Спосіб ремонту рейок
Спосіб може бути використаний при відновленні рейок залізничної колії без видалення їх із полотна. Вирізають дефектну ділянку рейки. Виробляють розслаблення кінців рейок з обох боків. Піднімають їх на 1,0-1,5 мм і фіксують у такому положенні. Виробляють алюмінотермітне зварювання з проміжним литтям безпосередньо кінців рейки. При довжині дефектної ділянки понад 70 мм вирізають ділянку рейки не менше 3 м. На місце встановлюють бездефектний шматок рейки. Виробляють алюмінотермітне зварювання з проміжним шаром отриманих стиків. Технічний результат полягає у скороченні термінів ремонту та підвищенні якості відновленої ділянки рейки. 4 з.п.ф-ли, 1 іл.
Винахід відноситься до способів ремонту рейок залізничної колії на місці, без вилучення їх з полотна.
Відомий спосіб ремонту рейок, при якому рейки стандартної довжини (12,5 м або 25 м) з виявленим у них дефектом від'єднуються в вузлах стикувань і повністю вилучаються. Замість дефектної рейки встановлюють нову рейку стандартної довжини.
Недоліком такого способу ремонту є велика витрата металу.
Недолік способу - низька якість зварного шва, використання для з'єднання рейок енергоємних способів зварювання.
Завданням винаходу є отримання рівноміцного з основною рейкою відновленої ділянки, підвищення якості зварного з'єднання за рахунок використання алюмінотермітного зварювання з проміжним литтям при скороченні термінів ремонту.
Дана задача досягається тим, що в способі ремонту рейок, що включає вирізання дефектної ділянки діючої дороги і з'єднання кінців рейки зварюванням, на відміну від способу прототипу, перед з'єднанням кінців рейки їх розслаблюють діючому шляху в обидві сторони, піднімаютьі фіксують у такому положенні, а з'єднання кінців рейки здійснюють алюмінієвим зварюванням з проміжним литтям між кінцями рейки. Кінці рейок розслаблюють на 1 - 2 м, піднімають на 1,0 - 1,5 мм і зварюють кінці рейки, відстань між якими не перевищує 70 мм. При довжині дефектної ділянки більше 70 мм вирізають ділянку рейки довжиною не менше 3 м, на його місце встановлюють шматок бездефектної рейки та здійснюють алюмінотермітне зварювання отриманих стиків.
На кресленні зображено пристрій для ремонту рейок з використанням алюмінотермітного зварювання з проміжним литтям.
Заявлений спосіб здійснюється в такий спосіб.
Ділянка рейки з виявленим дефектом (наприклад, дефекти 21-1 та 21-2 відповідно до каталогу дефектів рейок НТД/ЦП-2-93), довжиною до 10 мм, вирізається, наприклад, автогеном. Розмір шматка рейки, що видаляється, перевищує величину дефекту, тобто. захоплює не порушені ділянки рейки з обох боків. Для усунення прогину рейкової колії в місці зварювання після видалення дефектного шматка роблять розслаблення кінців рейки в обидві сторони на 1 - 2 м. Потім піднімають на 1,0 - 1,5 мм і фіксують в цьому положенні. Відстань між кінцями рейки може досягати 70 мм. Оптимальний зазор для алюмінієвого зварювання з проміжним литтям становить 24 - 26 мм. Кінці рейки попередньо очищають від іржі, окалини фарби та жирових плівок за допомогою металевої щітки та абразивних матеріалів або шляхом випалу киснево-ацетиловим полум'ям із надлишком кисню. Після цього здійснюють з'єднання кінців рейки алюмінієвим зварюванням з проміжним литтям.
Для цього в місці зварного зазору розміщується роз'ємна форма 1, що складається з двох напівформ. Для цього дві напівформи вставляються вУтримувачі 2 у вигляді металевих рамок 3. Попередньо на одній напівформі ливарний жолоб заповнюють мастикою, а на іншій - прибирають ослаблену стінку ливарного жолоба для відведення шлаку і прикріплюють ковш для збору шлаку.
До місця контакту рейок на головці 4 кінця рейки 5 прикріплюють комбіновану стійку 6 так, щоб тримачі напівформ 7 і самі напівформи були направлені по осі зварного зазору.
На комбіновану стійку 6 закріплюють газовий пальник з механізмом тонкої настройки (не показана), за допомогою якого пальник встановлюється точно по осі зварного зазору. Підготовлений до роботи пальник забирається убік від зварного зазору на допоміжну стійку (не показано).
Місце контакту форми з рейкою ущільнюється формувальним матеріалом, в якості якого може бути використаний, наприклад, матеріал на основі каоліну та азбестової вати.
Реакційний тигель 7 наповнюють дозою алюмінотермітного складу, встановлюють над роз'ємною формою 1 на кронштейні комбінованої 8 стійки 6 і повертають на 90 градусів у бік від зварного зазору.
На газових редукторах газового пальника встановлюється тиск пропану 3,5 Бар, 1 кисню Бар, після чого підпалюють пальник і знову встановлюють на допоміжну стійку. Пальник з нормально відрегульованим полум'ям переміщують в зону зварювання для попереднього нагрівання кінців рейок 5 і ливарного містка форми 1 і форми 1. Тривалість нагріву, наприклад, для рейки Р-65 становить 7 - 10 хвилин. За цей час кінці рейок нагріваються до температури 800 - 1500 o C. Як показали експерименти, така температура необхідна для отримання якісного зварного шва, що має необхідну міцність з'єднання кінців рейок, що утворюють єдину монолітну зварену рейку, як у літній період,так і взимку. За одну хвилину до кінця нагрівання кінців рейок 5 і форми 1 нагрівають ливарний місток форми 1, після чого від полум'я пальника підпалюють термітний сірник (не показано).
Запалений сірник вставляється в дозу алюмінотермітного складу та тигель 7 накривається кришкою. Після займання дози алюмінотермітного складу 14 протікають легуючі, рафінуючі та розкислювальні реакції, в результаті яких відбувається його розігрів до утворення розплавленого зварного металу і через 20 - 28 сек відбувається автоматичний випуск розплавленого зварного металу з тигля 7 в роз'ємну форму 1, заповнює зварний зазор.
При зміні фізичного стану розплавленого зварного металу, що заповнює зварний зазор, відбувається виділення газів і виплавлення (видалення) шлаків з нього.
Гази і шлаки виринають з розплавленого зварного металу, що заповнює зварний зазор і переходять у прибуткову (наплавлювану) частину зварного шва, що утворюється над головками кінців рейок 5, тобто. за межами зварного зазору. Т.о. у прибутковій частині зварного шва над головками кінців рейок концентруються забруднення і бульбашки від газів, а метал зварного шва залишається без будь-яких дефектів, тобто. у ньому немає включень шлаків та бульбашок газів.
Час кристалізації металу зварного шва, залежно від величини дози алюмінотермітного складу, триває від 4,5 до 5 хв.
Після затвердіння металу зварного шва його прибуткова частина видаляється з головки звареної рейки обрізним пристроєм (не показано), і потім поверхню зварного шва на головці рейки шліфують до висоти приблизно 1 мм над верхом головки рейки, а після повного остигання зварного шва (до температури навколишнього середовища) ) відшліфовують весь зварний шов на головцірейки до розміру головки рейки з допуском 0,3 мм.
Після зачистки зварного шва з головки рейки очищають решту зварного шва від залишків матеріалу форми.
Підйом кінців рейок на 1,0 - 1,5 мм і зварювання їх у такому положенні забезпечує отримання рівного (без провалів) по головках рейкового шляху при алюмінотермітному зварюванні кінців рейок.
Виходить якісне зварне з'єднання рейок, що підтверджують результати проведених експериментальних зварювань. Проведені зварювання рейок на залізничних коліях показали, що виходять міцні та довговічні зварні з'єднання рейок, що витримують значно більші навантаження протягом більш тривалого періоду експлуатації.
У разі протяжних дефектів (більше 70 мм) при необхідності заміни ділянки рейки на нову, бездефектну, виробляють алюмінотермітне зварювання двох стиків за описаною вище технологією.
Таким чином, запропонований спосіб ремонту може застосовуватися при відновленні рейок з дефектами різної протяжності та з будь-якими характеристиками.
1. Спосіб ремонту рейок, що включає вирізання дефектної ділянки діючої дороги і з'єднання кінців рейки зварюванням, який відрізняється тим, що перед з'єднанням кінців рейки їх розслаблюють на діючому шляху в обидві сторони, піднімають і фіксують в такому положенні, а з'єднання кінців рейки здійснюють з алюмінію проміжним литтям між кінцями рейки.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що кінці рейок піднімають на 1,0 - 1,5 мм.
3. Спосіб за п.1 або 2, який відрізняється тим, що виробляють зварювання кінців рейки, відстань між якими не перевищує 70 мм.
4. Спосіб за пп.1, 2 або 3, який відрізняється тим, що розслаблення кінців рейок здійснюють на 1 - 2 м.
5. Спосіб за п.1 або 2, який відрізняється тим, що при довжині дефектної ділянки більше 70 мм вирізають ділянку рейки довжиною не менше 3 м, на його місце встановлюють шматок бездефектної рейки і здійснюють зварювання отриманих стиків.
PC4A - Реєстрація договору про поступку патенту України на винахід
Колишній патентовласник:Карабанов Володимир Йосипович
(73) Патентовласник:ЗАТ "СНАГА"
QB4A Реєстрація ліцензійного договору на використання винаходу
Ліцензіар(и):Закрите акціонерне товариство "СНАГА"
Вид ліцензії*:Ніл
Ліцензіат(и):Товариство з обмеженою відповідальністю "СНАГА-Р"
* ІЛ - виняткова ліцензія НДЛ - невиключна ліцензія
QB4A Реєстрація ліцензійного договору на використання винаходу
Ліцензіар(и):Закрите акціонерне товариство "СНАГА"
Вид ліцензії*:Ніл
Ліцензіат(и):Товариство з обмеженою відповідальністю "СНАГА"
* ІЛ - виняткова ліцензія НДЛ - невиключна ліцензія
NF4A Відновлення дії патенту СРСР або патенту України на винахід