Способ монтажа комплектного электротехнического изделия в кузов железнодорожного транспортного средства, устройство, интегрированное в комплектное электротехническое изделие, и монтажное основание для его осуществления
METHOD OF THE COMPLETE ELECTROTECHNICAL PRODUCT INSTALLATION IN THE RAILWAY VEHICLE BODY, INTEGRATED IN THE COMPLETE ELECTROTECHNICAL PRODUCT DEVICE AND ASSEMBLY BASE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно, к конструкциям комплектных электротехнических изделий в виде блока аппаратов или электротехнических шкафов железнодорожных транспортных средств, монтажных оснований для установки оборудования железнодорожных транспортных средств и способа монтажа комплектного электротехнического изделия в кузов железнодорожного транспортного средства под несъемные арки и (или) несъемные секции крыши.
Известны способ монтажа комплектного электротехнического изделия, конструктивно исполненное в виде блока аппаратов, в кузов магистрального грузового электровоза 2ЭС6 под несъемные арки и секции крыши, устройство, интегрированное в блок аппаратов, и монтажное основание для его осуществления (см. «Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми электродвигателями» Руководство по эксплуатации, 2ЭС6.00.000.000 РЭ Часть 1, с. 15-20 и Патент РФ на полезную модель №133471, кл. В60К 8/00, опубл. 20.10.2013, заявка №2012149710/11 от 21.11.2012).
Известный способ монтажа комплектного электротехнического изделия в кузов магистрального грузового электровоза 2ЭС6 под несъемные арки и секции крыши в виде блока аппаратов заключается в доставке его к месту сборки электровоза 2ЭС6 подъемно-транспортными средствами или цеховым транспортом. Монтаж блока аппаратов в кузов электровоза производится двухветвевыми канатными, цепными или текстильными стропами. Оптимальный угол между ветвями строп при этом должен находиться в пределах 60-90° (см. Оберман Я.И. Строповка грузов, Москва, Металлургия, 1990, с. 220). Кузов электровоза сверху имеет съемные и несъемные секции крыши и стационарные арки. Несъемные секции и стационарные арки обеспечивают необходимую эксплуатационную прочность и жесткость кузова. В электровозе 2ЭС6 размещено три блока аппаратов. Некоторые из них расположены под несъемными секциями крыши и арками. Величина беспрепятственного заведения блока аппаратов под несъемные элементы крыши определяется расположением монтажных скоб и углом между ветвями строп. Монтаж блока аппаратов производиться вначале вертикально, потом, по мере возможности, часть блока аппаратов заводиться горизонтальным движением в воздухе под несъемные элементы крыши пока стропы не подойдут вплотную к несъемным элементам крыши, далее блок аппаратов ставиться своими опорами на привалочную поверхность монтажного основания, выполненную в электровозе для установки блока аппаратов, а потом задвигается вручную с помощью подручных инструментов глубже под несъемные элементы крыши электровоза до места позиционирования.
Известное устройство, интегрированное в блок аппаратов, для осуществления указанного способ монтажа комплектного электротехнического изделия в кузов электровоза 2ЭС6 под несъемные арки и секции крыши представляет совокупность двух монтажных скоб, размещенных по верхним углам каркаса блока аппаратов, и четырех плоских опор с крепежными отверстиями, расположенных в нижней части каркаса. Для каждой опоры блоков аппаратов выполнено по два крепежных отверстия.
Известное монтажное основание для установки указанного блока аппаратов в кузов электровоза 2ЭС6 под несъемные арки и секции крыши предназначено для установки рядом двух блоков аппаратов и состоит из рамы и привалочной поверхности с крепежными отверстиями для закрепления блоков аппаратов. Под каждую опору блоков аппаратов выполнено по два крепежных отверстия. Рама выполнена из швеллеров, приваренных по два в два ряда, при этом между швеллерами существуют зазоры.
Недостатком известных способа монтажа комплектного электротехнического изделия, конструктивно исполненного в виде блока аппаратов, в кузов магистрального грузового электровоза 2ЭС6 под несъемные арки и секции крыши, устройства, интегрированного в блок аппаратов, и монтажного основания для его осуществления является следующее:
- расположение элементов строповки по верхним углам верхней плоской рамы определяет такую схему строповки, при которой образуется треугольник, две стороны которой ветви стропа, а основание треугольника -расстояние между монтажными скобами. Боковые стороны этого своеобразного треугольника позволяют заводить блок аппаратов под несъемные секции крыши и стационарные арки на незначительное расстояние. Приходиться ставить блок аппаратов на монтажное основание, выполненное в электровозе для установки блока аппаратов, и перемещать путем скольжения блока аппаратов до места позиционирования ручным усилием с помощью подручных средств, например, монтажных ломиков. Такая процедура трудоемкая, небезопасная из-за того, что при перемещении по монтажному основанию блок аппаратов может сорваться с него. Также перемещение скольжением блока аппаратов по основанию может привести к повреждению сопрягаемых поверхностей и их покрытий.
- отсутствие в устройстве, интегрированном в блок аппаратов, для осуществления способа монтажа опор качения для передвижения блока аппаратов;
- дискретное расположение швеллеров рамы монтажного основания в одном ряду, что создает определенные трудности при проталкивании блока аппаратов к месту позиционирования.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ монтажа комплектного электротехнического изделия, конструктивно исполненное в виде блока аппаратов, в кузов локомотива под несъемные арки и секции крыши, устройство, интегрированное в блок аппаратов, и монтажное основание для его осуществления (см. Патент РФ на полезную модель №151298, кл. В60К 8/00, опубл. 27.03.2015, заявка №2014136118/11 от 04.09.2014).
Известный способ монтажа комплектного электротехнического изделия в виде блока аппаратов в кузов локомотива под несъемные арки и секции крыши заключается в доставке его к месту сборки локомотива подъемно-транспортными средствами или цеховым транспортом. Монтаж блока аппаратов в кузов локомотива производится двухветвевыми канатными, цепными или текстильными стропами. Сущность способа заключается в создании временной монтажной конструкции блока аппаратов с технологическим контргрузом, при этом блок аппаратов должен быть оснащен тремя монтажными скобами в верхних крайних и верхней средней местах каркаса. При доставке блока аппаратов к месту сборки локомотива технологический контргруз не используется, а стропы закрепляются за монтажные скобы в верхних крайних местах каркаса блока аппаратов. Предварительно перед монтажом технологический контргруз настраивают путем установки необходимого количества грузовых элементов в переменной части грузов и путем пробных подъемов. Настройка производиться для партии блоков аппаратов. Так как модернизация блока аппаратов в серийном производиться производится редко, то и изменение веса технологического контргруза производиться редко. Технологическим контргрузом добиваются такого положения верхнего элемента строп, предназначенного для зацепа за крюк крана, когда он располагается над смещенным центром тяжести приблизительно посередине между монтажной скобой в верхнем среднем месте каркаса блока аппаратов и какой-либо из монтажных скоб в верхних крайних местах каркаса. Смещенное положение двухветвевого стропа от середины блока аппаратов за счет образования выступающей части блока аппаратов увеличивает возможности заведения блока аппаратов под закрытые сверху пространства кузова локомотива. Эффективность работы по монтажу блока аппаратов с технологическим контргрузом резко повышается при использовании специального стропа для грузов с несимметричным расположением центра тяжести, имеющий автоматический замок. Замок дает возможность ветвям стропа самоустанавливаться по длине при подъеме неуравновешенного груза. Когда усилие в ветвях стропа достигнет примерно 1000 Н, канат в замке автоматически запирается и удерживается в таком положении до установки блока аппаратов с контргрузом на место. Временная монтажная конструкция блока аппаратов с технологическим контргрузом позволяет целиком завести блок аппаратов под неподвижную арку (когда имеются монтажные проемы с обеих сторон от арки) путем установки технологического контргруза с одной стороны блока аппаратов, заведения большей части блока аппаратов под арку, временной установки на фундамент, перенос технологического груза на другую сторону блока аппаратов, перестроповка с другой стороны арки за другую крайнюю монтажную скобу и среднюю монтажную скобу, окончательное позиционирование блока аппаратов в кузове локомотива.
Известное устройство, интегрированное в блок аппаратов, для осуществления указанного способ монтажа комплектного электротехнического изделия в кузов локомотива под несъемные арки и секции крыши представляет собой совокупность трех монтажных скоб, размещенных в верхних крайних и верхней средней местах каркаса, и четырех опор. Для каждой опоры блоков аппаратов выполнено по два крепежных отверстия. В момент монтажа к блоку аппаратов дополнительно присоединяется технологический груз, имеющий постоянную и переменную части. При этом постоянная часть выполнена в виде несущей конструкции с зацепами и стержнем, на конце которого выполнен элемент строповки, а переменная часть - в виде грузовых элементов с отверстиями для насаживания на стержень несущей конструкции.
Недостатком известных способа монтажа комплектного электротехнического изделия, конструктивно исполненное в виде блока аппаратов, в кузов железнодорожного транспортного средства под несъемные арки и секции крыши, устройства, интегрированного в блок аппаратов, и монтажного основания для его осуществления является следующее:
- способ монтажа с помощью создания временной монтажной конструкции с технологическим контргрузом весьма сложен, не решает целиком проблему заведения блока аппаратов под несъемную арку при наличии монтажного проема в электровозе только с одной стороны, требует хранения и обслуживания инвентарного технологического оборудования в виде технологического контргруза, трудоемок и требует относительно больших затрат времени;
- блок аппаратов совместно с технологическим контргрузом представляет сложную металлоемкую конструкцию;
- отсутствие в устройстве, интегрированном в блок аппаратов, для осуществления способа монтажа опор качения для передвижения блока аппаратов;
- дискретное расположение швеллеров рамы монтажного основания в одном ряду, что создает определенные трудности при проталкивании блока аппаратов к месту позиционирования.
Техническим результатом, на достижение которого направлены заявляемые изобретения, является улучшение условий монтажа блока аппаратов в железнодорожном транспортном средстве, повышение производительности труда, улучшение условий и безопасности труда.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе монтажа комплектного электротехнического изделия в кузов железнодорожного транспортного средства, по которому комплектное электротехническое изделие, конструктивно исполненное в виде блока аппаратов или электрического шкафа, доставляют к месту сборки железнодорожного транспортного средства. При этом доставку комплектного электротехнического устройства до места сборки железнодорожного транспортного средства производят подъемно-транспортными средствами или приложением ручного усилия на шариковых опорах качения, вмонтированных в опоры комплектного электротехнического изделия. Затем производят вертикальный спуск подъемным устройством до достижения опорами привалочной поверхности монтажного основания заведением передних опор за первый ряд крепежных отверстий на монтажном основании, предназначенных для крепления указанного комплектного электротехнического изделия, далее - передвигают путем приложения ручного усилия на шариковых опорах качения, вмонтированных в опоры комплектного электротехнического изделия, по привалочной поверхности монтажного основания до места позиционирования с автоматическим позиционированием, втягивают шарики опор качения в опоры и закрепляют крепежными изделиями к монтажному основанию. Для осуществления указанного способа монтажа в кузов железнодорожного транспортного средства предназначено устройство, интегрированное в комплектное электротехническое изделие, конструктивно исполненное в виде блока аппаратов или электрического шкафа и содержащее стропальные элементы и опоры с фланцами, объединенные в единое целое через каркас комплектного электротехнического изделия для совершения монтажных перемещений. Опоры с фланцами предназначены для горизонтального продольного перемещения при приложении ручного усилия по привалочной поверхности монтажного основания до места позиционирования и закрепления комплектного электротехнического изделия. При этом в каждую опору с фланцем интегрирована с помощью двухпозиционного ползуна дополнительная шариковая опора качения с механизмом перевода ползуна из нижнего положения с выдвинутым шариком качения за фланец опоры в верхнее с втянутым в опору шариком качения и обратно с силовым замыканием ползуна на механизм перевода. Фланец каждой опоры оснащен вертикальным ограничительным упором качения, состоящим из корпуса, валика с установленным на нем роликом с возможностью перемещения их в вертикальном направлении вниз под действием собственного веса и вверх при приложении внешнего усилия вверх вдоль оси упора. При этом в совокупности ограничительные упоры качения локализуют поперечные перемещения комплектного электротехнического изделия относительно монтажного основания путем взаимодействия при монтаже с монтажным основанием, исключая сход с привалочной поверхности монтажного основания комплектного электротехнического изделия при продольном перемещении вдоль монтажного основания. Механизм перевода шариковой опоры качения из одного положения в другое может быть выполнен кулачковым, при этом кулачок представляет собой валик с лыской в средней части и с головкой под ключ, а силовое замыкание ползуна на механизм перевода может осуществлятся посредством пружин. Ограничительные упоры качения предназначены для взаимодействия с монтажным основанием или по наружным, или по внутренним боковым сторонам рамы монтажного основания для установки оборудования железнодорожного транспортного средства. На торцевой поверхности головки валика механизма перевода шариковой опоры качения из одного положения в другое может быть выполнена метка, параллельная лыске и смещенная от продольной оси валика в сторону лыски. Также для осуществления способа монтажа комплектного электротехнического изделия, конструктивно исполненного в виде блока аппаратов или электрического шкафа, в кузов железнодорожного транспортного средства предназначено монтажное основание для установки оборудования железнодорожного транспортного средства, включающее раму с привалочными поверхностями с группами крепежных отверстий для каждой опоры комплектного электротехнического изделия. При этом привал очные поверхности выполнены бесстыковыми одноуровневыми, а две крайние по раме группы крепежных отверстий дополнительно оснащены позиционно связанными с ними коническими выемками с тупым углом при вершине конуса, фиксирующими шарики опор качения и обеспечивающими автоматическое позиционирование при полном вхождении в них шариков опор качения в нижнем положении ползунов.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 - изображен кузов железнодорожного транспортного средства со схемой монтажа комплектного электротехнического изделия;
На фиг. 2 - изображен разрез А-А на фиг. 1;
На фиг. 3 - изображен выносной вид Б на фиг. 1;
На фиг. 4 - изображен разрез В-В на фиг. 3;
На фиг. 5 - изображена рама кузова железнодорожного транспортного средства с монтажным основанием для установки оборудования железнодорожного транспортного средства;
На фиг. 6 - изображен выносной вид Г на фиг. 5;
На фиг. 7 - изображено комплектное электротехническое изделие в виде блока аппаратов;
На фиг. 8 - дано изометрическое изображение комплектного электротехнического изделия в виде блока аппаратов;
На фиг. 9 - изображен выносной вид Д на фиг. 7;
На фиг. 10 - изображен разрез Е-Е на фиг. 2;
На фиг. 11 - изображен выносной вид Ж на фиг. 8;
На фиг. 12 - изображена опора комплектного электротехнического изделия с ограничительным упором, предназначенным для взаимодействия по внутренним боковым сторонам рамы монтажного основания;
На фиг. 13 - изображена опора комплектного электротехнического изделия с выдвинутым шариком качения за фланец опоры;
На фиг. 14 - изображена опора комплектного электротехнического изделия с втянутым в опору шариком качения.
В связи с тем, что графическое изображение фигур заявленного изобретения плохо читаются при вертикальном расположении длинных сторон листов, целесообразно было расположить листы горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертежи.
Способ монтажа комплектного электротехнического изделия 1 в кузов 2 железнодорожного транспортного средства 3 под несъемные арки 4 и 5 и секции 6 и 7 крыши 8 осуществляют следующим образом. Комплектное электротехническое изделие 1, конструктивно исполненное в виде блока аппаратов или электрического шкафа, доставляют к месту сборки железнодорожного транспортного средства 3. При этом доставку комплектного электротехнического устройства 1 до места сборки железнодорожного транспортного средства 3 производят подъемно-транспортными средствами или, при наличии в цехе полов с твердым покрытием, например, полов, покрытых стальными плитами, приложением ручного усилия опорами качения 9, вмонтированными в опоры 10 комплектного электротехнического изделия 1. Затем производят вертикальный спуск 11 подъемным устройством 12 до достижения опорами 10 привалочной поверхности 13 монтажного основания 14. Вертикальный спуск 11 производят двухветвевыми канатными, цепными или текстильными стропами. После вертикального спуска 11 производят горизонтальное продольное перемещение 15 из положения И в положение К путем приложения ручного усилия на опорах качения 9, вмонтированных в опоры 10 комплектного электротехнического изделия 1, по привалочной поверхности 13 монтажного основания 14 до места позиционирования 16 с автоматическим позиционированием, втягивают шарики опор качения 9 в опоры 10 и закрепляют крепежными изделиями 17 к монтажному основанию 14.
Устройство 18, предназначенное для осуществления способа монтажа комплектного электротехнического изделия 1 в кузов 2 железнодорожного транспортного средства 3 под несъемные арки 4 и 5 и секции 6 и 7 крыши 8, интегрировано в само комплектное электротехническое изделие 1, конструктивно исполненное в виде блока аппаратов или электрического шкафа. Указанное устройство 18 содержит строповочные элементы 19 и опоры 10 с фланцами 20, объединенные в единое целое через каркас 21 комплектного электротехнического изделия 1 для совершения монтажных перемещений. Причем опоры 10 с фланцами 20 предназначены для горизонтального продольного перемещения 15 при приложении ручного усилия по привалочной поверхности 13 монтажного основания 14 до места позиционирования 16 и закрепления комплектного электротехнического изделия 1. В каждую опору 10 с фланцем 20 интегрирована с помощью двухпозиционного ползуна 22 дополнительная шариковая опора качения 9 с механизмом перевода 23 ползуна 22 из нижнего положения Л с выдвинутым шариком качения 24 за фланец 20 опоры 10 в верхнее положение М с втянутым в опору 10 шариком качения 24 и обратно с силовым замыканием ползуна 22 на механизм перевода 23. В положении Л ползуна 22 шариковая опора 9 готова для перемещения комплектного электротехнического изделия 1 в цехе и перемещения из положения И в положение К по монтажному основанию 14. Положение М предназначено для стационарного положения комплектного электротехнического изделия. В качестве шариковой опоры качения 9 может быть использована шариковая опора фирмы "Omnitrack" с прямой установкой, с двойной рециркуляцией и со встроенным уплотнением, обеспечивающим максимальную точность и плавность перемещений. Фланец 20 каждой опоры 10 оснащен вертикальным ограничительным упором качения 25, состоящим из корпуса 26, валика 27 с установленным на нем роликом 28 с возможностью перемещения их в вертикальном направлении вниз под действием веса и вверх при приложении внешнего усилия вверх вдоль оси 29 упора 25. При этом в совокупности ограничительные упоры качения 25 локализуют поперечные перемещения комплектного электротехнического изделия 1 относительно монтажного основания 14 путем взаимодействия при монтаже с рамой 30 монтажного основания 14, исключая сход с привалочной поверхности 13 монтажного основания 14 комплектного электротехнического изделия 1 при продольном перемещении 15 вдоль монтажного основания 14. Механизм перевода 23 шариковой опоры качения 9 из одного положения в другое выполнен кулачковым, при этом кулачок 31 представляет собой валик 32 с лыской 33 в средней части и с головкой 34 под ключ. Силовое замыкание ползуна 22 на механизм перевода 23 осуществляется посредством пружин 35 и 36, прикрепленных с помощью винтовых зацепов 37. Ограничительные упоры 25 предназначены для взаимодействия с монтажным основанием 14, в зависимости от конструктивного расположения, по наружным 38 или внутренним 39 боковым сторонам рамы 30 монтажного основания 14. На торцевой поверхности 40 головки 34 валика 32 механизма перевода 23 дополнительной шариковой опоры качения 9 из одного положения в другое выполнена метка 41, параллельная лыске 33 и смещенная от продольной оси 42 валика 32 в сторону лыски 33.
Монтажное основание 14 для осуществления способа монтажа комплектного электротехнического изделия 1 в кузов 2 железнодорожного транспортного средства 3 под несъемные арки 4 и 5 и секции 6 и 7 крыши 8 включает монтажное основание 14 с привалочными поверхностями 13 с группами крепежных отверстий 43.1, 43.2, 43.3 и 43.4 для каждой опоры 10 комплектного электротехнического изделия 1. При этом привалочные поверхности 13 выполнены бесстыковыми одноуровневыми, а две крайние по раме 30 группы крепежных отверстий 43.1 и 43.2 дополнительно оснащены позиционно связанными с ними коническими выемками 44 с тупым углом при вершине конуса, фиксирующими шарики 24 опор качения 9 и обеспечивающими полное вхождение в них шариков 24 опор качения 9 в нижнем положении Л ползунов 22.