УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ РЕЛЬСА

Устройство для отслеживания поверхности катания рельса как носитель измерительной аппаратуры вагона-путеизмерителя относится к технике железнодорожного транспорта и предназначено для отслеживания поверхности катания рельса в плоскости его симметрии, например, при контроле технического состояния рельса.
Известно устройство для ультразвукового контроля рельсов по а.с. СССР №1114944, МКИ G01N 29/04, B61K 08/10, B61K 9/10, Бюлл. изобр. №35, 1984 г., в состав которого входит обслуживаемая оператором рельсовая тележка с оборудованием для слежения за поверхностью катания рельса и аппаратурой ультразвукового контроля.
При всех достоинствах этого аналога его недостатками являются сложность конструкции, необходимость его подстройки в процессе работы и, как следствие, невозможность использования в составе вагона-путеизмерителя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения параметров рельсовой колеи железнодорожного пути, содержащее первую и вторую рельсовые тележки с двумя колесами каждая, сочлененные траверсой, в состав которой введен телескопический с двумя степенями свободы вокруг и вдоль его оси пружинный узел прижима колес к боковым рабочим поверхностям рельсов. Причем, колеса не амортизированы относительно тележек. (Путевые машины. Труды 1-й научно-практической конференции Министерства путей сообщения РФ, Департамент пути и сооружений, ГУП Калужский завод "Ремпутьмаш". - Калуга: Из-во АКФ "Политоп", 2002, стр.181). Таким образом, рельсовые тележки этого устройства принципиально всегда находятся на постоянных расстояниях (с точностью возможного износа их колес) от рабочих поверхностей рельса и поэтому потенциально обеспечивают отслеживание поверхности катания рельса в плоскости его симметрии. Это известное устройство принято за прототип.
При всех достоинствах этого устройства следует отметить его недостаток - ограниченные технические возможности, в частности: низкая скорость движения, небольшая нагрузочная способность, невозможность сочленения с вагоном-путеизмерителем и т.д.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание предлагаемого устройства, является расширение его функциональных возможностей путем использования в составе вагона-путеизмерителя для отслеживания поверхности катания рельса в плоскости его симметрии.
Технический результат достигается тем, что в устройство для отслеживания поверхности катания рельса, содержащее колесную тележку вагона-путеизмерителя, первый кронштейн и второй кронштейн, укрепленные на колесной тележке вагона-путеизмерителя, - введены первая и вторая пружины, балка, первая телескопическая консоль и вторая телескопическая консоль, первый ограничитель поворота и второй ограничитель поворота, третья пружина и четвертая пружина, первый упор и второй упор, первая направляющая и вторая направляющая, пневмоцилиндр, полка, первый башмак и второй башмак, пневмопривод и датчик, первый кронштейн и второй кронштейн подвижно соединены с балкой, в том числе, через соответствующие первую пружину и вторую пружину, на балке закреплены пневмоцилиндр, третья пружина и четвертая пружина, первый упор и второй упор, первая телескопическая консоль и вторая телескопическая консоль, причем, на первой телескопической консоли и второй телескопической консоли закреплены соответственно первый ограничитель поворота и второй ограничитель поворота, полка подвижно соединена с первой телескопической консолью, второй телескопической консолью, первой направляющей и второй направляющей, на полке установлены первый башмак, второй башмак и пневмопривод, соединенный с датчиком, причем, датчик, первый башмак, второй башмак выполнены с возможностью контактирования с рельсом, а первая направляющая и вторая направляющая подвижно соединены соответственно с третьей пружиной и четвертой пружиной и опираются на первый упор и второй упор.
На фиг.1 представлен главный вид "Устройства для отслеживания поверхности катания рельса", на фиг.2 - разрез устройства по АА (далее возможно использование термина "устройство"). Входящая в состав устройства тележка вагона-путеизмерителя условно не показана для упрощения графики фиг.1, фиг.2. С той же целью конструкция устройства на фигурах 1, 2 приведена упрощенно, в частности, типовые конструктивные и технологические решения исключены или выполнены условно. Так, обозначенные на фиг.1, фиг.2 подвижные соединения устройства имеют степени свободы вращения только в плоскости соответствующей фигуры; электрические кабели, пневмошланги устройства, типовые конструктивные элементы, ограничивающие положения кронштейна 1 и кронштейна 2 относительно балки, 5 условно не показаны.
"Устройства для отслеживания поверхности катания рельса" содержит (фиг.1, 2) первый кронштейн 1 и второй кронштейн 2, первую пружину 3 и вторую пружину 4, балку 5, первую телескопическую траверсу (ТТ) 6 и вторую ТТ 7, первый ограничитель поворота 8 и второй ограничитель поворота 9, третью пружину 10 и четвертую пружину 11, первый упор 12 и второй упор 13, первую направляющую 14 и вторую направляющую 15, пневмоцилиндр 16, полку 17, первый башмак 18 и второй башмак 19, пневмопривод 20 (двухходовой), датчик 21. Поз.22 - рельс.
В состав устройства могут входить несколько комплектов, состоящих из пневмопривода 20 и датчика 21. Весь состав этих комплектов условно не показан.
Плоскости боковой стенки полки 17, первой направляющей 14 и второй направляющей 15 практически параллельны плоскости симметрии рельса 22. Первая направляющая 14 и вторая направляющая 15 всегда прижаты соответственно к первому упору 12 и второму упору 13 третьей пружиной 10 и четвертой пружиной 11. Размеры ТК 6 и ТК 7 могут изменяться в необходимых для работы устройства пределах. Все перемещения полки 17 обеспечиваются ТК 6, ТК 7 и осуществляются под действием пневмоцилиндра 16, третьей пружины 10 и четвертой пружины 11. Устройство с помощью первого кронштейна 1 и второго кронштейна 2 крепится на тележке вагона-путеизмерителя между ее колесами. На фигурах 1, 2 устройство показано в рабочем состоянии.
"Устройства для отслеживания поверхности катания рельса" работает следующим образом.
Для приведения устройства в исходном состояние подают дежурное давление в полость исходного состояния пневмопривода 20 и он отводит датчик 21 от поверхности катания рельса 22. Одновременно стравливают воздух из полости рабочего движения пневмопривода 20, под воздействием третьей пружины 10 и четвертой пружины 11 шток пневмоцилиндра 16, полка 17, первая направляющая 14, вторая направляющая 15 движутся до исходного положения штока пневмоцилиндра 16. В этом движении параллельные положения боковой стенки полки 17 относительно плоскости симметрии рельса обеспечивают первый ограничитель поворота 8 и второй ограничитель поворота 9 (они ограничивают своими упорами углы поворота полки 17). Соответственно, первый башмак 18 и второй башмак 19 отводятся от боковой рабочей поверхности рельса 22.
Перед началом работы устройства подачей воздуха в пневмоцилиндр 16 и рабочую полость пневмопривода 20 обеспечивают подвод полки 17 (и, соответственно, первого башмака 18, второго башмака 19) к боковой рабочей поверхности рельса 22, а так же датчика 21 к поверхности катания рельса 22. При этом недопустимые перекосы полки 17 относительно плоскости симметрии рельса 22 исключают первый ограничитель поворота 8 и второй ограничитель поворота 9. Первый башмак 18 и второй башмак 19 упруго прижимаются к боковой рабочей поверхности рельса 22, обеспечивая положение оси чувствительности датчика 21 в плоскости симметрии рельса, в том числе, и при движении вагона-путеизмерителя. Упругое прижатие датчика 21 к поверхности катания рельса 22 обеспечивает пневмопривод 20. При этом сложные перемещения вагона-путеизмерителя (угловые и линейные качания) в процессе его движения компенсируются поворотом балки 5, работой первой пружины 3 и второй пружины 4, пневмоцилиндра 16, пневмопривода 20 и ТТ 6, ТТ 7, чем и поддерживается положение оси датчика 21 в плоскости симметрии рельса 22. В этих процессах первый ограничитель поворота 8 и второй ограничитель поворота 9 ограничивают возможные перекосы полки 17 и, соответственно первой направляющей 14, второй направляющей 15 относительно плоскости симметрии рельса 22. Известные свойства пневмопривода обеспечивают устройству необходимую динамику при отработке небольших и/или быстрых возмущений.
Первая направляющая 14, вторая направляющая 15 обеспечивают прохождение устройством стрелочных переходов. При движении вагона-путеизмерителя направо (по фиг.1) работает вторая направляющая 15, а налево - первая направляющая 14. Например, при прохождении стрелочного перехода налево, его конструкция вызывает перемещение под действием пневмоцилиндра 16 (фиг.1) полки 17 вниз, что приводит к повороту первой направляющей 14 по часовой стрелке, а второй направляющей 15 - против часовой стрелки (своими концами они упираются в первый упор 12 и второй упор 13 соответственно). Такое положение первой направляющей 14 обеспечивает правильное прохождение устройством стрелочного перехода.
Проведя анализ уровня техники по научно-техническим источникам информации, заявитель не обнаружил аналог с признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели "Устройство для отслеживания поверхности катания рельса". Анализу предшествовал поиск и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели.
Выбранный прототип позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявляемая полезная модель "Устройство для отслеживания поверхности катания рельса" соответствует критерию "новизна".
Критерий "промышленная применимость" заявляемого "Устройства для отслеживания поверхности катания рельса" подтверждается его эффективностью - оно в сравнении с прототипом обеспечивает работу в составе вагона-путеизмерителя.