СПОСОБ ДЕМОНТАЖА ПЯТНИКА ВАГОНА
METHOD OF DISMANTLING BODY CENTRAL BEARING

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при ремонте вагонов.
В ремонтном производстве грузовых вагонов, особенно полувагонов, одной из основных операций является демонтаж изношенного пятника, который включает в себя два этапа: первый (подготовительный) - удаление головок (обычно верхних) заклепок, закрепляющих пятник к хребтовой балке вагона, и второй - отрыв пятника с хребтовой балки. Практика и расчеты показывают, что усилия отрыва могут достигать 40…50 тс. Очевидно, что демонтаж пятника в полном объеме, под вагоном, в условиях стесненного рабочего пространства не может выполняться без специальной оснастки. Это касается, в первую очередь, той части оснастки, которая обеспечивает надежный и простой в реализации захват пятника перед его отрывом. Последний обусловлен в значительной степени способом приложения самого усилия отрыва.
Известен способ демонтажа пятника, реализуемый в устройствах отрыва, типовых для нестандартного оборудования, изготавливаемого силами вагонных депо. Он включает в себя операции удаления головок заклепок газовой горелкой, «зацепления» пятника путем ввода в его поднутрение силового штока с последующим навертыванием на его резьбовой конец захватной гайки и прикладывания с ее помощью изнутри к пятнику усилия отрыва, развиваемого силовым штоком и направляемого сверху-вниз. Возникающая сила реакция, приложенная к тележке и направленная снизу-верх, равна усилию отрыва. Следовательно, силу отрыва можно развить только лишь до значения, равного весу тележки со всем оборудованием. Это ограничение является основным недостатком данного способа.
Известен способ, осуществленный в Челябинском вагонном ремонтном депо, в котором усилие отрыва формируют подвешанным снизу к хребтовой балке двуплечим рычагом. Конец короткого его плеча шарнирно связывают со свободным концом упомянутого силового штока, а конец длинного упирают в хребтовую балку через силовой цилиндр. Подачей гидрожидкости в данный цилиндр создают на коротком плече достаточное усилие отрыва. Однако реализация данного способа выливается в громоздкую и нетехнологичную в эксплуатации конструкцию.
Известен способ, исполненный в этом же депо, путем создания распорного усилия между верхней полкой хребтовой балки и внутренним торцом шкворневого отверстия. Для этого закладывают в поднутрение пятника захватную гайку, вводят упомянутый шток в шкворневое отверстие и завинчивают его в эту гайку до упора в верхнюю полку. В этой части оснастка данного способа достаточно компактна. Однако формирование поворотного момента с приложением его к нижней оконечности штока без опоры на вагон или противодействующего опорного момента на полу под вагоном, т.е. без создания реактивного момента, невозможно. Завинчивание штока с упором в упомянутую полку производят вручную с помощью рычагов в стесненном пространстве под демонтируемым пятником, что требует большого физического напряжения рабочего персонала и создает угрозу безопасности их труда. Кроме того, такое завинчивание с упором в полку создает в ней большие контактные напряжения, которые могут вызывать остаточные деформации.
Известен способ демонтажа пятника, принятый за прототип, осуществленный в устройстве «Съемник пятников вагона» по патенту РФ №2405691 (БИ №34, 2010) на базе тележки с силовым цилиндром, жестко связанным с упорной рамой, имеющей возможность взаимодействия с хребтовой балкой, и захватом пятника в виде двух, опорной и ограничительной, гаек, навернутых на резьбовую оконечность штока силового цилиндра и имеющих возможность взаимодействия со шкворневым отверстием демонтируемого пятника. Здесь сила отрыва, генерируемая в силовом цилиндре, создает силу реакции в хребтовой балке, в которой пятник удерживается силами трения оставшихся частей заклепок. Обратное усилие, равное усилию отрыва пятника, действующее на корпус силового цилиндра, уравновешивают через упорную раму силой реакции хребтовой балки. Поскольку вес тележки во взаимодействии этих сил не участвует, то недостаток первого способа-аналога здесь отсутствует. Недостатки способов других аналогов в способе-прототипе также отсутствуют.
Общим для всех приведенных способов, как прототипа, так и аналогов, является то, что демонтаж пятника осуществляют путем приложения усилий между пятником и хребтовой балкой средством их создания с предварительным удалением головок соединяющих их заклепок, причем захват пятника сводится к приложению силы отрыва изнутри за счет контактного взаимодействия внутреннего торца шкворневого отверстия и опорной гайки, вводимой в поднутрение демонтируемого пятника. Ввод последней производят через технологическое окно в опорной «тумбочке» хребтовой балки.
Однако операцию захвата пятника реализуют только лишь в вагонах, оборудованных упомянутыми технологическими окнами. Многие типы вагонов их не имеют или имеют, но малого, непроходного сечения. В этих случаях способ становится неработоспособным, например, в цистернах практически любого назначения, особенно газовых. Это обстоятельство ограничивает сферу применения способа-прототипа. Кроме того, ввод опорной гайки в поднутрение пятника производят незащищенной рукой, ею же затем на ощупь соединяют путем навертывания опорную гайку со штоком, что сопровождается физическим и психическим напряжениями рабочего персонала и создает угрозу безопасности труда.
Возникает задача, с целью универсализации способа, демонтажа пятника и повышения безопасности труда при его реализации для всех типов вагонов независимо от наличия технологических окон в их хребтовых балках путем замены «внутреннего» захвата пятника доступным «внешним» его зацеплением.
Поставленная цель достигается тем, что в способе демонтажа пятника с хребтовой балки вагона путем приложения усилий между ними средством их создания с предварительным удалением головок соединяющих их заклепок, согласно изобретению, перед приложением усилий на рабочий орган упомянутого средства монтируют сменный инструмент, подобный пятнику, который затем неразъемно по контуру соединяют с последним, например, сваркой.
На фиг.1 показан чертеж устройства, реализующего предлагаемый способ, в исходном состоянии, на фиг.2 - в сборе со смонтированным обратным пятником, неразъемно соединенным с демонтируемым, перед приложением усилия отрыва.
Устройство содержит (фиг.1, 2) демонтируемый пятник 1, прикрепленный к хребтовой балке 2 заклепками 3, сменный инструмент 4, ограничительную гайку 5 и рабочий орган 6, формирующий усилие отрыва, включающий в себя гидроцилиндр отрыва 7, у которого корпус 8 жестко связан с силовой рамой 9, а поршень 10 объединен с силовым штоком 11 и накрученной на него опорной гайкой 12. Рабочий орган 6 своей силовой рамой 9 закреплен на торце плунжера 13 подъемника 14, установленного на рельсовой тележке 15. Силовая рама 9 оборудована консольными стойками 16, содержащими поворотные пяты 17 на винтовых опорах 18, для взаимодействия с хребтовой балкой 2 вагона.
Сменный инструмент 4 может быть выполнен, например, в виде круглой шайбы, соизмеримой по толщине и диаметру с пятником вагона, снабженной по центру сквозным отверстием, равным по диаметру шкворневому, и выемом, аналогичном выему в пятнике.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом. Удаляют верхние головки заклепок 3 (на фиг.2 показаны пунктиром), соединяющих демонтируемый пятник 1 с хребтовой балкой 2, например, газовой горелкой. Далее на силовом штоке 11 монтируют сменный инструмент 4 в положении «выем наружу», осуществляя его посадку сквозным отверстием на верхнюю (резьбовую) оконечность штока 11 до соприкосновения с верхним торцом ограничительной гайки 5. Последнюю предварительно фиксируют на резьбовой части штока 11 в положении, при котором, после установки сменного инструмента 4 на ограничительную гайку 5 верхний торец штока 11 с накрученной затем гайкой 12 выступал бы за верхнюю плоскость сменного инструмента 4 не более глубины выема демонтируемого пятника 1.
Тележку 15 с закрепленным на рабочем органе 6 сменным инструментом 4 подают на рабочую позицию, подкатывают под пятник 1, подготовленный к отрыву, выставляя силовой шток 11 рабочего органа 6 соосно со шкворневым отверстием пятника 1, а силовую раму 9 - параллельно оси хребтовой балки 2. Осуществляют подъем рабочего органа 6 с помощью подъемника 14 до соприкосновения верхней плоскости сменного инструмента 4 с нижней плоскостью пятника 1, при этом резьбовая оконечность штока 11 должна входить в выем пятника 1 с неполным заполнением по его глубине. Вращая на винтовых опорах 18 поворотные пяты 17, подводят их до контакта с нижней поверхностью хребтовой балки 2, и, выставляя последние поперек ее оси, устанавливают сменный инструмент 4 так, чтобы его верхняя плоскость или приняла параллельное нижней плоскости пятника 1 положение, или вошла в соприкосновение с ней на всей площади. Затем подкручивают в упор сменному инструменту 4 снизу ограничительную гайку 5, обеспечивая тем самым плотное его прижатие к пятнику 1. Производят сварку демонтируемого пятника 1 и сменного инструмента 4 по внешнему контуру их прижатия в двух диаметрально противоположных секторах с протяженностью каждого сварного шва 19 порядка 200…250 мм. Подготовку последних, кроме удаления грязи и обезжиривания кромок, производить не следует, так как имеющиеся внешние «родные» фаски отрываемого пятника 1 и сменного инструмента 4 (пятника в перевернутом положении, т.е. обратного пятника) при прижатии их друг к другу автоматически ее обеспечивают.
Реализация предлагаемого способа на этом шаге иллюстрируется фиг.2. Видно, что верхний торец штока 11 с накрученной гайкой 12 помещен в полость, образованную выемами пятника 1 и сменного инструмента 4, которые соединены неразъемным соединением 19. На следующем шаге, подавая масло под давлением в гидроцилиндр отрыва 7, формируют в рабочем органе 6 усилие, которое отрывает пятник 1 с хребтовой балки 2 и перемещает его вниз вместе со штоком 11 в крайнее нижнее положение. Здесь созданные ранее швы 19 разваривают («сдувают»), освобождая демонтированный пятник 1 от неразъемного соединения, снимают его со сменного инструмента 4 и отправляют в ремонт. Рабочий орган 6 со смонтированным на его штоке инструментом 4 снова готов к отрыву при демонтаже очередного пятника.
Предложенный способ выгодно отличается от способа-прототипа доступным извне приложением усилия отрыва к наружной поверхности пятника, что делает его технологичным, надежным, расширяет возможности применения на все типы вагонов, т.к. отпадает необходимость в наличии «окна», и снимает угрозу безопасности труда рабочего персонала. Удобно в условиях деповского ремонта использовать в качестве сменного инструмента 4 пятники, ранее снятые с вагонов, что делает предлагаемый способ доступным и более дешевым в реализации.