УСТАНОВКА ДОМКРАТНАЯ ПЕРЕДВИЖНАЯ

Полезная модель относится к устройствам для подъема крупногабаритных изделий и транспортных средств, преимущественно кузовов пассажирских и грузовых железнодорожных вагонов, например, при монтаже тележек и регулировке зазоров в скользунах, и может быть использована на вагоностроительных и вагоноремонтных предприятиях при изготовлении, модернизации и капитальном ремонте различных типов железнодорожных вагонов, а также для подъема других крупногабаритных изделий, например, автомобилей, контейнеров и т.п.
Известна установка домкратная передвижная системы Гуленко, Гора и Кулаева (см. Ремонт вагонов; под ред. В.А.Егорова. - М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1953. - 515 с. - с.38-42), содержащая, четыре домкратные стойки, каждая из которых состоит из тележки, двух стоек, жестко закрепленных на тележке и соединенных в верхней части посредством плиты, каретки, выполненной с возможностью перемещения вдоль стоек, механизма подъема, выполненного в виде ходового винта и кинематически соединенных с ним привода, грузовой гайки и предохранительной гайки. Тележка содержит катки для перемещения домкратной стойки, выполненные с храповым механизмом для их фиксирования в транспортном и рабочем положениях. Стойки выполнены из двух швеллеров, ориентированных стенками профилей навстречу друг другу. Каретка расположена между стоками и выполнена с выдвижной грузонесущей площадкой и ручным реечным механизмом для ее перемещения. Каретка содержит две пары роликов для перемещения вдоль стоек, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с полками профилей стоек. Ходовой винт размещен между стойками и закреплен своими противоположными концами в подшипниках, смонтированных, соответственно, на тележке и плите. Грузовая гайка закреплена на каретке под выдвижной грузонесущей площадкой, а предохранительная гайка - над ней. Ходовой винт и гайки выполнены с трапецеидальной резьбой. Привод выполнен в виде электродвигателя, закрепленного на консольной площадке тележки, и последовательно соединенных с ним шестеренчатого и червячного редукторов. Выходной вал последнего кинематически соединен с нижним концом ходового винта. Установка также содержит ручной привод механизма подъема и концевой выключатель двухстороннего действия, установленный на одной из стоек с возможностью взаимодействия с кареткой в ее крайних - нижнем и верхнем положениях. Установка предназначена для подъема кузовов пассажирских и грузовых железнодорожных вагонов.
Недостатками известной установки являются:
- высокое энергопотребление и большие массогабаритные параметры вследствие низкого коэффициента полезного действия (КПД) и невысокой нагрузочной способности механизма подъема, выполненного в виде винтовой передачи с трапецеидальной резьбой;
- сравнительно небольшой срок службы ходового винта и грузовой гайки механизма подъема вследствие повышенного коэффициента трения в винтовой передаче с трапецеидальной резьбой;
- отсутствие средств механизации для установки катков на тележке в транспортном стационарном положениях домкратной стойки, что снижает мобильность установки и удобство ее обслуживания при эксплуатации;
- отсутствие средств управления домкратными стойками при их совместной работе, что снижает удобство обслуживания и безопасность эксплуатации.
Известна установка домкратная передвижная модели УДП-160, изготавливаемая ЗАО «Кубаньжелдормаш» (см. http://www.zheldormash.ru/products/product/53. Установка домкратная передвижная УДП-160), содержащая, четыре домкратные стойки, каждая из которых состоит из тележки, двух стоек, жестко закрепленных на тележке и соединенных в верхней части посредством плиты, каретки, выполненной с возможностью перемещения вдоль стоек, механизма подъема, выполненного в виде ходового винта и кинематически соединенных с ним привода, грузовой гайки и предохранительной гайки. Тележка содержит катки для перемещения домкратной стойки и привод, кинематически соединенный с катками для их установки, соответственно, в транспортном и стационарном положениях домкратной стойки. Стойки выполнены из двух швеллеров, ориентированных стенками профилей навстречу друг другу. Каретка расположена между стоек и выполнена с выдвижной грузонесущей площадкой и механизмом для ее перемещения. Каретка содержит две пары роликов для перемещения вдоль стоек, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с полками профилей стоек. Ходовой винт размещен между стойками и закреплен своими противоположными концами в подшипниках, смонтированных соответственно на тележке и плите. Грузовая гайка закреплена на каретке. Ходовой винт и гайки выполнены с трапецеидальной резьбой. Привод закреплен на тележке между стоек и выполнен в виде мотор-редуктора. Выходной вал последнего кинематически соединен с нижним концом ходового винта. Установка содержит систему управления, выполненную с возможностью автоматического выключения привода в крайних нижнем и верхнем положениях каретки, выключения привода при нештатных режимах эксплуатации и светозвуковой сигнализации о режиме эксплуатации. Установка предназначена для подъема кузовов пассажирских и грузовых железнодорожных вагонов.
Выполнение установки с системой управления позволило повысить удобство обслуживания и безопасность при ее эксплуатации.
Недостатками известной установки являются:
- высокое энергопотребление и большие массогабаритные параметры вследствие низкого КПД и невысокой нагрузочной способности механизма подъема, выполненного в виде винтовой передачи с трапецеидальной резьбой;
- сравнительно небольшой срок службы ходового винта и грузовой гайки механизма подъема вследствие повышенного коэффициента трения в винтовой передаче с трапецеидальной резьбой;
- сравнительно невысокая точность линейного перемещения каретки, обусловленная выполнением винтовой передачи механизма подъема с трапецеидальной резьбой, что снижает эксплуатационные характеристики домкратных стоек при их совместной работе;
- большие материалоемкость и габаритные размеры, что снижает мобильность установки и удобство ее обслуживания при эксплуатации.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции установки домкратной передвижной, в которой за счет иного конструктивного исполнения механизма подъема обеспечивается существенное снижение энергопотребления, уменьшение габаритных размеров и материалоемкости, а также повышение срока службы при обеспечении удобства обслуживания и безопасности экспуатации.
Поставленная задача решается тем, что установка домкратная передвижная, содержащая по меньшей мере одну домкратную стойку, состоящую из тележки, двух стоек, жестко закрепленных на тележке и соединенных в верхней части посредством плиты, каретки, выполненной с возможностью перемещения вдоль стоек, механизма подъема, выполненного в виде ходового винта и кинематически соединенных с ним привода и грузовой гайки, и системы управления, при этом тележка содержит катки для перемещения домкратной стойки, каретка выполнена с грузонесущей площадкой и роликами для перемещения вдоль стоек, ходовой винт смонтирован между стойками и одним концом соединен с валом привода, а грузовая гайка закреплена на каретке, согласно полезной модели ходовой винт и грузовая гайка механизма подъема выполнены в виде шариковой винтовой передачи, а
Целесоообразно, чтобы каретка была выполнена с охватыванием стоек с их внешней стороны, привод механизма подъема закреплен на плите и выполнен в виде мотор-редуктора, а ходовой винт нижним концом закреплен на тележке, при этом последняя выполнена с гидравлическим приводом, кинематически соединенным с катками для их установки соответственно в транспортном и стационарном положениях домкратной стойки.
Для повышения удобства обслуживания и безопасности экспуатации система управления выполнена с возможностью раздельного и совместного управления домкратными стойками, автоматического выключения привода в крайних нижнем и верхнем положениях каретки, выключения привода при нештатных режимах эксплуатации и светозвуковой сигнализации о режиме эксплуатации и содержит шкаф управления с пусковой аппаратурой, управляющим контроллером, органами защиты, управления и сигнализации, а также датчики положения и светозвуковые устройства, при этом упомянутые привод, датчики положения и светозвуковые устройства соединены со шкафом управления.
Совокупность общих и отличительных существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет существенно снизить энергопотребление, уменьшить габаритные размеры и материалоемкость, а также повысить срок службы при обеспечении удобства обслуживания и безопасности эксплуатации установки в результате следующего. Выполнение ходового винта и грузовой гайки в виде шариковой винтовой передачи существенно снижает коэффициент трения, повышает КПД и нагрузочную способностью передачи, что позволяет уменьшить мощность привода и увеличить срок службы механизма подъема, вследствие чего существенно снижаются энергопотребление, материалоемкость и габаритные размеры домкратной стойки. Кроме этого, исполнение ходового винта и грузовой гайки в виде шариковой винтовой передачи позволяет повысить точность линейного перемещения каретки и за счет этого улучшить эксплуатационные характеристики домкратных стоек при их совместной работе. Исполнение каретки с охватыванием стоек с их внешней стороны обеспечивает снижение габаритных размеров и материалоемкости домкратной стойки и направлено на повышение удобства ее обслуживания при эксплуатации. Указанные технические решения позволяют измененить компоновку привода механизма подъема, разместив его на плите над стойками, что, в свою очередь, повышает компактность домкратной стойки. Оборудование тележки гидравлическим приводом, кинематически соединенным с катками для их установки, соответственно, в транспортном и стационарном положениях домкратной стойки, направлено на повышение мобильности домкратной стойки и удобства ее обслуживания в эксплуатации. С этой же целью система управления выполнена с возможностью раздельного и совместного управления домкратными стойками, автоматического выключения привода в крайних нижнем и верхнем положениях каретки, выключения привода при нештатных режимах эксплуатации и светозвуковой сигнализации о режиме эксплуатации и содержит шкаф управления с пусковой аппаратурой, управляющим контроллером, органами защиты, управления и сигнализации, а также датчиками положения и светозвуковыми устройствами, при этом упомянутые привод, датчики положения и светозвуковые устройства соединены со шкафом управления.
Конструкция заявляемой установки домкратной передвижной поясняется на примере ее исполнения для подъема кузовов пассажирских и грузовых железнодорожных вагонов при монтаже тележек и регулировке зазоров в скользунах, разработанной ООО "Научно-производственная фирма "Техвагонмаш", г.Кременчуг, Украина. Грузоподъемность установки - 22000 кг, количество домкратных стоек - 4, грузоподъемность домкратной стойки - 7500 кг, максимальная высота подъема - 1700 мм, масса домкратной стойки - 187,5 кг, установленная мощность привода домкратной стойки - 1,5 кВт.
Сущность полезной модели поясняется представленными фигурами чертежей, где на фиг.1 - схема установки домкратной передвижной; на фиг.2 - общий вид домкратной стойки, вид спереди; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1 (установка каретки).
Установка домкратная передвижная содержит (фиг.1-4) четыре домкратные стойки 1, каждая из которых состоит из тележки 2, двух стоек 3, жестко закрепленных на тележке 2 и соединенных в верхней части посредством плиты 4, каретки 5, выполненной с возможностью перемещения вдоль стоек 3, механизма подъема, выполненного в виде ходового винта 6 и кинематически соединенных с ним привода 7 и грузовой гайки 8, и системы управления. Тележка содержит (фиг.3) катки 9 для перемещения домкратной стойки 1 и ручной гидравлический привод 10, кинематически соединенный с катками 9 для их установки, соответственно, в транспортном и стационарном положениях домкратной стойки 1. Гидравлический привод 10 приводится в действие посредством рычага 11, который одновременно используется для перемещения домкратной стойки 1 при транспортном положении катков 9. Стойки 3 выполнены из двух швеллеров, ориентированных стенками профилей навстречу друг другу (фиг.4). Ходовой винт 6 и грузовая гайка 8 выполнены в виде шариковой винтовой передачи и размещены между стойками 3 внутри защитного гофрированного рукава 12. Противоположные концы ходового винта 6 закреплены в подшипниках 13 и 14, смонтированных, соответственно, на тележке 2 и на плите 4, а грузовая гайка 8 закреплена на каретке 5. Привод 7 выполнен в виде мотор-редуктора, выходной вал которого (не показан) соединен с верхним концом ходового винта 6. Каретка 5 выполнена с охватыванием стоек 3 с их внешней стороны и содержит грузонесущую площадку 15, четыре ролика 16, закрепленных попарно в верхней и нижней частях каретки 5, и два ролика 17, закрепленных зеркально на каретке 5 (фиг.3, 4). Ролики 16 предназначены для взаимодействия с противоположивши полками профилей стоек 3 при перемещении каретки 5 относительно них, а ролики 17 - для взаимодействия со стенками профилей.
Управление установкой домкратной передвижной осуществляется в автоматическом режиме посредством системы управления (фиг.3, 4), которая содержит пульты управления 18 домкратными стойками 1 и соединенные с ними бесконтактные датчики положения (не показаны), закрепленные на стойках 3, индуктивные бесконтактные выключатели 19, закрепленные на каретках 5, и светозвуковые устройства (не показаны). Пульты управления 18 закреплены на домкратных стойках 1 посредством кронштейнов 20 и подключены к трехфазной сети электропитания напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Пульт управления 18 содержит пусковую аппаратуру, управляющий контроллер, органы защиты, управления и сигнализации (не показаны) и соединен с мотор-редуктором привода 7.
Система управления выполнена с возможностью раздельного или совместного управления домкратными стойками 1 и построена на базе управляющего контролера с модулями расширения входов-выходов и тиристорных преобразователей частоты. Бесконтактные датчики положения обеспечивают автоматическое включение и выключение приводов 7 на домкратных стойках 1 в крайних нижнем или верхнем положениях кареток 5. Индуктивные бесконтактные выключатели 19 выполнены с возможностью взаимодействия с гребенкой и флажками (не показаны), закрепленными на грузовой гайке 8, и обеспечивают синхронную совместную работу домкратных стоек 1 и точное равномерное перемещение кареток 5.
Система управления установкой содержит следующие технологические и защитные блокировки:
- автоматического выключения мотор-редукторов приводов 7 на домкратных стойках 1 в крайних нижнем или верхнем положениях кареток 5 по показаниям бесконтактных датчиков положения;
- автоматического выключения мотор-редукторов приводов 7 на всех домкратных стойках 1 при достижении кареткой 5 на любой из домкратных стоек 1 крайнего нижнего или верхнего положений;
- автоматического выключения мотор-редукторов приводов 7 на всех домкратных стойках 1 при отказе включения мотор-редукторов на любой из них;
- автоматического выключения мотор-редукторов приводов 7 на всех домкратных стойках 1 при недостаточной скорости подъема (частоты вращения привода) на любой из них;
- автоматического выключения мотор-редукторов приводов 7 на всех домкратных стойках 1 при аварийной остановке мотор-редуктора на любой из них вследствие его отказа или обесточивания или обрыва грузовой гайки 8;
- автоматического выключения мотор-редукторов приводов 7 на всех домкратных стойках 1 при возникновении перегрузки на любой из них;
- сопровождения световой сигнализацией операций подъема и опускания кареток 5;
- сопровождения звуковой сигнализацией кареток 5 в крайнем верхнем положении.
Работа установки рассматривается на примере ее использования для подъема кузова вагона 21 для выполнения монтажа тележек (не показаны).
Кузов вагона 21 посредством мостового крана устанавливают шкворневыми балками на четыре специальные подставки (не показаны), расположенные на железнодорожном пути. Катки 9 на тележках 2 посредством рычага 11 и ручного гидравлического привода 10 переводят в транспортное положение и размещают домкратные стойки 1 попарно вдоль боковых сторон кузова вагона 21. Грузонесущие площадки 15 подводят под выступы на подставках, после чего гидравлическим приводом 10 катки 9 переводят в стационарное положение для фиксирования домкратных стоек 1 в рабочей позиции.
Посредством пусковой аппаратуры на пульте управления 18 включают питание силовых цепей и цепей управления. При этом питание получают блок питания входных и выходных цепей, управляющий контроллер и светозвуковые устройства. Далее задают приоритет пульта управления 18, с которого удобнее управлять установкой, для чего на выбранной домкратной стойке на ее пульте управления нажимают на кнопку «Установка приоритета управления». Загорающаяся подсветка этой кнопки подтверждает выбор приоритета управления. Система управления установкой, как правило, по умолчанию настроена на совместную работу четырех домкратных стоек 1. На пульте управления 18 приоритетной стойки 1 оператор нажимает на кнопку «ВВЕРХ» и удерживает ее в этом положении, включая одновременно на четырех домкратных стойках 1 мотор-редукторы приводов 7, соединенные с ходовыми винтами 6 и грузовыми гайками 8. Каретки 5 выполняют подъем кузова вагона 21 на необходимую высоту. Остановка кареток 5 с кузовом вагона 21 производится автоматически по показаниям бесконтактных датчиков положения при достижении кареткой 5 крайнего верхнего положения или после того, как оператор отпустит кнопку «ВВЕРХ». Под поднятый кузов вагона 21 подкатывают тележки, после чего оператор на пульте управления 18 нажимает на кнопку «ВНИЗ» и удерживает ее в этом положении, опуская кузов вагона 21 на тележки. Остановка кареток 5 с кузовом вагона 21 производится автоматически по показаниям бесконтактных датчиков положения при достижении кареткой 5 крайнего нижнего положения или после того, как оператор отпустит кнопку «ВНИЗ».
Изменение режима управления домкратными стойками 1 с совместной на раздельную работу выполняют последовательным нажатием кнопок «Установка приоритета управления» и «Выбор режима управления» на пульте управления 18 выбранной домкратной стойки. Домкратные стойки 1 могут использоваться также попарно, например, для подъемки кузова вагона 21 с одной стороны, и отдельно, например, для подъема большегрузного автомобиля при замене колес.
Конструкция заявляемой установки разработана и испытана на производственной базе ООО "Научно-производственная фирма "Техвагонмаш". Результаты испытаний подтвердили ее работоспособность и получение ожидаемых технических результатов. В частности, удельная масса домкратной стойки в расчете на 1000 кг ее грузоподъемности составляет 25,0 кг, что в 2,3 раза меньше, чем у домкратной стойки прототипа. При этом за счет существенного снижения мощности привода уменьшены энергозатраты установки, а за счет снижения материалоемкости и габаритных размеров повышены мобильность и удобство обслуживания при эксплуатации. Система управления также обеспечивает удобство и безопасность обслуживания установки при эксплуатации.