ES2947221T3

ES2947221T3 - Método de reperfilado de raíles

Info

Publication number: ES2947221T3
Application number: ES14767411T
Authority: ES
Inventors: Donald Hughes; William Greenleaf; Charles Grabowski
Original assignee: Greenleaf Technology Corp
Current assignee: Greenleaf Technology Corp
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2023-08-03
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: EP2969393A2; US20170159245A1; US9834891B2; US20160130768A1; CN105121094A; PL2969393T3; US20140271012A1; HK1256989A1; WO2014152094A2; EP2969393C0; JP2019051588A; JP6728033B2; JP6797882B2; EP2969393B1; US20200087865A1; JP2016518259A; US10352001B2; CN105121094B; CA3044200A1; CA2905065C

Abstract

Un método para fresar un perfil de un raíl ferroviario comprende: hacer girar una fresa que incluye una pluralidad de insertos de corte montados en la cara montados alrededor de una periferia del mismo; fresar un raíl de ferrocarril con los bordes cortantes de los insertos de corte girando en un plano predeterminado correspondiente a al menos una parte de un perfil de riel deseado mientras se controla la profundidad de corte de los insertos de corte; atravesar el riel ferroviario con la fresa mientras se fresa el riel ferroviario; y controlar la velocidad de desplazamiento de la fresa a lo largo del raíl de vía. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de reperfilado de raíles

Antecedentes de la tecnología

Campo de la tecnología

La presente descripción se refiere en general a equipos y técnicas para fresar. La presente descripción se refiere más específicamente a equipos y técnicas adaptados para fresar raíles de ferrocarril.

Descripción de los antecedentes de la tecnología

Las redes de ferrocarril se utilizan en todo el mundo tanto para el transporte de mercancías como para el tránsito. Con el tiempo, los raíles de ferrocarril se desgastan y pueden surgir irregularidades, especialmente a lo largo de los perfiles de las cabezas de los raíles. En consecuencia, las vías férreas se deben mantener o bien sustituyendo o bien reperfilando los raíles desgastados o deformados. Por ejemplo, el reperfilado de los raíles se puede llevar a cabo para abordar las deformidades comunes de los raíles, tales como las ondulaciones de raíl, que pueden comprender longitudes de onda cortas a largas. Se sabe que las ondulaciones causan ruido, vibraciones y desgaste prematuro de las ruedas. El reperfilado de raíles también se puede llevar a cabo como parte de una programación de mantenimiento regular destinada a prolongar la vida operativa de los raíles.

Para minimizar las interferencias con el tráfico ferroviario y reducir los costes de mano de obra, a menudo es ventajoso reperfilar in situ los raíles desgastados. Mientras que el reperfilado in situ puede evitar periodos prolongados fuera de servicio, las presentes estrategias de reperfilado que comprenden el cepillado, el esmerilado y, más recientemente, el fresado periférico, son generalmente lentas y/o peligrosas. Por ejemplo, el esmerilado de raíles puede emplear una o más muelas montadas en un vehículo de esmerilado de raíles. Se sabe que los vehículos de esmerilado de raíles producen cantidades significativas de chispas durante el proceso de esmerilado, que puede presentar un riesgo de incendio significativo a lo largo de la vía férrea en su periferia. También se sabe que los vehículos convencionales de reperfilado de raíles producen vibración y pueden ser incapaces de producir los perfiles de cabeza de raíl lisos y continuos deseables. Ciertos vehículos convencionales de fresado de raíles emplean técnicas de fresado periférico para fresar un perfil predeterminado en los raíles. Aunque presentan un menor riesgo de incendio que los vehículos de esmerilado de raíles, los vehículos de fresado de raíles típicamente avanzan lentamente a lo largo de la vía férrea y pueden requerir que la vía férrea quede fuera de servicio durante un período prolongado. Los vehículos de fresado de raíles también pueden ser incapaces de fresar raíles de manera continua. Por ejemplo, los cortadores de fresado periféricos utilizados en tales vehículos están diseñados para formar un perfil específico de la cabeza del raíl y, por lo tanto, son incapaces de adaptarse adecuadamente a las condiciones cambiantes del raíl, tales como variaciones en el perfil de la cabeza del raíl, curvas o transiciones (tales como, por ejemplo, pasos a nivel de ferrocarril). En consecuencia, el proceso convencional de fresado de raíles se puede ralentizar con el fin de ajustar o sustituir los cortadores de fresado para emparejarse con las variaciones del perfil del raíl, adaptarse a los cambios en la condición de los raíles o abordar las curvas o transiciones. En algunos casos, grandes secciones de ferrocarril se deben ignorar o se fresan inadecuadamente debido a variaciones o transiciones. En el documento WO9520071 (A1) se describe un proceso para fresar una superficie de pieza de trabajo en forma de banda por medio de al menos una herramienta de fresado guiada paralelamente a la banda a ser mecanizada. Los bordes de corte de la herramienta de fresado están distribuidos alrededor de su circunferencia y son más largos que la anchura de la banda a ser mecanizada. Con el fin de alcanzar altas velocidades de avance y conseguir una alta calidad superficial, la herramienta de fresado se diseña como un cortador frontal cuyos bordes de corte se sitúan en un plano común perpendicular al eje del cortador. El borde de la banda a ser mecanizada más próximo al eje del cortador se guía a una distancia axial de dicho plano superior al radio interior del anillo circular descrito por los bordes de corte durante una revolución del cortador, pero inferior al radio exterior de dicho anillo circular, menos la anchura de la banda a ser mecanizada.

Dados los inconvenientes anteriores, sería ventajoso desarrollar técnicas mejoradas para el reperfilado de raíles. Compendio

Según la presente invención, se proporciona un método de fresado de al menos una parte de un perfil en un raíl de ferrocarril in situ como se define en las reivindicaciones 1 a 24 adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Las diversas realizaciones de los métodos y aparatos descritos en la presente memoria se pueden comprender mejor considerando la siguiente descripción junto con los dibujos adjuntos.

La FIG. 1A es una vista en perspectiva de un cortador de fresado según varias de realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 1B ilustra esquemáticamente un cortador de fresado colocado para enganchar y fresar un raíl de ferrocarril según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 2 ilustra esquemáticamente ciertas características de una cortador de fresado según varias de realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 3 presenta fotografías de un inserto de fresado usado en ciertas pruebas conducidas según parámetros enumerados en la tabla de la tabla 1;

Las FIGS. 4A-4C ilustran esquemáticamente características de un cortador de fresado según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

Las FIGS. 5A-5C ilustran ciertos componentes de un cortador de fresado según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 6 es una vista semiesquemática que ilustra características de un inserto de fresado según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 7 ilustra la aplicación de una orientación de fresado convencional y una orientación de fresado ascendente para el fresado de raíles de ferrocarril según varias realizaciones descritas en la presente memoria; La FIG. 8 es una representación fotográfica de un cortador de fresado fresando un raíl de ferrocarril según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 9 es una representación fotográfica de un cortador de fresado fresando un raíl de ferrocarril no según la presente invención;

La FIG. 10A ilustra esquemáticamente un cortador de fresado contactando un raíl de ferrocarril en una orientación angulada según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 10B ilustra varias orientaciones anguladas de un cortador de fresado relativo a un raíl de ferrocarril según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 11 es una representación fotográfica de insertos de corte usados en pruebas descritas en la presente memoria;

La FIG. 12 es una representación fotográfica de un raíl reperfilado en las pruebas descritas en la presente memoria;

La FIG. 13 es una representación fotográfica de varios insertos de corte usados en las pruebas descritas en la presente memoria;

Las FIGS. 14A-14C ilustran esquemáticamente ciertas características de un cortador de fresado según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 15 es una representación fotográfica de un carro de prueba que incluye dos cortadores de fresado que fue usado en las pruebas descritas en la presente memoria;

Las FIGS. 16A-C proporcionan representaciones fotográficas de varios insertos de corte usados en las pruebas descritas en la presente memoria;

Las FIGS. 17A y 17B ilustran esquemáticamente ciertas características de un cortador de fresado según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 18 ilustra esquemáticamente una disposición de una pluralidad de cortadores de fresado orientados alrededor de un raíl de ferrocarril para definir cada una parte o región separada del perfil del raíl según varias realizaciones descritas en la presente memoria;

La FIG. 19 ilustra esquemáticamente aspectos de una realización no limitante de un método de fresado de segmentos de un perfil deseado en un raíl de ferrocarril a medida que el cortador de fresado atraviesa el raíl de ferrocarril; y

La FIG. 20 es una representación fotográfica de un raíl de ferrocarril que incluye un segmento fresado (faceta) formado por un método no limitante según la presente descripción.

Descripción detallada de ciertas realizaciones no limitantes

La presente descripción describe varias realizaciones de aparatos, cortadores de fresado, insertos de fresado, y métodos de fresado para reperfilar raíles de ferrocarril. En una realización, un cortador de fresado según la presente descripción comprende una pluralidad de insertos de corte. Los insertos de corte están configurados para ser colocados en una o más orientaciones próximas a un raíl de ferrocarril a ser reperfilado. En ciertas formas, el cortador de fresado comprende un cuerpo de cortador configurado para retener una pluralidad de insertos de corte, por ejemplo, insertos de corte indexables, en el mismo. El cortador de fresado está configurado para atravesar el raíl de ferrocarril mientras que gira alrededor de un eje central. Cada uno de la pluralidad de insertos de corte comprende un borde de corte configurado para enganchar el raíl durante la rotación del cuerpo de cortador para así eliminar material del raíl y proporcionar un perfil de raíl deseado o una parte o región de perfil de raíl. En varias realizaciones, se proporciona un vehículo que incluye uno o más cortadores de fresado configurados para fresar un perfil deseado en un raíl de ferrocarril, corregir el raíl y proporcionar un acabado continuo mientras que se atraviesa el raíl a velocidades superiores a 1.61 kilómetros por hora (1 mph), tales como superiores a 4.83 kilómetros por hora (3 mph), hasta 24.1 kilómetros por hora (15 mph), 1.61 kilómetros por hora a 24.1 kilómetros por hora (1 a 15 mph), 8 kilómetros por hora a 24.1 kilómetros por hora (5 a 15 mph), 16.1 kilómetros por hora a 24.1 kilómetros por hora (10 a 15 mph), o velocidades más rápidas. En ciertas realizaciones, el cortador de fresado se puede montar en un vehículo y es movible sobre uno o más ejes de manera que el cortador de fresado se pueda colocar ajustadamente próximo al raíl en una o más orientaciones para restaurar el raíl a un perfil deseado.

En una realización, uno o más cortadores de fresado provistos en un vehículo de ferrocarril pueden ser rotatorias alrededor de un eje vertical o alrededor de un eje en un ángulo a la vertical. Por ejemplo, un cortador de fresado que comprende una pluralidad de insertos de corte asegurados alrededor de una periferia de una cara del cortador de fresado se puede colocar próximo a un raíl para enganchar y así fresar e impartir un perfil deseado o parte de perfil o región al raíl. Según una realización, tal estrategia de fresado se puede considerar una forma de fresado frontal, que los presentes inventores han descubierto que permite altas velocidades de avance distribuyendo adecuadamente carga de virutas. El uso del fresado frontal difiere claramente de las estrategias de fresado conocidas para el reperfilado de raíles, tales como el fresado periférico. El fresado periférico puede incluir un cortador montado y girado sobre un eje horizontal, y los insertos de corte están espaciados alrededor de la periferia del cortador de fresado en una disposición que define el perfil a ser cortado. Los vehículos de ferrocarril que realizan el fresado periférico no son capaces de moverse a las velocidades posibles con los métodos y aparatos de reperfilado de raíles descritos en la presente memoria. La capacidad de fresar perfiles en un raíl de ferrocarril in situ a mayores velocidades que las técnicas convencionales de reperfilado de fresado periférico puede reducir el tiempo durante el cual la vía férrea está fuera de servicio para el reperfilado. Además de carecer de la capacidad de atravesar el raíl a altas velocidades, el fresado periférico también carece de la capacidad de adaptarse a las secciones curvas del raíl. Los vehículos de fresado periférico, que incluyen cortadores individuales que definen la forma a ser cortada, pueden producir desviaciones de un perfil de raíl deseado a lo largo de raíles curvos, así como producir un acabado festoneado indeseable en la cabeza del raíl.

En ciertas realizaciones según la presente descripción, múltiples cortadores de fresado frontal se pueden montar en un vehículo de ferrocarril y se pueden colocar individualmente para entrar en contacto con el raíl en diferentes orientaciones para reperfilar el raíl. Los múltiples cortadores de fresado se pueden orientar de manera que al menos dos de cortadores de fresado se coloquen para fresar diferentes partes o regiones del perfil de raíl deseado en el raíl. Por ejemplo, en una realización, un primer cortador de fresado se puede colocar para fresar una primera faceta en el raíl, y un segundo cortador de fresado se puede colocar para fresar una segunda faceta en el raíl. Tanto la primera como la segunda faceta se pueden fresar simultáneamente en diferentes regiones del raíl a medida que un vehículo, en el cual están montados los cortadores de fresado, atraviesa el raíl.

En una realización según la presente descripción, los cortadores de fresado se pueden montar en uno o más vehículos de vía férrea dedicados. Cada uno de los cortadores de fresado se puede acoplar operativamente a un motor dedicado o compartido operable para girar los cortadores de fresado a la velocidad deseada. En una realización, dos o más cortadores de fresado pueden acoplarse a un miembro o sistema de posicionamiento configurado para colocar el cortador de fresado próximo a un raíl. El miembro o sistema de posicionamiento puede comprender motores, engranajes, sistemas hidráulicos, bombas o similares. En varias formas, el miembro o sistema de posicionamiento se puede operar manualmente, asistir por ordenador o automatizar. Por ejemplo, en una realización, un miembro o sistema de posicionamiento se acopla de manera operativa a un sistema de control configurado para controlar varias operaciones del cortador de fresado. En una realización, el sistema de control comprende un sistema de guiado. El sistema de guiado se puede programar para escanear por delante del cortador de fresado, por ejemplo, empleando un láser u otro aparato de detección, para proporcionar información al sistema de guiado con respecto a las características de los segmentos del raíl que se aproximan. El sistema de guiado puede utilizar la información para calcular una profundidad de corte, o anchura de corte, óptima, o modificación de la posición u orientación del cortador de fresado, o el suministro de energía. En varias realizaciones, el sistema de guiado puede controlar o proporcionar realimentación a otros componentes del sistema para modular una operación de corte, o bien directa o bien indirectamente. Por ejemplo, la realimentación del sistema de guiado puede dar como resultado una modificación de la posición del cabezal del husillo.

Haciendo referencia a las FIGS. 1A, 1B, y 2, en varias realizaciones según la presente descripción, un método y aparato para perfilar un raíl de ferrocarril comprende rotar un cortador de fresado 10 alrededor de un eje "A" y en una orientación y posición controlada al tiempo que contacta con un raíl de ferrocarril 11. El cortador de fresado 10 puede incluir un cuerpo de cortador 12 que define un diámetro central 14 y una circunferencia exterior 16. El cuerpo de cortador 12 incluye una cara de cortador 18 que define una pluralidad de posiciones de inserción de corte 20 dispuestas alrededor de una periferia 22 de la cara de cortador 18. Cada una de la pluralidad de posiciones de inserto de corte 20 está configurada para recibir un miembro de corte, por ejemplo, un inserto de corte 24. Los insertos de corte 24 se colocan dentro de las posiciones de inserción 20 y se retienen en las mismas con un conjunto de retención 26, por ejemplo, una cuña, un perno u otro conjunto de sujeción conocido en la técnica. El cortador de fresado 10 ilustrado en la FIG. 1A comprende una pluralidad de insertos de corte 24, cada uno colocado dentro de un nido 28. Los insertos de corte 24 se colocan para extenderse una distancia desde la cara de cortador 18 para enganchar una pieza de trabajo, por ejemplo, un raíl 11, en uno o más bordes de corte 30 del inserto de corte 24 individual. En diversas realizaciones, el diámetro central 14 del cuerpo de cortador 12 puede estar dimensionado para montarse en un husillo 32 para la rotación alrededor del eje de rotación "A". El cuerpo de cortador 12 define además una pluralidad de agujeros 34 estructurados para recibir pernos para fijar la rotación del husillo 32 al cuerpo de cortador 12.

En operación, el cortador de fresado 10 se puede girar por el husillo 32 mientras que se atraviesa continuamente el raíl 11 de modo que el raíl 11 se alimente continuamente a los insertos de corte 24 giratorios colocados alrededor de la periferia de la cara de cortador 18, como se representa de manera general en la FIG. 1B. Para producir un perfil o faceta deseada (es decir, una parte o región de perfil) en una región del raíl 11, el cortador de fresado 10 y los insertos de corte 24 asegurados al mismo se pueden orientar en un ángulo predeterminado con respecto al eje "X-X" del raíl 11. Por ejemplo, en una realización, el cortador de fresado 10 se coloca con relación al raíl 11 de modo que los bordes de corte 30 de los insertos de corte 24 se coloquen en un plano predeterminado correspondiente a al menos una parte o región del perfil a ser fresado en el raíl 11.

En varias realizaciones, un aparato y método de reperfilado de raíl comprende un cortador de fresado 10 giratorio que tiene una pluralidad de insertos de corte 24 montados alrededor de la periferia 22 de la cara de cortador 18. Según ciertas realizaciones, el cortador de fresado 10 giratorio puede atravesar una pieza de trabajo, por ejemplo, un raíl de ferrocarril, a una velocidad de menos de 1.61 kilómetros por hora hasta alrededor de 24.1 kilómetros por hora (1 mph hasta alrededor de 15 mph), a 8 kilómetros por hora hasta 24.1 kilómetros por hora (5 a 15 mph), a 16.1 kilómetros por hora hasta 24.1 kilómetros por hora (10 a 15 mph), o a velocidades más rápidas. Por ejemplo, el cortador de fresado 10 se puede girar y pasar a lo largo del raíl 11 de manera que el raíl 11 se alimente al cortador de fresado 10 giratorio a una velocidad de avance correspondiente a la velocidad del vehículo en el que está montado el cortador de fresado 10, para producir un perfil de raíl deseado.

Para desarrollar los aparatos y métodos de fresado descritos para reperfilar superficies en un raíl de ferrocarril al tiempo que se mantienen un acabado y perfil de raíl adecuados, se prepararon y probaron varias combinaciones de cortador de fresado 10 de alto avance e inserto de corte 24. En general, se desarrolló un cortador de fresado 10 de alto avance que utiliza ángulos de avance de inserto para crear un efecto de adelgazamiento de la viruta que permite al cortador de fresado 10 funcionar a velocidades de avance superiores a las normales a profundidades de corte relativamente poco profundas. Según diversas realizaciones, el cortador de fresado 10 de alto avance comprende preferiblemente un cortador de fresado de paso medio o uno de paso fino. La FIG. 1A es una vista en perspectiva de una representación generalizada de un cortador de fresado 10 configurable como cortador de fresado de alto avance según diversas realizaciones no limitantes. Por ejemplo, el cortador de fresado 10 se puede montar en un vagón de raíl para el fresado de alta velocidad de raíles 11. En esta configuración, el cuerpo de cortador de fresado 12 tiene un diámetro de 20.32 centímetros (8 pulgadas) e incluye 16 posiciones de insertos de corte 20 que alojan 16 insertos de corte separados. La FIG. 2 ilustra una configuración de inserto de corte anidado e incluye un inserto de corte 24 en un nido 28 adaptado para recibir el inserto. La ilustración en la parte superior derecha de la FIG. 2 proporciona una vista superior del inserto de corte 24 y un nido 28 dentro del cual está anidado el inserto de corte 28. La ilustración de la parte superior izquierda de la FIG. 2 muestra una vista lateral del nido 28 y del inserto de corte 24. La ilustración en la parte inferior derecha de la FIG. 2 proporciona una vista de extremo, por ejemplo, una vista de la parte del nido y el inserto de corte 24 colocado alrededor de la circunferencia del cuerpo de cortador 12 cuando se mantiene dentro del cuerpo de cortador. El inserto 24 está dispuesto en un ángulo de avance de 2° (medido entre 44a y 44b) en el nido, y el inserto 24 tiene un relieve de 11° grados (medido entre 29a-29b).

La efectividad del cortador de fresado 10 para fresado de alta velocidad de raíles de ferrocarril ha sido demostrada rotando el cortador de fresado 10 contra una rueda de acero de raíl giratoria para simular atravesar un raíl de ferrocarril. Específicamente, el cortador de fresado 10 se montó en un husillo 32 que se extendía desde una máquina de pruebas de 30 caballos de potencia. El cortador de fresado 10 se hizo girar en el sentido contrario a las agujas del reloj contra una rueda de 93.98 centímetros (37 pulgadas) de diámetro formada por acero de raíl que se hizo girar en el sentido de las agujas del reloj a varias velocidades de rotación para corresponder a un kilómetro por hora (mph) específico. Los parámetros de esta prueba se proporcionan en la tabla 1 a continuación. La tabla 1 es una tabla que proporciona diversos parámetros utilizados para evaluar ciertas configuraciones de cortadores de fresado descritos en la presente memoria. Durante la prueba, la anchura de corte se mantuvo entre alrededor de 0.97-1.58 centímetros (0.38-0.62 pulgadas) a una profundidad de corte de alrededor de 0.025 centímetros (0.010 pulgadas). En las Pruebas 1-3, la velocidad de rotación del cortador de fresado se incrementó progresivamente desde una velocidad inicial de 700 RPM hasta 1500 RPM, y la velocidad de rotación de la rueda de acero de raíl se incrementó progresivamente desde una velocidad de rotación correspondiente a 0.8 kilómetros por hora (0.5 mph) hasta una velocidad correspondiente a 1.61 kilómetros por hora (1 mph). Se montó un complemento completo de 16 insertos en el cortador de fresado y se utilizaron en las Pruebas 2-5 que se enumeran en la tabla 1. Tras las pruebas de aumento de velocidad, se colocaron nuevos insertos 24 en el cuerpo del cortador de fresado 12 para la Prueba 4 y la Prueba 5 enumeradas en la tabla 1, con el fin de evaluar dos conjuntos de insertos de carburo recubiertos de PVD 24. Las calidades de los insertos de corte utilizados en las pruebas fueron Greenleaf® calidad G-935, una calidad de carburo cementado C5 recubierto de PVD, y Greenleaf® calidad G-915, una calidad de carburo cementado C1 recubierto de PVD, ambos de cuyas calidades están disponibles en Greenleaf Corporation, Saegertown, Pennsylvania, EE. UU.

Tabla 1

*Avance en pulgadas/inserto por revolución

**Avance en centímetros/inserto por revolución

*** Terreno de Desgaste Medio en pulgadas

****Terreno de Desgaste Medio en centímetros

La FIG. 3 (panel izquierdo) es una representación fotográfica de una vista superior de un filo de corte 30 de un inserto de corte 24 que muestra el desgaste típico del borde observado en la Prueba 5. La FIG. 3 (panel derecho) es una representación fotográfica de una vista lateral del borde de corte 30 representado en el panel izquierdo. Se tomaron mediciones del terreno de desgaste (36a-36b) de cada inserto 24 para determinar qué grado de prueba se realizó más favorablemente. El terreno de desgaste medio (36a-36b) para insertos de corte fabricados con material Greenleaf® calidad G-935 utilizado en la Prueba 4 fue de 0.023 centímetros (0.009 pulgadas), con 2 de los 16 insertos mostrando más de 0.048 centímetros (0.019 pulgadas) de terreno de desgaste (36a-36b). El terreno de desgaste medio (36a-36b) para los insertos de corte fabricados con material Greenleaf® calidad G-915 utilizadas en la Prueba 5 fue de 0.033 centímetros (0.013 pulgadas), con 6 de los 16 insertos mostrando más de 0.048 centímetros (0.019 pulgadas) de terreno de desgaste (36a-36b).

Si bien la alta velocidad de avance utilizada en las pruebas, que osciló entre 0.094 y 0.119 centímetros por inserto por revolución (0.037 a 0.047 pulgadas por plaquita por revolución) (que se puede abreviar en la presente memoria como "centímetros por inserto" ("pulgadas por inserto")), produjo un acabado de la pieza inferior al óptimo, el acabado de la pieza estuvo dentro de límites aceptables. En consecuencia, los resultados obtenidos a 1.61 kmph demostraron que se puede conseguir un acabado aceptable del raíl con avances más altos. Los resultados también demostraron que con las configuraciones adecuadas de cortador de fresado e inserto de corte, se pueden lograr velocidades de avance más altas con un desgaste aceptable del inserto.

Para demostrar aún más que los raíles de ferrocarril se pueden fresar a altas velocidades de desplazamiento mientras que se mantiene el acabado y perfil de raíl requeridos, según la presente descripción, se montaron varias configuraciones de cortador de fresado en una máquina de prueba y se utilizaron para fresar un segmento de raíl de ferrocarril de 3.35 metros (11 pies) sujetado en una fijación giratoria para facilitar la indexación para fresar varios ángulos de faceta en el raíl. La máquina de prueba estaba equipada con un centro de mecanizado horizontal de 26.10 kilovatios (35 caballos de potencia) capaz de una velocidad de avance lineal máxima de 1016 centímetros por minuto (400 pulgadas por minuto (IPM)), o alrededor de 0.61 kilómetros por hora (0.38 mph). En esta prueba, se evaluaron dos geometrías de cortador de fresado e inserto de corte utilizando un cuerpo de cortador de 25.4 centímetros (10 pulgadas) de diámetro configurado para sujetar 32 insertos de corte.

Una primera configuración de cortador de fresado e inserto 100 evaluada se muestra en las FIGS. 4A-4C. En la primera configuración 100, el cortador de fresado 110 comprende una configuración radial neutra y una configuración de inclinación axial positiva 100. Haciendo referencia a la vista radial FIG. 4A y a las vistas en planta FIG. 4B y 4C de la configuración 100, el cortador de fresado 110 comprende un cuerpo de cortador 112 que define un diámetro central 114 y una circunferencia exterior 116 que se extiende hacia fuera un diámetro "D". El diámetro central 114 está colocado alrededor de un eje de rotación "A", y el cortador de fresado 110 está dimensionado para montarse en un husillo 132. El cortador de fresado 110 incluye una pluralidad de agujeros 134 configurados para recibir pernos para fijar el cuerpo de cortador 112 a la rotación del husillo 132. Aquellos que tengan habilidad ordinaria en la técnica apreciarán que los cuerpos de cortador pueden comprender varias disposiciones de accesorios de husillo. Por ejemplo, los cuerpos de cortador 112 pueden estar diseñados con accesorios que incluyen orificios o ranuras configurados para el montaje a uno o más diseños de husillo o adaptador de husillo. Como tal, a menos que se indique lo contrario, la presente descripción no está limitada por las disposiciones particulares de accesorios de husillo en las realizaciones ilustradas.

El cuerpo de cortador 112 se extiende a una cara de cortador 118 que define 32 posiciones de insertos de corte 120 alrededor de una periferia 122 de la cara de cortador 118. Los insertos de corte, por ejemplo, 124x, 124y, están asegurados dentro de las posiciones de insertos 120. Cada uno de los insertos de corte se extiende una distancia desde la cara de cortador 118 y define un borde de corte 130 que se extiende desde la cara de cortador 118. El cuerpo de cortador 112 está configurado para ser rotado alrededor del eje "A" en la dirección rotacional indicada por la flecha "R". Las vistas mostradas en las FIGS. 4A-4C ilustran geometrías de los insertos de corte 124x, 124y. El inserto de corte 124y se muestra en la posición de las seis en punto en las FIGS. 4A y 4B, ilustrando una parte plana de leva 40 que se extiende 0.356 centímetros (0.140 pulgadas) a una parte angulada 42 (ver detalle del inserto de corte en la FIG. 6), proporcionando un ángulo de 2° (medido entre 144a y 144b). El inserto de corte 124x se muestra en la posición de las 3 en punto en las FIGS. 5A y 5C ilustrando una inclinación positiva. Se ha de apreciar que mientras que los insertos de corte 124x, 124y son referenciados por diferentes números de referencia, en varias realizaciones, los insertos 124x, 124y, y el otro inserto montado en el cuerpo de cortador 112 pueden compartir las mismas o similares geometrías y orientaciones.

Una segunda configuración de cortador de fresado e inserto 200 que fue evaluada se muestra en las FIGS. 5A-5C. En la segunda configuración 200, el cortador de fresado 210 comprende una configuración 200 de inclinación (axial y radial) doble negativa. Haciendo referencia a la vista radial FIG. 5A y a las vistas en planta FIGS. 5B y 5C del cortador de fresado 210, el cortador de fresado 200 comprende un cuerpo de cortador 212 que define un diámetro central 214 y una circunferencia exterior 216 que se extiende hasta un diámetro "D". El diámetro central 214 se coloca alrededor de un eje de rotación "A" y está dimensionado para montarse en un husillo 232. El cuerpo de cortador 212 define una pluralidad de orificios 234 estructurados para recibir pernos para fijar el cuerpo de cortador 212 a la rotación del husillo 232. El cuerpo de cortador 212 se extiende a una cara de cortador 218 que define 32 posiciones de insertos 220 alrededor de una periferia 222 de la cara de cortador 218. Los insertos de corte (por ejemplo, 224x, 224y) están asegurados dentro de las posiciones de insertos 220, se extienden una distancia desde la cara de cortador 218, e incluyen bordes de corte 230. El cortador de fresado 200 se hace girar en la dirección de rotación indicada por la flecha "R". La vista radial o lateral del cortador de fresado 210 ilustra las geometrías de los insertos 224x, 224y. En las vistas proporcionadas en las FIGS. 5A y 5B, el inserto de corte 224y se muestra en la posición de las seis en punto, ilustrando una parte plana de leva 40 que se extiende 0.356 centímetros (0.140 pulgadas) hasta una parte angulada 42 (ver detalle del inserto de corte en la FIG. 6), proporcionando un ángulo de 2° (medido entre 244a y 244b). El inserto de corte 224x se muestra en la posición de las 3 en punto en las FIGS. 5A y 5C ilustrando una inclinación negativa. Se ha de apreciar que mientras que los insertos 224x, 224y son referenciados por diferentes números de referencia, en varias realizaciones, los insertos 224x, 224y, así como otros insertos de corte montados en el cuerpo de cortador 212, pueden compartir las mismas o similares geometrías y orientaciones.

Como se indicó, la FIG. 6 proporciona una vista de detalle semiesquemática de los insertos de corte 124y y 224y representados en las FIGS. 4A-4C y 5A-5C, respectivamente, e ilustra además la geometría de los insertos de corte y ciertos parámetros evaluados. El inserto de corte 124y, 224y se representa en la FIG. 6 enganchando un raíl de ferrocarril 11, y el inserto incluye una parte plana de leva 40 que hace una transición a una parte angulada 42. La velocidad de avance programada 70, la carga real de viruta (entre 72a y 72b), y la profundidad máxima de corte (entre 46a y 46b) indicadas en la FIG. 6 generalmente corresponden a los parámetros de prueba, los cuales se describen más adelante.

Además de evaluar las geometrías del cortador de fresado y del inserto de corte, también se investigaron las orientaciones relativas entre un cortador de fresado y un raíl de ferrocarril. La FIG. 7 ilustra una comparación lado a lado que representa el fresado "convencional" (arriba) 300 y el fresado "ascendente" (abajo) 400. La parte inferior de la figura representa los cortadores de fresado 310, 410, que pueden ser aplicables a cualquiera de los cortadores de fresado descritos en la presente memoria. Ambos cortadores de fresado 310, 410 están posicionadas próximas a un raíl 11. Las caras de cortador 318, 418 de los cuerpos de cortador 312, 412 retienen una pluralidad de insertos de corte 324, 424 que comprenden los bordes de corte 330, 430 colocados para fresar el raíl 11 cuando el cortador 310, 410 gira en la dirección de las flechas "R" alrededor del eje de rotación "A". El raíl 11 define un eje "X". Según ciertas realizaciones, el raíl 11 se alimenta a los insertos de corte 324, 424 con el cortador de fresado 310, 410 atravesando el riel, como se indica por la flecha 52. En la parte superior de la FIG. 7, los cortadores de fresado 310, 410 se ilustran en una perspectiva axial desde el husillo en la parte posterior del cuerpo de cortador de fresado 312, 412. En una orientación de fresado "convencional" 300, el grosor de la viruta comienza en o cerca de cero y aumenta hasta un máximo para formar la anchura de corte (medido entre 48a y 48b). En una orientación de fresado "ascendente" 400, cada borde de corte engancha el material en un punto definido y la anchura de corte (entre 48a y 48b) comienza en un máximo y disminuye a lo largo del corte. En ambas orientaciones representadas en la FIG. 7, el eje "A" del cortador de fresado 310, 410 está desplazado del eje "X", como se ilustra de manera general en la FIG. 7.

La FIG. 8 proporciona una representación fotográfica de un cortador de fresado 510 acoplado a un husillo 532 y que realizan trabajo en un raíl 11 en una orientación desplazada 500. En particular, el cortador de fresado 510 comprende un cuerpo de cortador 512 configurado para alojar una pluralidad de insertos de corte 524 colocados alrededor de una periferia 522 de una cara de cortador 518 del cortador de fresado 510. Como se introdujo anteriormente, el cortador de fresado 510 se puede posicionar o bien en una orientación de fresado convencional o bien en una orientación de fresado ascendente. Como se muestra en las FIGS. 7-8, el eje de rotación "A" está parcialmente desplazado del eje "X". En un ejemplo que no forma parte de la presente invención, el eje de rotación "A" puede estar centrado a lo largo de la faceta o anchura de corte como se muestra en la FIG. 9. La FIG. 9 ilustra un cortador de fresado 610 acoplado a un husillo 632 y que realiza trabajo en un raíl 11 en una orientación centrada 600. El cortador de fresado 610 comprende un cuerpo de cortador 612 configurado para alojar una pluralidad de insertos de corte 624 colocados alrededor de una periferia 622 de una cara de cortador 618 del cortador de fresado 610.

Como se describió anteriormente, para demostrar además que los rieles 11 se pueden fresar a altas velocidades mientras que se mantiene un acabado y perfil de raíl adecuado según la presente descripción, los cortadores de fresado 110, 210, 310, 410, 510, 610 que comprenden las configuraciones de cuerpo de cortador de fresado/inserto de corte 100, 200 y orientaciones 300, 400, 500, 600 fueron montados en una máquina de prueba que proporciona una velocidad de avance lineal máxima de 1016 centímetros por minuto (400 IPM (pulgadas por minuto)) para fresar un raíl de ferrocarril largo 11 de 3.35 metros (once pies) sostenido en un accesorio giratorio 60 (como se muestra en la FIG. 9). El accesorio giratorio facilita la indexación del raíl 11 para fresar varios ángulos de faceta en el raíl 11. Durante las pruebas, se observó que la configuración de inclinación negativa 200 proporcionaba un mejor acabado de la pieza a velocidades de avance más altas que la configuración de inclinación positiva 100. Por ejemplo, en comparación con la configuración de inclinación positiva 100, el acabado producido por la configuración de inclinación negativa 200 parecía menos ondulado a velocidades de avance más altas. En particular, los insertos de corte 24 de la configuración de inclinación negativa 200 también ofrecen bordes de corte adicionales. El fresado de ascenso 400 con el cortador de fresado 410, 510 en una posición desplazada 500 aproximadamente 10.16 centímetros (4 pulgadas) fuera del eje central "A" también se encontró que proporcionaba un corte más silencioso con un mejor acabado superficial. La Tabla 2 es una tabla que proporciona varios parámetros utilizados en la evaluación de ciertas configuraciones de cortadores de fresado como se describe en la presente memoria. La Tabla 2 proporciona parámetros de las pruebas, en las cuales se realizaron 32 ejecuciones de prueba (G001-G0032) para evaluar la configuración de cortador de fresado de doble positivo 100 orientada en el centro 600.

Tabla 2

Haciendo referencia a la FIG. 10A, para abordar las varias facetas del raíl que se pueden fresar en un raíl para proveer juntos un perfil de cabeza de raíl deseado, se condujeron pruebas en las cuales el cortador de fresado fue colocado en varios ángulos de punta de cortador 56a-56b fuera de la horizontal "B" a través de aproximadamente 45°. La FIG. 10B ilustra ejemplos de ángulos de punta de cortador de fresado fuera de la horizontal "B" en ambos lados del raíl para las regiones de perfil o facetas 82a, 82b en un raíl 11. Los nueve conjuntos de facetas (18 facetas en total) fueron fresadas en el raíl 11 usando la configuración 100 o 200 para proporcionar un perfil o contorno de raíl deseado. Durante las pruebas, la anchura de corte (medida entre 48a y 48b) fue de aproximadamente 0.31-2.85 centímetros (0.12-1.12 pulgadas), y la profundidad de corte se mantuvo entre 0.013 y 0.025 centímetros (0,005 y 0,010 pulgadas) (ver, por ejemplo, la FIG. 6). Solamente se montaron cuatro insertos en el cuerpo de cortador para realizar la prueba. En consecuencia, se estimó que el trabajo realizado por cada inserto de corte equivalía a alrededor de 4.88 kilómetros por hora (3.03 mph) con una carga completa de 32 insertos. Varias características del cortador de fresado 710 ilustrado en la FIG. 10A pueden ser similares a las características del cortador de fresado 410 ilustrado en la FIG. 7. Por ejemplo, el cortador de fresado 710 fue colocado en una orientación 700. Por consiguiente, las características similares se identifican por números correspondientes a las características del cortador de fresado 410 y, por razones de brevedad, no se describen con más detalle.

Como se indicó anteriormente, el avance lineal máximo en centímetros por minuto (pulgadas por minuto (IPM)) para la máquina de prueba utilizada en la prueba fue de 1016 centímetros por minuto (400 IPM). Por consiguiente, para impulsar aún más la evaluación del avance lineal, en kilómetros por hora (mph), se ejecutaron varias pasadas de prueba utilizando solamente 1 o 2 insertos de corte. Los parámetros de estas pruebas se proporcionan en la tabla 3. La tabla 3 es una tabla que proporciona diversos parámetros utilizados en la evaluación de ciertas configuraciones de cortadores de fresado, como se describe en la presente memoria. Se probaron configuraciones de cortadores de fresado 100, 200 tanto positivas (Pruebas 1-7) como negativas (Pruebas 8-10). En todas las pruebas se utilizó una orientación de fresado ascendente 400 combinada con una orientación de cortador-raíl desplazado 700 de 4 pulgadas. La anchura de corte fue de aproximadamente 0.31-2.85 centímetros (0.12-1.12), y la calidad de inserto fue material Greenleaf® de calidad GA-5125, una calidad C6 recubierta de CVD, disponible en Greenleaf Corporation, Saegertown, Pennsylvania, EE. UU. El avance en IPM varió entre 614.68 centímetros por minuto (242.0 IPM) y 1017.0 centímetros por minuto (400.4 IPM). El avance estimado en kilómetros por hora (mph) con una carga de inserto completa de 32 insertos está entre 7.78 kilómetros por hora (4.83 mph) y 19.31 kilómetros por hora (12.00 mph). Por ejemplo, para las Pruebas 6 y 10, el avance programado se ejecutó a 0.360 de avance por inserto (ver, por ejemplo, la FIG. 6) a 1100 RPM, alcanzando 1005.84 centímetros por minuto (396.0 IPM) de avance lineal con un inserto. Con una carga completa de 32 insertos de corte funcionando a una velocidad de avance equivalente a centímetros por inserto (pulgadas por inserto), el avance estimado en kilómetros por hora (mph) es de alrededor de 19.31 kilómetros por hora (12 mph). La FIG. 11 es una representación fotográfica de los insertos de corte utilizados en las pruebas G008, G001 y G002. Las partes superiores de los insertos o las caras de inclinación no mostraban daños y solamente era visible el desgaste del flanco. El terreno de desgaste (entre 36a y 36b) del inserto G002 se midió en alrededor de 0.064 centímetros (0.025 pulgadas). En particular, se observó un mayor desgaste en la transición plana de leva de 2° (generalmente en la línea T-T). Se cree que la adición de un radio al inserto de corte puede reducir el aumento de desgaste observado en esta región.

Una realización no limitante de una técnica para fresar un perfil deseado, parte de un perfil, o "faceta" en una superficie de un raíl de ferrocarril mientras que se atraviesa el raíl se puede entender mejor refiriéndose a la FIG. 19, la cual representa esquemáticamente un cortador de fresado 1200 incluyendo un cuerpo de cortador 1202 giratorio alrededor de un eje de rotación "X". La FIG. 19 representa la periferia del cuerpo de cortador 1202 en líneas de trazos, mirando hacia abajo sobre la superficie del raíl que se está mecanizando, e indica las posiciones de varios de los muchos insertos de fresado 1204 asegurados al cuerpo de cortador 1202 alrededor de una periferia de una cara de cortador del cuerpo de cortador 1202. El cuerpo de cortador 1202 se muestra fresando frontalmente una región de una superficie superior 1207 de un raíl de ferrocarril 1208 para producir una parte de perfil de raíl deseada o faceta 1210 que se extiende longitudinalmente a lo largo de la superficie superior 1207 del raíl de ferrocarril 1208. La faceta 1210 puede ser una de varias facetas fresadas en la superficie superior 1207 del raíl de ferrocarril 1208 para proporcionar un perfil de raíl deseado y de ese modo reperfilar la superficie superior 1207. El cuerpo de cortador 1202 gira alrededor de un eje de rotación "X" en la dirección de rotación mostrada en la FIG. 19 (en el sentido de las agujas del reloj según se ve desde la perspectiva de la FIG. 19) en la medida que el cuerpo de cortador 1202 también se desplaza longitudinalmente a lo largo del raíl de ferrocarril 1208. Por tanto, el movimiento de los insertos de fresado 1204 con relación a la superficie superior 1207 del raíl de ferrocarril 1208 es el resultado tanto del movimiento rotacional del cuerpo de cortador 1202 alrededor del eje de rotación X como del movimiento del cuerpo de cortador 1202 en la dirección longitudinal ilustrada a lo largo del raíl de ferrocarril 1208.

Como se entenderá a partir de la FIG. 19, el cortador de fresado 1200 se puede colocar de modo que un inserto de fresado 1204 entre en un corte que se mecaniza en la superficie superior 1207 del raíl de ferrocarril 1208 a un ángulo de aproximación deseado. Un ángulo de aproximación tal es un ángulo n, que se define como el ángulo entre un borde de corte del inserto de fresado y el eje longitudinal de la superficie superior del raíl de ferrocarril. En ciertas realizaciones, el ángulo n está preferiblemente en un intervalo de 20° a 50°. Cada inserto de fresado 1204 preferiblemente barre hacia abajo el raíl de ferrocarril 1208 a medida que el cortador de fresado 1202 gira y atraviesa longitudinalmente el raíl 1208 de una manera que utiliza todo o casi todo el borde de corte del inserto de fresado 1204 para fresar material del raíl 1208, distribuyendo así el calor y el desgaste sobre todo o casi todo el borde de corte del inserto de fresado 1204. El movimiento de los insertos de fresado 1204 con relación a la superficie superior 1207 del raíl 1208 crea una acción de cizallamiento hacia abajo del raíl 1208, eliminando continuamente material para formar la faceta deseada 1210 a lo largo de la superficie superior 1207.

Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 19, en ciertas realizaciones no limitantes del método descrito en conexión con esa figura, además de proporcionar un ángulo n en el rango de 20° a 50°, la velocidad de rotación del cuerpo de cortador 1202 se ajusta para evitar la formación de una faceta compuesta de un patrón de marcas fresado o "crucetas" que se extienden a través de la faceta en un ángulo que es generalmente 90° con relación al eje longitudinal del raíl de ferrocarril 1208. El fresado de una faceta a lo largo de un raíl de ferrocarril de una manera que produzca tal patrón de marcas de fresado puede incrementar la presión de mecanizado y afectar adversamente la vida del inserto de corte y el acabado de la superficie del riel. Un ejemplo de un patrón de marcado de fresado deseable para una faceta fresada en una superficie superior de un raíl de ferrocarril según la presente descripción se muestra en la FIG. 20, en donde las marcas de fresado en la faceta formada por el método de fresado se extienden a través de la faceta en un ángulo de aproximadamente 45° con relación al eje longitudinal del raíl de ferrocarril. Como se representa en la FIG. 20, el lado izquierdo del raíl de ferrocarril es el borde interior, también conocido como el "lado de medición", que guía las ruedas de la locomotora y los vagones. El exterior del raíl, también conocido como el "lado de campo", puede no requerir reperfilado ya que normalmente no guía las ruedas.

La Tabla 4 es una tabla que proporciona varios parámetros utilizados en la evaluación de ciertas configuraciones de cortador de fresado como se describe en la presente memoria. La Tabla 4 proporciona los parámetros de prueba utilizados para evaluar dos calidades de insertos de corte de carburo cementado recubiertas: Greenleaf® calidad GA-5125 (Prueba 1) y Greenleaf® calidad G-955 (Prueba 2), ambos de los cuales están disponibles en Greenleaf Corporation, Saegertown, Pennsylvania, EE. UU. En las Pruebas 1 y 2, el cortador de fresado 210 incluía solamente un único inserto de corte 24 en una configuración de inclinación negativa 200. Se utilizó una orientación de fresado ascendente 400 en ambas pruebas, y el cortador de fresado se orientó con un desplazamiento de cortador-raíl 700 de 10.16 centímetros (4 pulgadas). El avance programado por inserto a 825 RPM fue de 0.360, alcanzando 754.38 centímetros por minuto (297 IPM) de avance lineal con el único inserto. El avance equivalente en kilómetros por hora (mph) con una carga de inserto completa de 32 insertos de corte se estima que es alrededor de 14.48 kilómetros por hora (9.00 mph). La anchura de corte era de aproximadamente 0.31-1.27 centímetros (0.12-0.5 pulgadas). La FIG.

12 es una representación fotográfica de un raíl 511 reperfilado en la prueba, evidenciando un acabado aceptable de la pieza.

Tabla 4

Para evaluar además las calidades de los insertos a una anchura de corte aumentada, se realizaron pruebas adicionales utilizando la configuración de cortador 200 y tres calidades de insertos de carburo cementado recubiertas: Greenleaf® calidad GA-5125, Greenleaf® calidad G-935, y Greenleaf® calidad G-955, todos los cuales están disponibles en Greenleaf Corporation, Saegertown, Pennsylvania, EE. UU. Los parámetros para esta prueba se proporcionan en la tabla 5. La tabla 5 es una tabla que proporciona varios parámetros utilizados en la evaluación de ciertas configuraciones de cortadores de fresado como se describe en la presente memoria;

Los insertos de corte compuestos de cada calidad se hicieron funcionar en el mismo cortador de fresado durante el mismo tiempo con propósitos de comparación. La profundidad de corte fue de 0.152 centímetros (0.060 pulgadas) y la anchura de corte se mantuvo en aproximadamente 6.35 centímetros (2.50 pulgadas). La FIG. 13 es una representación fotográfica de los insertos de corte de cada calidad que muestran el mayor desgaste de cada una de las cuatro pruebas. Los insertos de corte de la Prueba 1 exhibieron el mayor desgaste e indicaron que para ciertos insertos de corte, a medida que aumenta la anchura de corte, se puede observar una disminución correspondiente en la vida útil del inserto. Por tanto, en varias realizaciones, una pluralidad de cortadores de fresado se puede colocar de manera que uno o más de los cortadores de fresado reperfile un raíl de ferrocarril a lo largo de una pequeña faceta o anchura de corte. Por consiguiente, como se describe con más detalle a continuación, un aparato de cortador de fresado según la presente descripción puede comprender un vehículo ferroviario que tiene montado en el mismo una pluralidad de cortadores de fresado configurados para fresar una pluralidad de facetas para definir juntas un perfil de raíl deseado. La comparación de los insertos de corte de la Prueba 1 con los insertos de corte de las Pruebas 2-3 también muestra que, a medida que aumentan las velocidades de corte, se puede observar una disminución correspondiente en la vida útil del inserto de corte. Por tanto, en varias realizaciones, la pluralidad de cortadores de fresado se puede colocar de manera que uno o más de los cortadores de fresado se coloquen para reperfilar un raíl con una faceta estrecha y a unas RPM reducidas.

Tabla 5

Haciendo referencia a las FIGS. 14A-14C, que proporcionan una vista axial, FIG. 14A y una vista radial, FIG. 14B (una parte de la cual está ampliada en la vista proporcionada en la FIG. 14C de un cortador de fresado 810, el cortador de fresado 810 comprende un cuerpo de cortador 812 que define un diámetro central 814 y una circunferencia externa 816 definida por el diámetro "D". El diámetro central 814 está colocado alrededor de un eje de rotación "A" y está dimensionado para montarse en un husillo 832. El cuerpo de cortador 812 define una pluralidad de orificios 834 configurados para recibir pernos para fijar el cuerpo de cortador 812 a la rotación del husillo 832. El cuerpo de cortador 812 se extiende a una cara de cortador 818 que define 32 posiciones de inserto 820 alrededor de una periferia 822 de la cara de cortador 818. Los insertos de corte, por ejemplo, 824x, 824y, se aseguran dentro de las posiciones de inserción 820. Los insertos de corte 824x, 824y se extienden una distancia desde la cara de cortador 818 para definir bordes de corte 830 que se extienden desde los mismos, y el cortador de fresado 810 está configurado para ser rotado en la dirección rotacional indicada por la flecha "R". La vista radial o vista lateral del cortador de fresado 810 ilustra geometrías de los insertos 824x, 824y. En las vistas proporcionadas en las FIGS.

14A-14C, el inserto de corte 824y se muestra en la posición de las seis en punto ilustrando una parte sustancialmente lineal 878 del inserto 824y presentada en la cara de cortador 818. El ángulo 844a-844b comprende alrededor de un ángulo de 0°. La profundidad de corte se ilustra entre 846a-846b. El inserto de corte 824x se muestra en la posición de las 3 en punto en las FIGS. 14A y 14B ilustrando una inclinación negativa. Se ha de de apreciar que mientras que los insertos 824x, 824y se referencian por diferentes números de referencia, en varias realizaciones, los insertos de corte 824x, 824y, así como otros insertos de corte montados en el cuerpo de cortador 812, pueden compartir las mismas o similares geometrías y orientaciones.

El cortador de fresado ilustrado en las FIGS. 14A-14C también comprende una placa paragolpes 880 colocada en la cara de cortador. En varias realizaciones, una placa paragolpes 880 se puede colocar adyacente a uno o más insertos de corte, por ejemplo, 824x, 824y, entre una circunferencia interna del cuerpo de fresado y la periferia 822 de la cara de cortador 818, para proteger el cuerpo de cortador y los insertos del desgaste y rotura debido a una profundidad de corte excesiva. La placa paragolpes 880 también puede proporcionar un tope duro para limitar la profundidad de corte de exceder un valor máximo. Por ejemplo, en una realización, un diferencial en la extensión axial de la placa paragolpes 880 y el inserto de corte 824x, 824y se puede definir entre 882a-882b. Esta distancia puede ser mayor que la profundidad de corte deseada 846a-846b. Se ha de apreciar que cualquiera de los cortadores de fresado descritos en la presente memoria puede comprender una placa paragolpes. Además, se contempla que una placa paragolpes puede comprender un componente modular que se puede añadir cuando sea necesario y luego eliminar después de su uso. En ciertas realizaciones, se pueden proporcionar múltiples placas paragolpes para un cortador de fresado en particular. Las placas paragolpes pueden comprender varios grosores o se pueden configurar para ser ajustables a través cuñas, por ejemplo. Las placas paragolpes también pueden comprender anillos o discos que se extienden alrededor de una circunferencia de la cara de cortador 818. Las placas paragolpes pueden comprender otras formas y configuraciones tales como placas segmentadas o anillos segmentados, por ejemplo. En diversas realizaciones, la placa paragolpes comprende un anillo que incluye un material rígido para proteger el cuerpo de cortador. En ciertas realizaciones, la placa paragolpes comprende un material metálico rígido o un polímero rígido o cerámica.

El desgaste de los insertos de corte es un aspecto importante que se debe considerar en un método de reperfilado de raíles de ferrocarril. Cuando los insertos de corte se desgastan más allá de un cierto nivel, se deben indexar o sustituir. En algunos casos, la indexación o sustitución puede ser un proceso que lleva tiempo, y puede aumentar aún más el tiempo que un segmento de vía férrea está fuera de servicio. Para evaluar además el desgaste de los insertos, se realizaron pruebas adicionales utilizando la configuración del cortador de fresado ilustrado en las FIGS.

14A-14C. Además de proporcionar la configuración descrita anteriormente con respecto a las FIGS. 14A-14C, los insertos 824x, 824y recibieron una preparación de borde que comprendía un terreno de 0.038-0.051 centímetros (0.015-0.020 pulgadas) y un afilado de 0.005-0.008 (0.002-0.003 pulgadas). La prueba incluyó el montaje del cortador de fresado en un carro de pruebas para reperfilar in situ un tramo de raíl de ferrocarril. La tabla 6 proporciona los parámetros utilizados para la prueba. La tabla 6 es una tabla que proporciona varios parámetros utilizados en la evaluación de ciertas configuraciones de los cortadores de fresado como se describe en la presente memoria.

La FIG. 15 es una representación fotográfica de una parte del carro de prueba 884. El carro de prueba 884 comprendía dos cortadores de fresado 810a, 810b montados al husillo 832a, 832b, respectivamente. Las caras de cortadores de fresado 818a, 818b son visibles. Los cortadores de fresado 810a, 810b estaban angulados por separado y dispuestos en una orientación desplazada con respecto al raíl 11 para fresar segmentos de un perfil en el raíl.

Tabla 6

* Avance por inserto a MPH Max. en pulgadas/inserto por revolución ** Avance po r inserto a KMPH Max. en centímetros/inserto por revolución Las FIGS. 16A-16C son representaciones fotográficas de los insertos de corte utilizados en las Pruebas 4-8 referenciadas en la tabla 6. El panel derecho, incluye los bordes de corte (mostrados hacia la parte superior de la página) para 16 insertos de corte, representando 8 insertos de corte para cada cortador de fresado (aunque el cortador de fresado estaba equipado para sostener 32 insertos de corte). Como se puede ver en las FIGS. 16A-16C, los mismos bordes de corte de los insertos de corte podían ser recorridos mucho más lejos hasta que fuera necesario indexar. Se determinó que el acabado de los raíles después del reperfilado utilizando el aparato y el método que se describen en la presente memoria era aceptable. El panel superior izquierdo representa una vista ampliada del inserto de corte 924. La parte indicada del borde de corte 930 se amplía aún más en el panel inferior izquierdo, que muestra la parte superior 925 del inserto de corte 924. La preparación del borde se indica entre 927a-927b. El terreno de desgaste (entre 936a-936b) era de aproximadamente 0.025-0.038 centímetros (0.010-0.015 pulgadas). Tal como se entiende por los expertos, un terreno de desgaste es un área plana desgastada en el borde de corte de un inserto de corte que se forma debido al desgaste abrasivo por el contacto con una pieza de trabajo (tal como, por ejemplo, un raíl de ferrocarril). Se cree que a medida que aumentan los terrenos de desgaste, el acabado de la superficie fresada del raíl puede deteriorarse, y las presiones de corte y el consumo de energía también pueden aumentar. Debido a la naturaleza única de los aparatos y métodos descritos, los terrenos de desgaste pueden ser capaces de aumentar hasta 0.10 centímetros (0.04 pulgadas) y más allá antes de que los efectos adversos requieran que un inserto de corte sea indexado o sustituido.

Haciendo referencia a las FIGS. 17A y 17B, según varias realizaciones, un cortador de fresado 910 comprende un anillo paragolpes 990 colocado alrededor de la cara de cortador 918. El cortador de fresado 910 puede comprender características similares a cualquiera de los cortadores de fresado descritos en la presente memoria. Por consiguiente, las características similares se identifican por números de referencia similares y, en aras de la brevedad, no se repetirán. El anillo paragolpes 990 comprende un anillo que se extiende alrededor de una circunferencia del cortador de fresado 910, hacia fuera de la periferia de la cara de cortador de fresado 922 que aloja los insertos de corte. Por ejemplo, una distancia radial entre un inserto de corte 924 y el eje de rotación "A" es más corta que una distancia radial entre el anillo paragolpes 990 y el eje de rotación "A". Además de un anillo paragolpes 990, el cortador de fresado 910 también comprende una placa paragolpes 980 colocada en la cara de cortador. En varias realizaciones, una placa paragolpes 980 se puede colocar adyacente a uno o más insertos de corte, por ejemplo, insertos de corte 924x, 924y, entre una circunferencia interior del cuerpo de fresado y la periferia 922 de la cara de corte 918, para proteger el cuerpo de corte 912. El anillo paragolpes 990 puede proporcionar un tope duro para limitar que la profundidad de corte exceda un valor máximo, tal como cuando se atraviesan transiciones, huecos entre raíles, o uniones aplastadas. En una realización, un diferencial en la extensión axial del anillo paragolpes 990 y el inserto de corte 924x, 924y se puede definir entre 992a y 992b. Esta distancia puede ser mayor que la profundidad de corte deseada y, cuando el cortador de fresado 910 también está equipado con un paragolpes 980, la extensión axial del inserto 924x, 924y puede ser mayor que tanto la placa paragolpes 980 como el anillo paragolpes 990. Se ha de apreciar que cualquiera de los cortadores de fresado descritos en la presente memoria puede comprender una placa paragolpes 980 y/o un anillo paragolpes 990. En algunas realizaciones, la placa paragolpes 980 y/o el anillo paragolpes 990 pueden ser modulares. Por ejemplo, el anillo paragolpes 990 puede ser eliminable o personalizable. En una realización, se pueden colocar cuñas entre el anillo paragolpes 990 y el cuerpo de cortador 912 en la posición 994 para aumentar la extensión axial del anillo paragolpes 990. Se contempla que el anillo paragolpes 990 puede comprender un componente modular. El componente modular se puede añadir cuando sea necesario o eliminar cuando no sea necesario. En ciertas realizaciones, se pueden proporcionar múltiples anillos paragolpes 990 para adaptarse a un cortador de fresado deseado. Los anillos paragolpes 990 pueden comprender varios grosores o se pueden configurar para ser ajustables a través de cuñas, por ejemplo. Los anillos 990 también pueden comprender anillos, placas o discos que se extienden alrededor de una circunferencia de la cara de cortador 918. Los anillos paragolpes también pueden comprender anillos, placas o discos segmentados. En varias realizaciones, el anillo paragolpes comprende un anillo que comprende un material rígido para proteger el cuerpo de cortador. En una realización, la placa paragolpes comprende un material metálico rígido o un polímero o cerámica rígida.

La FIG. 18 ilustra un primer cortador de fresado 1010 y un segundo cortador de fresado 1110, cada uno que comprende un cuerpo de cortador 1012, 1112 que tiene una pluralidad de insertos de corte 1024, 1124 dispuestos a lo largo de la periferia de una cara de cortador 1018, 1118. Los insertos de corte definen bordes de corte 1030, 1130 configurados para enganchar el raíl 11 para formar un perfil de raíl. Ambos cortadores de fresado 1010, 1110 están colocados en una orientación desplazada de manera que el eje de rotación "A" está desplazado del eje "X" del raíl y del trabajo. En funcionamiento, el primer y segundo cortadores de fresado 1010, 1110 giran alrededor de sus respectivos ejes de rotación "A" y pueden atravesar el raíl 11 a velocidades de 1.61 kilómetros por hora (1 mph) o más. La rotación de los cortadores de fresado 1010, 1110 puede pasar los bordes de corte 1030, 1130 de los insertos de corte 1024, 1124 sobre el raíl 11 de manera que cada uno enganche secuencialmente el raíl para eliminar una parte de material del raíl. Como se muestra, múltiples cortadores de fresado 1010, 1110 se pueden colocar alrededor del raíl 11. Uno o más de los cortadores de fresado 1010, 1110 se pueden colocar en diferentes orientaciones angulares con respecto al raíl 11. Por tanto, en ciertas realizaciones, una pluralidad de cortadores de fresado se puede colocar en diferentes orientaciones alrededor del raíl 11 para fresar una pluralidad de facetas (es decir, regiones o segmentos de perfil) a lo largo del raíl y así proporcionar el perfil de raíl deseado. En la FIG. 18, el primer cortador de fresado 1010 forma una faceta a lo largo del raíl en una posición generalmente indicada por la flecha 50, mientras que el segundo cortador de fresado 1110 forma una faceta a lo largo del raíl 11 en una posición generalmente indicada por la flecha 51. En varias realizaciones, múltiples cortadores de fresado 1010, 1110 se pueden colocar próximos a múltiples pistas y se pueden montar en el mismo o múltiples vehículos de vía férrea. Por ejemplo, en una realización, uno o más cortadores de fresado de gran diámetro están montados en un primer vehículo de vía férrea y uno o más cortadores de fresado de menor diámetro están montados en el primer vehículo de vía férrea en una posición diferente o están montados en un segundo vehículo de vía férrea. Los cortadores de fresado de gran diámetro pueden realizar la mayor parte del trabajo sobre raíles abiertos, mientras que los cortadores de fresado de pequeño diámetro pueden abordar condiciones de trabajo más ajustadas, tal como cerca de transiciones o en pasos a nivel.

En varias realizaciones, un método de perfilado de un raíl comprende colocar un par de cortadores de fresado 1024, 1124 próximos al raíl 11, atravesar el raíl 11, enganchar el raíl 11 con los bordes de corte 1030, 1130, y fresar el raíl 11. Por ejemplo, un primer cortador de fresado 1024 se puede colocar en un primer ángulo y un segundo cortador de fresado 1124 se puede colocar en un segundo ángulo con relación al raíl. En una realización, el primer cortador de fresado 1024 se coloca próximo a un lado del raíl en un primer ángulo del raíl, el segundo cortador de fresado 1124 se coloca próximo al otro lado del raíl en un segundo ángulo del raíl, y el primer y segundo ángulo son sustancialmente iguales (por ejemplo, a-a, b-b en la FIG. 10B). Por consiguiente, el par de cortadores de fresado 1024, 1124 se pueden colocar para fresar un conjunto de facetas emparejadas a lo largo de ambos lados del raíl. En una realización tal, múltiples pares de fresas se pueden colocar a lo largo del raíl 11 de manera que cada par frese un conjunto de facetas emparejadas mientras que se atraviesa el raíl 11. En una realización, los pares de cortadores de fresado se colocan para fresar progresiva o secuencialmente el raíl desde una parte inferior del perfil hasta una parte superior del perfil. Por ejemplo, con referencia a la FIG. 10B, un primer par de cortadores de fresado se puede colocar para fresar las facetas emparejadas a-a, b-b, y un segundo par de cortadores de fresado se puede colocar para fresar las facetas emparejadas c-c, d-d. En una realización, a medida que el vehículo de vía férrea se mueve a lo largo del raíl 11, un primer par de cortadores de fresado engancha el raíl y fresa un primer conjunto de facetas emparejadas, un segundo par de cortadores de fresado engancha el raíl 11 y fresa un segundo conjunto de facetas emparejadas, y un tercer par de cortadores de fresado engancha el raíl 11 y fresa un tercer conjunto de facetas emparejadas. El primer conjunto de facetas emparejadas se puede ubicar debajo del segundo conjunto de facetas emparejadas, y el segundo conjunto de facetas emparejadas se puede colocar debajo del tercer conjunto de facetas emparejadas. En una realización tal, el primer conjunto de facetas emparejadas se fresa antes que el segundo conjunto de facetas emparejadas (mientras que el vehículo de reperfilado atraviesa el raíl), y el segundo conjunto de facetas emparejadas se fresa antes que el tercer conjunto de facetas emparejadas. Por consiguiente, en una realización, un método de reperfilado de un raíl de ferrocarril 11 comprende colocar una pluralidad de cortadores de fresado próximo al raíl 11 de manera que la pluralidad de cortadores de fresado frese secuencialmente conjuntos de facetas emparejadas desde una parte más baja del raíl hasta una parte más alta del raíl. Debido a que la anchura del raíl que se está reperfilando será generalmente mucho menor que los diámetros de los cortadores de fresado, los pares de cortadores de fresado estarán típicamente separados en uno o más vehículos de reperfilado a lo largo de una longitud de raíl. Por ejemplo, los cortadores de fresado se pueden escalonar a lo largo de uno o ambos lados de un raíl. Además, se entenderá que los cortadores de fresado no emparejados (es decir, los cortadores de fresado no son parte de un conjunto) se pueden emplear en los métodos y aparatos según la presente descripción. Por consiguiente, en ciertas realizaciones, uno o más cortadores de fresado no emparejados se pueden montar en un carro u otro vehículo de vía férrea para fresar in situ partes o segmentos de un perfil en un raíl, y tal carro o vehículo puede o no incluir también conjuntos emparejados de cortadores de fresado montados en el mismo.

En varias realizaciones, los cortadores de fresado utilizados según la presente descripción pueden incluir insertos de corte que comprenden calidades de carburo cementado no recubierto, tales como, por ejemplo, carburo C6, o calidades de carburo cementado recubierto, tales como, por ejemplo, carburo C6 recubierto. Las calidades de carburo recubierto se pueden seleccionar, por ejemplo, de carburos recubiertos con PVD o CVD. En diversas realizaciones alternativas, los cortadores de fresado utilizados según la presente descripción pueden incluir insertos de corte que comprenden calidades de cerámica no recubierta (por ejemplo, material Greenleaf®WG-300) o calidades de cerámica recubierta (por ejemplo, material Greenleaf® WG-600).

Según varias realizaciones, un cortador de fresado frontal que incluye un conjunto de 8 insertos de corte montados en el mismo se puede hacer girar en un cortador de fresado a 300 RPM y avanzar a lo largo de un raíl de ferrocarril a 1.61 kmph (1 mph) durante al menos 5486.4 metros (18000 pies (ft)), 8229.6 metros (27000 ft), o más lejos antes de requerir indexación o sustitución de uno o más de los insertos de corte. En una realización adicional, debido a que el desgaste es generalmente proporcional al trabajo realizado por la herramienta de corte, una configuración de cortador de fresado similar que comprende una carga de 32 insertos de corte puede funcionar a 300 RPM y avanzar a lo largo de un raíl de ferrocarril a 6.44 kilómetros por hora (4 mph) para una distancia de 32918.4 metros (32.92 kmph) (108000 pies) (20.45 millas) antes de requerir la indexación o sustitución de uno o más de los insertos de corte.

Como se ha descrito anteriormente, otro factor en lo que respecta a la vida útil del inserto de corte es la profundidad de corte. Como se describe en la presente memoria, el mantenimiento de la profundidad de corte en alrededor de 0.013-0.025 centímetros (0.005-0.010 pulgadas) puede aumentar beneficiosamente la vida útil del inserto de corte, así como reperfilar adecuadamente los raíles de ferrocarril sin una eliminación significativa de material que, de otro modo, podría acortar inaceptablemente la vida útil del raíl. Sin embargo, en diversas realizaciones, puede ser deseable o necesario aumentar la profundidad de corte más allá de 0.025 centímetros (0.010 pulgadas), por ejemplo a 0.102 centímetros (0.040 pulgadas) o más. En ciertas realizaciones, el método puede implicar controlar la profundidad de corte de los insertos de corte a una profundidad no superior a 0.102 centímetros (0.040 pulgadas), no superior a alrededor de 0.025 centímetros (0.010 pulgadas), o entre 0.013 centímetros y 0.025 centímetros (0.005 pulgadas y 0.010 pulgadas).

Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, la presente descripción no se limita a una profundidad de corte de 0.0025 centímetros (0.0010 pulgadas) o cualquier otra profundidad de corte descrita en la presente memoria.

También, como se describió anteriormente, un factor a considerar en lo que respecta a la vida útil del inserto de corte es la anchura de la faceta o anchura de corte. Por ejemplo, manteniendo la anchura de la faceta en el raíl a un mínimo, tal como 0.79 centímetros (0.31 pulgadas) o menos en algunos casos, puede dar como resultado una vida útil mejorada del inserto de corte. También, por ejemplo, en ciertas realizaciones la anchura de corte se puede limitar a alrededor de 1.588 centímetros (0.625 pulgadas) o menos cuando se fresa un segmento o parte de un perfil en un raíl.

Según varias realizaciones, el grosor de los insertos de corte puede aumentar beneficiosamente la vida útil operativa de los insertos de corte. Por ejemplo, debido a que el terreno de desgaste aumentará dramáticamente a medida que el borde de corte en un área progresa hacia abajo en la longitud del inserto de corte, el aumento de un grosor de los insertos de corte puede permitir una utilización adicional de todos los bordes de corte.

En varias realizaciones, un cortador de fresado se puede configurar para mejorar la vida útil del inserto de corte en aplicaciones de reperfilado de raíles de ferrocarril. Por ejemplo, mientras que un inserto de corte que comprende un borde de inserto que tiene una parte lineal, por ejemplo, leva, que se extiende una primera distancia a una parte angular puede perder vida operativa una vez que la parte lineal se ha desgastado, un inserto de corte que comprende un radio más amplio o un borde de inserto que tiene una parte lineal que se extiende una segunda distancia, mayor que la primera, puede dar como resultado una vida adicional del inserto. Es decir, cuando la parte lineal se desgasta en un área del borde de inserto de corte, el borde de corte real puede moverse a un área nueva del inserto. En una realización, las dimensiones de un inserto de corte pueden comprender una anchura de 0.953 centímetros (0.375 pulgadas), un grosor de 0.64 centímetros (0.25 pulgadas) y una longitud de 1.91 centímetros (0.75 pulgadas). Cuando el borde de corte está situado a lo largo de la longitud del inserto, el aumento de la longitud del inserto de 1.91 centímetros a 2.858 centímetros (0.75 pulgadas a 1.125 pulgadas) o más puede proporcionar una vida útil adicional del inserto de corte. Por ejemplo, el borde de corte puede comprender un borde de corte real. El borde de corte real puede moverse progresivamente a lo largo del borde a medida que se desgasta. En una realización, un borde de corte de uno o más de los insertos de corte puede comprender un borde de corte real. El borde de corte real, en algunos casos, puede hacer una transición a lo largo del borde de corte desde una primera posición a una segunda posición cuando la primera posición se desgasta, aumentando así la vida útil del inserto de corte.

Aquellos que tengan una habilidad ordinaria en la técnica, al considerar la presente descripción de ciertas realizaciones, apreciarán que las dimensiones particulares deseadas de un inserto de corte pueden depender de la aplicación deseada, tal como la silueta, forma, ubicación o entorno de un raíl de ferrocarril. Por lo tanto, a menos que se indique lo contrario, las dimensiones anteriores son meramente ejemplos de dimensiones de insertos de corte.

Como se describió anteriormente, en varias realizaciones, el cortador de fresado se coloca en una configuración desplazada con respecto al raíl. Por ejemplo, de 7.62 a 11.43 centímetros (3 a 4.5 pulgadas) pueden separar el eje de rotación del cortador de fresado del trabajo realizado a lo largo de un raíl. En varias realizaciones no limitantes, y utilizando un cortador de fresado de 25.4 centímetros (10 pulgadas) como referencia escalable, los cortadores de fresado se pueden colocar en un desplazamiento de entre 8.89 centímetros y 10.6 centímetros (3.5 pulgadas y 4.0 pulgadas), o se pueden colocar en un desplazamiento de alrededor de 9.53 centímetros (3.75 pulgadas). En ciertas realizaciones, el cortador de fresado se puede colocar en una orientación desplazada que comprende una distancia entre el 35 % y el 40 % del diámetro del cortador de fresado. Como también se describió anteriormente, en varias realizaciones, se puede colocar una pluralidad de cortadores de fresado para fresar simultáneamente y/o secuencialmente un perfil de raíl. En una realización, los cortadores de fresado pueden definir ángulos de corte entre 0° y alrededor de 55° alrededor del perfil del raíl.

Según varias realizaciones, los insertos de corte se pueden suministrar con varias preparaciones de borde. Por ejemplo, las preparaciones de borde pueden incluir un afilado de 0.005-0.008 centímetros (0.002-0.003 pulgadas) solamente y terreno negativo de 0.038-0.051 centímetros (0.015-0.020 pulgadas) x 20° con un afilado de 0.005 0.008 centímetros (0.002-0.003 pulgadas). En ciertas realizaciones, la reducción de la velocidad de rotación del cortador de fresado puede aumentar significativamente la vida útil del inserto. En una realización, la velocidad de rotación del cortador de fresado se puede reducir y la velocidad de avance o velocidad de travesía se puede aumentar para aumentar la vida útil del inserto de corte.

Se apreciará que mientras que la presente descripción puede proporcionar cuerpos de cortador de fresado ejemplares que definen 32 posiciones de insertos de corte, se contempla que los cortadores de fresado equipados para aceptar más o menos de 32 insertos de corte se pueden utilizar con los métodos y aparatos de la presente descripción. Por ejemplo, el número de insertos de corte que se pueden montar en un cortador de fresado frontal se determina generalmente por la circunferencia de la parte periférica del cuerpo de cortador que define las posiciones de insertos y/o el tamaño de los insertos de corte. En varias realizaciones no limitantes, el diámetro del cortador de fresado puede estar entre 20.32 centímetros y 40.64 centímetros (8 pulgadas y 16 pulgadas), o entre 25.4 centímetros y 30.48 (10 pulgadas y 12 pulgadas). En algunas realizaciones, los cortadores de fresado que comprenden diámetros inferiores a 25.4 centímetros (10 pulgadas), tales como 10.16 centímetros (4 pulgadas), se pueden utilizar solos o en combinación con otros cortadores de fresado que comprenden diámetros que pueden ser inferiores, superiores o iguales al cortador de fresado que comprende un diámetro inferior a 25.4 centímetros (10 pulgadas). Se contempla que las configuraciones de cortador de fresado de diámetro reducido pueden ser beneficiosas para el fresado de segmentos de perfil de raíl de difícil acceso, tal como el raíl en transiciones, plataformas o pasos a nivel. También se contempla que los cortadores de fresado que comprenden diámetros superiores a 25.4 centímetros (10 pulgadas) se pueden utilizar solos o en combinación con otros cortadores de fresado que comprenden diámetros inferiores, superiores o iguales al cortador de fresado que comprende un diámetro superior a 25.4 centímetros (10 pulgadas). Se contempla que los cortadores de fresado de mayor diámetro se pueden utilizar para aumentar la velocidad o la vida operativa de varios conjuntos de insertos de corte. Por ejemplo, una mayor vida útil de los insertos puede aumentar la productividad y acortar los periodos de inactividad del raíl debidos al reperfilado, debido a que el personal de mantenimiento no se requerirá que interrumpa el proceso de reperfilado para indexar o sustituir los insertos de corte con tanta frecuencia.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de fresado de al menos una parte de un perfil de un raíl de ferrocarril (11) in situ, el método que comprende:

hacer girar un cortador de fresado (10, 310, 410) alrededor de un eje de rotación (A), el cortador de fresado (10, 310, 410) que comprende

un cuerpo de cortador (12, 312, 412) que incluye una cara de cortador (18, 318, 418), y

una pluralidad de insertos de corte (24, 324, 424) montados alrededor de una periferia (22) de la cara de cortador (18, 318, 418), cada uno de la pluralidad de insertos de corte (24, 324, 424) que comprende un borde de corte (30, 330, 430), cada borde de corte (30, 330, 430) que incluye dos extremos, en donde los dos extremos de cada uno de los bordes de corte (30, 330. 430) definen un anillo circular que comprende un radio interior, definido por los extremos interiores de los bordes de corte, y un radio exterior, definido por los extremos exteriores de los bordes de corte (30, 330, 430), a medida que el cortador de fresado (10, 310, 410) gira alrededor del eje de rotación (A);

fresar in situ de una faceta del perfil en el raíl de ferrocarril (11) con los bordes de corte (30, 330, 430) de los insertos de corte (24, 324, 424) girando en un plano predeterminado mientras que se controla la profundidad de corte de los insertos de corte (24, 324, 424), en donde una distancia entre el eje de rotación (A) y un borde más cercano de la faceta es menor que una distancia desde el eje de rotación (A) al radio interior del anillo circular, y en donde el eje de rotación (A) está desplazado de la faceta que se fresa en el raíl de ferrocarril (11) por los insertos de corte (24, 324, 424);

atravesar in situ el raíl de ferrocarril (11) con el cortador de fresado (10, 310, 410) mientras que se fresa el raíl de ferrocarril (11); y

controlar la velocidad de travesía del cortador de fresado (10, 310, 410) a lo largo del raíl de ferrocarril (11).

2. El método de la reivindicación 1, que comprende controlar la velocidad de travesía del cortador de fresado (10, 310, 410) a lo largo del raíl de ferrocarril (11) a velocidades de hasta 24.14 kilómetros por hora (15 millas por hora).

3. El método de la reivindicación 1, que comprende controlar la velocidad de travesía del cortador de fresado (10, 310, 410) a lo largo del raíl de ferrocarril (11) a velocidades superiores a 1.61 kilómetros por hora (1 milla por hora).

4. El método de la reivindicación 1, que comprende controlar la velocidad de travesía del cortador de fresado (10, 310, 410) a lo largo del raíl de ferrocarril (11) a velocidades superiores a 4.828 kilómetros por hora (3 millas por hora).

5. El método de la reivindicación 1, que comprende controlar la velocidad de travesía del cortador de fresado (10, 310, 410) a lo largo del raíl de ferrocarril (11) a velocidades entre menos de 1.61 kilómetros por hora a 24.14 kilómetros por hora (1 milla por hora y 15 millas por hora).

6. El método de la reivindicación 1, que comprende controlar la profundidad de corte de los insertos de corte (24, 324, 424) a una profundidad de no más de 0.1016 centímetros (0.040 pulgadas).

7. El método de la reivindicación 1, que comprende controlar la profundidad de corte de los insertos de corte (24, 324, 424) a una profundidad de no más de alrededor de 0.0254 centímetros (0.010 pulgadas).

8. El método de la reivindicación 1, que comprende controlar la profundidad de corte de los insertos de corte (24, 324, 424) a una profundidad entre 0.0127 centímetros y 0.0254 centímetros (0.005 pulgadas y 0.010 pulgadas).

9. El método de la reivindicación 1, en donde el fresado de una faceta del perfil en el raíl de ferrocarril (11) comprende fresar el raíl de ferrocarril (11) utilizando una orientación de fresado convencional (300).

10. El método de la reivindicación 1, en donde el fresado de una faceta del perfil en el raíl de ferrocarril (11) comprende fresar el raíl de ferrocarril (11) utilizando una orientación de fresado ascendente (400).

11. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

fresar el raíl de ferrocarril (11) con una pluralidad de cortadores de fresado (10, 310, 410), cada cortador de fresado (10, 310, 410) que comprende un cuerpo de cortador (12, 312, 412) que incluye una cara de cortador (18, 318, 418), y una pluralidad de insertos de corte (24, 324, 424) montados alrededor de una periferia (22) de una cara de cortador (18, 318, 418) del mismo, cada uno de la pluralidad de insertos de corte (24, 324, 424) que comprende un borde de corte (30, 330, 430), cada borde de corte (30, 330, 430) que incluye dos extremos, en donde los extremos de los bordes de corte (30, 330, 430) definen un anillo circular que comprende un radio interior, definido por los extremos interiores de los bordes de corte (30, 330, 430), y un radio exterior, definido por los extremos exteriores de los bordes de corte (30, 330, 430), a medida que el cortador de fresado (10, 310, 410) gira alrededor del eje de rotación (A), en donde los bordes de corte (30, 330, 430) de los insertos de corte (24, 324, 424) de cada cortador de fresado (10, 310, 410) se hacen girar en diferentes planos predeterminados, cada plano que corresponde a al menos a una parte de un perfil de raíl deseado.

12. El método de la reivindicación 1, que comprende además controlar una anchura de corte a alrededor de 1.5875 centímetros (0.625 pulgadas) o menos.

13. El método de la reivindicación 1, en donde el cortador de fresado (10, 310, 410) comprende uno de un anillo paragolpes (990) y una placa paragolpes (880, 980).

14. El método de la reivindicación 1, en donde el borde de corte (30, 330, 430) comprende un borde de corte real, y en donde el borde de corte real se mueve progresivamente a lo largo del borde a medida que se desgasta.

15. El método de la reivindicación 1, en donde uno o más de los insertos de corte (24, 324, 424) comprende un borde de corte sustancialmente lineal.

16. El método de la reivindicación 1, en donde los insertos de corte (24, 324, 424) comprenden uno de carburo cementado de calidad C6 no recubierto y carburo cementado de calidad C6 recubierto.

17. El método de la reivindicación 1, en donde el cortador de fresado (10, 310, 410) se coloca en una orientación desplazada que comprende una distancia entre el 35% y el 40% de su diámetro desde un eje central del raíl de ferrocarril.

18. El método de la reivindicación 1, en donde el cortador de fresado (10, 310, 410) comprende un diámetro entre 20.32 centímetros y 40.64 centímetros (8 pulgadas y 16 pulgadas).

19. El método de la reivindicación 1, en donde una parte del borde de corte (30, 330, 430) de uno o más de los insertos de corte (24, 324, 424) está en contacto con el raíl de ferrocarril (11) en cualquier momento, en donde la parte del borde de corte (30, 330, 430) en contacto con el raíl de ferrocarril (11) se mueve a lo largo del respectivo borde de corte (30, 330, 430) a medida que el respectivo borde de corte se desgasta.

20. El método de la reivindicación 1, en donde el cortador de fresado (10, 310, 410) está montado en un carro que se mueve a lo largo del raíl de ferrocarril (11) in situ.

21. El método de la reivindicación 11, en donde cada uno de la pluralidad de cortadores de fresado (10, 310, 410) está montado en un carro que se mueve a lo largo del raíl de ferrocarril (11) in situ.

22. El método de la reivindicación 11, en donde cada uno de la pluralidad de cortadores de fresado (10, 310, 410) está montado individualmente en respectivos husillos (32), y en donde los cortadores de fresado (10, 310, 410) e pueden colocar individualmente alrededor del raíl de ferrocarril (11) in situ para fresar una pluralidad de partes de un perfil deseado sobre el raíl de ferrocarril (11) in situ.

23. El método de la reivindicación 1, en donde el cortador de fresado (10, 310, 410) fresa una anchura de corte de 0.3048 centímetros a 2.8448 centímetros (0.12 pulgadas a 1.12 pulgadas) sobre el raíl de ferrocarril (11) in situ.

24. El método de la reivindicación 1, en donde el cortador de fresado (10, 310, 410) comprende un diámetro de 10.16 centímetros a 40.64 centímetros (4 pulgadas a 16 pulgadas).