Переносной рельсосверлильный станок

Переносной рельсосверлильный станок

Реферат

 

Использование: изобретение относится к механизированному путевому инструменту. Сущность изобретения: мотор 3 и коробка скоростей 4 привода 1 переносного рельсосверлильного станка размещены по разные стороны шпинделя 5 и поперек его так, что их оси перекрещиваются под пря- мым углом, а выходной вал 9 коробки скоростей 4 и шпиндель 5 связаны ортогональной конической зубчатой передачей 10. При расстоянии точки пересечения осей мотора 3 и коробки скоростей до рабочего торца шпинделя 0,55-0,85 от поперечного габарита мотора корпус 2 снабжен съемными противовесами 11. Устройство подачи выполнено с торцевым кулачковым механизмом. Станок снабжен шаблонами, очертания одних из сторон которых соответствуют очертаниям разных трамвайных рельсов, все шаблоны снабжены съемными центрирующими упорами 19. Толкатель 12 кулачкового механизма устройства подачи выполнен с шариком, взаимодействующим с рабочей поверхностью кулачка. Толкатель выполнен в виде фигурного выступа на образующей шпинделя 5 с очертанием торца, зеркальным очертанию торцевого кулачка. 2 з.п.ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к механизированному путевому инструменту, а именно к переносным станкам для образования различных отверстий (под болты стыковых накладок, под штыри рельсовых соединителей и пр.) в рельсах разной твердости, размеров и типов.

Известен переносный рельсосверлильный станок, содержащий привод в корпусе с мотор-редуктором, механизмами вращения и подачи шпинделя со сверлом,а также рельсовый зажим [1] Недостатком известного станка являются большие потери энергии на трение в винтовом механизме подачи, нерегулируемость частоты вращения шпинделя при обработке разных по твердости рельсов и ограниченная жесткость элементов конструкции, являющаяся следствием нерациональной компоновки механизмов станка. В связи с изложенным известный станок не может работать с наиболее прогрессивным металлорежущим инструментом сплошным твердосплавным сверлом или полым (кольцевым) сверлом со сменными твердосплавными режущими пластинками. К недостаткам также относятся ненадежность и трудная регулируемость рельсового зажима, а также сложность механизма подачи в части ускоренного возврата шпинделя со сверлом в исходное положение.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа переносный рельсосверлильный станок, включающий привод в корпусе с мотор-редуктором, коробкой скоростей, механизмом вращения и устройством подачи шпинделя со сверлом, а также рельсовый зажим со сменными контактными элементами шаблонами, очертания которых с противоположных сторон соответствуют очертаниям разных железнодорожных рельсов [2] Однако и прототип не полностью избавлен от недостатков, среди которых несимметричность и неуравновешенность конструкции, когда центр масс существенно смещен относительно оси вращения сверла и продольной оси рельса, что обуславливает большие плечи и моменты перекашивающих сил, отклоняющих сверло от требуемого положения, затрудняющих его вращение и подачу, повышающих затраты энергии, искажающих геометрию отверстия. Механизм подачи не оптимален по строению и конструкции, все еще велико трение в нем и износ элементов. Сменные контактные элементы шаблоны зажима неуниверсальны и не позволяют обрабатывать трамвайные рельсы разных типов. Кроме того, как показал опыт эксплуатации, сменные контактные элементы шаблоны зажима не гарантируют четкую требуемую установку станка на рельсе. Станок может устанавливаться на шаблонах с наклоном к рельсу (или вверх, или вниз), неперпендикулярно к шейке рельса, что резко ухудшает работу станка и качество отверстия. В случае включения вращения сверла в левую сторону возможна поломка деталей редуктора. В станке нет предохранительного устройства от изменения осевой силы при затуплении или поломки сверла. В прототипе затруднены применение (при необходимости обработки рельсов разной твердости и пр.) различных типов сверл, использование сверл различной (из имеющихся в наличии) длины и возможность смены сверл без снятия станка с рельса. Все эти недостатки сужают функциональные возможности прототипа.

Задачей. на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы и расширение функциональных возможностей станка за счет четкой фиксации станка на рельсе, минимизации плеч и моментов сил веса, а также дополнительных сил и моментов сил сопротивления движению сверла и сил и моментов сил трения в устройстве подачи, реализации возможности обрабатывать трамвайные и другие рельсы разных типов, использования сверл разных типов и длин и их замены без снятия станка с рельса.

Поставленная задача решается тем, что в переносном рельсоссверлильном станке, включающем привод в корпусе с мотор-редуктором, коробкой скоростей, механизмом вращения и устройством подачи полого шпинделя со сверлом, а также рельсовый зажим со сменными контактными элементами шаблонами, очертания которых с противоположных сторон соответствуют очертаниям разных железнодорожных рельсов, мотор и коробка скоростей расположены поперек шпинделя так, что их оси перекрещиваются под прямым углом, а выходной вал коробки скоростей и шпиндель связаны ортогональной конической зубчатой передачей, причем мотор и коробка скоростей расположены по разные стороны от оси шпинделя в непосредственной близости от его рабочего торца, тогда расстояние от него в исходном положении до точки перекрещивания вышеуказанных осей составляет величину от 0,55 до 0,85 от поперечного габарита мотора, корпус снабжен съемными противовесами, устройство подачи выполнено с торцевым кулачковым механизмом, толкатель которого, имеющий ход (25-35 мм)6 связан с подпружиненным шпинделем, а кулачок с ведомым зубчатым колесом зубчатого механизма в устройстве подачи, при этом кулачок выполнен полым и лишь с участками удаления и приближения, плавно переходящими друг в друга и имеющими разный наклон к оси вращения, больший для участка приближения и составляющий величину (0,5-1,0)90^o; кроме того он снабжен вставляемыми с торца в осевое отверстие шпинделя и фиксируемыми шипами в его прорезях сменными полыми переходными втулками для сверл разных типов, выполненными с устройствами закрепления сверл, с резьбовыми хвостовиками и регулировочными втулками, в которые ввернуты хвостовики. Он также дополнительно снабжен шаблонами, очертания одних из сторон которых соответствуют очертаниям разных трамвайных рельсов, причем все шаблоны снабжены съемными центрирующими упорами, выполненными с возможностью взаимодействия с головкой рельса.

В частности, толкатель его кулачкового механизма устройства подачи выполнен с шариком, введенным в контакт с выгнутой рабочей поверхностью торцевого кулачка, размещенным в пальце на торце выступа шпинделя, опирающегося на подшипники корпуса с возможностью осевого смещения относительно них, причем ведущие зубчатые колеса зубчатых механизмов вращения и в устройстве подачи выполнены с толщиной, превышающей толщину ведомых колес на величину хода толкателя.

Как вариант толкатель его кулачкового механизма устройства подачи выполнен в виде фигурного выступа на образующей шпинделя с очертанием торца, зеркальным очертанию торцевого кулачка, причем шпиндель с толкателем пропущен сквозь кулачок и соединен скользящей шпонкой с ведомым колесом механизма вращения.

Новым в предложенном переносном рельсосверлильном станке являются: новые элементы, введенные в устройство: ортогональная коническая зубчатая передача в привода; съемные противовесы на корпусе; торцевой кулачковый механизм устройства подачи шпинделя; дополнительные шаблоны, очертания одних из сторон которых соответствуют очертаниям разных трамвайных рельсов; съемные центрирующие упоры на шаблонах зажима; сменные полые переходные втулки для разных типов сверл; скобы на кулачках кулачковой муфты, исключающие вращение шпинделя со сверлом в левую сторону; предохранительное устройство от изменения осевой силы при затуплении или поломке сверла и пр.

Новые выполнения блоков, узлов и элементов (выполнение торцевого кулачка полым и лишь с участками удаления и приближения, плавно переходящими друг в друга и имеющими разный наклон к оси вращения; толкатель, выполненный с шариком; вогнутая рабочая поверхность торцевого кулачка; толкатель, выполненный в виде фигурного выступа на образующей шпинделя с очертанием торца зеркальным очертанию торцевого кулачка; сменные полые переходные втулки выполнены с устройствами закрепления сверл, с резьбовыми хвостовиками и регулировочными втулками, в которые ввернуты хвостовики и пр.); новые качественные и количественные характеристики элементов, блоков и узлов (мотор и коробка скоростей привода расположены в непосредственной близости от рабочего торца шпинделя, когда расстояние от него в исходном положении до точки перекрещивания осей мотора с коробкой и шпинделя составляет величину от 0,55 до 0,85 от поперечного габарита мотора; торцевой кулачковый механизм имеет ход (30-35) мм; для участка приближения средний угол наклона больше, чем для участка удаления, и составляет величину (0,5-1,0)90^o; ведущие зубчатые колеса механизмов вращения и подачи выполнены с толщиной, превышающей толщину ведомых колес на величину хода толкателя кулачкового механизма и пр.

новые относительные расположения элементов, блоков и узлов и связи (мотор и коробка скоростей привода размещены поперек шпинделя так, что их оси перекрещиваются под прямым углом; мотор и коробка скоростей расположены по разные стороны от оси шпинделя; толкатель связан со шпинделем, а кулачок с ведомым зубчатым колесом зубчатого механизма в устройстве подачи; шпиндель опирается на подшипники корпуса с возможностью осевого смещения относительно них; шпиндель пропущен сквозь полый кулачок и соединен скользящей шпонкой с ведомым колесом механизма вращения и пр.).

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что ортогональные конические зубчатые передачи известны. Однако при их использовании в приводе рельсосверлильного станка, когда ведущее коническое зубчатое колесо скреплено с ведомым валом коробки скоростей, а ведомое коническое зубчатое колесо с ведомым валом привода, предшествующим шпинделю, в сочетании с другими предложенными механизмами проявляются новые свойства реализуется оптимальная компановка частей привода, симметричная относительно оси шпинделя, когда моменты сил веса частей по обе стороны от этой оси направлены в разные стороны, минимизируя перекосы станка относительно рельса. Известны также и противовесы. Однако они обычно используются для уравновешивания вращающихся (поворачивающихся) деталей. При предложенном использовании противовесов, когда они размещаются на корпусе привода в его частях, расположенных по разные стороны от оси шпинделя, проявляются новые свойства, заключающиеся в уравновешивании сил веса частей по обе стороны относительно упомянутой оси шпинделя, выравнивании сил давления на все контактные элементы и, в конечном счете, в улучшении условий взаимодействия рельса и сверла с повышением периода стойкости последнего, снижения энергоемкости, увеличения производительности и пр.

Известны также торцевые кулачковые механизмы. Однако при их использовании в приводе в качестве части общего механизма подачи, когда торцевой кулачок скреплен с ведомым зубчатым колесом механизма подачи, сделан полым, расположен соосно шпинделю и в других частях выполнен так, как это предложено, проявляются новые свойства при одновременном вращении в одну сторону ( с ненамного отличающимися скоростями) и кулачка, и толкателя, связанного со шпинделем и сверлом, автоматически без жестких ударов осуществляется медленный рабочий ход (подача) и быстрый обратный холостой ход. Все изложенное выше позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "новизна".

Предлагаемое устройство имеет изобретательский уровень, так как нет доводов в пользу того, что для специалистов оно явным образом следует из уровня техники.

Организация-заявитель изготовила и успешно испытала опытный образец предлагаемого переносного рельсосверлильного станка. Его испытания показали, что по сравнению с прототипом он имеет более широкие функциональные возможности, просверливает отверстия как в железнодорожных (типа Р75, Р65 и др.), так и в трамвайных (типа Т62, Т58) рельсах. Высокая производительность (продолжительность образования одного отверстия диаметром 36 мм в высокопрочном рельсе 120 с, в обычном рельсе 60 с) имеет место при использовании разных сверл: укороченных повышенной жесткости с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин 1С/420, сверл по ОСТ 2420-9-84, спиральных сверл с коническим хвостовиком по ГОСТ 22736-77, ГОСТ 10993-77, спецсверл с твердосплавными пластинами и пр. при разных их диаметрах (от 10 до 36 мм) и разных длинах (от 80 до 250 мм). Замена сверл, регулирование их положения при изменении длины (по мере износа или использовании сверл разной длины) легко осуществлялось без снятия станка с рельса, что существенно упрощало и убыстряло работу. Центр масс такого станка располагался практически на оси шпинделя и был максимально приближен к рельсу, что совместно с использованием упоров на шаблонах обеспечивало наилучшее относительное расположение сверла и шейки рельса, без сдвигов и перекосов со всеми вытекающими отсюда положительными последствиями.

На фиг. 1 и 2 представлен внешний вид рельсосверлильного станка (вид сбоку и вид сзади) с мотором в виде электродвигателя; на фиг. 3 и 4 то же, с мотором в виде двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 5 и 6 два вида станка с электродвигателем, разрезы по приводу; на фиг. 7 один из вариантов кулачкового торцевого механизма подачи (изображение упрощено); на фиг. 8,9,10,11 узлы сменных полых переходных втулок со сверлами разных типов; на фиг. 12,13,14,15 и 16 узлы сменных контактных элементов шаблонов с центрирующими упорами; на фиг. 17,18,19 фотографии разных видов опытно-промышленного образца предложенного станка.

Согласно предложению по п.1 формулы изобретения (фиг.1-6, 17-19) переносный рельсосверлильный станок состоит из привода 1 в корпусе 2. Привод станка включает в себя мотор-редуктор с мотором 3 (мотор, в частности, выполнен или в виде электродвигателя фиг. 1,2,5,6,17-19, или в виде двигателя внутреннего сгорания фиг. 3,4), коробку скоростей 4, механизм вращения (этот механизм, в частности, представляет собой кинематическую цепь вал мотора с ведущим валом коробки скоростей и двумя зубчатыми цилиндрическими колесами ведомый вал коробки скоростей с двумя зубчатыми цилиндрическими колесами и ведущей конической зубчатой шестерней ведомый вал механизма вращения с ведомым коническим зубчатым колесом и двумя ведущими цилиндрическими зубчатыми колесами ведомое цилиндрическое зубчатое колесо вращения, связанное с помощью скользящей шпонки со шпинделем) полого шпинделя 5 со сверлом 6 и устройство их подачи. На одной из торцевых сторон корпуса размещен рельсовый зажим 7 со сменяемыми контактными элементами шаблонами 8 (ниже просто шаблон), очертания которых с противоположных сторон соответствуют очертаниям разных железнодорожных рельсов (их пазух). Мотор и коробка скоростей (в частности, двухступенчатая зубчатая цилиндрическая) размещены поперек шпинделя так, что их оси О-О и О₁-О₁ (О-О поперечная ось мотора и коробки скоростей; О₁-О₁ продольная ось шпинделя) перекрещиваются под прямым углом. При этом центр масс станка приближается к оси О₁-О₁ вращения шпинделя со сверлом, уменьшаются плечо силы веса и ее перекашивающий момент, поперечный (поперечным направлением считается направление по О₁-О₁ шпинделя со сверлом, перпендикулярной продольной оси обрабатываемого рельса) габарит станка. Выходной (ведомый) вал 9 коробки скоростей и шпиндель связаны ортогональной конической зубчатой передачей 10. Мотор и коробка скоростей расположены по разные стороны от оси О₁-О₁ шпинделя в непосредственной максимально возможной близости от его рабочего торца "Т", когда расстояние А от него в исходном положении перед началом сверления до точки перекрещивания вышеуказанных осей составляет величину от 0,55 до 0,85 от поперечного габарита "Г" мотора. При этом центр приближается к месту соприкосновения с рельсом сверла и шаблонов, уменьшаются плечо силы веса и ее момент в поперечной вертикальной плоскости, сокращается поперечный габарит станка. Корпус снабжен съемными противовесами 11 (на фиг. 1-4 показаны упрощенно и условно), выполненными, в частности, в виде болтов со специальными грузами шайбами, ввернутых в резьбовые отверстия на боковых стенках корпуса. Указанные противовесы обеспечивают расположение центра масс станка на оси О₁-О₁ шпинделя со сверлом, устраняя неравномерность давления на разные шаблоны, уменьшая соответствующий перекос. Устройство подачи выполнено (фиг. 5,7) с торцевым кулачковым механизмом. Его толкатель 12 выполнен с ходом Н в 30-35 мм, величина которого назначена исходя из требуемого перемещения шпинделя со сверлом, определяемого наибольшей толщиной шейки рельса тяжелого типа (примерно 22 мм) с учетом выхода и отвода сверла. Указанный толкатель связан с подпружиненным шпинделем, а кулачок 13 с ведомым зубчатым колесом 14 зубчатого механизма в устройстве подачи. Этот кулачок, выполненный полым и лишь с участками удаления, обеспечивает рабочий ход шпинделя со сверлом (А₂ проекции соответствующей развертки на перпендикуляр к оси вращения) и приближения обеспечивает возврат шпинделя со сверлом в исходное положение (А₁ проекция соответствующей развертки на тот же перпендикуляр; A суммарная проекция развертки), плавно, без ударов и толчков (через радиусы R₁ и R₂) переходящими друг в друга. Указанные участки выполнены с разным наклоном (углы d₁, ₂) к оси вращения, большим для участка приближения (₁>₂) и составляющим величину (0,5-1,0)90^o, что обеспечивает ускоренный возврат шпинделя со сверлом в исходное положение.

Все устройство подачи шпинделя со сверлом в предложенном станке состоит из трехступенчатого зубчатого и кулачкового механизма. Оно, в частности, представляет собой кинематическую цепь, аналогичную кинематической цепи механизма вращения вплоть до ведомого вала механизма вращения с ведомым коническим зубчатым колесом и двумя ведущими цилиндрическими зубчатыми колесами; а далее ведомое цилиндрическое зубчатое колесо подачи, связанное с кулачком толкатель, связанный со шпинделем и сверлом. Передаточные числа зубчатых кинематических цепей механизмов вращения и подачи не равны друг другу и обеспечивают разные скорости поворота шпинделя со сверлом и кулачка относительно толкателя со шпинделем. Кроме того, станок снабжен (фиг. 8-11) вставляемыми с торца в осевое отверстие шпинделя и фиксируемыми шипами в его прорезях сменными полыми переходными втулками 15 для сверл 6 разных типов (в частности, укороченных повышенной жесткости с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин диаметром 36 мм 1С/420 фиг.8; таких же сверл по ОСТ 2420-9-84 фиг.9; сверл спиральных по ГОСТ 22736-77, ГОСТ 10903-77 диаметром 36 мм, спецсверл с твердосплавными пластинами (фиг.10). Эти переходные втулки выполнены с устройствами 16 закрепления сверл (винтами на фиг. 8 и 9, конусом Морзе и пр. на фиг.10), с резьбовыми хвостовиками 17 и регулировочными втулками 18, в которые ввернуты хвостовики. Резьбовые хвостовики и регулировочные втулки обеспечивают использование сверл разной длины (по конструкции и износу). Выполнение шпинделя полым с крепежом сменных переходных втулок обеспечивает замену сверл без снятия станка с рельса.

Станок кроме основных шаблонов дополнительно снабжен шаблонами, очертания одних из сторон которых соответствуют очертаниям разных типов трамвайных рельсов (например, Т58, Т62 и пр.), тогда как очертания других сторон соответствуют очертаниям разных типов железнодорожных рельсов (например, Р75, Р65 и пр. ) (фиг. 12-16). Это позволяет одним станком обрабатывать разные железнодорожные и трамвайные рельсы. Все шаблоны станка снабжены съемными центрирующими упорами 19, выполненными с возможностью взаимодействия с головкой рельса при правильной установке на этот рельс станка. Упоры определяют правильную установку станка на обрабатываемый рельс.

В частности (фиг.7), толкатель кулачкового механизма устройства подачи станка выполнен с шариком 20, введенным в контакт с вогнутой рабочей поверхностью 21 торцевого кулачка, размещенным в пальце 22 на торце выступа шпинделя, опирающегося на подшипники 23 корпуса с возможностью осевого смещения относительно этих подшипников. Ведущее зубчатое колесо зубатого механизма вращения 24 выполнено толщиной, превышающей толщину ведомого колеса 25 на величину Н хода толкателя кулачкового механизма. Это обеспечивает смещение при рабочем и холостом шпинделе с ведомым колесом относительно ведущего колеса.

Как вариант (фиг.5,6) толкатель кулачкового механизма устройства подачи станка выполнен в виде фигурного выступа 12 на образующей шпинделя с очертанием торца, зеркальным очертанию торцевого кулачка. Это обеспечивает минимальные удельные силы в контакте толкателя с кулачком, уменьшает износ контактирующих элементов. При этом шпиндель станка с толкателем пропущен сквозь кулачок и соединен с ведомым зубчатым колесом 25 механизма вращения скользящей шпонкой 27.

Ниже в тексте и на чертежах обозначено: 28 ведущее зубчатое колесо зубчатого механизма в устройстве подачи; 29 пружина, подпружинивающая шпиндель с толкателем; 30 цилиндрический зубчатый механизм в устройстве подачи.

Предложенный переносный рельсосверлильный станок работает следующим образом.

При выполнении станка по п. 1 формулы изобретения (фиг. 1-4, 12-19) вначале, обычно в заводских условиях производят его уравновешивание (баллансировку) относительно оси О₁-О₁ шпинделя 5 с помощью съемных противовесов 11, ввертывая или вывертывая их из резьбовых отверстий на противоположных боковых стенках корпуса 2. Это статическое уравновешивание, в частности, производят с помощью специальной штанги, установленной в полом шпинделе 5 станка и введенной в отверстия двух параллельно установленных рельсов так, чтобы станок мог поворачиваться относительно оси О₁-О₁. Сменными противовесами манипулируют до тех пор, пока центр масс не установится на оси О₁-О₁, а сам станок придет в состояние безразличного равновесия. При этом будет обеспечено равномерное давление (при скреплении станка с рельсом) на сменные контактные элементы - шаблоны 8 зажима.

Затем из наиболее подходящих для конкретных условий производства работ исходя в первую очередь из твердости рельса и из имеющихся в наличии по длине выбирают рабочее сверло 6. Для сверления отверстий в закаленных рельсах используют специальные сверла 1С/420, сверла по ГОСТ 22736-77 спиральные с коническим хвостовиком, оснащенные пластинами из твердого сплава, и спецсверла с пластинами твердого сплава; для сверления отверстий в незакаленных рельсах сверла спиральные с коническим хвостовиком по ГОСТ 10903-77. Спиральные сверла диаметром 22-36 затачивают до угла при вершине в (1505) с подточкой поперечного лезвия (фиг. 11). Выбранное сверло вставляют с торца в отверстие соответствующей полой переходной втулки 15 (фиг. 8-10) и закрепляют в ней с помощью соответствующего крепежного устройства 16 (винта, фиг.8; винтов, фиг. 9; конус Морзе, например 4АТ8 ГОСТ 26667-82, фиг.10). Основной объем работ составляют отверстия под болты стыковых накладок диаметром 36. В случае сверления отверстий других диаметров (диаметром 10 мм под штыри рельсовых соединителей, диаметром 22 и др.) используют соответствующие сверла с коническим хвостовиком и дополнительные переходные втулки по ГОСТ 13598-85, куда вставляются сверла. При сборке с помощью ввертывания или вывертывания резьбового хвостовика 17 в регулировочную втулку 18 выдерживают установочный размер "Б", равный, в частности 390 мм. Соответственно поступают при использовании сверл разной длины, переточенных после износа и поломки, отремонтированных и пр. Соответствующие переходные втулки в сборе (фиг. 8-10) вставляют в отверстие полого шпинделя 5 с его нерабочего торца (фиг.5,7) и фиксируют шипами в прорези последнего. После скрепления станка с рельсом (об этой операции см.ниже) поворотом вышеуказанной регулировочной втулки 18 устанавливают исходный зазор "а" между поверхностью шейки и сверлом, равный, в частности, 1-3 мм (чтобы свести к минимуму время на подвод и отвод сверла).

Далее, в соответствии с видом и типом рельса, в котором необходимо просверлить отверстие, выбирают соответствующие шаблоны 8 и нужным образом прикрепляют их к соответствующим местам корпуса 2 станка. Затем при нерабочем положении элементов зажима 7 устанавливают станок на рельс так, чтобы вышеуказанные шаблоны вошли в клиновую часть пазуха рельса, а центрирующий упор 19 прижался к головке рельса (фиг. 12-16). После этого с помощью зажима 7 станок скрепляется с рельсом. При сверлении отверстий в рельсах других видов и типов шаблоны или переворачивают в вертикальной плоскости на 180^o или заменяют.

Затем в зависимости от твердости рельса и типа используемого сверла звенья коробки скоростей 4 устанавливают в положение, обеспечивающее оптимальную (с точки зрения экономичности, периода стойкости сверла и производительности) частоту вращения и подачу (с помощью механизма вращения и устройства подачи) шпинделя 5 со сверлом 6. В частности, оптимальная частота вращения для обработки рельсов повышенной твердости кольцевым сверлом 1С/420 составляет 360 об/мин, твердосплавным сверлом 180 об/мин (диаметром 36 мм) и 360 об/мин (диаметром 22 мм); для обработки рельсов обычной твердости быстрорежущим сверлом 180 об/мин (диаметрами 34 мм, 36 мм) и 360 об/мин (диаметрами 10 мм, 30 мм).

После этого включают мотор 3 станка и приводят его в действие. При этом энергия и вращение через коробку скоростей 4, коническую зубчатую передачу 10 и цилиндрические зубчатые передачи 24-25 и 28-14 (28 ведущее зубчатое цилиндрическое колесо зубчатого механизма подачи) передаются на шпиндель 5 с толкателем 12 со сверлом 6 и на кулачок 13 кулачкового механизма в устройстве подачи. Вследствие неодинакового передаточного числа кинематических цепей зубчатого механизма вращения и зубчатого механизма в устройстве подачи, кулачок 13 и шпиндель 5 с толкателем 12 вращаются с разной скоростью, за счет этого кулачок своим торцем давит на толкатель и шпиндель со сверлом и перемещает последние в сторону шейки рельса, осуществляя просверливание отверстия. Рабочее перемещение имеет место при воздействии кулачка на толкатель на участке удаления. При взаимодействии кулачка с толкателем на участке приближения под воздействием пружины осуществляется холостой ход, быстрый возврат шпинделя со сверлом в исходное положение. Величина подачи (в мм/об кулачка) и скорости подачи (мм/с) определяется принятым ходом Н, достаточным для образования отверстий в самых толстых шейках рельсов, и разностью частот вращения кулачка и толкателя. После возвращения шпинделя в исходное положение мотор выключают, зажим приводят в нерабочее положение и станок сдвигают на рельсе в место образования нового отверстия после чего все операции повторяют или снимают с рельса.

При выполнении станка в соответствии с п.2 формулы изобретения (фиг.7) его работает осуществляется в соответствии с описанным выше. Кулачок 13 своей вогнутой рабочей поверхностью 21 давит на шарик 20 толкателя 12 и осуществляет описанную выше операцию подачи. При смещении толкателя со шпинделем и зубчатым колесом 25 зацепление последнего с зубчатым колесом 24 не нарушается из-за уширения последнего на величину хода. При этом работа кулачкового механизма осуществляется при относительно малой потери энергии на трение в контакте "шарик 20 вогнутая поверхность 21 толкателя" из-за реализации трения качения и хорошего прилегания контактирующих тел.

Эта работа улучшится при выполнении станка в соответствии с п.3 формулы изобретения (фиг.6). Взаимодействие фигурных зеркально симметричных поверхностей кулачка и толкателя на всей их протяженности, а также концентричное приложение сил давления кулачка на толкатель обеспечивает действие суммарного давления на шпиндель по его оси О₁-О₁, уменьшение удельных сил износа.

Формула изобретения

1. Переносный рельсосверлильный станок, включающий привод в корпусе с мотор-редуктором, включающим мотор, коробкой скоростей, механизмом вращения и устройством подачи полого шпинделя со сверлом, а также рельсовый зажим со сменными контактными элементами-шаблонами, очертания которых с противоположных сторон соответствуют очертаниям разных железнодорожных рельсов, отличающийся тем, что мотор и коробка скоростей размещены поперек шпинделя так, что их оси перекрещиваются под прямым углом, а выходной вал коробки скоростей и шпиндель связаны ортогональной конической зубчатой передачей, причем мотор и коробка скоростей расположены по разные стороны от оси шпинделя в непосредственной близости от его рабочего торца, когда расстояние от него в исходном положении до точки перекрещивания указанных осей составляет величину 0,55 0,85 от поперечного габарита мотора, корпус снабжен съемными противовесами, устройство подачи выполнено с торцевым кулачковым механизмом, толкатель которого, имеющий ход 30 35 мм, связан с подпружиненным шпинделем, а кулачок с ведомым зубчатым колесом зубчатого механизма в устройстве подачи, при этом кулачок выполнен полым и лишь с участками удаления и приближения, плавно переходящими друг в друга и имеющими разный наклон к оси вращения, больший для участка приближения и составляющий величину (0,5 1,0)90^o, кроме того, он снабжен вставляемыми с торца в осевое отверстие шпинделя и фиксируемыми шипами в его прорезях сменными полыми переходными втулками для сверл разных типов, выполненными с устройствами закрепления сверл, с резьбовыми хвостовиками и регулировочными втулками, в которые установлены хвостовики, кроме того, он дополнительно снабжен шаблонами, очертания одних из сторон которых соответствуют очертаниям разных трамвайных рельсов, причем все шаблоны снабжены съемными центрирующими упорами, выполненными с возможностью взаимодействия с головкой рельса.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что толкатель кулачкового механизма устройства подачи выполнен с шариком, введенным в контакт с вогнутой рабочей поверхностью торцевого кулачка, размещенным в пальце на торце выступа шпинделя, опирающегося на подшипники корпуса с возможностью осевого смещения относительно них, причем ведущее зубчатое колесо зубчатого механизма вращения выполнено с толщиной, превышающей толщину ведомого колеса на величину хода толкателя.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что толкатель кулачкового механизма устройства подачи выполнен в виде фигурного выступа на образующей шпинделя с очертанием торца, зеркальным очертанию торцевого кулачка, причем шпиндель с толкателем размещен в кулачке и соединен скользящей шпонкой с ведомым колесом механизма вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19