PL168714B1

PL168714B1 - Apparatus for straightening butt joint regions of linear shapes, in particular long rails for butt-contact-free tracks

Info

Publication number: PL168714B1
Application number: PL29615492A
Authority: PL
Inventors: Mieczyslaw Strzebonski; Krzysztof Brodacki; Wlodzimierz Czyczula; Jan Kaczmarek; Stanislaw Sularz; Wladyslaw Marzec; Wladyslaw Zangowski
Original assignee: Pkp Zaklad Maszyn Torowych
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1996-03-29
Also published as: PL296154A1

Abstract

1. Urządzenie do prostowania stref złącz czołowych kształtowników liniowych, zwłaszcza szyn długich dla kolejowego toru bezstykowego, zawierające zespół gnący wyposażony w dwa gniazda podporowe ustalone w odstępie wyznaczającym wzdłuż kształtownika sektor prostowania, oraz w tłokowe, hydrauliczne siłowniki gnące, zamocowane w płaszczyźnie środkowej sektora prostowania, skierowane w stronę kształtownika osadzonymi na końcu tłoczyskstemplami, ponad to posiadające układ sterowaniazawierający zespół pomiarowy wyposażony w elektryczne czujniki przemieszczeń liniowych stanowiące czujniki prostoliniowości kształtownika, elektroniczny zespół przetwarzania danych do którego na wejścia doprowadzone są sygnały z czujników a którego sygnały wyjściowe sterują zespołemzasilania i sterowania hydraulicznego zespołu gnącego, znamienne tym, że zespół pomiarowy (A) posiada na długości sektora prostowania (L) cztery czujniki prostoliniowości (16), ustalone w belce pomiarowej (13) tak, ze ich usytuowanie jest paramisymetrycznewzględempłaszczyznyśrodkowej (0-0), przy czym belka pomiarowa (13) zamocowanajest w mechanizmie odsuwania (14), zapewniającym równoległe przemieszczaniejej względem kształtownika (5) a położenie pomiaru - najbliższe kształtownika (5) - ustalone jest regulowanymi zderzakami (15), ponad to wyposażonyjest w czujnik ugięcia (17) kształtownika (5), usytuowany blisko płaszczyzny środkowej (0-0) oraz połączony z siłownikiem dosuwającym (18)1. Device for straightening the areas of butt joints of sections linear rails, especially long rails for contactless railway track, containing the bending unit equipped with two support seats fixed in a distance delimiting the straightening sector along the profile, and w reciprocating hydraulic bending cylinders, fixed in the middle plane of the straightening sector, directed towards the profile embedded on the end of the piston rods with stamps, moreover having a control system containing measuring unit equipped with electric linear displacement sensors section straightness sensors, electronic unit data processing to which signals from sensors and whose output signals control the power and control unit a hydraulic bending unit, characterized in that a measuring unit (A) has four straightness sensors along the length of the straightening sector (L) (16) fixed in the measuring beam (13) such that their location is paramisymmetric with respect to the center plane (0-0), with the beam the gauge (13) is secured to an offset mechanism (14) that ensures its parallel displacement in relation to the section (5) and position measurement - closest to the section (5) - determined by the adjustable ones buffers (15), moreover, it is equipped with a deflection sensor (17) of the section (5), located close to the median plane (0-0) and connected to the thrust cylinder (18)

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do automatycznego prostowania metalowego elemetnu o dużej długości, wykonanego przez czołowe zgrzewanie lub spawanie poszczególnych odcinków kształtownika. Rozwiązanie przeznaczone jest szczególnie dla produkcji tak zwanych szyn długich - o długości nawet do 400m - wykonanych na etapie przygotowania operacji układania lub wymiany kolejowego toru bezstykowego. Szyny długie dostarczane są specjalnym pociągiem z zakładu na miejscu robót torowych.The subject of the invention is a device for automatic straightening of a metal element of large length, made by butt welding or welding of individual sections of a section. The solution is intended especially for the production of the so-called long rails - up to 400m long - made at the stage of preparation of the operation of laying or replacing the contactless railway track. The long rails are delivered by a special train from the plant on the track.

W technice występują niekiedy warunki w których bardzo długi element liniowy cechować się musi dokładną prostoliniowością. Szczególnym przykładem takich warunków są wymagania jakie spełniać musi szyna bezstykowego toru kolejowego. Bezpieczeństwo przy bardzo dużych szybkościach jazdy i komfort podróży narzuca prostoliniowość szyny - w tym oczywiście stref jej złączy - przy której strzałka nierówności na długości 1m jest mniejsza od 0,2 do 0,3 mm. PrzyIn technology, there are sometimes conditions in which a very long line element must have exact straightness. A special example of such conditions are the requirements to be met by the rail of a contactless railway track. Safety at very high speeds and travel comfort are dictated by the straightness of the rail - including, of course, the zones of its joints - at which the unevenness arrow on a length of 1 m is smaller than 0.2 to 0.3 mm. At

168 714 wykonywaniu złącz spawanych lub zgrzewanych powstają błędy prostoliniowości, wynikające z ustalenia łączonych elementów oraz głównie z naprężeń cieplnych.168 714 when welded or welded joints are made, straightness errors arise, resulting from the fixing of the joined elements and mainly from thermal stresses.

Znane urządzenia do prostowania kształtowników liniowych posiadają zespół gnący, złożony z dwóch gniazd podporowych kształtownika oraz hydraulicznych siłowników gnących -usytuowanych w płaszczyźnie środkowej między gniazdami. Gniazda podporowe ustalone są wzdłuż kształtownika w odstępie wyznaczającym sektor prostowania. Cztery siłowniki gnące zamocowane są w nieruchomym korpusie parami przeciwsobnie, według dwóch prostopadłych osi, skierowane w stronę kształtownika osadzonymi na końcach tłoczysk stemplami. Automatyczną pracę urządzenia zapewnia układ sterowania zawierający : zespół pomiarowy odrębny dla każdego kierunku prostowania, elektroniczny zespół przetwarzania danych oraz hydrauliczny zespół zasilania i sterowania siłownikami. Zespół pomiarowy posiada trzy stykające się z kształtownikiem elektryczne czujniki prostoliniowości, zamocowane bezpośrednio przy gniazdach podporowych i siłowniku gnącym. Sygnały czujników przekazywane są do elektronicznego zespołu przetwarzania danych, gdzie obliczona zostaje strzałka nierówności i porównana z wartością dopuszczalną. W sytuacji przekroczenia tolerancji nieprostoliniowości liczona jest strzałka przegięcia, niezbędna dla plastycznego odkształcenia zapewniającego wyprostowanie kształtownika. W obliczeniach strzałki przegięcia program komputerowy uwzględnia wprowadzone dla danego kształtownika tabelaryczne parametry wytrzymałościowe. Sygnał wyjściowy doprowadzony jest do hydraulicznego zespołu zasilania i sterowania uruchamiając pracę wybranego siłownika gnącego. Przesterowanie zwrotne następuje po osiągnięciu obliczonej strzałki przegięcia.Known devices for straightening linear sections have a bending unit composed of two section support seats and hydraulic bending cylinders - positioned in the middle plane between the seats. The support seats are located along the profile with a distance defining the straightening sector. Four bending cylinders are mounted in the stationary body in pairs in opposition, according to two perpendicular axes, directed towards the section with punches mounted at the ends of the piston rods. The automatic operation of the device is ensured by a control system that includes: a separate measuring unit for each straightening direction, an electronic data processing unit and a hydraulic power supply and control unit for the actuators. The measuring assembly has three electric straightness sensors touching the section, fixed directly at the support seats and the bending cylinder. The sensor signals are transmitted to the electronic data processing unit, where the roughness arrow is calculated and compared with the limit value. When the tolerance of non-straightness is exceeded, the inflection arrow is calculated, necessary for the plastic deformation ensuring the straightening of the section. In the calculation of the inflection arrow, the computer program takes into account the tabular strength parameters introduced for a given section. The output signal is led to the hydraulic power supply and control unit, starting the operation of the selected bending cylinder. Feedback override occurs when the calculated inflection arrow is reached.

Opisane powyżej rozwiązanie usprawnia urządzenie przestawione niemieckim opisem zgłoszenia wynalazku nr 3 927 465. Wprowadzenie czwartego i ewentualnie dalszych czujników, usytuowanych poza sektorem prostowania w kierunku przesuwania kształtownika, pozwala ocenić i skorygować nieliniowość na odcinku większym niż wyznaczony między gniazdami podporowymi.The solution described above improves the device presented in the German patent application No. 3,927,465. The introduction of the fourth and possibly further sensors, located outside the straightening sector in the direction of the section shift, makes it possible to assess and correct the non-linearity over a distance greater than that determined between the support seats.

Przedstawione urządzenia przeznaczone są do kontroli i prostowania jednolitych kształtowników liniowych na całej ich długości, zabiegami prowadzonymi kolejno dla przylegających odcinków wyznaczonych sektorem prostowania. Nie nadają się one do prostowania kształtownika którego długość tworzy kilka odcinków połączonych trwale złączem czołowym. Strefa złącza czołowego ma charakter załamania, na powierzchniach pomiaru występuje nierówność lica spoiny lub zgrzeiny. Różne wskaźniki wytrzymałościowe materiału jednorodnego i złącza oraz rozrzut wskaźników dla poszczególnych złącz powodują, że zabieg prostowania danego sektora wymaga wielokrotnego gięcia.The presented devices are intended for the control and straightening of uniform linear sections along their entire length, with sequential operations for adjacent sections designated by the straightening sector. They are not suitable for straightening a section whose length is made up of several sections permanently connected with a butt joint. The butt joint zone has the character of a kink, there is an unevenness of the weld face or a weld on the measurement surfaces. Due to the different strength indexes of the homogeneous material and the joint, as well as the dispersion of the indexes for individual joints, the straightening of a given sector requires multiple bending.

Istota urządzenia według wynalazku polega na zastosowaniu na długości sektora prostowania czterech czujników prostoliniowości, ustalonych w belce pomiarowej tak, że ich usytuowanie jest parami symetryczne względem płaszczyzny środkowej sektora prostowania. Belka pomiarowa zamocowana jest w mechaniźmie odsuwania, zapewniającym równoległe przemieszczanie jej względem kształtownika. Położenie pomiaru, najbliższe kształtownika, ustalone jest regulowanymi zderzakami. Zespół pomiarowy wyposażony jest ponad to w czujnik ugięcia kształtownika usytuowany blisko płaszczyzny środkowej oraz połączony z siłownikiem dosuwającym.The essence of the device according to the invention consists in the application, along the length of the straightening sector, of four straightness sensors, fixed in the measuring beam, so that their positioning is symmetrical in pairs with respect to the middle plane of the straightening sector. The measuring beam is mounted on an offset mechanism that ensures that it is moved parallel to the section. The measurement position closest to the section is fixed with adjustable stops. The measuring unit is also equipped with a section deflection sensor located close to the median plane and connected to the feeding cylinder.

Rozwiązanie takie realizuje makrogeometryczne założenie, że kształtownik w sektorze prostowania stanowi dwie proste, nachylone do siebie pod pewnym kątem. Kąt ten, a w wyniku i strzałkę nierówności, jednoznacznie określają wskazania czterech czujników zamocowanych na wspólnej bazie pomiarowej czujników wyznaczających parami położenie każdej prostej. Geometria zespołu pomiarowego daje praktyczną niezależność pomiaru strzałki nierówności od dokładności równoległego położenia kształtownika belki pomiarowej - konstrukcja gniazd podporowych jest bardzo prosta.This solution implements the macrogeometric assumption that the section in the straightening sector is two straight lines, inclined to each other at an angle. This angle, and as a result the unevenness arrow, unequivocally define the indications of four sensors mounted on a common measurement base of sensors that determine the position of each straight line in pairs. The geometry of the measuring unit gives practical independence to the measurement of the unevenness arrow from the accuracy of the parallel position of the measuring beam section - the construction of the support sockets is very simple.

Rozwinięciem wynalazku jest wprowadzenie czujnika ciśnienia w hydrauliczny przewód zasilający przestrzenie tłokowe siłowników gnących. Sprzężenie sygnałów ugięcia kształtownika oraz wywołującej go siły - ustalanej z wartości ciśnienia oleju - pozwala przy wykorzystaniu elektronicznej techniki obliczeniowej na ustalenie rzeczywistych wskaźników wytrzymałości materiału, już podczas fazy sprężystego odkształcania kształtownika. Obliczona na tej podstawieA further development of the invention is the introduction of a pressure sensor into the hydraulic conduit supplying the piston spaces of the bending cylinders. Coupling the deflection signals of the section and the force causing it - determined from the oil pressure value - allows, using electronic computational techniques, to determine the actual material strength indices, already during the section's elastic deformation phase. Calculated on this basis

168 714 wymagana strzałka przegięcia realizowana jest w dalszej fazie plastycznego odkształcania, tego samego przebiegu gięcia. Ogranicza to do minimum ilości przegięć dla wyprostowania danego sektora.The required inflection arrow is realized in a later phase of plastic deformation in the same bending process. This reduces the number of flexures to straighten a given sector to a minimum.

Dalsze rozwinięcia wynalazku dotyczą układu konstrukcyjnego urządzenia. Gniazda podporowe zamocowane są na ramie nośnej wewnątrz której znajduje się rama gnąca łożyskowana obrotowo na czopach tulejowych. Czopy tulejowe połączone są sztywno z korpusami gniazd podporowych, przez których poosiowe otwory przeprowadzony jest wzdłużnie kształtownik. W ramie gnącej zamocowane są dwa przeciwsobne siłowniki gnące oraz belka pomiarowa. Kątowe położenie ramy gnącej względem ramy nośnej określa mechanizm wychylający. W rozwiązaniu takim wszystkie siły prostowania zamykają się w ramie gnącej. Jednoosiowy zespół gnący jest konstrukcyjnie prostszy, a jeden -obsługujący oba założone kierunki prostowania - zespół pomiarowy zapewnia jednorodność uzyskanych wyników. Układ umożliwia prostowanie kształtowników według dowolnych kierunków gięcia.Further developments of the invention concern the structural arrangement of the device. The support seats are mounted on the support frame, inside which there is a bending frame, rotatably bearing on sleeve pins. Sleeve pins are rigidly connected with the bodies of the supporting seats, through which the axial openings are led lengthwise. Two push-pull bending cylinders and a measuring beam are mounted in the bending frame. The angular position of the bending frame in relation to the support frame is determined by the tilting mechanism. In such a solution, all straightening forces are locked in the bending frame. The uniaxial bending unit is structurally simpler, and one - supporting both assumed straightening directions - the measuring unit ensures uniformity of the obtained results. The system enables straightening of sections according to any bending directions.

Kolejnym usprawnieniem wynalazku jest osadzenie ramy nośnej -za pośrednictwem elementów zawieszenia sprężystego - na szynowym podwoziu kołowym. Kierunek jazdy podwozia kołowego jest zgodnym z osią kształtownika. Sprężyste podparcie ramy nośnej stanowi, że zespół gnący centrowany jest na kształtowniku - co jest istotne w warunkach znacznej długości kształtownika ustalanego jednocześnie w innych urządzeniach linii. Przejezdność urządzenia pozwala na łatwe pozycjonowanie złącza w płaszczyźnie środkowej, przy różniących się długościach segmentów tworzących wymaganą długość całkowitą kształtownika.Another improvement of the invention is the mounting of the carrying frame - via the elastic suspension elements - on the wheeled rail chassis. The driving direction of the wheeled chassis is consistent with the axis of the section. The resilient support of the support frame ensures that the bending unit is centered on the section - which is important in the conditions of a considerable length of the section simultaneously fixed in other line devices. The passability of the device allows for easy positioning of the joint in the middle plane, with different lengths of segments forming the required total length of the section.

Pełne zrozumienie wynalazku umożliwi poznanie przykładowego rozwiązania urządzenia przeznaczonego do prostowania złącz szyn kolejowych, pokazanego na rysunku. Poszczególne figury na rysunku przedstawiają: fig. 1 - widok z boku urządzenia, fig. 2 - widok czołowy, fig. 3 - zespół pomiarowy w ujęciu schematycznym, fig. 4 - widok z góry belki pomiarowej, fig. 5 - przekrój wzdłużny gniazda podporowego a fig. 6 - jego widok czołowy.The full understanding of the invention will allow to get to know an exemplary solution of the device intended for straightening railway rail joints, shown in the drawing. The individual figures in the drawing show: Fig. 1 - side view of the device, Fig. 2 - front view, Fig. 3 - a measuring assembly in a schematic view, Fig. 4 - top view of the measuring beam, Fig. 5 - longitudinal section of the supporting seat and Fig. 6 is a front view thereof.

Na szynowym podwoziu kołowym 1 urządzenia posadowiona jest poziomo rama nośna 2, ustalona w czterech narożnych punktach za pośrednictwem elementów zawieszenia sprężystego 3. W osi symetrii ramy nośnej 2 - usytuowanej w pionowej nad osią toni podwozia kołowego 1, znajdują się gniazda podporowe 4, zamocowane na przeciwległych bokach ramy nośnej 2. Gniazda podporowe 4 mają konstrukcję o charakterze tulejowym, spełniają funkcje prowadząco-podpierające dla przewleczonego przez ich otwór kształtownika 5 - którym jest kolejowa szyna, zgrzana na długości z kilku odcinków. Odległość między gniazdami podporowymi 4 stanowi sektor prostowania L. Przed gniazdami podporowymi 4, na zewnątrz ramy nośnej 2, znajdują się rolki 6, łożyskowane we wspornikach sztywno połączonych z ramą nośną 2. Po rolkach 6 przetaczany jest kształtownik 5, a ściślej stopka szyny. W otworze gniazd podporowych 4 znajdują się wkładki osiujące 7, których wewnętrzne powierzchnie wyznaczają przestrzeń o przekroju poprzecznym odpowiadającym przekrojowi szyny. Na powierzchniach wewnętrznych wkładek osiujących 7, zgodnie z kierunkiem osi gniazda podporowego 4, osadzone są sworznie 8 - stanowiące rzeczywiste podpory szyny przy prostowaniu, wykonane z materiału o wysokich własnościach trybologicznych. Poziom dolny gniazda podporowego 4, wyznaczony sworzniami 8 podpierającymi stopkę szyny, odpowiada poziomowi przetaczania rolek. 6. Korpusy gniazd podporowych 4 posiadają czopy tulejowe 9, skierowane do wnętrza ramy nośnej 2 a usytuowane współosiowo z osią obojętną kształtownika 5. Na czopach tulejowych 9 łożyskowana jest rama gnąca 10, ukształtowana symetrycznie względem poziomej osi obrotu oraz osi do niej prostopadłej, pokrywającej się z pionową płaszczyzną środkową 0-0 sektora prostowania L. W poziomych ramionach ramy gnącej 10 zamocowane są dwa tłokowe, hydrauliczne siłowniki gnące 11, skierowane przeciwsobnie w stronę osi kształtownika 5. Na końcu tłoczysk siłowników gnących 11 osadzone są stemple, oddziaływujące na główkę szyny. Rama gnąca 10 pozycjonowana jest w wybranym pionowym lub poziomym położeniu przy użyciu mechanizmu wychylającego 12, który w tym urządzeniu stanowi siłownik hydrauliczny zamocowany przegubowo do ramy nośnej 2.The supporting frame 2 is horizontally mounted on the rail wheel chassis 1 of the device, fixed at four corner points by means of the elastic suspension elements 3. In the symmetry axis of the supporting frame 2 - located vertically above the depth axis of the wheel chassis 1, there are support sockets 4, fixed on opposite sides of the support frame 2. The support seats 4 have a sleeve-like structure, they fulfill the guiding and supporting functions for the section 5 threaded through their opening - which is a railway rail, welded along its length from several sections. The distance between the support seats 4 is the straightening sector L. In front of the support seats 4, outside the support frame 2, there are rollers 6, bearing in supports rigidly connected to the support frame 2. The profile 5 is rolled over the rollers 6, more precisely the rail foot. In the opening of the supporting seats 4 there are alignment inserts 7, the internal surfaces of which define a space with a cross-section corresponding to that of the rail. On the internal surfaces of the alignment inserts 7, in the direction of the axis of the support seat 4, there are bolts 8 - constituting the actual supports of the rail during straightening, made of a material with high tribological properties. The lower level of the supporting seat 4, defined by the bolts 8 supporting the rail foot, corresponds to the rolling level of the rollers. 6. The bodies of the supporting seats 4 have bushing pins 9 directed towards the inside of the support frame 2 and coaxial with the neutral axis of the section 5. The bending frame 10 is mounted on the bushing pins 9, shaped symmetrically with respect to the horizontal axis of rotation and the axis perpendicular to it, coinciding with it. with a vertical middle plane 0-0 of the straightening sector L. Two piston hydraulic bending cylinders 11 are mounted in the horizontal arms of the bending frame 10, directed against the axis of the section 5, directed against the axis of the section 5. At the end of the piston rods of the bending cylinders 11, punches are mounted, acting on the rail head. The bending frame 10 is positioned in a selected vertical or horizontal position by means of a tilting mechanism 12, which in this device is a hydraulic cylinder articulated to the support frame 2.

Automatyczną pracę urządzenia zapewnia układ sterowania, pokazany schematycznie na fig. 3. W skład układu wchodzą: zespół pomiarowy A, elektroniczny zespół przetwarzania danych B oraz zespół zasilania i sterowania hydraulicznego C. Zespół pomiarowy A posiadaThe automatic operation of the device is ensured by the control system, shown schematically in Fig. 3. The system includes: measuring unit A, electronic data processing unit B and hydraulic power supply and control unit C. The measuring unit A has

168 714 belkę pomiarową 13, o długości nieco mniejszej od sektora prostowania L, usytuowaną w płaszczyźnie ramy gnącej 10, równolegle i po jednej stronie osi kształtownika 5. W części środkowej belka pomiarowa 13 ma kształt pierścienia obejmującego siłownik gnący 11. Belka pomiarowa 13 zamocowana jest w mechanizmie odsuwania 14, zapewniającym równoległe przemieszczanie jej względem kształtownika 5.168 714 measuring beam 13, slightly shorter than the straightening sector L, situated in the plane of the bending frame 10, parallel and on one side of the section axis 5. In the middle part, the measuring beam 13 has the shape of a ring embracing the bending cylinder 11. The measuring beam 13 is mounted in the sliding mechanism 14, ensuring its parallel displacement with respect to the section 5.

W opisywanym urządzeniu mechanizm odsuwania 14 wykonany jest jako zespół dwóch siłowników hydraulicznych z przelotowymi tłoczyskami, ustalonych korpusem w ramie gnącejIn the described device, the shifting mechanism 14 is made as a set of two hydraulic cylinders with through piston rods, fixed with a body in the bending frame

10, a zamocowanych tłoczyskami na końcach belki pomiarowej 13. Położenie pomiaru najbliższe kształtownika 5 - ustalone jest regulowanymi zderzakami 15, w postaci tulei zamocowanych nakrętkami w wybranym położeniu na górnych, przelotowych końcach tłoczysk.10, and fixed with piston rods at the ends of the measuring beam 13. The measurement position closest to the section 5 - is determined by adjustable stops 15 in the form of sleeves fixed with nuts in a selected position on the upper, through ends of the piston rods.

W położeniu pomiaru zderzaki 15 opierają się o korpusy siłowników. Sprzężenie kinematyczne siłowników dokonane jest przez odpowiednie połączenie ich przestrzeni tłokowych, - na drodze hydraulicznej. Na belce pomiarowej 13 zamocowane są cztery czujniki prostoliniowości 16, usytuowane parami symetrycznie względem płaszczyzny środkowej 0-0, typu indukcyjnych czujników przemieszczeń liniowych. Ponad to w belce pomiarowej 13, - w położeniu możliwie najbliżej osi siłownika gnącego 11 - ustalony jest siłownik dosuwający 18, na którego tłoczysku zamocowany jest czujnik ugięcia 17. W skład zespołu pomiarowego A wchodzi także czujnik ciśnienia 19, zabudowany na przewodzie zasilającym przestrzenie tłokowe siłowników gnącychIn the measuring position, the stops 15 abut against the cylinder bodies. The kinematic coupling of the actuators is achieved by appropriate connection of their piston spaces, - by hydraulic means. Mounted on the measurement beam 13 are four straightness sensors 16, disposed in pairs symmetrically with respect to the center plane 0-0, of the type of inductive linear displacement sensors. Moreover, in the measuring beam 13, - in a position as close as possible to the axis of the bending cylinder 11 - there is an infeed cylinder 18, on the piston rod of which a deflection sensor 17 is mounted. The measuring unit A also includes a pressure sensor 19, installed on the conduit supplying the piston spaces of the cylinders rotting

11. Sygnały S1, S2, S3, S4 czujników prostoliniowości 16, sygnał S5 czujnika ugięcia 17 i sygnał S6 czujnika ciśnienia 19 - po przetworzeniu w nieuwidocznionych na schemacie miernikach przekazywane są na wejścia elektronicznego zespołu przetwarzania danych B. Zespół ten stanowi mikrokomputer wyposażony w kartę przetwornika A/C. Wyniki działań logicznych, przeprowadzonych według odpowiedniego algorytmu, sformułowane są na wyjściach sygnałami sterującymi dla zespołu zasilania i sterowania hydraulicznego C. Zespół ten posiada dwupompową, hydrauliczną stację zasilającą oraz układ elementów hydrauliki siłowej - głównie sterowanych zaworów rozdzielających. Dwupompowa stacja zasilająca zapewnia wysoką efektywność pracy urządzenia, ruchy jałowe dobiegu i odsuwania siłowników gnących 11 oraz przemieszczenia pozostałych siłowników - realizowane są z gałęzi pompy o dużej wydajności i niskim ciśnieniu, a robocze przemieszczenie siłowników gnących 11 odpowiadające fazie prostowania kształtownika 5 - z gałęzi drugiej pompy o wysokim ciśnieniu i małej wydajności.11. Signals S1, S2, S3, S4 of the straightness sensors 16, the signal S5 of the deflection sensor 17 and the signal S6 of the pressure sensor 19 - after processing in meters not shown in the diagram, are transferred to the inputs of the electronic data processing unit B. This unit is a microcomputer equipped with a card A / C converter. The results of logical operations, carried out according to an appropriate algorithm, are formulated at the outputs with control signals for the C power supply and control unit. The unit has a two-pump, hydraulic supply station and a power hydraulics system - mainly controlled spool valves. The two-pump supply station ensures high efficiency of the device, idle movements of the overrun and retraction of the bending cylinders 11 and the displacement of the remaining cylinders - they are made from the high-efficiency and low pressure pump branches, and the working displacement of the bending cylinders 11 corresponding to the straightening phase of the section 5 - from the second pump branch with high pressure and low capacity.

Położenie pracy wymaga usytuowania złącza w płaszczyźnie środkowej 0-0. W tym celu szynowe podwozie kołowe 1 wyposażone jest w nieuwidoczniony na rysunku hydrauliczny napęd jazdy, sterowany ręcznie lub automatycznie z centralnego układu sterowania linią produkcji szyn długich.The working position requires the joint to be located in the 0-0 median plane. For this purpose, the rail wheel chassis 1 is equipped with a hydraulic travel drive (not shown in the drawing), controlled manually or automatically from the central control system of the long rails production line.

Po wprowadzeniu złącza do urządzenia, przy pionowo położonej ramie gnącej 10, program komputera inicjuje dosunięcie belki pomiarowej 13. Na podstawie uzyskanych, zdigitalizowanych sygnałów S1, S2, S3, S4, obliczona zostaje strzałka nierówności f złącza. Jeżeli jej wielkość przekracza strzałkę dopuszczalną fd>p to program realizuje zabieg prostowania. Po wycofaniu belki pomiarowej 13, następuje przesterowanie siłownika dosuwającego 18 i wprowadzenie w zakres styczności pomiarowej czujnik ugięcia 17. Rozpoczyna pracę siłownik gnący 11, wybrany według znaku strzałki nierówności f. W fazie sprężystego odkształcenia złącza, komputerowe skorelowanie sygnałów czujnika ugięcia 17 oraz czujnika ciśnienia 19 pozwala na ustalenie modułu sprężystości E złącza oraz na tej podstawie obliczenie strzałki przegięcia fp, wymaganej dla wyprostowania złącza. Następuje faza odkształceń plastycznych, sygnał S5 informujący o osiągnięciu obliczonej strzałki przegięcia fp powoduje przesterowanie siłownika gnącego 11. Kolejną czynnością programową jest wycofanie siłownikiem 18 czujnika ugięcia 17, dosunięcie belki pomiarowej 13 i komputerowa kontrolna uzyskanej prostoliniowości. Zabieg prostowanie jest - ewentualnie - powtarzany do chwili spełnienia warunku by strzałka nierówności złącza była mniejsza od dopuszczalnej. Spełnienie tego warunku uruchamia sygnał przesterowujący mechanizm wychylania 12, w celu obrotu ramy gnącej 10 do położenia poziomego. Opisany powyżej proces prostowania powtarzany jest identycznie dlatego kierunku. Program komputerowy prostowania zapewnia również kontrolę kierunku strzałek nierówności w kolejnych złączach szyny długiej. W sytuacji gdy na kolejnych złączach występuje strzałkaAfter inserting the connector into the device, with the bending frame 10 placed vertically, the computer program initiates the approach of the measuring beam 13. On the basis of the obtained digitized signals S1, S2, S3, S4, the roughness arrow f of the connector is calculated. If its size exceeds the allowable arrow fd> p, the program carries out the straightening procedure. After withdrawing the measuring beam 13, the feeding cylinder 18 is overridden and the deflection sensor 17 is introduced into the measuring contact range. The bending cylinder 11 starts operation, selected according to the sign of the inequality arrow f. In the phase of elastic deformation of the joint, the computer correlation of the signals from the deflection sensor 17 and the pressure sensor 19 allows to determine the modulus of elasticity E of the joint and on this basis to calculate the inflection arrow fp required for straightening the joint. The plastic deformation phase follows, the signal S5 informing about the achievement of the calculated inflection arrow fp causes the bending cylinder 11 to overload. The next program operation is to withdraw the deflection sensor 17 with the actuator 18, move the measuring beam 13 and computer control the obtained straightness. The straightening procedure is - possibly - repeated until the condition that the arrow of unevenness of the joint is smaller than the allowable one is met. The fulfillment of this condition triggers a signal to override the tilting mechanism 12 in order to rotate the bending frame 10 to a horizontal position. The straightening process described above is repeated in the same direction. The straightening computer program also controls the direction of the rough arrows in the successive joints of the long rail. When there is an arrow on the next connectors

168 714 nierówności tego samego znaku - program wprowadza korektę strzałki przegięcia, spełniając oczywiście nadrzędny warunek zmieszczenia się w tolerancji prostoliniowości złącza.168 714 inequalities of the same sign - the program introduces the correction of the inflection arrow, fulfilling of course the overriding condition of the joint straightness tolerance.

W ciągu technologicznym produkcji szyn długich urządzenie do prostowania złączy występuje za stanowiskiem wykonywania złącza a przed urządzeniem do szlifowania. Sygnał zakończenia zabiegu prostowania danego złącza przekazywany jest z elektronicznego zespołu przetwarzania danych B do układu sterowania linią, a ściślej do gałęzi koniunkcji blokad dla urządzenia do przesuwania szyny długiej.In the technological line of the production of long rails, the device for straightening joints is placed after the joint making station and before the grinding device. The signal of completing the straightening procedure of a given joint is transmitted from the electronic data processing unit B to the line control system, and more specifically to the interlock conjunction branch for the long rail moving device.

IWIW

ur born S, S, ' s; 's; S3 S3

fig 4fig 4

168 714168 714

fig6fig6

168 714168 714

Ο| fig 1Ο | fig 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 1.50

Claims

Patent claims

1. Device for straightening the zones of front joints of linear sections, in particular long rails for a non-contact railway track, comprising a bending unit equipped with two support seats spaced along the section of the straightening sector, and piston hydraulic bending cylinders fixed in the middle plane of the straightening sector directed towards the section with punches mounted at the end of the piston rods, moreover having a control system including a measuring unit equipped with electric linear displacement sensors constituting sensors of the straightness of the section, an electronic data processing unit to which signals from sensors are fed to the inputs and whose output signals control the power unit and hydraulic control of the bending unit, characterized in that the measuring unit (A) has, along the length of the straightening sector (L), four straightness sensors (16), fixed in the measuring beam (13), so that their location e is symmetrical in pairs with respect to the central plane (0-0), and the measuring beam (13) is mounted in the sliding mechanism (14), which ensures its parallel displacement in relation to the section (5), and the measurement position - closest to the section (5) - is determined with adjustable buffers (15), moreover, it is equipped with a deflection sensor (17) of the section (5), located close to the middle plane (0-0) and connected with the feeding cylinder (18).

2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that a pressure sensor (19) is installed on the hydraulic line supplying the piston spaces of the bending cylinders (11).

3. The device according to claim 1, characterized in that the support seats (4) are mounted on the support frame (2), inside which there is a bending frame (10), rotatably mounted on bushing pins (9), rigidly connected to the bodies of the support seats (4) and through which axial openings the section (5) is guided longitudinally, moreover, in the bending frame (10), two opposing bending cylinders (11) and a measuring bar (13) are mounted in one plane, and the angular position of the bending frame (10) in relation to the support frame (2) ) determines the tilting mechanism (12).

4. The device according to claim 3. The method according to claim 3, characterized in that the supporting frame (2) is mounted by means of elastic suspension elements (3) on a wheeled rail chassis (1), with the direction of travel coinciding with the axis of the profile (5).