УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОЛЕСНЫХ ПАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения линейных размеров колесных пар, в частности на железнодорожном транспорте и других видах транспорта.
Известно устройство для измерения линейных размеров колесных пар, состоящее из основания с установленной на нем посредством стоек траверсой, на которой с возможностью продольного перемещения установлены блоки измерения, каждый из которых через механизм поперечного перемещения соединен с соответствующим измерителем, и установленный на стойках узел базирования с толкателями, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой и снабженными датчиками контроля, установленными в узле базирования (SU №847945, G01B 5/08, G01B 5/20, опубл. 15.07.1981)
Недостатком данного устройства является наличие подшипниковых узлов на опорах базирующего приспобления, препятствующих доступу к внешним частям оси колесной пары и проведению измерений диаметров шеек и предподступичных частей оси колесной пары, а также расстояний между торцом шейки и внутренней боковой поверхностью обода колеса, что снижает функциональные возможности устройства.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для измерения линейных размеров колесных пар, содержащее основание с установленной на нем посредством стоек траверсой, на которой с возможностью продольного перемещения установлены блоки измерения, каждый из которых через механизм поперечного перемещения соединен с соответствующим измерителем, также на стойках установлен узел базирования с толкателями, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой, и снабженными датчиками контроля, установленными в узле базирования, дополнительные измерители, каждый из которых через механизм поперечного перемещения дополнительно подключен к соответствующему блоку измерения, а также механизмы поворота и фиксации размещены в узле базирования, толкатели установлены с возможностью взаимодействия с центровыми отверстиями колесной пары и ее удержания в позиции измерения (RU №2319925, G01B 5/08; G01B 5/20, опубл. 10.09.2006).
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности определения неисправностей колес и оси, а также невозможность определения шероховатости поверхности катания колеса.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения термомеханических повреждений колесной пары, а также измерения шероховатости поверхности катания.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения размеров и определения дефектов колесных пар подвижного состава, включающее основание с установленной на нем посредством стоек траверсой, на которой с возможностью продольного перемещения установлены блоки измерения, каждый из которых через механизм поперечного перемещения соединен с соответствующим измерителем, и установленный на стойках узел базирования с толкателями, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой и снабженными датчиками контроля, установленными в узле базирования, механизмы поворота и фиксации, размещенные в узле базирования, в которых толкатели установлены в возможностью взаимодействия с центровыми отверстиями колесной пары и ее удержания в позиции измерения, причем, в него введены дополнительные измерители и дефектоскоп, каждый из которых через механизм поперечного перемещения подключен к соответствующему блоку измерения.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом.
На чертеже изображено устройство для измерения размеров и определения дефектов колесных пар, содержащее колесную пару 1, поставленную, как и все устройство на основании 2 с установленной на нем посредством стоек 3 траверсой 4, на которой с возможностью перемещения установлены блоки 5, 6, 7 измерения, каждый из которых через механизм поперечного перемещения 8 соединен с соответствующим измерителем 9, 10, 11, и установленный на стойках 3 узел базирования 12 с толкателями 13, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой 1 и снабженными датчиками контроля 14 и дефектоскопом 15. В устройство введены дополнительные измерители 16 и дефектоскоп 15, каждый из которых через механизм поперечного перемещения 8 дополнительно подключен к соответствующему блоку 5, 6, 7 измерения, и механизмы поворота и фиксации 17, размещенные в узле базирования 12, в которых толкатели 13 установлены с возможностью взаимодействия с центровыми отверстиями 18 колесной пары 1 и ее удержания в позиции измерения. Колесная пара 1 стоит на рельсах 19, причем с помощью опоры 20 подъемного стола 21, через гребни ободьев 22 колес 23, посредством механизма 24 вертикального перемещения подъемного стола 21 может подниматься над рельсами 19 и приводиться во вращение с помощью привода 25 вращения колесной пары 1. Устройство позволяет производить измерение шероховатости, формы и размеров возможных трещин и неисправностей оси, формы термомеханических повреждений и диаметра размеров профиля поверхности катания колесной пары 1, диаметры шеек 26 и предподступичных частей 27 оси колесной пары 1, расстояния S между торцом шейки 26 и внутренней боковой поверхностью обода 22 колеса 23.
Устройство для измерения размеров и определения дефектов колесных пар подвижного состава работает следующим образом.
Колесную пару 1 подают по рельсам 19 под место расположения узла базирования 12. Опоры 20 подъемного стола 21 попарно подводят под гребни ободьев 22 колес 23 и приводят в контакт с ними. Колесную пару 1 с помощью механизма 24 вертикального перемещения подъемного стола 13 снимают с рельсов 19 и поднимают на высоту расположения узла базирования 12, в котором осуществляют ее размещение. Толкатели 13 подводят к торцам оси колесной пары 1 и приводят в контакт с ее с центровыми отверстиями 18. С помощью толкателей 13 и датчиков контроля 14 устанавливают ось колесной пары 1 симметрично относительно блоков измерения 6, предварительно установленных на расстоянии друг от друга, которое определяется типом и длиной оси измеряемой колесной пары 1. Толкателями 13 зажимают колесную пару 1 в центровых отверстиях 18 и удерживают ее в позиции измерения. С помощью механизмов 16 фиксируют данное положение толкателей 13. За счет плотного контакта толкателей 13 с центровыми отверстиями 18 достигают совмещение осевой линии центровых отверстий 18 колесной пары 1 с осевой линией толкателей 13, т.е осуществляют осевое базирование колесной пары 1, а также ее базирование в поперечных направлениях. После этого подъемный стол 21 опускают и освобождают его опоры 20 от контакта с колесной парой 1. С помощью поперечного перемещения блока измерения 5 устанавливают в продольном направлении исходное положение измерителя 9 по отношению к положению плоскости внутренних боковых поверхностей ободьев 22 колес 23. Механизмы поперечного перемещения 8 измерителей 9, 10, 11, 16 и дефектоскопа 15 используются для их предварительной установки с учетом нормируемой величины измеряемой части колесной пары 1, чтобы обеспечить возможность выбора измерителя и дефектоскопа 15 с требуемым диапазоном измерения, в котором погрешность измерения не превышает нормируемую погрешность.
Затем включают привод 25 вращения колесной пары 1, измерители 9, 10, 11, 16, дефектоскоп 15 и программу управления механизмами поперечного перемещения блоков 5, 6, 7 измерения и измеряют следующие нормируемые размеры: шероховатость, длину, ширину и глубину термомеханических повреждений, профили и диаметры поверхностей катания колесной пары 1, диаметры шеек 24 и предподступичных частей 27 оси колесной пары 1 и расстояния S между торцом шейки 24 и внутренней боковой поверхностью обода 20 колеса 21, а также определяют наличие трещин на оси колесной пары 1.
Шероховатость, длину, ширину и глубину термомеханических повреждений поверхности определяют с помощью механизмов поперечного перемещения 8 измерителя 16, а наличие трещин на оси колесной пары 1 определяют с помощью механизмов поперечного перемещения 8 дефектоскопа 15.
Расстояние L между исходным положением каждого из измерителей и осью вращения колесной пары 1 устанавливают с помощью механизмов поперечного перемещения 8 измерителей 9, 10, 11 и аттестуют заранее по тестовому образцу измеряемого типа колесной пары, линейные размеры которой известны. Диаметр d каждого сечения колесной пары определяют как удвоенную разность между L измеренным для каждого сечения поперченным расстоянием I от поверхности катания колесной пары до соответствующего измерителя, т.е. d=2·(L-I). Диаметры шеек 26 и предподступичных частей 27 измеряют в нескольких нормируемых поперечных сечениях оси колесной пары 1 путем перемещения измерителей 10, 11 от одного сечения к другому с помощью продольного перемещения блоков 6.
Профиль поверхности катания колеса 23 определяют путем измерения величины расстояния I в многочисленных поперченных сечениях поверхностей катания в зависимости от продольной координаты с помощью продольного и поперечного перемещения измерителей 8, т.е профиль катания определяют как функцию зависимости величины I от продольной координаты.
Расстояние S между торцом шейки 25 и внутренней боковой поверхностью обода 22 колеса 23 измеряют по расстоянию между положениями блока 6 измерения внешних частей оси колесной пары 1 и блока 5 измерения профиля катания, когда соответствующий измеритель 11 диаметра шейки 26 блока измерения 6 расположен в плоскости торцевой поверхности шейки 26, а соответствующий измеритель 9 профиля поверхности катания колеса 23 блока измерения 5 расположен в плоскости внутренней боковой поверхности обода 22 колеса 23.
После завершения измерения все операции по перемещению колесной пары 1 производят в обратной последовательности, а колесную пару 1 в соответствии с результатами измерения направляют либо в эксплуатацию, либо в ремонт или отбраковывают. Затем повторяют процесс измерения со следующей колесной парой.