УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ КОЛЕС ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к устройствам для визуального контроля состояния поверхности катания колес рельсовых транспортных средств.
Известно устройство для контроля поверхности колеса при движении рельсового подвижного состава, содержащее оптические измерительные блоки, установленные на измерительном рельсе и электронный блок обработки сигналов, содержащий последовательно соединенные измеритель временных интервалов и вычислительное устройство (патент РФ на изобретение №2122956, МПК B61K 9/12, G01B 11/08, G01B 11/10, G01B 11/24, G01B 21/20, 1998).
Однако такое устройство сложно конструктивно, требует больших материальных затрат, и не может быть использовано для визуального контроля поверхности катания колеса в условиях ремонтного предприятия.
Известно устройство для реализации способа обнаружения дефектов на поверхности катания колеса железнодорожного подвижного состава, содержащее смонтированный на раме механизм вращения колеса, включающий два опорных ролика для базирования колеса по кругу катания, один из которых выполнен приводным, три лазерных датчика, расположенных над поверхностью колеса по его окружности и блок обработки информации, связанный с лазерными датчиками (патент РФ на изобретение №2396177, МПК B61K 9/12, 2010).
Недостатком известного устройства являются существенные материальные затраты для его реализации при том, что большинство дефектов поверхности катания колеса, описанные в Инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар №ЦВ/3429, могут быть выявлены при визуальном контроле. Кроме того, при выполнении приводным одного из пары опорных роликов, возрастает вероятность неравномерного вращения установленного на них колеса, что ухудшает условия для осмотра его поверхности.
Полезная модель решает задачу сокращения материальных затрат при механизации процесса визуального контроля колес железнодорожного подвижного состава и улучшения условий труда персонала за счет возможности манипулирования колесом без непосредственного приложения к нему физических усилий.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении надежности устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для контроля поверхности катания колес железнодорожного подвижного состава, содержащее раму, механизм вращения колеса, включающий два опорных ролика для базирования колеса и привод вращения роликов, снабжено механизмом поворота колеса на 90° в вертикальной плоскости, включающим корпус, закрепленный на раме, вертикально установленный в корпусе с возможностью поворота от привода вал, на верхнем конце которого жестко закреплен стол с вертикальными ограждениями для колеса. Механизм вращения колеса смонтирован на этом столе, а на торцах обоих опорных роликов закреплены звездочки, цепной передачей соединенные с электроприводом.
Благодаря возможности поворота колеса на 90° в вертикальной плоскости, улучшаются условия для визуального контроля колеса и его передачи, в соответствии с результатами осмотра, на последующие операции в соответствии с технологическим процессом.
Выполнение обоих опорных роликов приводными, путем объединения их цепной передачей, позволяет повысить надежность привода механизма вращения колес и равномерность вращения колеса в процессе осмотра.
Технический результат достигается также тем, что рама выполнена прямоугольной в плане и перекрыта двумя плитами, одна из которых выполнена горизонтальной, а другая имеет уклон от стыка с первой плитой к торцу рамы, причем механизм поворота колеса в вертикальной плоскости и механизм вращения колеса размещены в центральной части рамы, перекрытой горизонтальной плитой. Выполнение второй плиты с уклоном от центральной части рамы к ее торцу, позволяет удалять колесо с устройства после осмотра путем скатывания его под действием силы тяжести.
Кроме того, технический результат достигается за счет того, что вдоль горизонтальной оси стола, на котором смонтирован механизм вращения колеса, параллельной короткой стороне рамы, на горизонтальной плите по одну сторону стола закреплены направляющие для гребня колеса, а по другую сторону - упор. Вдоль горизонтальной оси стола, на котором смонтирован механизм вращения колеса, параллельной длинной стороне рамы, с одной стороны стола на горизонтальной плите размещен выталкиватель, а с другой стороны стола, на наклонной плите, закреплены направляющие и вертикальные ограждения для колеса. Наличие направляющих и ограждений для колеса позволяет правильно его ориентировать и удерживать в вертикальном положении при подаче на устройство и удалении с него.
Включение в устройство выталкивателя, содержащего двуплечий рычаг с роликом на свободном конце, установленный с возможностью поворота от привода, выполненного в виде гидроцилиндра, позволяет механизировать процесс удаления колеса с устройства.
Технический результат достигается также тем, что в центральной части стола между опорными роликами установлен подпружиненный ролик. Наличие такого ролика позволяет уменьшить динамические и статические нагрузки от колеса на опорные ролики.
Выполнением профиля контактной поверхности опорных роликов и ролика выталкивателя в соответствии с профилем контактной поверхности круга катания колеса и его гребня, достигается увеличения поверхности контакта и улучшение условий взаимодействия элементов устройства с осматриваемым колесом.
На фиг.1 изображен общий вид устройства для контроля колес железнодорожного подвижного состава; на фиг.2 - механизмы поворота и вращения колеса; на фиг.3 - механизм вращения колеса, вид сверху, на фиг.4 - общий вид устройства, вид сверху.
Устройство для контроля поверхности катания колес железнодорожного подвижного состава содержит прямоугольную в плане раму 1 (фиг.1), перекрытую горизонтальной плитой 2 и плитой 3, имеющей уклон от стыка с плитой 2 к торцу рамы.
В центральной части рамы 1 размещены механизм поворота 4 колеса 5 на 90° в вертикальной плоскости и механизм вращения 6 колеса.
Механизм поворота 4 (фиг.2) включает корпус 7 с опорами качения, в котором вертикально установлен вал 8 с возможностью поворота на 90° от привода, выполненного в виде гидроцилиндра (не показан). На верхнем конце вала 8 жестко закреплен стол 9.
Механизмом вращения 6 закреплен на столе 9 и содержит два горизонтально установленных в кронштейнах 10 опорных ролика 11, на которых базируется колесо 5. Профиль контактной поверхности роликов 11 соответствует контактной поверхности круга катания колеса и его гребня.
К торцу каждого из роликов 11 прикреплена ведомая звездочка 12 (фиг.3). Цепью 13 звездочки 12 сообщены с ведущей звездочкой 14, закрепленной на валу гидромотора 15. Для регулировки цепи 13 на столе 9 закреплен механизм натяжения (на чертеже не показан).
В центральной части стола 9 между роликами 11 размещен подпружиненный ролик 16, предназначенный для уменьшения динамических и статических нагрузок от колеса на опорные ролики 11.
Вдоль горизонтальной оси стола 9 (фиг.4), параллельной короткой стороне рамы 1, на плите 2 по одну сторону стола закреплены направляющие 17 для гребня колеса, а по другую сторону - упор 18.
Вдоль горизонтальной оси стола 9, параллельной длинной стороне рамы 1, с одной стороны стола 9 на плите 2 размещен выталкиватель 19. С другой стороны стола, на плите 3 закреплены направляющие 20 для гребня колеса и вертикальные ограждения 21, а на самом столе смонтированы вертикальные ограждения 22.
Выталкиватель 19 (фиг.1) содержит двуплечий рычаг 23, установленный с возможностью поворота от привода, выполненного в виде гидроцилиндра 24. На свободном конце рычага 23 закреплен ролик 25 с профилем, выполненным аналогично профилю роликов 11.
На раме 1 под плитой 2 смонтирована гидравлическая панель 26. Устройство снабжено пультом управления (на чертеже не показан), имеющим две степени свободы для наклона и разворота в положение, максимально удобное для оператора.
Работает для контроля колес железнодорожного подвижного состава следующим образом.
В исходном положении стол 9 (фиг.4) с ограждениями 22 ориентируют таким образом, чтобы обеспечить возможность беспрепятственного закатывания колеса 5 по направляющим 17 до касания с упором 18. При подаче колеса на опорные ролики 11, оно дополнительно взаимодействует с подпружиненным роликом 16, смягчающим удар и воспринимающим на себя частично вертикальную нагрузку от веса колеса.
После базирования колеса на роликах 11, включают привод механизма вращения 6 (фиг.3). Для этого подключают гидромотор 15, на валу которого посажена ведущая звездочка 14, посредством цепи 13 передающая вращение звездочкам 12, закрепленным на каждом из роликов 11. Эти ролики, вращаясь, поворачивают колесо 5 вокруг горизонтальной оси, создавая оптимальные условия для его визуального контроля. После завершения осмотра гидромотор 15 отключают.
Далее включают привод механизма поворота 4 (фиг.2). При этом шток гидроцилиндра (не показан), прикрепленного к нижнему концу вертикального вала 8, поворачивает его вместе со столом 9 на 90°, ориентируя ось вращения установленного на столе колеса под прямым углом к первоначальному положению. Затем вновь включают гидромотор 15 и продолжают визуальный контроль колеса при его вращении. После завершения осмотра гидромотор 15 отключают и включают привод выталкивателя 20.
Гидроцилиндр 24 выталкивателя поворачивает двуплечий рычаг 23, ролик 25 входит в зацепление с гребнем и поверхностью катания колеса 5. При дальнейшем ходе штока, нажатие ролика 25 на колесо позволяет снять его с роликов 11 и переместить на наклонные направляющие 20 плиты 3. По этим направляющим колесо, удерживаемое в вертикальном положении ограждениями 21, под действием силы тяжести скатывается с устройства для передачи, согласно выбору оператора, на прогон, в брак, или для использования в качестве старогоднего.
При помощи механизма поворота 4, стол 9 с опорными роликами 11, устанавливают в исходное положение.