних трансформаторів. До затискних губок лівого затискача струм підводиться через штоки 10 (фіг. 1) циліндрів переміщення та осадки, електричні контакти-хомути 11 (фіг. 1) з керованим приводом 13 (фіг. 3) та гнучкі струмопідвідні перемички 12 (фіг. 1). Електричні контакти-хомути з керованим приводом 13 включають в себе верхню 14 (фіг. 3) та нижню 15 (фіг. 3) шарнірно з'єднані між собою частини, які затискаються-розтискаються на штоці циліндрів переміщення та осадки за допомогою гвинта 16 (фіг. 3) та гайки 17 (фіг. 3). Верхня частина електричного контакта-хомута має отвори, через які проходять напрямні стрижні 18 (фіг. 3), між бічною поверхнею електричного контакта-хомута та бічною стінкою затискного важеля 19 (фіг. 3) встановлена фіксуюча пружина 20 (фіг. 3). За допомогою гнучкої струмопідвідної перемички 12 електричний контакт-хомут 11 з керованим приводом 13 зв'язаний з струмопідвідними затискними губками 8. Роботу рейкозварювальної машини з електричними контактами-хомутами з керованими приводами можна описати наступним чином. При зварюванні довгомірних рейкових секцій, які потрібно попередньо підтягнути на задану величину, їх кінці за допомогою циліндрів затиску 7 затискаються двоплечими важелями 3 і 4 в кліщових затискачах 1 і 2. При цьому кліщові затискачі 1 і 2 розведені в крайнє праве положення, електричний контакт-хомут 11 з керованим приводом 13 розціплений і зафіксований в строго визначеному місці, а між електричним контактом-хомутом 11 і штоком 10 циліндрів переміщення і осадки є фіксований зазор, який дозволяє штоку вільно переміщуватись, а електричному контакту-хомуту залишитися 2 UA 101539 C2 5 10 нерухомим. При проходженні кліщовими затискачами відстані, необхідної для підтягування довгомірних рейкових секцій, дається команда на керований привід 13 електричного контактахомута. Електричні контакти-хомут 11 з необхідним зусиллям затискуються на штоках переміщення та осадки 10 і зварювальний струм за допомогою гнучких струмопідвідних перемичок 12 подається до затискних струмопідвідних губок 8. По закінченню процесу зварювання довгомірних рейкових секцій дається команда на розтискання електричного контакта-хомута 11 і за допомогою фіксуючої пружини 19 при розведенні машини у вихідне положення електричний контакт-хомут 11 повертається на своє строго визначене місце. Машина готова для виконання наступного циклу зварювання. Використання машини для контактного стикового зварювання рейок з електричними контактами-хомутами з керованими приводами дозволяє використовувати обмежену довжину струмопідвідних перемичок і, таким чином, уникнути збільшення опору електричного контуру зварювальної машини, а значить мати стабільний процес зварювання і, як наслідок, запобігти появі бракованих зварних з'єднань. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 Машина для контактного стикового зварювання рейок, що містить у собі два кліщові затискні пристрої, виконані у вигляді двох двоплечих важелів, насаджених на спільну центральну вісь та ізольованих один від одного, гідроциліндри затискання та переміщення зварювальних деталей, два зварювальні трансформатори, вбудовані в двоплечі важелі одного з двох кліщових затискних пристроїв, та струмопідвідні елементи, що включають у себе штоки переміщення та осадки, електричні контакти-хомути та гнучкі перемички, яка відрізняється тим, що електричні контакти-хомути оснащені керованими приводами, при цьому верхня частина кожного електричного контакта-хомута має отвори, через які проходять напрямні стрижні, а на бічній поверхні електричного контакта-хомута закріплена фіксуюча пружина. 3 UA 101539 C2 4 UA 101539 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5