УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
DEVICE FOR MEASUREMENT OF RAIL VEHICLE WHEEL PARTS

Изобретение относится к устройству для измерения колесных пар рельсовых транспортных средств, обеспечивающему возможность проверки эксплуатационной безопасности и предельных эксплуатационных размеров колесных пар рельсовых транспортных средств, когда они установлены на рельсовом транспортном средстве.
Из уровня техники известны расположенные ниже уровня пола вагона токарные станки для обточки колесных пар с соответствующей измерительной техникой. Такие расположенные ниже уровня пола вагона станки для обточки колесных пар как правило устанавливают стационарно в смотровых ямах. Известны также варианты выполнения таких расположенных ниже уровня пола вагона станков для обточки колесных пар в виде мобильного оборудования, работающего под приподнятыми рельсовыми транспортными средствами. Как правило такие расположенные ниже уровня пола вагона станки для обточки колесных пар применяют для репрофилирования колесных пар.
Из уровня техники известны также измерительные устройства для измерения колесных пар и инвентаризации их состояния, выполненные в виде установленного на железнодорожном пути оборудования. С помощью этого оборудования фиксируют необходимые параметры во время движения рельсового транспортного средства по соответствующему участку рельсового полотна. Такое оборудование требует больших инвестиционных затрат на измерительную технику, с одной стороны, и на закладку фундамента и автономную привязку к рельсовому пути, с другой стороны. Поэтому такое оборудование применяют для высокоскоростных поездов.
Задачей изобретения является создание устройства для измерения колесных пар рельсовых транспортных средств с возможностью универсального малозатратного применения и обеспечения получения надежных параметров измерения для проверки эксплуатационной безопасности и предельных эксплуатационных размеров колесных пар.
Поставленная задача решена посредством устройства для измерения колесных пар, включающего два отдельных друг от друга и раздельно передвигаемых под уровнем пола вагона блока приспособления, выполненных с возможностью бокового придвигания к колесной паре с регулировкой их положения в придвинутом к колесной паре положении. Соответственно устройство для измерения колесных пар по данному изобретению состоит из двух блоков устройства, выполненных каждый в виде мобильного устройства с возможностью их простого придвигания с двух сторон к колесной паре и установки в заданном положении. Условием для этого является только наличие обычно имеющегося на ровном полу мастерских настила между рельсами и смотровой ямой.
Если оба блока устройства выполнены в виде механизма деблокирующего подъема колесных пар и, по меньшей мере, один блок выполнен в виде устройства для вращения и измерения колесных пар, то выполненное или созданное таким образом устройство деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары может быть использовано для фиксирования параметров колесной пары с малыми временными и техническими затратами.
Для дополнительного сокращения времени проверки колесной пары предпочтительно выполнение обоих блоков устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары и, по меньшей мере, одного блока в виде устройства для вращения колесной пары.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения оба блока устройства включают каждый встроенное шасси, с помощью которого оба блока устройства передвигают по настилу и придвигают сбоку к колесной паре.
Шасси предпочтительно предназначено в качестве вилочного погрузчика, на дистальных окончаниях вилки которого выполнены опорные лапы с контрпрофилем, предпочтительно с контрпрофилем головки рельса, с помощью которых устанавливают положение блоков устройства в направлении оси колесной пары.
Чтобы обеспечить равномерное распределение опорных сил, действующих на устройство деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары предпочтительно выполнение блоков устройства или их шасси с крупноплощадным опиранием на поверхность настила при установки их положения относительно колесной пары.
В случае если рельсы не утоплены заподлицо с поверхностью пола или установлены на эстакаде, шасси можно соответственно настроить, предпочтительно посредством напольных опорных переходников.
Для приведения проверяемой колесной пары во вращательное движение необходимым образом предпочтительно наличие в каждом, выполненном в виде устройства вращения колесной пары блоке устройства, по меньшей мере, одного, предпочтительно двух приводных роликов для колесной пары, выполненных с возможностью прижимания, при необходимости синхронно, к поверхности катания колеса колесной пары у соответствующего блока устройства и с помощью которого или которых колесную пару приводят во вращение. Для этого соответствующий блок устройства центрируют относительно колесной пары.
Для деблокирующего подъема колесной пары с относительно малыми затратами предпочтительно, чтобы блоки устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары согласно настоящему изобретению включали каждый подъемный цилиндр с установочным гнездом, с помощью которых колесную пару устанавливают на ее буксах и деблокирующее поднимают, причем приводные ролики для колесной пары для сохранения их прилегания юстируют бустерным управлением относительно поверхности катания соответствующего колеса колесной пары.
Для обеспечения надежного прилегания букс колесной пары на подъемном цилиндре и для предотвращения искажения результатов контроля и измерения целесообразно удержание приводных роликов для колесной пары каждого из блоков устройства, выполненных в виде устройства вращения колесной пары, посредством обоймы ролика, выполненной с возможностью плавающего опирания. Это обеспечивает следование приводных роликов для колесной пары возможным неровностям окружности колеса.
Выполнение блока устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары не в виде устройства вращения колесной пары может обеспечить аналогичные преимущества относительно установки положения как и у выполненного в виде устройства вращения колесной пары блока устройства, если выполненный не в виде устройства вращения колесной пары блок устройства включает неприводные, прижимаемые к поверхности катания соответствующего колеса колесной пары ролики с режимом самовращения.
При необходимости деблокирующего подъема и контроля механически сочлененных колесных пар рельсового транспортного средства предпочтительна возможность соответствия числа блоков устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар числу колес механически сочлененных колесных пар. Например, при наличии трех механически сочлененных колесных пар применяют соответственно шесть блоков устройства.
Согласно предпочтительному варианту выполнения устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар согласно настоящему изобретению его блоки включают оптические и/или механические измерительные органы, которые обеспечивают возможность измерения или фиксирования заднего зазора колеса, диаметра колеса в поверхности круга катания обоих колесных дисков, радиального биения в поверхности круга катания обоих колесных дисков, наличия и параметров ползунов, профиля обоих колес, определяемого высотой, толщиной и углом наклона реборды колесного бандажа, проката бандажа и развальцовки на внешней стороне, толщины бандажа и/или трещин и крошения поверхности катания.
Для этого предпочтителен орган измерения, выполненный в виде прижимаемого к поверхности катания колеса колесной пары измерительного ролика в обойме приводного ролика для колесной пары.
Также предпочтительно выполнение измерительного органа в виде оптического датчика с возможностью измерения количества оборотов колеса.
Кроме этого измерительный орган выполняют в виде оптического датчика, размещенного на дистальном окончании вилки с возможностью измерения или выявления профиля колеса.
Изобретение более подробно поясняется на примере варианта его выполнения с привлечением чертежей, на которых представлено следующее:
фиг. 1 – вид в перспективе принципиальной схемы выполнения на колесной паре устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары согласно настоящему изобретению, причем рельсовое транспортное средство не показано по условиям изображения;
фиг. 2 – боковая проекция показанного на фиг. 1 варианта выполнения устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары;
фиг. 3 – вертикальная проекция показанного на фиг. 1 и фиг. 2 варианта выполнения устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесной пары;
фиг. 4 – изображение в разрезе А-А по фиг. 2.
Описанный на основе фиг. 1-4 вариант выполнения устройства 1 деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар по данному изобретению предназначено для контроля колесной пары 2, показанной на фиг. 1-3 без рельсового транспортного средства, на или в котором она установлена, относительно эксплуатационной безопасности и сохранения предельных эксплуатационных размеров.
Показанная на фиг. 1-4 колесная пара 2 включат ось 3 колесной пары, на конечных участках которой установлено соответственно колесо 4, 5. Для каждого колеса 4, 5 предназначена букса 6 колесной пары, образованная концами оси 3 колесной пары.
Показанный на фиг. 1-4 вариант выполнения устройства 1 деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар по данному изобретению включает для каждого из колес 4, 5 колесной пары 2 по одному блоку 7 или 8 устройства. Каждый блок 7, 8 оснащен шасси, выполненным в виде вилочного погрузчика 9. Вилочный погрузчик 9 свободно движим на настиле 10 и обеспечивает возможность подведения блоков 7, 8 устройства к обоим колесам 4, 5 колесной пары 2 и установки их в показанное на фиг. 1-4 положение. Оба блока 7, 8 устройства, соответственно, отделены друг от друга и выполнены с возможностью раздельного друг от друга передвижения по поверхности настила 10.
В показанном варианте выполнения устройства 1 деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар согласно настоящему изобретению или в показанном на фигурах его применении рельсы 11 по которым движется не показанное рельсовое транспортное средство или колесная пара 2, заглублены в образующий настил 10 пол. У вилочного погрузчика 9, образующего шасси блоков 7, 8 устройства, на концах вилки выполнены опорные лапы 12, на нижней стороне которых выполнен контрпрофиль 13 головки рельса, посредством которого соответствующий блок 7, 8 устанавливают в направлении оси 3 колесной пары.
На одной из опорных лап 12 или на одном из вилочных окончаний блока 7 или 8 установлен кроме этого оптический датчик 14, обеспечивающий возможность фиксирования или измерения колесного профиля и поверхности 15 катания колеса 4, 5 колесной пары 2.
Чтобы привести колесную пару 2 во вращение для производства измерений, в показанном примере выполнения блок 7 показанного варианта выполнения устройства 1 деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар оснащен двумя приводными роликами 16, 17 для колесной пары, приводимые в свою очередь от выполненных на блоке 7 устройства агрегатов. Оба приводные ролика 16, 17 установлены в обоймах 18 роликов. Обоймы 18 роликов установлены на блоке 7 приспособления с возможностью их перевода в плавающий режим эксплуатации. Соответственно это обеспечивает возможность следования приводных роликов 16, 17 колесной пары неровностям колеса 4.
Каждый блок 7, 8 устройства включает также подъемный цилиндр 20, оборудованный установочным гнездом 21 для установки на каждом блоке 7, 8 приспособления соответствующей буксы 6 колесной пары.
Оба приводных ролика 16, 17 для колесной пары имеют бустерное управление подводки, если необходимо приподнять колесную пару 2 посредством подъемного цилиндра 20 для деблокирующего подъема колесной пары 2.
Блок 8 устройства показанного на фигурах варианта выполнения устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар по данному изобретению отличается от вышеописанного блока 7 устройства тем, что включает не приводные ролики для колесной пары, а ролики с режимом самовращения.
В случае показанных на фиг. 1-4 блоков 7, 8 устройства шасси или вилочный погрузчик 9 оборудованы основным корпусом 23, чтобы он при установке положения каждого из блоков 7, 8 устройства на соответствующем колесе 4, 5 колесной пары 2 крупномасштабно опирался на настил 10. Таким образом, воздействующие во время эксплуатации на блоки 7, 8 устройства силы отводятся в пол.
Блоки 7, 8 устройства оборудованы оптическим датчиком 14 и оптическими и механическими измерительными органами 24, 25, которые обеспечивают для контролируемой колесной пары 2 возможность измерения или фиксирования заднего зазора колеса, диаметра колеса в поверхности круга катания обоих колесных дисков, радиального биения в поверхности круга катания обоих колес 4, 5, наличия и параметров ползунов, профиля обоих колес 4, 5, определяемого высотой, толщиной и углом наклона реборды колесного бандажа, проката бандажа и развальцовки на внешней стороне, толщины бандажа и/или трещин и крошения поверхности 15 катания колес 4, 5.
Выполненный в виде измерительного ролика измерительный орган 24 установлен на колодке 26 роликовой обоймы 18 приводного ролика 16 для колесной пары с возможностью прижатия к поверхности 15 катания колеса 4.
На фиг. 1 показан также измерительный орган 25, выполненный в виде оптического датчика 25 с возможностью измерения количества оборотов колеса 4 во взаимодействии с зеркальным органом 27 со стороны колеса.
Для проведения контроля колесной пары 2 блок 7 устройства подкатывают сбоку к колесу 4 колесной пары 2, а блок 8 устройства подкатывают сбоку к колесу 5 колесной пары 2. Там оба блока устройства устанавливают в положение, в котором их опорные лапы 12 опускают спереди и сзади колеса 4 или 5 на головку рельса и зацепляют их контрпрофиль 13 головки рельса с головкой рельса. Это обеспечивает установку положения блоков 7, 8 устройства в направлении оси 3 колесной пары.
Одновременно основной корпус 23 обоих блоков 7, 8 устройства крупномасштабно опирают на настил 10 или пол мастерской, чтобы отвести силы, возникающие в процессе эксплуатации устройства деблокирующего подъема, вращения и измерения колесных пар.
Оба блока 7, 8 устройства подключают через соответствующие электроподключения к электросети энергоснабжения. Снабжение сжатым воздухом осуществляют также через штатную сеть соответствующей мастерской.
Затем оба приводных ролика 16, 17 колесной пары блока 7 устройства синхронно прижимают с внешней стороны к поверхности 15 катания колеса 4 с усилием примерно от 20 до 30% нагрузки колеса, за счет чего блок 7 устройства устанавливают по центру колесной пары 2. С помощью встроенного в блок 7 устройства подъемного цилиндра 20 с установленными непосредственно на нем предохранительными клапанами с автоблокировкой колесную пару 2 подхватывают снизу через буксу 6 колесной пары и автоматически деблокирующее приподнимают на 3-10 мм в зависимости от вероятного радиального биения. Оба приводных ролика 16, 17 колесной пары подводят при этом бустерным управлением.
Для управления функционалом предназначен не показанный на фигурах подвесной пульт с необходимыми органами управления и индикации.
После того, как от блока 8 устройства, работающего на подъезд и на подъем аналогично, через кабельное или, при необходимости, Bluetooth-соединение поступит сигнал о завершении деблокирующего подъема колесной пары 2, приводные ролики 16, 17 блока 7 устройства начинают вращать колесную пару 2.
При этом роликовые обоймы 18 обоих приводных роликов 16, 17 колесной пары переводят в плавающий режим работы. Приводные ролики 16, 17 колесной пары следуют соответственно неровностям окружности колеса 4, что обеспечивает надежное удержание букс 6 колесной пары в установочных гнездах 21 подъемного цилиндра 20 и исключает искажение результатов измерения.