Планетарный механизм вращения шпинделей фрезерного станка для обработки подпятникового места надрессорной балки
Полезная модель относится к области механической обработки восстановленных наплавкой изнашивающихся деталей трения подвижного состава железнодорожного транспорта в условиях ремонтного производства. Область применения - ремонтные предприятия и депо железнодорожного транспорта.
Планетарный механизм вращения шпинделей фрезерного станка для обработки подпятникового места надрессорной балки состоит из металлического корпуса, вмонтированной в него металлической крышки, выполняющей роль планетарного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, кольца для фиксации шпинделей в горизонтальном положении, вала-шестерни, червячной и цилиндрической зубчатых передач и электродвигателя. Конструкция механизма позволяет произвести плавную обработку подпятникового места надрессорной балки комплектом вращающихся инструментов, состоящим из двух специальных цилиндрических фрез, закрепляемых на шпинделях станка. Составные части механизма легко и компактно помещаются в металлическом корпусе. Частота вращения планетарного зубчатого колеса обеспечивается геометрическими параметрами цилиндрической и червячной передач и частотой вращения вала электродвигателя и может варьироваться в широких пределах.
Применение планетарного механизма вращения шпинделей приводит к сокращению времени обработки подпятникового места в 2-2,5 раза и уменьшению погрешности механической обработки за счет одновременной обработки всех наплавленных рабочих поверхностей двумя работающими фрезами за один установ.
Полезная модель относится к области механической обработки восстановленных наплавкой изнашивающихся деталей трения подвижного состава железнодорожного транспорта в условиях ремонтного производства. Область применения - ремонтные предприятия и депо железнодорожного транспорта.
Надрессорная балка служит для передачи нагрузки от кузова вагона на боковые рамы тележки. Нагрузка от кузова на надрессорную балку может передаваться центрально (от пятника кузова на подпятник) или через боковые опоры (скользуны). При передаче нагрузки через центральный узел «пятник-подпятник» пятник устанавливается в подпятнике и его поверхности контактируют с поверхностями подпятника, т.е. эти детали работают как пары трения, воспринимая и передавая нагрузки через контактирующие поверхности.
В условиях высоких динамических нагрузок и абразивной пылевой среды рабочие поверхности пары трения «пятник-подпятник» интенсивно изнашиваются. Особенно изнашиванию подвержены плоские опорные поверхности наружного бурта и внутреннего «зеркала» подпятникового места, внутренняя цилиндрическая поверхность наружного бурта, наружная цилиндрическая поверхность внутреннего бурта шкворневой горловины, плоская поверхность горловины и ее наружная фаска. Основным способом восстановления изношенных в результате эксплуатации поверхностей является ручная и автоматическая наплавка под флюсом, в среде защитных газов или автоматическая наплавка самозащитными порошковыми проволоками с последующей механической обработкой под ремонтные размеры. Механическая обработка в основном осуществляется при помощи набора металлорежущего инструмента, состоящего из фрезы для обработки плоских опорных поверхностей,
двух проходных резцов для обработки цилиндрических поверхностей и двух фасонных резцов для снятия фасок наружного и внутреннего буртов подпятникового места.
В настоящее время представилось целесообразным для обработки подпятникового места надрессорной балки использовать комплект инструментов, состоящий из двух специальных фрез, повторяющих форму подпятника и предназначенных для обработки наружного и внутреннего буртов соответственно. Сущность обработки такими инструментами заключается в том, что обе фрезы, работая одновременно, перемещаются вдоль окружности подпятникового места с заданной частотой вращения, обрабатывая его за один оборот. Для этой цели используются специальные фрезерные станки, имеющие два одновременно вращающихся шпинделя, которые перемещаются при помощи сложных и громоздких планетарных зубчатых передач и планетарно-зубчатых редукторов [1, 2]. Для перемещения вращающихся шпинделей станка вдоль окружности подпятникового места при необходимости обработки за один оборот предлагается специальная конструкция планетарного механизма вращения двух работающих шпинделей.
Конструкция планетарного механизма вращения шпинделей фрезерного станка состоит из металлического корпуса 1, металлической крышки 2, представляющей собой планетарное зубчатое колесо с внутренним зацеплением, фиксирующего шпиндели по длине в заданном положении кольца 3, вала-шестерни 4, червячной передачи 5, цилиндрической зубчатой передачи 6 и вспомогательного электродвигателя 7. Планетарный механизм позволяет на специальном фрезерном станке произвести обработку всего подпятникового места при помощи двух одновременно вращающихся специальных фрез за один оборот. Частоту вращения планетарного зубчатого колеса можно регулировать изменением геометрических параметров червячной и цилиндрической зубчатых передач.
Планетарный механизм работает следующим образом. Вал работающего вспомогательного электродвигателя 7, вращаясь, приводит в движение цилиндрическую зубчатую передачу 6. Ведомое колесо цилиндрической зубчатой передачи вращает червяк сопряженной
червячной передачи 5, приводящий в движение червячное колесо. Червячное колесо жестко соединено с валом-шестерней 4, поэтому, получив вращение от червяка, передает его на вал-шестерню. Затем вал-шестерня входит в зацепление с металлической наружной крышкой 2 стального корпуса 1, являющейся одновременно планетарным зубчатым колесом с внутренним зацеплением, вращая ее. Проходящие через металлическую крышку два вала вращаются вместе с крышкой, постепенно перемещаясь вдоль окружности подпятникового места. Фиксирующее кольцо 3 поддерживает валы в заданной плоскости. Оба шпинделя вращаются независимо от металлической крышки с одинаковой частотой вращения. После того, как металлическая крышка совершает полный оборот вдоль окружности подпятникового места, обработка на данной глубине резания завершается и задается новая глубина резания для инструмента. Механическая обработка при помощи планетарного механизма вращения шпинделей позволяет сократить время обработки подпятникового места надрессорной балки в 2-2,5 раза, а главное, - уменьшить погрешность механической обработки за счет одновременной плавной обработки всех наплавленных поверхностей комплектом вращающихся инструментов с использованием постоянных установочных баз и применения в качестве установочных баз обработанных наклонных плоскостей.
Список литературных источников:
1. Зубчатые и червячные передачи. Некоторые вопросы кинематики, динамики, расчета и производства. Под ред. д-ра техн. наук Н.И.Колчина. Л., «Машиностроение» (Ленинрад. отд-ние), 1974, 352 с.
2. Зубчатые передачи: Справочник /Е.Г.Гинзбург, Н.Ф.Голованов, Н.Б.Фирун, Н.Т.Халебский; Под общ. ред. Е.Г.Гинзбурга. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленинград, отд-ние, 1980. - 416 с., ил.
Планетарный механизм вращения шпинделей фрезерного станка для обработки подпятникового места надрессорной балки, состоящий из металлического корпуса, вмонтированной в него металлической крышки, выполняющей роль планетарного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, кольца для фиксации шпинделей, вала-шестерни, червячной и цилиндрической зубчатых передач и электродвигателя, отличающийся тем, что для одновременного перемещения двух вращающихся шпинделей в вертикальной плоскости с необходимой скоростью установленная в стальной корпус металлическая крышка, через которую проходят оба вала, выполняет роль планетарного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, вращение которого осуществляется через вал-шестерню от вспомогательного электродвигателя при помощи цилиндрической и червячной зубчатых передач, металлическая крышка и кольцо, фиксирующие шпиндели по всей длине в заданном положении, свободно вращаются в металлическом корпусе при перемещении шпинделей, частота вращения планетарного зубчатого колеса обеспечивается параметрами цилиндрической и червячной зубчатых передач, а также частотой вращения вала электродвигателя.
