Устройство для завинчивания гаек закладных болтов рельсового скрепления

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2321699
Дата публикации: 
Четверг, Апрель 10, 2008
Начало действия патента: 
Понедельник, Август 21, 2006

Изобретение относится к механизации работ в путевом хозяйстве железнодорожного транспорта и может быть использовано при сборке путевой решетки железнодорожного пути с железобетонными шпалами со скреплениями, использующими закладные болты. Устройство для завинчивания гаек закладных болтов рельсового скрепления содержит смонтированные на портальной раме гайковерты с торцевыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них посредством силовых цилиндров и включающими в себя обойму. На торцовой поверхности каждой обоймы равномерно по окружности имеются гнезда, в которых установлены цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с толкателем, и конус-ловитель. В каждой обойме между гнездами с роликами выполнены отверстия, в которых размещены пружинные элементы, установленные в верхней части обоймы между толкателями и зафиксированные в своей средней части с возможностью радиального перемещения, а их свободные концы загнуты в соответствии с конусом-ловителем. Отверстия под пружинные элементы выполнены ступенчатыми, верхняя часть каждого из которых соответствует верхней части пружинного элемента, а нижняя часть выполнена в виде радиального паза. На боковой поверхности обоймы выполнены радиальные отверстия с резьбой, проходящие через каждый радиальный паз, и в каждом из которых установлен палец с отверстием для размещения пружинного элемента. Каждый палец поджат регулировочным винтом. Техническим результатом изобретения является возможность захвата гайки закладного болта торцовым ключом каждого шпинделя, подъема болта для попадания квадратного сечения последнего в прямоугольное отверстие закладной шайбы в шпале с последующим завинчиванием гайки до требуемого крутящего момента с помощью расположенных в обойме ключа цилиндрических роликов, что обеспечивает повышение производительности и эффективности работы. 4 ил.


Изобретение относится к механизации работ в путевом хозяйстве железнодорожного транспорта и может быть использовано при сборке путевой решетки железнодорожного пути с железобетонными шпалами со скреплениями, использующими закладные болты.

Известны устройства для отвинчивания и завинчивания гаек закладных болтов рельсового скрепления (например, а.с. 787541 СССР. М кл. Е01В 29/28. Машина для отворачивания и заворачивания гаек рельсового скрепления железнодорожного пути; а.с. 1081256 СССР. М кл. Е01В 29/28. Устройство для отвертывания гаек закладных болтов шпальной решетки), содержащие гайковерты, смонтированные на портальной раме самоходного экипажа или стационарно установленной портальной раме. В первом случае устройство перемещается над путевой решеткой, во втором случае устройство стационарно, а под ним перемещаются элементы путевой решетки. Шпиндели гайковертов смонтированы с возможностью горизонтального и вертикального перемещения для возможности взаимодействия их торцовых ключей с гайками закладных болтов. В обоих случаях устройство снабжено приспособлениями для точной наводки торцовых ключей на гайки. Однако выполнение торцового ключа с профильным гнездом затрудняет процесс надевания (замыкания) его на гайку, так как требуется совместить грани ключа с гранями гайки, что вызывает еще большие затруднения в многошпиндельных гайковертах.

Известно устройство для отворачивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления (а.с. 1059044 СССР, МКИ Е01В 29/28), содержащее смонтированные на портальной раме гайковерты с торцовыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них посредством силовых цилиндров. Устройства снабжены приспособлениями для точной наводки торцовых ключей на гайки. Однако торцовой ключ с профильным (по граням гайки) гнездом невозможно посадить на гайку в не вращающемся состоянии, поэтому посадку осуществляют при вращении шпинделя, что приводит к порче граней гайки и быстрому износу ключей.

Известно устройство для отвинчивания и завинчивания крепежных элементов промежуточного рельсового скрепления (пат. 2043451 РФ, МКИ Е01В 29/28, принятый за прототип), позволяющее надевание ключа на гайку при не вращающемся шпинделе. Устройство содержит смонтированные на портальной раме гайковерты с торцовыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них силовыми цилиндрами и включающими в себя корпус, на торцовой поверхности каждого из которых равномерно по окружности имеются гнезда, в которых установлены подпружиненные цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с толкателями, и конус-ловитель. Для шестигранной гайки в корпусе ключа содержится восемь или десять роликов. Ролики, попавшие на торцовую поверхность гайки, утапливаются в гнездах корпуса ключа, однако как минимум два противоположно располагаемых ролика не утапливаются и при вращении шпинделя завинчивают гайку.

Недостатком всех ключей является то, что при существующей конструкции шпал с залитой в шпале металлической шайбой с прямоугольным отверстием закладной болт при вращении гайки начинает проворачиваться. Это вызвано либо нарушением целостности гнезда в шпале, либо (в шпалах Ш-3) тем, что болт теряет упор в бетоне шпалы до того, как его квадратное сечение поднимется до уровня попадания в прямоугольное отверстие в закладной седловидной шайбе. Поэтому при сборке звеньев рельсошпальной решетки сравнительно часто приходится вручную наживлять гайку на несколько оборотов, придерживая при этом болт от разворота.

Техническим результатом предлагаемого устройства является возможность захвата гайки закладного болта торцовым ключом каждого шпинделя, подъема болта для попадания квадратного сечения последнего в прямоугольное отверстие закладной шайбы в шпале с последующим завинчиванием гайки до требуемого крутящего момента с помощью расположенных в обойме ключа цилиндрических роликов, что обеспечивает повышение производительности и эффективности работы.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для завинчивания гаек закладных болтов рельсового скрепления, содержащем смонтированные на портальной раме гайковерты с торцевыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них посредством силовых цилиндров и включающими в себя обойму, на торцовой поверхности каждой из которых равномерно по окружности имеются гнезда, в которых установлены цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с толкателями, и конус-ловитель, в каждой обойме между гнездами с роликами выполнены отверстия, в которых размещены пружинные элементы, установленные в верхней части обоймы между толкателями и зафиксированные в своей средней части с возможностью радиального перемещения, а их свободные концы загнуты в соответствии с конусом-ловителем, при этом отверстия под пружинные элементы выполнены ступенчатыми, верхняя часть каждого из которых соответствует верхней части пружинного элемента, а нижняя часть выполнена в виде радиального паза, кроме того, на боковой поверхности обоймы выполнены радиальные отверстия с резьбой, проходящие через каждый радиальный паз, и в каждом из которых установлен палец с отверстием для размещения пружинного элемента, причем каждый палец поджат регулировочным винтом.

Наличие пружинных элементов, установленных в верхней части обоймы между толкателями, зафиксированных в своей средней части с возможностью радиального перемещения, а свободные концы которых загнуты в соответствии с конусом-ловителем, обеспечивает возможность захвата гайки закладного болта торцовым ключом каждого шпинделя, подъема болта для попадания квадратного сечения последнего в прямоугольное отверстие закладной шайбы в шпале с последующим завинчиванием гайки до требуемого крутящего момента с помощью расположенных в обойме ключа цилиндрических роликов. Выполнение отверстий под пружинные элементы ступенчатыми, верхняя часть каждого из которых соответствует верхней части пружинного элемента, позволяет надежно установить пружинные элементы в верхней части отверстий между толкателями, а выполнение нижней части отверстий в виде радиального паза, выполнение на боковой поверхности обоймы радиальных отверстий с резьбой, проходящих через каждый радиальный паз, и с установленным в каждом из них пальцем с отверстием для размещения пружинного элемента - позволяют создать дополнительное усилие при зажиме гайки за грани пружинными элементами. Наличие регулировочных винтов, которыми поджат каждый палец, позволяет регулировать усилие зажима гайки пружинными элементами, что обеспечивает повышение производительности и эффективности работы устройства.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид с торца, причем его разновидности слева и справа от оси симметрии;

на фиг.2 - продольный разрез шпинделя с торцовым ключом в исходном (поднятом) положении ключа;

на фиг.3 - продольный разрез шпинделя с торцовым ключом, замкнутым на гайке;

на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3, торцовый ключ во взаимодействии с двумя положениями контура шестигранной гайки.

Устройство содержит портальную раму 1, охватывающую путевую решетку 2 железнодорожного пути со скреплениями ЖБР, над которой происходят операции по разборке, сборке или ремонту. На фиг.1 слева от оси симметрии портальная рама 1 изображена с ходовыми колесами 3 для перемещения по рельсам 4 объемлющего пути вдоль покоящейся путевой решетки 2, размещенной, например, на рельсах 5 стендового пути. Справа от оси симметрии портальная рама 1 изображена установленной стационарно, на основании решетка 2 уложена на тележки 6 с ходовыми колесами 7 для перемещения по пути 8.

На портальной раме 1 устройства над каждой рельсовой нитью путевой решетки 2 смонтированы двухшпиндельные гайковерты 9. Каждый шпиндель 10 гайковерта присоединен к его выходному валу посредством универсального шарнира 11. На валу 12 шпинделя 10 смонтирован неподвижный подшипниковый корпус 13 и подвижный вдоль шлицевой части вала 12 за счет силового цилиндр 14 подшипниковый корпус 15, к которому присоединена обойма 16 торцового ключа. На торцовой поверхности обоймы 16 выполнены равномерно расположенные по окружности гнезда, в которых размещены цилиндрические ролики 17 и толкатели 18. Для возможности взаимодействия с гранями шестигранной гайки при любом ее положении в обойме 16 размещено восемь роликов 17, при этом диаметр вписанной окружности по внутренним точкам роликов 17 несколько больше размера под "ключ" гайки, но меньше диаметра описанной окружности гайки. Для удержания роликов 17 от выпадения в обойме установлена втулка 19 с конусом-ловителем. Над толкателями 18, для взаимодействия с последними, размещен подпружиненный стакан 20, закрепленный на валу 12 шпинделя 10. В обойме 16 равномерно по окружности диаметра, соответствующего размерам гайки закладного болта, в местах, расположенных между гнездами с роликами 17, выполнены отверстия 21, в которых установлены пружинные элементы 22, например отрезки пружинной проволоки. Отверстия 21 выполнены ступенчатыми, верхняя часть каждого отверстия соответствует верхней части пружинного элемента 22, которым последний плотно вставлен в эту часть отверстия, а нижняя часть каждого отверстия 21 выполнена в виде радиального паза 23, обеспечивая возможность пружинным элементам отгибаться в нижней части отверстий. Нижние концы пружинных элементов 22 загнуты для образования конуса заходки в соответствии с конусом-ловителем втулки 19. На боковой поверхности обоймы 16 выполнены радиальные отверстия 24, проходящие через радиальные пазы 23, и в которые вставлены пальцы 25 с отверстием под пружинный элемент 22. Каждый пружинный элемент 22 проходит через отверстие в пальце 25, удерживаемом пробкой 26, для создания дополнительного усилия зажатия гайки за грани. Пробка 26, поджимающая палец 25, установлена в отверстии 24 по резьбе, что обеспечивает возможность регулирования усилия зажатия гайки пружинными элементами 22.

Устройство работает следующим образом.

Гайковерты устройства устанавливаются над очередной шпалой при периодическом перемещении устройства над неподвижной решеткой 2 или при периодическом перемещении тележки 6 с решеткой. После установки ключа над гайкой ходом вниз подвижного корпуса 15 с обоймой 16 посредством силового цилиндра 14 торцовый ключ надевается на гайку, предварительно центрируясь за счет заходного конуса-ловителя втулки 19, загнутых концов пружинных элементов 22 и шарнирной подвески 11 шпинделя 10. При этом пружинные элементы 22 раздвигаются и охватывают грань гайки. Ролики 18, попавшие на торцовую поверхность гайки, утапливаются в гнезда обоймы 16. Остальные ролики остаются в исходном положении. При восьми роликах вне зависимости от положения гайки гарантируется контакт как минимум двух роликов с противоположными гранями гайки, через которые и передается крутящий момент вала 12 шпинделя 10 гайковерта. После захвата гайки пружинными элементами 22 обойма 16 посредством силового цилиндра 14 поднимается вверх, увлекая за собой закладной болт до попадания его квадратного сечения в прямоугольный вырез металлической шайбы, залитой в шпале. При вращении шпинделя 10 завинчивание производится вначале за счет пружинных элементов 22, а после появления сопротивлений - за счет не утопленных роликов 17. По окончании процесса завинчивания гайки обойма 16 торцового ключа посредством силового цилиндра 14 перемещается вверх вместе с подвижным корпусом 15, вал 12 шпинделя 10 нажимает через стакан 20 на толкатели 18, которые возвращают в исходное положение утопленные ролики 17. Для регулирования усилия зажатия гайки пружинными элементами 22 служат пробки 26, установленные по резьбе в отверстиях 24, и поджимающие пальцы 25.

Наличие пружинных элементов 22, с регулируемым усилием зажатия гайки за ее грани, обеспечивает захват гайки закладного болта за грани, подъем болта до попадания его квадратного сечения в продольный вырез шайбы, что исключает проворачивание болта в процессе завинчивания гайки и гарантирует нормальную работу устройства, ведет к повышению производительности и эффективности работы.

Формула изобретения

Устройство для завинчивания гаек закладных болтов рельсового скрепления, содержащее смонтированные на портальной раме гайковерты с торцевыми ключами, установленными на шпинделях с возможностью перемещения вдоль них посредством силовых цилиндров и включающими в себя обоймы, на торцовой поверхности каждой из которых равномерно по окружности имеются гнезда, в которых установлены цилиндрические ролики с возможностью взаимодействия с толкателем, и конус-ловитель, отличающееся тем, что в каждой обойме между гнездами с роликами выполнены отверстия, в которых размещены пружинные элементы, установленные в верхней части обоймы между толкателями и зафиксированные в своей средней части с возможностью радиального перемещения, а их свободные концы загнуты в соответствии с конусом-ловителем, при этом отверстия под пружинные элементы выполнены ступенчатыми, верхняя часть каждого из которых соответствует верхней части пружинного элемента, а нижняя часть выполнена в виде радиального паза, кроме того, на боковой поверхности обоймы выполнены радиальные отверстия с резьбой, проходящие через каждый радиальный паз, и в каждом из которых установлен палец с отверстием для размещения пружинного элемента, причем каждый палец поджат регулировочным винтом.