УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ КОЛЕСНЫХ ПАР

Полезная модель относится к рельсовому железнодорожному транспорту, в частности, к устройствам для очистки изделий, преимущественно колесных пар подвижного состава для колеи 1520 мм при ремонте.
Известно устройство для очистки колесной пары вагона. Оно содержит механизм вращения колесной пары, включающий привод вращения, очистные металлические щетки. При этом устройство дополнительно содержит механизм подачи колесной пары в зону обработки, механизм останова вращения колесной пары. Механизм подачи колесной пары включает служащие для ориентации установки колесной пары подвижные ложементы, установленные на верхней наружной стороне корпусной рамы, опоры для базирования колесной пары посредством колесных букс, опорную балку, привод. Опорная балка перемещается по направляющим и взаимодействует с колесной парой. Привод предназначен для подъема опорной балки совместно с колесной парой. Очистные инструменты взаимосвязаны с механизмом активной очистки оси колесной пары и с механизмами пассивной очистки боковых поверхностей дисков колес. Механизм активной очистки состоит из привода и узлов вращения очистных инструментов. Очистные инструменты выполнены в виде цилиндрических щеток и узлов возвратно-поступательного перемещения щеток вдоль оси колесной пары. Механизмы пассивной очистки боковых поверхностей дисков каждого колеса установлены с возможностью корректировки их положения по боковым поверхностям диска каждого колеса и состоят из профильных щеток, приводов их перемещения для обеспечения взаимодействия щеток с боковыми поверхностями дисков колес и отвода щеток, узлов обеспечения качательного движения щеток для стряхивания продуктов очистки колесной пары. Привод механизма вращения связан с приводными элементами, взаимодействующими с колесами и передающими им вращение вокруг оси, механизм останова вращения колесной пары состоит из приводов, предназначенных для подвода и отвода тормозных колодок, взаимодействующих с колесами. Устройство обеспечивает одновременную очистку всех поверхностей колесной пары и повышение качества очистки [1].
Известен автоматизированный комплекс для мойки колесных пар. В комплекс входят: камера для мойки колесных пар, устройства подачи колесной
пары (на входе и на выходе камеры); система подготовки моющего раствора (бак со встроенным змеевиком для подачи пара, насос высокого давления); система регенерации моющего раствора; система автоматического управления. Комплекс предназначен для мойки колесных пар горячим моющим раствором с температурой до 90°С и давлением до 1,7 МПа. С одновременной механической очисткой оси и дисков вращающимися щетками. Камера мойки проходного типа с двумя поднимающимися вверх дверями состоит из верхней и нижней частей. Нижняя часть камеры служит для сбора стекающего при мойке раствора. В крыше камеры имеется отверстие, в которое камеру подсоединяют к вытяжной вентиляции. Бак оснащен змеевиком для подогрева моющего раствора. Очистка оси и дисков колесной пары производится вращающимися щетками, которые набраны из щеточных дисков. Усилия прижатия щеток к дискам и оси колесной пары регулируется изменением величины давления воздуха в соответствующей полости пневмоцилиндра при помощи регулятора давления. Узел верхних щеток предназначен для чистки дисков колесной пары с двух сторон и находится в верхней части камеры. При помощи пневмоцилиндра он поднимается для подачи колесной пары в камеру мойки. Узел верхних щеток представляет собой вертикально расположенную плиту, на которой закреплены две пары приводных щеток. Каждая пара расположена с двух сторон соответствующего диска колесной пары и приводится во вращение электродвигателями. Предусмотрен реверс щеток (попеременное изменение направления вращения) и их сканирование (вертикальное перемещение). Щетки прижимаются к поверхности дисков колес пневмоцилиндрами с регулируемым усилием. Этими же пневмоцилиндрами щетки разводятся в стороны, чтобы пропустить на выход вымытую колесную пару или принять новую. Конструкция верхних щеток выполнена таким образом, чтобы обеспечить постоянное положение щеток относительно профиля диска колесной пары независимо от диаметра колесной пары (величины износа). Для этого в рабочем положении узел верхних щеток при помощи роликовой опоры опирается на центральную часть оси колесной пары и, тем самым, занимает постоянное положение, независимо от величины диаметра колесной пары. Верхние щетки в разных парах, предназначенные для очистки внутренних сторон дисков вращаются в противоположных направлениях. Узел верхних щеток имеет заводские регулировки, обеспечивающие очистку дисков колесных пар в диапазоне диаметров 850...950 мм. Узел нижних щеток предназначен для очистки оси
колесной пары. Он установлен внутри нижней части камеры на раме привода вращения колесной пары. Вес нижних щеток компенсируется противовесами, и их прижим к оси колесной пары обеспечивается пневмоцилиндром. Усилие прижима к оси регулируется изменением давления воздуха с помощью регулятора давления. Привод вращения колесной пары состоит из электродвигателя, ременной передачи и двухступенчатого цилиндрического редуктора. Вращение передается на два из четырех опорных роликов, на которых внутри камеры находится колесная пара. Два других опорных ролика установлены на рычагах, связанных общей осью, которая может поворачиваться пневмоцилиндром и, тем самым, выталкивать колесную пару из камеры после мойки. Камера оборудована 24 форсунками узла обмыва с диаметром 3,5 мм. Установлены форсунки трех различных типов: компактные с цилиндрической струей и малым углом рассеивания, веерные с плоской струей, факельные с конической струей. Регулируемые форсунки направляются с необходимую зону обмыва. Они направлены в зону контакта щеток с очищаемой поверхностью. Система подготовки моющего раствора состоит из секционного бака со встроенным змеевиком для подачи пара, насоса высокого давления с насосом подпора. Вода, скопившаяся в поддоне камеры после обмыва колесной пары, самотеком поступает в секционный бак, который установлен ниже уровня пола. Грязная вода после обмывки колесной пары поступает в первую секцию бака, из первой во вторую, в которой установлен уровнемер и выполнено переливное отверстие. Вторая секция отделена от третьей перегородкой, верхний край которой выше уровня жидкости в баке (на уровне переливного отверстия), а нижний не доходит до дна бака. Плавающие взвеси накапливаются на поверхности первой и второй секций и должны время от времени удаляться. В третьей секции установлена система труб для подачи пара для нагрева моющего раствора до заданной температуры. Вблизи патрубка для подачи подогретой воды на вход насоса низкого давления устанавливается датчик регулятора температуры прямого действия. Система регенерации моющего раствора за счет использования гидроциклона очищает циркулирующий раствор от механических взвесей. Специальный насос подает грязную воду со взвесями из первой секции бака в гидроциклон. А после гидроциклона она сливается в первую секцию бака. Сгущенный осадок сливается из гидроциклона в тележку, установленную под гидроциклоном. Поверхностный слой раствора из тележки возвращается в первую секцию бака. [2]. Недостатком указанной конструкции является использование в
ней узлов щеточного очищения, которые представляют собой быстроизнашивающиеся и загрязняющиеся элементы.
Наиболее близким по технической сути является машина для очистки изделий. Она предназначена для очистки преимущественно колесных пар подвижного состава при их ремонте. Машина содержит моечную камеру с размещенными в ней механизмом для вращения колесных пар и моющим элементом, бак и насос для подачи моющей жидкости. Моющий элемент выполнен в виде по меньшей мере двух поворотных головок с жестко укрепленными качающимися трубопроводами с сопловыми насадками, размещенными на свободных концах каждого трубопровода. Каждая поворотная головка состоит из корпуса, в котором смонтирован упорный стакан с серьгой для соединения с механизмом поворота моющего элемента. Моющий элемент выполнен в виде смонтированного в корпусе с возможностью возвратно-поступательно перемещения трехпозиционного ступенчатого штока. Шток подпружинен с противоположных сторон. Корпус механизма поворота посредством гидрораспределителя связан с регулятором потока масла [3]. Недостатком этой конструкции является сложность и ненадежность конструкции моющих элементов, неприцельное направление струй моющей жидкости.
Целью создания изобретения является упрощение конструкции, повышение эффективности очистки труднодоступных изделий сложной конфигурации и надежности устройства, а также использование системы эффективной очистки моющей жидкости, позволяющей многократно использовать ее в технологическом процессе очистки колесной пары.
Указанная цель достигается тем, что производится целенаправленное воздействие горячей очищающей жидкости под высоким давлением на колесную пару с помощью гидромониторов. Очистке повергаются одновременно все поверхности колесной пары, которая базируется на опорах, обеспечивая доступ очищающих струй. В устройстве применяется закрытая защитным кожухом камера для очистки колесной пары, в которой остаются все продукты очистки и попадают на отстойник, расположенный на дне этой камеры. Эффективность воздействия моющей жидкости с помощью гидромониторов позволяет отказаться от использования к конструкции быстроизнашивающихся и загрязняющихся элементов механической очистки.
На фиг.1 и фиг.2 в разных проекциях изображено устройство для очистки колесных пар, где приняты следующие обозначения: 1 - камера для мойки
колесной пары; 2 - защитный кожух; 3 - отстойник; 4 - направляющие механизма базирования колесной пары; 5 - ведущий ролик; 6 - опорный ролик; 7 - привод загрузки колесной пары в моечную камеру; 8 - захватное устройство; 9 - гидромониторы; 10 - бак для моющей жидкости; 11 - насос высокого давления; 12 - станция очистки воды; 13 - очищаемая колесная пара; 14 - блок автоматического управления устройством; 15 - привод вращения колесной пары; 16 - привод выгрузки колесной пары из камеры; 17 - виброопоры; 18 - пульт управления; 19 - рама.
Устройство для очистки колесных пар содержит камеру для мойки колесной пары 1, закрываемую защитным кожухом 2. В нижней части камеры имеется отстойник 3, служащий для сбора стекающей в процессе очистки моющей жидкости. Устройство для базирования 4 колесной пары внутри камеры 1 представляет собой приводные ролики 5 и 6, на которых внутри камеры устанавливается колесная пара, один из роликов является ведущим 5, а второй ролик - опорным 6. Подача колесной пары в зону ее очистки осуществляется с помощью манипуляторов, представляющими собой захваты 8 оси колесной пары, приводимыми в действие приводами 7 и 16. Над моющей камерой установлен бак для моющей жидкости 10 с насосом 11, входящие в состав многоступенчатой системы регенерации моющего раствора - станцией очистки оборотной воды 12, Внутри камеры закреплены моющие элементы, выполненные в виде гидромониторов 9, которые направляют моющую струю в любую зону очистки колесной пары 13. Направление моющих струй из гидромониторов 9 автоматически задается программой блока управления 14 с пульта 18. Моющей жидкостью является горячая вода, подаваемая под высоким давлением. Устройство устанавливается на виброопоры 17.
Устройство работает в автоматическом режиме, обеспечивая загрузку колесной пары в камеру мойки одним из манипуляторов с захватами, ее мойку и очистку, выгрузку колесной пары из камеры другим манипулятором с захватами. Перед началом работы оператор задает в зависимости от степени загрязнения колесной пары необходимую температуру моющего раствора и длительность процесса мойки. После перемещения защитного кожуха 2 моющая камера 1 открывается, грязная колесная пара 13 с помощью захвата 8 манипулятора загружается в камеру для мойки 1 на устройство ее базирования 4. После установки колесной пары защитный кожух 2 закрывает камеру 1, и механизм очистки начинает работу в автоматическом режиме. Запускаются
электродвигатели приводов насосов высокого давления 11 и привода вращения колесной пары 15. Гидромониторы 9 нацеливают струи очищающей жидкости на участки очистки колесной пары 13, подавая их в нужном направлении на определенное время в соответствии с заданной программой. По истечении заданного времени мойки все электродвигатели отключаются. На индикаторе пульта 18 высвечивается сообщение об окончании процесса очистки. Защитный кожух 2 камеры 1 поднимается, манипулятор с захватами 8 выгружает вымытую колесную пару 13 из камеры 1. Цикл мойки завершен и устройство готово к приему следующей грязной колесной пары.
Технический результат использования данного изобретения состоит в надежности и упрощении конструкции очистительных элементов. Это обеспечивается за счет использования таких элементов, которые не входят в непосредственный контакт с колесной парой и не загрязняются. Хорошая очистка труднодоступных мест колесной пары обеспечивается прицельным попаданием моющего раствора под высоким давлением и необходимым временем его воздействия на очищаемую поверхность. Экономия моющей жидкости происходит за счет использования многоступенчатой системы эффективной очистки моющей жидкости, позволяющей многократно использовать ее в технологическом процессе мойки колесной пары. Установка устройства на виброопорах позволяет не сооружать для него массивного фундамента. Использование в конструкции устройства базирования колесной пары приводных роликов - ведущего и опорного дает возможность производить мойку колесных пар различной конструкции и размеров, делая ее универсальной. Установка бака с моющей жидкостью в составе станции очистки воды над моющей камерой позволяет значительно уменьшить занимаемую устройством площадь.
Источники информации.
1 - Патент RU №2216413, МКИ В08 В1/04, B60S 3/06, заявка от 2001.12.10.
2 - Попов Ю.В., Калмычков В.А., Беляев В.А. «Автоматизированный комплекс для мойки колесных пар», журнал «Вагоны и вагонное хозяйство, 2005 год, №4, стр.34.
3 - Патент RU №2005638, МКИ B60S 3/04, заявка от 1991.12.16.