АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОЙКИ КОЛЕСНЫХ ПАР ВАГОНОВ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам для очистки и мойки колесных пар железнодорожных вагонов.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является автоматизированный комплекс для мойки колесных пар вагонов, содержащий проходную камеру мойки, внутри которой размещены опорные ролики для колесной пары, снабженные приводом вращения, щетку для очистки оси колесной пары с устройством ее поджатия к оси, четыре верхние щетки для очистки дисков колес, систему форсунок, соединенную с насосом для подачи моющего раствора и устройство подачи колесной пары (см. А.С. СССР №1094774, опубл. 30.05.84.).
Ближайший аналог имеет следующие недостатки:
- щетки для очистки оси и дисков колес оснащены цепным или фрикционным приводом вращения от самой колесной пары, что не позволяет получить высокие обороты щеток и обеспечить нормальную очистку, или приводит к длительному циклу очистки из-за практически совпадающих оборотов щеток и колесной пары
- нижняя щетка для очистки оси не имеет регулируемого прижатия к оси, что ухудшает качество очистки
- верхние щетки для очистки дисков имеют жестко установленную ось вращения, что резко ухудшает качество очистки уже при незначительном износе щеток
- профильное (в данном случае - коническое) выполнение верхних щеток, создает дополнительные сложности при их изготовлении, но не обеспечивает качественной очистки из-за очень сложной боковой поверхности колеса и жесткого крепления оси щеток.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая
полезная модель является повышение качества очистки.
Поставленная задача решается тем, что автоматизированный комплекс для мойки колесных пар вагонов содержит камеру мойки, внутри которой размещены опорные ролики для колесной пары, снабженные приводом вращения, щетку для очистки оси колесной пары с устройством ее поджатия к оси, четыре верхние щетки для очистки дисков колес, систему форсунок, соединенную с насосом для подачи моющего раствора и устройство подачи колесной пары. Щетка для очистки оси установлена на поворотных кронштейнах и снабжена приводом вращения и пневмоцилиндром для прижатия ее к оси. Верхние щетки выполнены цилиндрическими и соединены с приводом их вертикального перемещения и позиционирования относительно оси колесной пары, при этом верхние щетки попарно соединены с двумя приводами вращения и снабжены пневмоцилиндрами для прижатия к дискам колес.
Указанная совокупность существенных признаков позволяет значительно повысить качество мойки.
В частных вариантах, привод вертикального перемещения и позиционирования относительно оси колесной пары верхних щеток может быть выполнен в виде двух пневмоцилиндров, при этом первый пневмоцилиндр, для позиционирования щеток относительно оси колесной пары, задним фланцем через проушину соединен с крышей камеры мойки, а штоком - с плитой, на которой шарнирно установлены верхние щетки, а второй пневмоцилиндр, для сканирования плиты со щетками, соединен задним фланцем и штоком соответственно с плитой и опорными роликами, опирающимися на центральную часть оси колесной пары.
Все пневмоцилиндры могут быть оснащены регуляторами давления.
Пары верхних щеток могут быть соединены с приводами вращения через карданные валы.
Сущность полезной модели поясняется с помощью чертежей.
На фиг.1 показан пример выполнения предлагаемого комплекса: а - вид сбоку, б - вид сверху, на фиг.2 показан пример выполнения камеры мойки колесных пар: а - вид спереди, б - вид сбоку.
Автоматизированный комплекс содержит проходную камеру мойки 1, устройство подачи колесной пары 2, насос 3 для подачи моющего раствора, коллектор 4, гидроциклон 5, бак 6 для моющего раствора, насос подпора 7 и насос системы регенерации 8.
Камера мойки 1 колесных пар содержит корпус 9, внутри которой размещены опорные ролики 10 для колесной пары с привод вращения 11, щетку 12 для очистки оси колесной пары с устройством ее поджатия к оси и четыре верхние щетки 13 для очистки дисков колес.
Щетка 12 установлена на поворотных кронштейнах и снабжена приводом вращения 14 и пневмоцилиндром 15 для прижатия ее к оси колесной пары.
Верхние щетки 13 выполнены цилиндрическими и соединены с приводом 16 их вертикального перемещения и позиционирования относительно оси колесной пары, при этом верхние щетки 13 попарно соединены с двумя приводами вращения 17 и снабжены пневмоцилиндрами 18 для прижатия к дискам колес.
Камера мойки также содержит систему форсунок 19, соединенную с насосом для подачи моющего раствора.
Привод 16 вертикального перемещения и позиционирования относительно оси колесной пары верхних щеток 13 выполнен в виде двух пневмоцилиндров, при этом первый пневмоцилиндр 20, для позиционирования щеток относительно оси колесной пары, задним фланцем через проушину соединен с крышей камеры мойки, а штоком - с плитой, на которой шарнирно установлены верхние щетки 13, а второй пневмоцилиндр 21, для сканирования плиты со щетками, соединен задним фланцем и штоком соответственно с плитой и опорными роликами 22, опирающимися
на центральную часть оси колесной пары.
Камера мойки колесных пар представляет собой каркасную конструкцию, выполненную из швеллера и обшитую изнутри листовой сталью.
На крыше камеры установлен привод подъема дверей 23, состоящий из мотор-редуктора и горизонтального вала со шкивами, на которые наматываются тросы, закрепленные на дверях.
Узел верхних щеток предназначен для чистки дисков колесной пары с двух сторон. При помощи пневмоцилиндра 20 он поднимается для подачи колесной пары в камеру мойки. Узел верхних щеток представляет собой вертикально расположенную плиту на которой закреплены две пары приводных щеток 13. Каждая пара щеток расположена с двух сторон соответствующего диска колесной пары и приводится во вращение приводами вращения (электродвигателями) 17, которые расположены на крыше камеры. Вращение от электродвигателя на щетки передается через карданные валы и редуктор. Щетки 13 прижимаются к поверхности дисков колес пневмоцилиндрами 18 с регулируемым усилием (регулятором давления). Этими же пневмоцилиндрами щетки разводятся в стороны, чтобы пропустить на выход вымытую колесную пару или принять новую. Конструкция узла верхних щеток выполнена таким образом, чтобы обеспечить постоянное положение щеток 13 относительно профиля диска колесной пары независимо от диаметра колесной пары (величины износа колеса). Для этого узел верхних щеток в рабочем положении, при помощи опорных роликов 22 опирается на центральную часть оси колесной пары и, тем самым, занимает постоянное положение, независимо от величины диаметра колесной пары. Для того чтобы щетки 13 чистили не только боковую поверхность диска колеса но и предступичную и приободную зоны, предусмотрено сканирование щеток при помощи пневмоцилиндра 21. Скорость вращения щеток - 300 об/мин.
Узел нижних щеток предназначен для очистки оси колесной пары. Он
установлен внутри камеры на раме привода вращения колесной пары.
Во вращение щетки 12 приводятся приводом 14 (электродвигателем) через ременную передачу на промежуточный вал, который проходит через стенку камеры внутрь нее. Затем цепная передача передает вращение на второй промежуточный вал, вокруг которого качается рама со щетками, во время их перемещения и прижатия к оси колесной пары. Со второго промежуточного вала вторая цепная передача передает вращение на щеточный вал. Обе цепные передачи закрыты кожухами, внутри которых установлены натяжные устройства.
Прижим нижних щеток к оси, осуществляется пневмоцилиндром 15. Усилие прижима к оси регулируется изменением давления воздуха в соответствующей полости пневмоцилиндра с помощью регулятора давления. Для компенсации веса нижних щеток 12 предусмотрены противовесы 24. Скорость вращения щеток - 300 об/мин.
Привод вращения колесной пары состоит из: электродвигателя, ременной передачи и двухступенчатый цилиндрический редуктора. Вращение передается на два из четырех опорных роликов 10, на которых внутри камеры находится колесная пара. Два других опорных ролика установлены на рычагах, связанных общей осью, которая может поворачиваться пневмоцилиндром 25 и тем самым выталкивать колесную пару из камеры после мойки.
В процессе очистки щетками и обмывки колесная пара вращается со скоростью 10-12 об/мин.
Устройства подачи колесной пары (на входе и выходе камеры) предназначены для автоматической подачи колесной пары в камеру мойки (на входе), ее остановки (на выходе) и последующей ее передачи на рельсовый путь цеха. По конструкции оба устройства одинаковы и представляют собой соединенные общей осью рычаги специальной формы, для улавнивания колесной пары и последующего ее переталкивания. Рычаги поворачиваются с
помощью пневмоцилиндра.
Гидросистема высокого давления состоит из электронасосного агрегата высокого давления, установленного вблизи камеры, труб обвязки и узла обмыва с форсунками 19, смонтированного внутри камеры.
Струи от форсунок 19 направляются в зону контакта щеток с очищаемой поверхностью по ходу вращения щеток.
Гидросистема низкого давления состоит из секционированного бака, насоса и труб обвязки.
Вода, скопившаяся на дне камеры после обмыва колесной пары, самотеком по коллектору поступает в секционированный бак, который установлен ниже уровня пола участка. Грязная вода, после обмывки колесной пары, поступает в первую секцию бака. Переливаясь через стенку, вода поступает из первой секции бака во вторую, в которой установлен уровнемер (поплавок со штоком) и выполнено переливное отверстие.
В третьей секции установлена система труб с отверстиями для подачи пара для нагрева моющего раствора до заданной температуры.
Система регенерации моющего раствора за счет использования гидроциклона очищает циркулирующий моющий раствор от механических взвесей. Электронасос подает грязную воду с взвесями из первой секции бака в гидроциклон, а после гидроциклона она сливается в первую секцию бака. Слив сгущенного осадка из гидроциклона осуществляется в тележку, установленную под гидроциклоном. Поверхностный слив из тележки возвращается в первую секцию бака.
Система автоматического управления обеспечивает подачу колесной пары в камеру мойки, ее автоматическую мойку и очистку в камере, выталкивание вымытой колесной пары из камеры, а также управление каждым механизмом комплекса в наладочном (ручном) режиме после сборки, при техническом обслуживании, ремонте и в других необходимых случаях.
Работа комплекса осуществляется следующим образом.
Грязная колесная пара устанавливается перед камерой мойки на позиции ожидания.
Для перемещения колесной пары в камеру мойки на пульте управления необходимо нажать кнопку «В МОЙКУ». После чего механизмы комплекса начинают работу в автоматическом режиме.
Колесная пара перемещается в камеру мойки. Закрываются двери и начинается процесс мойки и очистки.
Запускаются электродвигатели приводов 17, 14 вращения щеток, насосов, привода вращения 11 колесной пары. Верхние щетки опускаются и прижимаются к дискам. Нижняя щетка поднимается и прижимается к оси. На колесную пару подается моющий раствор. Длительность мойки задается по реле времени.
По истечении заданного времени мойки все электродвигатели, в том числе и насосов низкого и высокого давления, отключаются, щетки 12, 13 разжимаются и возвращаются в свои исходные положения.
Двери камеры открываются и колесная пара выкатывается из нее.
Цикл мойки завершен, камера мойки готова к приему следующей грязной колесной пары.