Устройство для завинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2151834
Дата публикации: 
Вторник, Июнь 27, 2000
Начало действия патента: 
Пятница, Июль 31, 1998


Изобретение относится к области механизации путевого хозяйства железнодорожного транспорта и может быть использовано при капитальном или текущем ремонте пути. В устройстве, содержащем экипаж для перемещения по рельсам железнодорожного пути со смонтированными на нем гайковертами с вертикально подвижными торцовыми ключами их шпинделей, где каждый гайковерт включает в себя редуктор с параллельно расположенными ведущим и ведомым валами с двумя парами ведущих и ведомых шестерен зубчатого зацепления для передачи ведомому валу большей или меньшей частоты вращения, при этом на одном из валов шестерни посажены жестко и свободно на втором, на котором между шестернями смонтирована связанная с валом с возможностью перемещения вдоль него муфта, оборудованная с одного конца винтовыми скосами для взаимодействия с винтовыми скосами шестерни, передающей большую частоту вращения ведомому валу, а со второго - кулачками для зацепления с кулачками второй шестерни вала, муфта оборудована рычажным переключающим механизмом с силовой замыкающей пружиной, взаимодействующей своим переключающим рычагом с торцовым ключом в его верхнем положении. В результате обеспечивается надежный процесс завинчивания гаек промежуточного скрепления за короткое время, с высокой производительностью. 2 ил.

,


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к области механизации путевого хозяйства железнодорожного транспорта и может быть использовано при капитальном или текущем ремонте пути.

Известно устройство для завинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления, например, устройство по авт. св. СССР N 1562375, E 01 B 29/28, содержащее экипаж для перемещения по рельсам железнодорожного пути со смонтированным на нем гайковертом с вертикально подвижным торцовым ключом его шпинделя. Вертикальное перемещение торцового ключа осуществляется со всем гайковертом. Частота вращения шпинделя постоянна.

Завинчивание гаек промежуточного рельсового скрепления предопределяет первоначальное приложение небольшого крутящего момента со значительным его повышением при окончании завинчивания.

Известное устройство с постоянной частотой вращения шпинделя гайковерта, а следовательно, с неизменным на нем крутящим моментом требует установки двигателя с мощностью, обеспечивающей крутящий момент, потребный при окончании процесса завинчивания гайки, чем предопределяет его неэффективное использование, выражающееся в использовании его установленной мощности лишь кратковременно и не использовании ее в основном процессе завинчивания.

Известны устройства, например, устройство по авт. св. СССР N 958509, E 01 B 29/28; устройство по авт. св. СССР N 1059044, E 01 B 29/28, содержащие экипаж для перемещения по рельсам железнодорожного пути со смонтированными на нем гайковертами с вертикально подвижными торцовыми ключами их шпинделей. Вертикальное перемещение торцовых ключей вдоль шпинделей осуществляется силовыми цилиндрами. Частота вращения шпинделей постоянна, что также, как и в предыдущем устройстве, предопределяет неэффективное использование приводного двигателя.

Известно устройство, например, устройство по авт. св. СССР N 92934, E 01 B 29/28, содержащее экипаж для перемещения по рельсам железнодорожного пути со смонтированным на нем гайковертом с вертикально подвижным торцовым ключом его шпинделя. Гайковерт включает в себя редуктор, содержащий соосно смонтированные планетарные передачи и кулачковую муфту. Диск кулачковой муфты, сидящий подвижно в осевом направлении на выходном валу первой планетарной передачи, снабжен кулачками с обеих сторон и находится в зацеплении как с кулачками полумуфты, жестко закрепленной на валу основной шестерни второй планетарной передачи, или с кулачками на корпусе этой передачи. Изменяя переключением муфты частоту вращения шпинделя, изменяют и создаваемый на нем крутящий момент. Однако переключение диска муфты, а следовательно, и переключение прикладываемого крутящего момента осуществляется вручную, что снижает эффективность использования устройства.

Известно устройство, например, описанное в книге "Л.Н.Горохов, Н.А. Карпов и др. Путевые приборы и механизмы. - М.: Транспорт, 1966. - с. 98-102", содержащее экипаж для перемещения по рельсам железнодорожного пути со смонтированным на нем гайковертом с вертикально подвижным торцовым ключом его шпинделя, редуктор гайковерта содержит параллельно расположенные ведущий и ведомый валы с двумя парами ведущих и ведомых шестерен зубчатого зацепления для передачи ведомому валу большей или меньшей частоты вращения. На ведомом валу шестерни закреплены жестко и посажены свободно на ведущем валу, на котором между шестернями смонтирована связанная с валом с возможностью перемещения вдоль него муфта с кулачками на своих торцах для поочередного зацепления то с одной, то с другой шестернями. Управление перемещением муфты осуществляется вручную рычажно-тросовой системой, а следовательно, вручную осуществляется и управление крутящим моментом на шпинделе гайковерта.

Известно устройство, например, устройство по авт. св. СССР N 123552, E 01 B 29/28, содержащее экипаж для перемещения по рельсам железнодорожного пути со смонтированным на нем гайковертом с вертикально подвижным торцовым ключом его шпинделя. Редуктор гайковерта выполнен в виде двухсекционного трехступенчатого гидронасоса, сочлененного с трехвинтовым гидромотором системой золотников. Частота вращения шпинделя гайковерта, а следовательно, и крутящий момент на нем регулируются автоматически в зависимости от нагрузки на ключе. Такое исполнение гайковерта довольно сложно, многоступенчатая система очень медленно реагирует на условия завинчивания гайки, довольно долго производится переключение с одной скорости на другую, тогда как необходимый крутящий момент очень резко изменяется сразу же перед моментом окончания процесса ее завинчивания. Кроме того, такой гайковерт не способен уверенно работать в условиях низких температур.

Известно устройство для завинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути (устройство по авт. св. СССР N 142675, E 01 B 29/28 - принято за прототип), содержащее экипаж для перемещения по рельсам пути со смонтированным на нем гайковертом с вертикально подвижным торцовым ключом его шпинделя, редуктор которого содержит параллельно расположенные ведущий и ведомый валы с двумя парами ведущих и ведомых шестерен зубчатого зацепления для передачи ведомому валу большей или меньшей частоты вращения. На ведомом валу шестерни закреплены жестко и посажены свободно на ведущем валу, на котором между шестернями смонтирована связанная с валом с возможностью перемещения вдоль него подпружиненная муфта, оборудованная с одного конца винтовыми скосами для взаимодействия с винтовыми скосами шестерни, передающей большую частоту вращения ведомому валу, а со второго - кулачками для зацепления с кулачками второй шестерни вала.

При малом моменте сопротивления на ведомом валу муфта посредством пружины соединена своими винтовыми скосами с винтовыми скосами шестерни, обеспечивающей большую его частоту вращения. При повышении момента сопротивления муфта при взаимодействии своих скосов со скосами шестерни перемещается вдоль ведущего вала, преодолевает сопротивление пружины и входит своими кулачками в зацепление с кулачками шестерни, обеспечивающей меньшую частоту вращения ведомого вала. Таким образом производится быстрое и автоматическое переключение скоростей ведомого вала, а следовательно, и реализация разного крутящего момента.

Однако при малейшем уменьшении крутящего момента на выходном валу муфта тотчас под воздействием пружины возвращается в исходное положение, а при его увеличении опять перемещается к шестерне меньшей частоты вращения, что неблагоприятно сказывается на ее работе, вызывает неритмичную работу шпинделя гайковерта, сказывается на долговечности, вызывает излишний шум при работе.

Необходимо устройство для завинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути, обеспечивающее переезд от шпалы к шпале установленных на нем гайковертов с вертикально подвижными торцовыми ключами их шпинделей и способных при минимально возможной установочной мощности приводного двигателя обеспечить первоначальный низкий крутящий момент для завинчивания гайки с большой частотой вращения с четким переключением при повышении крутящего момента на меньшую частоту вращения с четким возвращением на большую частоту вращения после окончания процесса завинчивания гайки, что обеспечит надежный процесс завинчивания гаек промежуточного скрепления за короткое время, с высокой производительностью.

Для этого в известном устройстве, содержащем экипаж для перемещения по рельсам железнодорожного пути со смонтированными на нем гайковертами с вертикально подвижными торцовыми ключами их шпинделей, каждый гайковерт которых включает в себя редуктор с параллельно расположенными ведущим и ведомым валами с двумя парами ведущих и ведомых шестерен зубчатого зацепления для передачи ведомому валу большей или меньшей частоты вращения, при этом на одном из валов шестерни посажены жестко и свободно на втором, на котором между шестернями смонтирована связанная с валом с возможностью перемещения вдоль него муфта, оборудованная с одного конца винтовыми скосами для взаимодействия с винтовыми скосами шестерни, передающей большую частоту вращения ведомому валу, а со второго кулачками для зацепления с кулачками второй шестерни вала, муфта оборудована рычажным переключающим механизмом с силовой замыкающей пружиной, взаимодействующим своим переключающим рычагом с торцовым ключом в его верхнем положении.

Оборудование переключающей муфты рычажным переключающим механизмом с силовой замыкающей пружиной позволяет при повышении крутящего момента на шпинделе гайковерта четко переключить его редуктор на меньшую частоту вращения шпинделя и не изменять его до полного завинчивания гайки, после чего, после подъема в верхнее положение торцового ключа шпинделя гайковерта опять четко переключить его редуктор на большую частоту вращения шпинделя для осуществления после переезда завинчивания очередной гайки промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути.

На фиг. 1 схематически изображен вид сбоку предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема редуктора гайковерта.

Устройство содержит экипаж 1 для перемещения по рельсам железнодорожного пути (механизм перемещения экипажа и его силовая установка не показаны) со смонтированными на нем гайковертами 2, шпиндели 3 которых оснащены торцовыми ключами 4, вертикально подвижными силовыми гидроцилиндрами 5.

Каждый из смонтированных на экипаже 1 гайковертов 2 включает в себя редуктор с параллельно расположенными ведущим 6 и ведомым 7 валами. Ведущий вал 6 сочленен с приводным двигателем 8, а ведомый вал 7 со шпинделем 3, на котором на шлицах смонтирован торцовый ключ 4, перемещаемый вдоль шпинделя силовым гидроцилиндром 5.

На валах редуктора размещена пара зубчатых шестерен 9 и 10 для передачи ведомому валу большей частоты его вращения и пара зубчатых шестерен 11 и 12 для передачи ведомому валу меньшей частоты его вращения. На ведущем валу 6 шестерни 9 и 11 посажены жестко, а на ведомом валу 7 шестерни 10 и 12 посажены свободно. Между шестернями 10 и 12 на ведомом валу 7 на шлицах смонтирована муфта 13, оборудованная с одного конца винтовыми скосами 14 для взаимодействия с винтовыми скосами шестерни 10, а на втором кулачками 15 для взаимодействия с кулачками шестерни 12.

Муфта 13 оборудована рычажным переключающим механизмом в виде размещенных в кольцевой проточке корпуса муфты перемещающих пальцев 16 вилки переключающего рычага 17, шарнирно соединенным с подпружиненным силовой пружиной 18 ползуном 19.

В корпусе редуктора смонтирован толкатель 20 для взаимодействия с переключающим рычагом 17 и траверсой 21 торцового ключа 4 посредством подпружиненного пружиной 22 стакана 23.

Работает устройство следующим образом.

Переезжая от шпалы к шпале экипаж 1 останавливается над шпалой так, что торцовые ключи 4 гайковертов 2 оказываются над гайками промежуточного рельсового скрепления. Ключи опускаются, надеваются на гайки и гайковерты включаются в работу по их завинчиванию.

Вращение от приводного двигателя 8 передается на ведущий вал 6. Пара зубчатых шестерен 9-10 через винтовые скосы 14 и муфту 15 передает вращение ведомому валу 7, а следовательно, шпинделю 3 и торцовому ключу 4 с большей частотой вращения. Шестерня 12, находящаяся в зацеплении с шестерней 11, свободно проворачивается вокруг своего вала 7. Гайка по болту быстро приближается к пружинной шайбе. На ведомом валу повышается крутящий момент. Муфта 15 при взаимодействии ее винтовых скосов с винтовыми скосами шестерни 10 смещается вдоль вала, перемещая переключающими пальцами 16 переключающий рычаг 17, который в свою очередь смещает ползун 19, сжимая пружину 18. После перехода переключающим рычагом зоны его неустойчивого равновесия он под воздействием силовой замыкающей пружины 18 резко смещается к шестерне 12, увлекая своими переключающими пальцами 16 муфту 13 и вводя в зацепление свои кулачки 15 с кулачками шестерни 12. Ведомому валу 7 передается вращение с меньшей частотой вращения парой зубчатых шестерен 11-12 через кулачки 15 и муфту 13. Освободившаяся шестерня 10 свободно проворачивается вокруг своего вала 7. Гайка довинчивается до конца с повышенным крутящим моментом при пониженной частоте вращения торцового ключа.

По окончании процесса завинчивания гайки гайковерт останавливается, его торцовый ключ снимается с гайки и поднимается.

Поднимающийся торцовый ключ 4 своей траверсой 21, взаимодействуя со стаканом 23, поднимает вверх толкатель 20, который смещает переключающий рычаг, а с ним и муфту, выводя из зацепления ее кулачки с кулачками шестерни 12. После перехода переключающим рычагом зоны его неустойчивого равновесия он под воздействием силовой замыкающей пружины 18 резко смещается к шестерне 10, увлекая своими переключающими пальцами муфту и вводя в зацепление свои винтовые скосы с винтовыми скосами шестерни. Наличие пружины 22, которая, сжимаясь при воздействии траверсы 4 на стакан 23, тотчас начинает смещать толкатель 20, позволяет осуществить переключение четко и при условии попадания друг на друга кромок винтовых скосов или заклинивании друг относительно друга кулачков при остановке гайковерта. Гайковерт готов к завинчиванию очередной гайки с первоначальной большей частотой вращения его шпинделя.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для завинчивания гаек промежуточного рельсового скрепления железнодорожного пути, содержащее экипаж для перемещения по его рельсам со смонтированными на нем гайковертами с вертикально подвижными торцовыми ключами их шпинделей, где каждый гайковерт включает в себя редуктор с параллельно расположенными ведущим и ведомым валами с двумя парами ведущих и ведомых шестерен зубчатого зацепления для передачи ведомому валу большей или меньшей частоты вращения, при этом на одном из валов шестерни посажены жестко и свободно на втором, на котором между шестернями смонтирована связанная с валом с возможностью перемещения вдоль него муфта, оборудованная с одного конца винтовыми скосами для взаимодействия с винтовыми скосами шестерни, передающей большую частоту вращения ведомому валу, а со второго - кулачками для зацепления с кулачками второй шестерни вала, отличающееся тем, что муфта оборудована рычажным переключающим механизмом с силовой замыкающей пружиной, взаимодействующим своим переключающим рычагом с торцовым ключом в его верхнем положении.