КОМПЛЕКС ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОЛЕСНЫХ ПАР ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Полезная модель предназначена для автоматизированного неразрушающего контроля осей и колес колесных пар грузовых вагонов.
Известен комплекс контроля колесных пар железнодорожных вагонов, включающий дефектоскоп на базе компьютера с системой ультразвукового контроля, выполненной в виде генератора и приемника ультразвуковых импульсов и блока обработки получаемых сигналов, а также систему управления комплексом (патент РФ №2296320).
Недостатком известного решения является недостаточная точность измерений и значительное время, требующееся для проведения измерений.
Заявленная полезная модель направлена на сокращение времени контроля колесной пары и повышение точности получаемых результатов.
Указанный технический результат достигается тем, что в комплексе контроля колесных пар грузовых вагонов, включающем дефектоскоп на базе компьютера с системой ультразвукового контроля, выполненной в виде генератора и приемника ультразвуковых импульсов и блока обработки получаемых сигналов, а также систему управления комплексом, система ультразвукового контроля выполнена в виде модулей первичного контроля и вторичного контроля, каждый из которых включает генератор и приемник ультразвуковых импульсов, а также блок обработки, комплекс снабжен сканерами, при этом модули первичного и вторичного контроля соединены со сканерами через блок коммутации.
На фиг.1 представлена принципиальная схема комплекса контроля колесных пар.
Комплекс контроля колесных пар железнодорожных вагонов содержит многоканальный ультразвуковой дефектоскоп 1 на базе компьютера, комплекс сканирующих устройств 2 и систему управления 3.
Многоканальный ультразвуковой дефектоскоп 3 содержит системный блок персонального компьютера с объединительной платой, к которой подключены модули первичного 4 и вторичного 5 контроля.
Модуль 4 имеет в своем составе три идентичные канала, каждый из которых содержит генератор импульсов возбуждения, приемник ультразвуковых колебаний и блок обработки (не показаны). Каждый канал работает в индивидуальном диапазоне частот.
Один из трех каналов работает как в совмещенном, так раздельном режиме. Все три канала могут работать как параллельно, так и последовательно друг за другом в зависимости от требуемых схем прозвучивания.
Модуль вторичного контроля 5 содержит один генератор импульсов возбуждения, один приемник ультразвуковых колебаний и блок обработки.
Модули первичного 4 и вторичного 5 контроля соединены со сканирующими устройствами 2 через блок коммутации 6.
Комплекс сканирующих устройств 2 содержит торцевые сканеры оси колесной пары, сканер средней части оси, сканер открытой шейки оси, сканер диска колеса, сканер обода колеса и сканер колец подшипников.
Механическая часть комплекса включает опорную эстакаду (не показана), подъемно-поворотное приспособление (не показано), систему фиксации сканеров не показана), устройство для подачи, сбора и фильтрации контактной жидкости (не показано), устройство контроля угла поворота и скорости вращения колесной пары (не показано) и пульт управления с блоком управления.
Опорная эстакада выполнена в виде опорной конструкции с участками рельсов и снабжена приспособлениями для фиксации колесной пары в зоне контроля. Эстакада служит опорой для портала и подъемно-поворотного устройства, которое расположено в пространстве между рельсами опорной эстакады.
Управление подъемно-поворотным устройством, сканерами осуществляется посредством блока управления 3.
Устройство подачи, сбора и фильтрации контактной жидкости включает гидронасос с электроприводом, бак, фильтрующие элементы и обеспечивает подвод контактной жидкости в зазоры между рабочими поверхностями пьезоэлектрических преобразователей и поверхностями проверяемых элементов колесной пары, создавая надежный акустический контакт.
Модуль первичного контроля 4 обеспечивает возбуждение пьезоэлектрических преобразователей сканирующих устройств, подключаемых к компьютеру через блок коммутации, прием отраженных сигналов и их обработку с целью выявления дефектов в исследуемом объекте. В данном модуле 4 используется пороговый принцип обнаружения дефекта: фиксируется наличие последнего без расшифровки параметров.
Модуль вторичного 5 контроля обеспечивает возбуждение пьезоэлектрических преобразователей, подключаемых к компьютеру через блок коммутации, прием отраженных сигналов и их обработку с целью выявления дефектов. Модуль 5 предназначен для вторичного контроля, в процессе которого определяют параметры дефектов, обнаруженных при помощи модуля первичного контроля.
Блок коммутации 6 обеспечивает подключение пьезоэлектрических преобразователей к модулям первичного 4 и вторичного 5 контроля, подключение встроенного контрольного образца к модулям первичного 4 и вторичного 5 контроля во время проведения ручного контроля колесной пары.
Сигналы управления блоком коммутации 6 вырабатывает модуль вторичного 5 контроля.
В процессе работы каждый сканер обеспечивает надежную фиксацию соответствующей группы пьезоэлектрических преобразователей в требуемом положении, а также надежное прилегание рабочих поверхностей пьезоэлектрических преобразователей к поверхностям контролируемого изделия.
Использованная контактная жидкость собирается и очищается для повторного использования.
Устройство контроля угла поворота и скорости вращения колесной пары содержит датчики, информация от которых поступает в модуль вторичного контроля. Измерение угла поворота осуществляется поворотным шифратором.
Управление механической частью комплекса может осуществляться как при помощи блока управления 3, так и в ручном режиме посредством пульта управления.
Комплекс работает следующим образом.
Проверяемую колесную пару устанавливают на эстакаду. На внешней стороне диска колеса наносят контрастную метку оптического датчика вращения. Колесную пару поднимают над эстакадой посредством подъемно-поворотного устройства, после чего к ней подводят сканеры и подают контактную жидкость.
После поступления контактной жидкости к пьезоэлектрическим преобразователям осуществляют вращение колесной пары.
За время первых оборотов колесной пары сигналы от пьезоэлектрических преобразователей через блок коммутации направляется к модулям первичного 4 контроля, а информация о наличии и местоположении выявленных дефектов фиксируется в памяти компьютера. Помимо этого при обнаружении дефекта формируется предупреждающий звуковой сигнал. Начиная с третьего оборота колесной пары производится вторичный контроль.
На время прохождения над зонами дефектов, выявленных в процессе первичного контроля, соответствующие пьезоэлектрические преобразователи подключаются к модулю вторичного 5 контроля. Параметры дефектов анализируются и фиксируются в памяти компьютера.
Комплекс может работать как режиме автоматического контроля, так и в ручном режиме.