Оборудование для контактной стыковой сварки рельсов
В настоящее время на рельсосварочных предприятиях ООО «РСП-М» производится сварка рельсов как в стационарных условиях с использованием контактных стыковых машин специальной конструкции, так и в пути передвижными рельсосварочными машинами (ПРСМ) [3].
Для сварки и ремонта рельсов в пути используются путевые рельсосварочные самоходные машины (ПРСМ) и комплекс сварочный мобильный КСМ-005 на базе автомобиля «Маз». На сегодняшний день используются машины ПРСМ-3,4,5,6. Машины ПРСМ предназначены для контактной сварки рельсов пульсирующим оплавлением в «полевых» условиях на фронтах ремонта пути. Сварка может производиться как в уложенных в путь рельсовых плетей, непосредственно по которому передвигаются машины, так и плетей, уложенных вдоль пути – внутри и снаружи колеи. Машины оборудованы современным сварочным оборудованием, а именно подвесными сварочными головками К-922, МСР-63.01, МСР 120.01 и др., а также путевыми установками индукционного нагрева УИН [24].
ПРСМ-6 – это самоходная тележечная путевая машина для контактной стыковой сварки пульсирующим оплавлением рельсов в длинномерные плети непосредственно в пути. Высокое качество сварных швов обеспечивается современными рельсосварочными головками, мощным прессом и наличием установки для индукционной термообработки стыков. Может работать как самостоятельная путевая машина, так и в составе путеукладочных комплексов. Эксплуатация осуществляется на открытом воздухе при температуре воздуха от −20 С до +40 С. Машины могут быть оборудованы любыми типами сварочных головок, таких как: К-900А-1, К922-1, МСР 80.01 [25]. Технические характеристики рельсосварочной машины приведены в таблице 3, внешний вид рисунок 10.
Таблица 3 - Технические характеристики ПРСМ 6 [25]
| Технические характеристики | Значение |
| Производительность при сварке стыков рельсов Р 65, стыков/ч | |
| Площадь поперечного сечения свариваемых рельсов, мм2 | 6400-12000 |
| Масса в снаряженном состоянии, т | |
| Колея, мм | 1520, 1435 |
| Максимальная скорость движения, км/ч на площадке своим ходом с прицепной нагрузкой 90 т | |
| Обслуживающий персонал, чел |
Рисунок 10 – Общий вид ПРСМ 6
Метод пульсирующего оплавления реализован на стационарных рельсосварочных машинах К-1000 и МСР 6301. Ширина зоны термического влияния при сварке методом пульсирующего оплавления составляет 13–15 мм, что в полтора раза меньше, чем при сварке методом непрерывного оплавления. Это уменьшает возможность возникновения дефекта. Большое распространение на рельсосварочных поездах сети ОАО «РЖД» получили стационарные рельсосварочные машины К-1000 производства Каховского завода сварочного оборудования (КЗЭСО). Это современные машины, оснащенные компьютерной системой контроля за параметрами сварки. В 1991 г. КЗЭСО оказался за пределами РФ, и возникла необходимость запуска линии по созданию новой прогрессивной стационарной рельсосварочной машины на территории РФ. На Псковском заводе тяжелого электросварочного оборудования были разработаны и реализованы стационарная рельсосварочная машина МСР - 6301 (рисунок 11) и подвесная рельсосварочная головка МСР 8001. Машина имеет точную систему контроля за параметрами сварки на базе персонального компьютера и систему собственного контроля за работой основных узлов и агрегатов, которая позволяет значительно ускорить поиск повреждений отдельных ее узлов, а соответственно и их ремонт. Система управления машиной построена на базе контроллера фирмы Сименс (SIEMENS) [3].
Рисунок 11 – Рельсосварочная машина типа МСР-6301
Машина работает в режиме пульсирующего оплавления, устойчивость процесса сварки достигается с помощью мощных сварочных трансформаторов. Машина производит центровку рельсов перед сваркой по оси рельсов и по высоте головки, выполняет сварку рельсов по заданной программе, съём горячего грата по всему контуру стыка рельсов после сварки.
[3, 26]. Технические характеристики приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Технические характеристики МСР-6301 [26]
| Показатель | Значение |
| Номинальное напряжение питающей трёхфазной сети переменного тока, В | |
| Частота тока питающей сети, Гц | |
| Мощность сварочных трансформаторов на номинальной ступени при ПВ=50%, кВА | |
| Число ступеней регулирования | |
| Пределы регулирования вторичного напряжения, В | 7,92-8,84 |
| Номинальное усилие осадки при давлении 15,7 МПа (157 кгс/см2), даН (кгс), не менее | |
| Номинальное усилие зажатия при давлении 18,8 МПа (188 кгс/см2), даН (кгс), не менее | |
| Ход подвижного корпуса, мм, не менее | |
| Ход прижимов, мм, не менее | |
| Наибольшая скорость осадки, мм/с, не менее | |
| Пределы регулирования скорости оплавления, мм/с | 0,2-5,0 |
| Наибольшая площадь поперечного сечения свариваемого изделия, мм2 | |
| Производительность кратковременная при сварке рельсов, сварок/ч, не менее | |
| Интервал вертикальной и горизонтальной корректировки, мм | ±10 |
| Расход охлаждающей воды при давлении 0,15 МПа (1,5 кгс/см2), л/мин |
Машина МСР-80.01 предназначена для контактной стыковой сварки непрерывным или пульсирующим оплавлением рельсов типов Р50 и Р65 в полевых условиях. Машина производит сварку рельсов по заданной программе, съём горячего грата по всему контуру стыка рельсов после сварки. Система управления машиной выполнена на базе промышленного контроллера. Система управления обеспечивает задание и контроль параметров процесса сварки с предоставлением оператору текущей информации о процессе сварки, хранение этой информации, с последующей выдачей паспорта каждого сварного стыка [26]. Технические характеристики МСР-80.01 приведены в таблице 5, общий вид – на рисунке 12.
Таблица 5 - Технические характеристики МСР-8001 [26]
| Показатель | Значение |
| Номинальное напряжение трёхфазной питающей сети переменного тока, В | |
| Номинальное напряжение дизельной электростанции, В | |
| Частота тока питающей сети, Гц | |
| Мощность сварочных трансформаторов на номинальной ступени при ПВ=50%, кВА | |
| Наибольший вторичный ток, кА | |
| Номинальный длительный вторичный ток, кА | 19,6 |
| Номинальное усилие осадки, даН | |
| Усилие зажатия, даН | |
| Ход подвижных корпусов, мм, не менее | |
| Наибольшая скорость осадки, мм/с, не менее | |
| Производительность при сварке рельсов Р65, сварок/ч, не менее | |
| Габаритные размеры, мм: устройство сварочное | 2 000 x 1 080 x 1 095 |
| станция гидропривода | 1 395 x 780 x 1 640 |
| шкаф с аппаратурой и станцией управления | 1 070 x 633 x 1 308 |
| Масса, кг |
Рисунок 12 - Машина для контактной стыковой сварки рельсов МСР-80.01
Подвесная машина МСР–120.01A предназначена для контактной стыковой сварки рельсов пульсирующим оплавлением с растяжением рельсовой плети из рельсов типов Р50 и Р65 в полевых условиях. Срезка горячего грата осуществляется накидным гратоснимателем. Машина предназначена для работы в составе путевых рельсосварочных машин на железнодорожном ходу (ПРСМ) и на комбинированном гидростатическом ходу (МСК-01). Система управления машиной выполнена на базе промышленного компьютера. Система управления обеспечивает задание и контроль параметров процесса сварки с предоставлением оператору текущей информации о процессе сварки, хранение этой информации, с поcледующей выдачей паспорта каждого сварного стыка [26]. Технические характеристики подвесной машины МСР–120.01A приведены в таблице 6, общий вид – на рисунке 13.
Рисунок 13 - Подвесная машина МСР–120.01A
Таблица 6 - Технические характеристики МСР–120.01A [26]
| Показатель | Значение | |
| Мощность сварочных трансформаторов на номинальной ступени при ПВ=50%, кВА, не менее | ||
| Наибольший вторичный ток, кА, не менее | ||
| Номинальный длительный вторичный ток, кА | 21,4 | |
| Полное сопротивление вторичного контура, мкОм, не более | ||
| Коэффициент трансформации сварочных трансформаторов | ||
| Номинальное усилие осадки при давлении 30,8 МПa, кН | ||
| Наибольшее усилие зажатия при давлении 30,8 МПa, кН | ||
| Рабочее давление в гидросистеме, МПа (кгс/см2) | 30,8 (308) | |
| Наибольшая скорость осадки, мм/с | ||
| Пределы регулирования скорости оплавления, мм/с | 0,2-1,2 | |
| Ход подвижных корпусов, мм | ||
| Машинное время сварки рельса Р65, с, не более | ||
| Производительность при сварке рельсов Р65, сварок/ч, не менее | ||
| Габаритные размеры, мм (длина, ширина, высота) | устройство сварочное | 1 876 х 993 х 1 130 |
| станция гидропривода | 572 х 740 х 1 620 | |
| блок электрооборудования | 1 090 х 550 х 1 670 | |
| Масса, кг | устройство сварочное | |
| станция гидропривода | ||
| блок электрооборудования |