СТАНОК КОЛЕСОТОКАРНЫЙ

Предлагаемая полезная модель относится к специальному токарному оборудованию, а именно - к колесотокарным станкам, предназначенным для производства восстановительного ремонта вагонных колесных пар путем переточки бандажей пары на новый размер по кругу катания и может быть использована на ремонтных предприятиях МПС, оснащенных колесотокарными станками проходного или непроходного типа.
В станкостроении известны колесотокарные станки для восстановления бандажей вагонных колесных пар, содержащие станину, размещенные на станине шпиндельные бабки, суппорты с приводами подач и инструментальными узлами, привод главного движения и гидросистему, обеспечивающую гидрофицированный зажим бабок и резцов, а также перемещение суппортов [1].
Известные колесотокарные станки обладают недостатком, заключающимся в том, что подъем колесной пары и установку ее в центрах станка осуществляются при помощи грузоподъемных механизмов оператором станка, что влияет на производительность и увеличивает трудоемкость ремонта.
Известны также колесотокарные станки, содержащие кроме перечисленных выше элементов подъемник вагонной колесной пары для поднятия ее и установки по оси центров станка [2].
Станок предназначен для одиночной обточки профиля поверхности катания вагонных колесных пар как с буксами, так и без них. Станок позволяет обтачивать два колеса в один размер, оснащен системой автоматической привязки суппортов к профилю поверхности катания колесной пары и оснащен гидравлическим подъемником колесной пары на
линию центров станка. Управление подъемником осуществляется оператором станка. При достаточно высоких технических характеристиках известного станка его недостатком является отсутствие автоматической системы управления подъемом и установкой колесной пары на линию центров шпиндельных бабок, что сказывается на его производительности.
Известен специальный двух суппортный токарный станок для вагонных колесных пар типа UBB112/2 производства фирмы RAFAMET.[3], принятый за прототип предлагаемой полезной модели.
Станок содержит станину и размещенные на ней шпиндельные бабки, суппорты, привод главного движения, подъемник колесной пары на линию центров и устройство контроля положения колесной пары относительно линии центров. Устройство представляет собой (см. фиг.1) щуп 1, связанный рычагом 2 со стойкой 3. Стойка имеет возможность поворота вокруг своей оси, а также установки по высоте. Щуп устройства настраивается на диаметр обрабатываемого колеса и связан с гидропереключателем, управляющим гидравлическим подъемником. При достижении в процессе подъема оси ребордой колеса щупа ось колесной пары должна соответствовать линии центров станка, при этом щуп дает команду подъемнику на останов движения колесной пары вверх и электроприводам шпиндельных бабок на их перемещение в рабочее положение. Щуп останавливает движение подъемника, когда ось колесной пары находится в границах 3-5 мм ниже уровня оси центров станка, независимо от диаметра колес пары, при этом после входа центров в центральные гнезда колесная пара может быть свободно установлена в зону обработки и снята после ее окончания.
Одним из существенных недостатков принятого прототипа является громоздкость системы контроля положения колесной оси на линии центров и, соответственно, ее недостаточную надежность.
Целью предлагаемой полезной модели является устранение недостатков, выявленных у станков-аналогов и станка-прототипа.
Поставленная цель достигается тем, что в колесотокарном станке, содержащем станину, шпиндельные бабки, суппорты с приводами подач и инструментальными приводами, подъемник колесной пары с приводом и устройством контроля положения колесной пары на линии центров станка в нем подъемник выполнен винтовым и снабжен редуктором, связанным с электроприводом, а устройство контроля положения колесной пары относительно линии центров выполнено в виде системы, включающей датчик числа оборотов винта подъемника колесной пары, первый и второй фотоэлектрические датчики положения оси колесной пары относительно оси центров, первый и второй управляемые электронные ключи, первый сумматор с устройством сравнения, второй сумматор с делителем на 2 и схему силового управления двигателем подъемника, причем выход датчика оборотов винта подъемника соединен с первыми входами управляемых ключей, их вторые входы соединены с выходами датчиков положения оси колесной пары, выход первого ключа соединен с первым входом устройства суммирования и сравнения, выход второго ключа соединен со входом суммирования и деления на 2, выход которого соединен со вторым входом устройства суммирования и сравнения, а выход последнего соединен со входом схемы силового управления двигателем подъемника.
Предлагаемая полезная модель показана на чертежах, где:
- на Фиг 1 показан общий вид устройства контроля положения колесной пары в узле обработки, примененный в прототипе;
- на Фиг.2 показан общий вид станка с устройством подъема колесной пары и элементами системы контроля положения колесной пары;
- на Фиг.3 показан вид на станок справа;
- на Фиг.4 представлена блок-схема системы контроля и управления положением колесной пары относительно центров станка.
- на Фиг.5 показано положение оси колесной пары относительно датчиков положения на последовательных этапах подъема ее на ось центров станка.
Предлагаемая полезная модель содержит (см. Фиг.2, 3) станину 1, на которой размещены шпиндельные бабки 2 и 3 с приводами продольного перемещения 4 и 5 соответственно, суппорты 6 и 7 с инструментальными узлами, приводы 8 и 9 главного движения шпинделей, подъемник 10 с приводом 11 и редуктором 12. На опорах 13 подъемника размещается обрабатываемая колесная пара 14 с осью 15 и колесами 16, 17. В зоне перемещения подъемника размещены датчики 18 и 19 положения колесной пары, а на оси винта подъемника установлен его датчик числа оборотов 20. Устройство контроля положения колесной пары относительно центров станка кроме указанных датчиков положения 18 и 19, датчика числа оборотов 20 содержит (см. Фиг.4) первый 21 и второй 22 управляемые ключи, устройство суммирования и сравнения 23, устройство суммирования и деления на «2» 24 и схему силового управления двигателем подъемника 25. Перечисленные элементы на чертежах не показаны и размещены совместно с другими системами управления в силовом шкафу 26, размещенном непосредственно у станка, а оперативное управление станком осуществляется с пульта управления 27.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. На опоры 13 подъемника 10 (см.Фиг.3) устанавливается колесная пара 14 и оператор вручную с пульта управления 27 через схему управления 25 включает двигатель 11 подъемника 10, при этом фотоэлектрический датчик 20 (см.Фиг.3, 4) начинает вырабатывать прямоугольные импульсы, которые поступают на управляемые ключи 21 и 22. При пересечении осью 15 колесной пары 14 луча фотоэлектрического датчика 18 (см. Фиг.5, позиция II) сигнал с него поступает на ключ 22 и открывает его, при этом импульсы от датчика 20
начинают поступать на сумматор с делителем на «2» 24. После того, как ось колесной пары, двигаясь вверх, вновь откроет световой поток (см. Фиг.5, позиция III) от датчика 18, ключ 22 закроется и счет импульсов сумматором 24 прекратится, при этом с выхода элемента 24 на второй вход устройства суммирования и сравнения 23 поступит количество импульсов, эквивалентное диаметру оси колесной пары, при этом движение колесной пары вверх не прекращается. При некотором положении оси 15 перекрывается датчик 19 (см. Фиг.5, позиция IV) сигнал которого открывает ключ 21 и импульсы от датчика 20 начинают поступать на сумматор и устройство сравнения 23. При достижении равенства числа импульсов, поступивших от элемента 24 и поступивших через ключ 21 элемент 23 выдает сигнал в схему 25 силового управления двигателем 11 привода винта подъемника 10 и двигатель останавливается, при этом колесная пара совмещается с осью центров станка, от схемы управления поступает сигнал на выдвижение пинолей с центрами и колесная ось зажимается в рабочем положении, после чего осуществляются операции согласно технологическому процессу восстановления бандажей колесной пары.
Положение датчиков 18 и 19 определяется при наладке станка, причем работа описанного устройства не зависит от диаметра колес пары и ее модификации.
Предлагаемая полезная модель позволяет сократить время установки колесной пары в зону обработки, снизить трудоемкость этой операции, исключить влияние оператора на процесс.
Предлагаемая полезная модель может быть использована на ремонтных предприятиях МПС, оснащенных колесотокарными станками как проходного, так и непроходного типов при восстановительном ремонте железнодорожных колесных пар различных модификаций -грузовых и пассажирских вагонов, вагонов метро, локомотивов, позволяет сократить время ремонта и повысить его качество.
Библиографические ссылки.
1. Каталог-справочник «Металлорежущие станки. Станки токарной группы. Станки специальные и специализированные. ОКП 381180, УДК 621271, НИИМАШ, 1974 г., колесотокарные станки моделей 1836, 1836А.
2. Станок колесотокарный проходной модели РТ905Ф1. Каталог промышленного оборудования. Выпуск №3, стр.50-51. Изд-во «Торговый дом - Рязанский станкостроительный завод».
3.Каталог фирмы RAFAMET, изд-во «BIURO EKSPORTU, 47-420, KUZNIA RACIBORSKA» (Польша).