Фирма «Матикс» более 25 лет конструирует рельсовосстановительные и рельсосварочные участки. На выставке «Желдортранс-86» она познакомила посетителей с новым комплексом для восстановления и сварки рельсов.
В состав комплекса входят профилирующие машины большой мощности, которые могут обстрагивать как закрепленные рельсы, так и движущиеся; стационарные фрезерные станки; сварочные и обдирочно-обточные станки и др.
Наибольший интерес представляют высокопроизводительные шлифовальные агрегаты и прессы, выравнивающие сварные соединения и придающие им нужные геометрические параметры. Для окончательной обработки швов разработаны различные полуавтоматические шлифовальные установки высокой точности.
Типовой современный комплекс производительностью 500 км рельсов в год (рис. 1) занимает площадь 48 тыс. м2, из которых 5,3 тыс. м2 отведены под мастерские и 1,1 тыс. м2 под административные и вспомогательные помещения. Суммарная мощность оборудования составляет 2 тыс. кВт. Участок оборудован электросетью, трубопроводами для сжатого воздуха, отоплением, водопроводом и канализацией.
Изношенные рельсы, поступающие на участок на платформах, выгружают и складируют двумя портальными кранами, оснащенными автоматическими захватами. Оба крана действуют синхронно, ими может управлять один человек. Рельсы сортируются в зависимости от изношенности и затем подаются роликовыми транспортерами на первый пункт рабочей линии, оборудованной циркульной пилой. Горизонтальный контактный ролик обнаруживает участки с термитной сваркой и останавливает рельс в нужном месте. Обрезки длиной менее 6 м отправляют на переплавку. Рельсы, подлежащие восстановлению, движутся дальше по транспортеру на промежуточный склад хранения. Все операции, связанные со складированием и подачей рельсов, полностью автоматизированы.
Следующая транспортерная линия подает рельсы на автоматический пункт очистки. Вращающаяся щетка удаляет грязь с поверхности катания по всей длине, после чего проводится ультразвуковой контроль.
При обнаружении внутреннего дефекта рельс автоматически останавливается, и включается звуковой сигнал. Оператор вручную отмечает место дефекта и его характер. Затем снабженный захватами транспортер перемещает рельс на промежуточный стол, откуда он поступает на горизонтально-поворотный пресс. Там устраняется кривизна рельса.
Выпрямленный рельс поступает на участок распиливания. Здесь удаляются помеченные краской части с внутренними дефектами, а также поврежденные торцы.
И, наконец, рельс подается на участок восстановления профиля — наиболее важной операции всего цикла.
Машина для этой цели представляет собой строгальный станок, который с помощью ножей из высокопрочной стали придает головке требуемую форму. На станине рельс выравнивается и зажимается горизонтальными и вертикальными домкратами. После этого приходит в движение строгальная рама. Она оснащена двумя суппортами, по паре резцов на каждом, что позволяет обрабатывать рельс в обоих направлениях. Если длина рельса превышает 18 м, острожка выполняется в два последовательных захода, причем за раз снимается слой металла толщиной до 0,5 мм. Резцы устанавливаются вручную. Они охлаждаются специальной жидкостью, которая затем собирается в емкость под станиной и снова используется. Стружка убирается в контейнеры.
Рис. 1. Схема технологических процессов восстановления и сварки рельсов на предприятии фирмы «Матикс»: 1 — выгрузка и сортировка рельсов; 2 — складирование рельсов, подлежащих восстановлению; 3 — отпиливание поврежденных торцов; 4 — зачистка поверхностей катания; 5 — ультразвуковой контроль; 6 — выпрямление искривленных рельсов; 7 — удаление участков с внутренними дефектами; 8 — острожка; 9 — измерение вертикального износа; 10 — зачистка торцов перед сваркой; 11 — сварка и удаление заусенцев; 12 — распиливание, сверление отверстий; 13 — закалка торцов; 14 — шлифовка сварных соединений; 15 — выпрямление сварных соединений на прессе; 16 — проверка выпрямленных участков; 17 — складирование готовых плетей; стрелками показаны направления перемещений рельсов
Далее рельсы подаются на пост контроля, где их длина измеряется и регистрируется мини-компьютером, а затем на участок для сортировки в зависимости от профиля длины, износа и от того, какой это рельс — правый или левый. Такое распределение по группам необходимо для более качественной сварки.
Все последующие операции ведутся двумя параллельными линиями. В соответствии с программой сварки оператор загружает одну или другую из них.
Перед началом сварки поверхность катания и подошва рельса автоматически зачищаются примерно на полметра для надежного контакта с электродами. Образующаяся пыль всасывается вентилятором. В сварочной машине (рис. 2) два свариваемых рельса сжимаются торцами и выравниваются по вертикали и горизонтали. Сварка начинается с нескольких коротких соприкосновений, чтобы за счет искрения разогрелись торцы. Затем следуют плавление металла, ковка и осадка. Сила тока, продвижение рельса и давление при ковке измеряются и регистрируются. Контроль позволяет судить о качестве сварки.
Готовые плети выходят из сварочного аппарата и сразу направляются к автоматическому устройству, в котором две пары ножей удаляют излишки металла со шва. После этого длину рельса сравнивают с эталоном при помощи фотоэлемента. На особой машине рельс нарезают на нужную длину пилой и, если надо, просверливают отверстия для болтов.
Комбинированный пресс выпрямляет сварной стык в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Оператор проверяет прямизну соединения контрольной линейкой и вносит поправки, если это требуется.
Для получения окончательного профиля головки плети подаются на шлифовальную установку (рис. 3). Шлифовальная головка может наклоняться под углом 90о по одну и другую сторону рельса, совершая возвратно-поступательное движение. Излишки металла убираются. Шлифовка придает также плавность рельсовым стыкам.
Рис. 2. Сварочный агрегат
Рис. 3. Шлифовальная машина
На заключительной стадии контроля автоматически проверяется и регистрируется прямизна стыка на поверхности катания и гранях головки. Результаты контроля воспроизводятся на диаграмме.
Обработанные таким образом плети готовы для дальнейшего использования. Они поступают на площадку хранения, где сортируются в зависимости от профиля и от того, слева или справа будут укладываться в путь. С этих площадок их грузят на платформы и доставляют на участки замены.