УСТАНОВКА ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ БУКСОВЫХ УЗЛОВ КОЛЁСНЫХ ПАР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ

Полезная модель относится к установкам диагностики буксовых узлов колесных пар грузовых, рефрижераторных и пассажирских вагонов.
Известны стенды для вращения колесной пары рельсового подвижного состава [1, 2], содержащие неподвижное основание, на котором закреплены опоры для букс колесной пары, тормозное устройство, пневмоцилиндр подъема, пневмоцилиндры прижима с электродвигателями, закрепленными на поворотных платформах, и установленное на пневмоцилиндре подъема подъемно-позиционирующее устройство со встроенным устройством выталкивания колесной пары с позиции.
Также известны установки для вибродиагностики буксовых узлов колесных пар железнодорожных вагонов [3, 4], содержащие неподвижное основание с опорами для букс вращаемой колесной пары, приводы с фрикционными роликами для передачи вращения, отличающиеся тем, что введены установочные пластины с угловыми опорами и направляющие для посадки букс колесной пары.
Особенностями указанных прототипов являются: отсутствие возможности посадки на установочные пластины (виброопоры) стенда буксовых узлов пассажирского вагона с опорными кронштейнами под пружины. Рассмотренные стенды для вращения колесных пар имеют возможность позиционирования и посадки на установочные пластины только колесных пар грузовых вагонов с корпусами челюстных букс.
В некоторых депо часто требуется попеременно проводить вибродиагностику колесных пар грузовых вагонов с корпусами челюстных букс и колесных пар пассажирских вагонов с буксами, имеющими опорные кронштейны под пружины. Существенное различие в геометрии корпусов букс различного типа не позволяет создать универсальные стационарные направляющие для точного позиционирования на установочных пластинах.
Во всех рассмотренных прототипах существует повышенная опасность, связанная с внезапным отключением электропитания стенда. При отключении электропитания стенда электромагнитный клапан начинает пропускать воздух из распределительной системы в пневмоцилиндр подъема, что приводит к подъему подъемно-позиционирующего устройства и соприкосновению его с колесами колесной пары. При этом, если колесная пара была предварительно раскручена и не успела остановиться, может произойти быстрое торможение, приводящее к самопроизвольному выбросу колесной пары с посадочного места.
В прототипе [3] установочные пластины с угловыми опорами позволяют устанавливать и проводить вибродиагностику колесных пар с коническими двухрядными подшипниками кассетного типа. Однако площадь соприкосновения корпуса подшипников и виброопор недостаточна для хорошей передачи виброакустических колебаний. И как следствие, это приводит к уменьшению достоверности выявления неисправностей буксового узла.
Техническим результатом настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей, повышение эффективности использования установки, обеспечение возможности диагностирования буксовых узлов различного типа на одной установке, а также повышение безопасности эксплуатации установки и повышение достоверности выявления неисправностей буксового узла.
Технический результат по расширению функциональных возможностей достигается тем, что в известную установку для вибродиагностики буксовых узлов колесных пар железнодорожных вагонов, содержащую неподвижное основание, на котором закреплены опоры для букс колесной пары, тормозное устройство на кронштейне, пневмоцилиндр подъема, пневмоцилиндры прижима с электродвигателями, закрепленными на поворотных платформах, и установленное на пневмоцилиндре подъема подъемно-позиционирующее устройство со встроенным устройством выталкивания колесной пары с позиции, введены быстросъемные площадки с направляющими для позиционирования букс различного типа.
Для повышения безопасности работы при внезапном отключении электропитания введен обратный клапан, ограничивающий подачу воздуха в подъемный цилиндр при отсутствии электропитания установки.
В установочных пластинах, соединенных с виброакустическими преобразователями, выполнены продольные пазы в форме радиуса (радиальные углубления) для обеспечения максимального виброакустического контакта с буксами колесной пары. При этом виброакустический контакт будет увеличен как при установке кассетного буксового узла, так и при установке букс старого типа для грузовых и пассажирских вагонов.
Повышение достоверности выявления неисправностей буксового узла также достигается за счет выполнения виброизоляторов, расположенных под установочными пластинами из гофрированной резины. Это приводит к ослаблению уровня шума, попадающего с основания стенда через опоры на вибродатчики.
На фиг. 1 и фиг. 2 показаны внешние виды изготовленных стендов с установленной колесной парой от грузового вагона с корпусами челюстных букс (фиг. 1) и с колесной парой от пассажирского вагона (фиг. 2), в которой буксы имеют опорные кронштейны под пружины.
На фиг. 3 изображен фрагмент металлоконструкции стенда для установки. На фиг. 3 обозначено: 1 - направляющие для позиционирования букс грузовых вагонов; 2 - тормозные колодки, 3 - опоры; 4 - рельсовый участок; 5 - основание стенда; 6 - установочные пластины; 7 - подъемно-позиционирующее устройство; 8 - пневмоцилиндр подъема.
Металлоконструкция стенда монтируется на специальном фундаменте в разрыве технологического пути.
Работа установки для диагностики буксовых узлов колесных пар железнодорожных вагонов осуществляется следующим образом. Колесная пара свободно катится по рельсам технологического пути. Колесная пара без препятствий закатывается на поднятое подъемно-позиционирующее устройство стенда, находящееся на одном уровне с рельсами технологического пути. Оператор при помощи команды с пульта управления приводит в действие пневмоцилиндр подъема. Подъемно-позиционирующее устройство плавно опускается вниз, сохраняя свое горизонтальное положение. Буксы колесной пары с помощью направляющих точно позиционируются на установочные пластины.
После полного опускания подъемно-позиционирующего устройства оператор с пульта управления подает команду "прижим" для подвода с помощью пневмоприводов установленных на них электродвигателей с фрикционными роликами. Фрикционные ролики, установленные на валах электродвигателей, поджимаются к внутренней боковой поверхности колеса и обеспечивают передачу вращения колесной паре. После этого оператор подает команду "старт" и электродвигатели начинают раскрутку колесной пары. Частота вращения колесной пары автоматически регулируется электронным блоком с помощью частотного преобразователя и доводится до номинального значения с учетом влияющих факторов. Для удобства индикация частоты вращения колесной пары выведена на рабочую панель пульта управления. После достижения частоты вращения колесной пары установленного значения электронный блок адаптивной регулировки отключает питание электродвигателей и отводит фрикционные ролики от колесной пары. Только после этого оператор включает устройство для измерения вибрации, которое проводит виброизмерения. После завершения измерений оператор подает последовательно команды "торможение" и "подъем". При торможении тормозные колодки плотно соприкасаются с поверхностью катания обода колеса колесной пары, но подъема колесной пары не происходит. Вращение колесной пары прекращается в течение 6-8 сек. После подъема подъемно-позиционирующего устройства колесная пара оказывается на одном уровне с рельсами технологического пути. Для дальнейшего движения по технологическому пути колесную пару выталкивает специальный толкатель, встроенный в подъемно-позиционирующее устройство. Для приведения в действие толкателя оператору необходимо подать команду "выталкивание" с пульта управления.
На фиг. 4 показаны быстросъемные площадки с направляющими для позиционирования букс колесных пар (фиг. 4, а - для букс грузовых вагонов; фиг.4, б - для букс пассажирских вагонов). Быстросъемные площадки имеют небольшой вес и могут быть легко установлены силами оператора на опоры (фиг. 3, поз. 3) стенда.
Введение в конструкцию установки быстросъемных площадок с направляющими для позиционирования букс грузовых и пассажирских вагонов позволяет быстро переходить с диагностики колесных пар одного типа к диагностике колесных пар другого типа. При этом оператору достаточно просто вручную снять одни площадки и поставить другие площадки. Быстросъемные площадки плотно насаживаются на опоры стенда, что позволяет обойтись без их дополнительного крепления к опорам. Быстросъемные площадки имеют в центральной части технологическое окно, через которое выводятся установочные пластины. Непосредственного виброакустического контакта быстросъемные площадки с установочными пластинами не имеют.
На фиг. 5 показана часть стенда и установленная на нем колесная пара с буксовыми узлами от грузовых вагонов (фиг. 5, а) и буксовыми узлами от пассажирских вагонов (фиг. 5, б). При этом на фиг. 5, а, поз. 9 установлена быстросъемная площадка с направляющими для позиционирования букс грузовых, а на на фиг.5, б, поз. 10 установлена быстросъемная площадка с направляющими для позиционирования букс пассажирских вагонов.
Установочные пластины фиг. 5, поз. 6 имеют продольный паз в форме радиуса (радиальное углубление) фиг. 5, поз. 11. Введение радиального углубления в установочных пластинах позволяет добиться плотного устойчивого соприкосновения буксового узла кассетного типа с установочной пластиной. Так как буксовый узел кассетного типа имеет форму окружности, при этом обеспечивается надежный виброакустический контакт, следовательно, виброакустический сигнал без помех передается на вибродатчики и повышается точность диагностирования. Установочные пластины выполнены достаточно широкими для обеспечения хорошего виброакустического контакта и с корпусами челюстных букс грузового вагона, и с корпусами букс пассажирских вагонов, имеющих опорные кронштейны под пружины.
Под установочными пластинами проложены виброизоляторы, выполненные из гофрированной резины. Датчики виброакустического сигнала неподвижно закреплены снизу на установочных пластинах. Это позволяет снимать виброакустический сигнал непосредственно с корпуса буксы. Виброизоляторы предотвращают передачу виброакустического шума с металлоконструкции стенда на установочные пластины. Однако, если виброизоляторы будут выполнены из сплошной негофрированной резины, при этом еще имеющей высокий модуль упругости, происходит плохая изоляция виброакустического шума. Шум проходит на установочные опоры с вибродатчиками. Это приводит к ухудшению достоверности виброизмерений. Для повышения виброизоляции установочных пластин от основания стенда виброизоляторы выполнены из гофрированной резины. Данное изменение позволяет снизить модуль упругости материала и значительно повысить виброизоляционные свойства. Ослабление уровня шума на вибродатчиках позволяет увеличить достоверность виброизмерений.
Введение обратного клапана, ограничивающего подачу воздуха в подъемный цилиндр при отсутствии электропитания установки, позволяет предотвратить самопроизвольный подъем раскрученной колесной пары с подъемно-позиционирующим устройством. Это препятствует самопроизвольному выбросу колесной пары с посадочного места на стенде, что повышает безопасность использования установки.
Заявляемая установка может быть использована для вибродиагностики буксовых узлов и вращения колесной пары с подшипниками, имеющими короткие цилиндрические ролики, также с коническими двухрядными подшипниками кассетного типа, для диагностики равномерного распределения смазки и т.п. Установка позволяет устанавливать колесные пары как с корпусами челюстных букс грузового вагона, так и с корпусами букс пассажирских вагонов, имеющих опорные кронштейны под пружины. Установка может контролировать уровень смазки подшипников буксовых узлов по уровню вибрационного шума.
Литература
1. Патент на полезную модель RU 50661 U1.
2. Патент на полезную модель RU 51739 U1.
3. Патент на полезную модель RU 107862 U1.
4. А.с. СССР №1163186.