Способ формирования колесных пар подвижного состава и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области сборочного производства, в частности к способам и устройствам для формирования колесных пар подвижного состава . Целью изобретения является повышение качества. Для этого после навешивания колес 12 на ось 11 полученную сборку устанавливают на опоры 10 каретки 8, установленной с возможностью перемещения по направля22 J 0 1 К г7 31 ющим 9. Затем осуществляют центрирование оси с колесами в горизонтальной и вертикальной плоскостях до совпадения плоскости симметрии оси колес с плоскостью симметрии устройства . Центрирование ведут посредством центрирующих штоков 16, снабженных станками 17 с подпружиненными центрами 18 и связанных с тягами 20. Тяги 20 несут на своих концах ползуны 23 с рейками 24, кинематически связанными между собой посредством зубчатого колеса 26. Ось 11 с колесами 12 перемещают до упора ее в опорную втулку 6 одного из силовых цилиндров 4, после чего подают управляющий сигнал на запрессовку первого колеса на подступичную часть оси. Запрессовку второго колеса осуществляют в той же последовательности. За базу при формировании колесной пары принимают плоскость симметрии ее оси, в результате чего обеспечивается точность размеров полученного изделия. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. Ф (Л со 4 N СЛ о: 00 3oavi 98 o 3 фиг/

„„SU„„1344568 А1 (51) 4 В 23 Р 19/02 с (°; >wia yt ъ фй 13 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬИЬУ! s - ф kg

L М lÔ $, СОЮЗ COBETCHHX ,гйрф : "=, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 14,ф Ы РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4003 246/27-27 (22) 14.11.85 (46) 15 ° 10.87. Бюл. N 38 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад.В.Н.Образцова (72) А.Ф.Богданов, А.H.Èâàíîâ и Ю.И.Шадрин (53) 658.515(088.8) (56) Патент США !1 3713198, кл. В 23 P 19/04, 30.01.73. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЕСНЫХ

ПАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области сборочного производства, в частности к способам и устройствам для формирования колесных пар подвижного состава. Целью изобретения является повышение качества. Для этого после навешивания колес 12 на ось 11 полученную сборку устанавливают на опоры 10 каретки 8, установленной с возможностью перемещения по направляющим 9. Затем осуществляют центрированне оси с колесами в горизонталь«пй и вертикальной плоскостях до совпадения плоскости симметрии оси колес с плоскостью симметрии устройства. Центрирование ведут посредством центрирующих штоков 16, снабженных с.танками 17 с подпружиненными центрами 18 и связанных с тягами 20. Тяги 20 несут на своих концах полэуны

23 с рейками 24, кинематически связанными между собой посредством зубчатого колеса 26. Ось 11 с колесами !

2 перемещают до упора ее в опорную втулку 6 одного иэ силовых цилиндров 4, после чего подают управляющий сигнал на эапрессовку первого колеса на подступичную часть оси, Запрессовку второго колеса осуществляют в той же последовательности.

За базу при формировании колесной пары принимают плоскость симметрии ее оси, в результате чего обеспечивается точность размеров полученного изделия. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1344568

Изобретение относится к сборочному производству, в частности к изготовлению новых и ремонту со сменой элементов колесных пар.

Целью изобретения является ловышение качества полученного иэделия эа счет повьш ения точности его размеров.

На фиг,1 изображена схема устройства для формирования колесных пар подвижного состава; на фиг,2 — структурная схема системы управления.

Способ заключается в том, что на ось колесной пары навешивают колеса, полученную сборку вводят в рабочую зону устройства, ось колесной пары центрируют в горизонтальной и вертикальной плоскостях до совпадения плоскости симметрии оси колес и плоскости симметрии устройства, после чего осуществляют последовательную запрессовку колес на подступичную часть оси колесной пары с одновременным контролем величины расстояния от плоскости симметрии оси до внутренней грани каждого колеса, принимая за базу плоскость симметрии оси, Способ осуществляют с помощью устройства для формирования колесных пар, которое содержит основание 1 с двумя симметрично расположенными на нем станинами 2, соединенными стяжками 3 и установленными на них соосно силовыми цилиндрами 4 с полыми плунжерами 5, опорными втулками 6 и гидроцилиндрами 7 ускоренного перемещения плунжеров 5, каретку 8, установленную между станинами 2 с возможностью перемещения ее вдоль оси силовых цилиндров 4 по направляющим

9, смонтированным на основании 1 пресса, и снабженную опорами 10 для установки оси 11 с навешенными колесами 12. На одной иэ опор 1О установлен фиксатор 13 положения оси 11.

Кроме того, устройство включает механизм 14 центрирования оси 11 с колесами 12 в горизонтальной и вертикальной плоскостях и механизм 15 синхронизации, а также систему управления.

Механизм 14 центрирования оси 11 с колесами 12 в горизонтальной и вертикальной плоскостях выполнен в виде центрирующих штоков 16, смонтированных подвижно в сквозных отверстиях опорных втулок 6 силовых цилиндров 4, и снабженных с одной стороны стаканами 17 с подпружиненными центрами 18, установленными,с возможно5 стью взаимодействия центров 18 с центровыми отверстиями оси 11, а стаканон 17 с ее торцами, с другой — силовыми цилиндрами 19, смонтированными на станинах 2. Тяги 20 жестко свя1р заны с центрирующими штоками 16 посредством кронштейнов 21, а на станинах 2 смонтированы датчики 22 перемещения центрирующих штоков.

Механизм 15 синхронизации выполнен

15 в виде установленных на тягах 20 ползунов 23 с рейкой 24, имеющих возможность перемещения по направляющим 25, смонтированным на каретке

8 и кинематически связанных между собой посредством общего для них зубчатого колеса 26, установленного на каретке 8 с воэможностью вращения на оси 27.

На каретке 8 установлены два под25 пружине-нных стопора 28 с возможностью их взаимодействия с установленными

/ на каретке 8 фиксаторами 29 положения, а также упор 30 для воздействия на неподвижный фиксатор 31 положения, 30 установленный на основании 1. При этом ось 27 зубчатого колеса 26 расположена в одной плоскости с упором

30 каретки 8. Расстояние между фиксатором 29 положения стопора 28 и

35 осью зубчатого колеса 26 определяется из следующего соотношения:

1 = — — — 1

1 2

40 где 1, — расстояние от фиксатора

29 положения стопора 28 до оси зубчатого колеса

26;

L — стандартное расстояние

45 между внутренними гранями колес 12 колесной пары подвижного состава;

12 — расстояние между фиксатором 29 положения стопора

28 и внутренней гранью запрессованного колеса 12.

Стопоры 29 снабжены датчиками 32 перемещения, смонтированными на каретке 8. Гидроцилиндры 7 ускоренного перемещения плунжеров 5 силовых цилиндров 4 и силовые цилиндры 19 центрирующих штоков снабжены соответственно датчиками 33 и 34 давления.

1344568

40 поминания сигналов и выдачи этих сиг.— налсв в блоки 44 и 45 сравнения, которые выполнены известным образом и служат для сравнения сигналов с датчиков перемещения при соответствующем управляющем сигнале блока 36 и при наличии рассогласования, превышающего заданный уровень, подачи управляющего сигнала в блок 36 формирования управляющих сигналов.

С входами блока 36 формирования управляющих сигналов связаны также

Система управления работой устройства включает блок 35 управле— ния гидроприводами, блок 36 формирования управляющих сит налов блок 37

Ф 5 включения пресса, блок 38 включения механизма сбрасывания колесной пары, блок 39 остановки каретки пресса, блок 40 контроля положения колес относительно середины оси и 10 блок 41 контроля центрирования оси в горизонтальной плоскости.

Блок 35 управления гидроприводами состоит из распределителей с электрогидравлическим управлением и на- 15 порными золотниками, связанными соответственно со всеми силовыми цилиндрами, а его входы с выходами блока 36 формирования управляющих сигналов, Входы блоков 37 и 38 свя- 20 заны с фиксатором 13 положения оси с колесами. Вход блока 39 остановки каретки связан с фиксатором 31 not ложения каретки. Выходы блоков 37-39 связаны с входами блока 36 формирования управляющих сигналов. Блоки

37-39 состоят из известных триггеров и блоков ЗАПРЕТ соединенных последовательно.

Блок 40 контроля положения колес З0 относительно середины оси и блок

41 контроля центрирования оси в горизонтальной плоскости состоят соответственно из блоков 42 и 43 измерения перемещений и соединенных с ними блоков 44 и 45 сравнения. Входы блока 42 связаны с датчиками 32 перемещения стопоров, а блока 43 — с датчиками 22 перемещения центрирующих штоков. Выходы и входы блоков

44 и 45 сравнения связаны с входами и выходами блока 36 формирования управляющих сигналов. Блоки 42 и 43 служат для преобразования известным образом сигналов от датчиков пере- 45 мещения в дискретную форму, для задатчики 33 и 34 давления и фиксаторы 29 положения стопоров. Блок 36 формирования управляющих сигналов служит для фиксации, преобразования и распределения управляющих сигналов, Устройство работает следующим образом.

Ось 11 с навешенными колесами 12 устанавливается на опоры 10 каретки

8. При этом каретка 8 находится в центральном положении между станинами 2, ее упор 30 взаимодействует с фиксатором 31 положения каретки, подающим сигнал в блок 39 остановки каретки, который в свою очередь подает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, При воздействии оси 11 с колесами 12 на фиксатор 13 ее положения, он подает в блоки 37 и 38 сигналы, при этом блок 38 не вырабатывает управляющего сигнала, а блок 37 подает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, При наличии в блоке 36 сигналов с блоков

37 и 39 он подает управляющий сигнал в блок 35 на включение гидроци1 линдров 19 центрирующих штоков 16.

Посредством гидроцилиндров 19 штоки, 16 синхронно перемещаются навстречу один другому. Подпружиненный центр

18, наиболее близкий к торцу оси 11, вводится в ее центровое отверстие и начинает центрировать ось 11 с колесами 12 в горизонтальной плоскости.

При введении обоих подпружиненных центров 18 в центровые отверстия оси

11 ее центрирование в вертикальной плоскости с отрывом оси 11 с колесами 12 от опор 10 каретки 8. Путем перемещения оси 11 с колесами 12 до совпадения ее середины с осью 27 зубчатого колеса 26 механизма синхронизации и упора обоих стаканов 17 в торцы оси 11 заканчивается центрирование оси 11 с колесами 12 в горизонтальной плоскости.

При центрировании оси 11 движение штоков 16 передается через кронштейны 2 1 и тяги 20 на механизм синхронизации, обеспечивающий равномерность перемещения штоков 16, при этом каретка 8 остается неподвижной, При перемещении штоков 16 датчики 22 измеряют эти перемещения и передают информацию в блок 43 измерения перемещений.

1344568

1О

При упоре плунжера 5 в торец ступицы первого колеса 12 давление в работающих гидроцилиндрах 7 возрастает и при достижении заданного уровня срабатывает соответствующий датчик

33 давления, подающий сигнал в блок

36 формирования управляющих сигналов, который вырабатывает сигнал в блок 35, в соответствии с которым отключаются гидроцилиндры 7 и включается соответствующий силовой цилиндр 4, плунжером 5 осуществляют запрессовку первого колеса 12.

55

Когда стаканы 17 упираются с обеих сторон в торцы оси 11 давление в обоих гидроцилиндрах 19 увеличивается и при достижении заданного уров5 ня датчики 34 давления подают сигналы в блок 36 формирования управляющих сигналов. При наличии этих сигналов блок 36 подает управляющий сигнал в блок 45, который производит сравнение перемещений центрирующих штоков 16. При наличии расссогласования, превышающего его заданный уровень, блок 45 подает сигнал в блок 36, вырабатывающий управляющий сигнал в блок 35, в соответствии с которым прекращается автоматическая работа пресса и он переводится на ручное управление. При наличии рассогласования ниже заданного уровня или его отсутствии работа пресса продолжается в автоматическом цикле и блок 36 формирования управляющих сигналов направляет управляющий сигнал в блок 35, в соответствии с которым производится синхронное перемещение оси 11 с навешенными колесами 12, зажатой между стаканами 17 центрирующих штоков 16, и каретки 8 до упора одного из стаканов 17 в опорную втулку 6 силового цилиндра 4.

После упора стакана 17 в опорную втулку 6 силового цилиндра 4 возрастает давление в противоположном гидроцилиндре 19 и при достижении заданного уровня соответствующий датчик 34

35 давления подает сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, который в свою очередь подает сигнал в блок 35, в соответствии с которым блокируются гидроцилиндры 19 и включаются гидроцилиндры 7, обеспечивающие ускоренное перемещение плунжера

5 силового цилиндра 4 противоположного тому, в который уперта ось 11.

При запресеовке первого колеса

12, оно внутренним торцом обода перемещает стопор 28 до взаимодействия с соответствующим фиксатором 29 его положения. При этом датчик 32 перемещения, связанный со стопором 28,измеряет его- перемещение и информацию посылает в блок 42, где она запоминается.

При срабатывании фиксатора 29 положения стопора он посылает сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, который подает сигнал в блок 35, в соответствии с которым прекращается запрессовка и производится ускоренный отвод плунжера 5 работающего силового цилиндра 4 в исходное положение. Затем производится синхронное перемещение оси 11 с навешенными колесами 12, зажатой между стаканами 17, и каретки 8 до упора стакана 17 в опорную втулку силового цилиндра 4, приведенного в исходное положение °

При прохождении каретки 8 через середину устройства упор 30 взаимодействует с фиксатором 31 положения каретки, сигнал с которого поступает в блок 39, который при этом не вырабатывает управляющего сигнала.

Затем в той же последовательности производится запрессовка второго колеса 12, при которой измеряют перемещение подпружиненного стопора 28 соответствующим датчиком 32, информация от которого поступает в блок

42. При взаимодействии подпружиненного стопора 28 с фиксатором 29 его положения, последний подает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, который включает блок 44, производящий сравнение значений перемещений обоих подпружиненных стопоров 28. При наличии рассогласования, превышающего его заданный уровень, блок 44 подает сигнал в блок 36, который вырабатывает управляющий сигнал в блок 35, в соответствии с которым прекращается автоматическая работа устройства и он переводится на ручное управление, При наличии рассогласования ниже заданного уровня или его отсутствия работа продолжается в автоматическом цикле.

После запрессовки второго колеса

12 сбрасывается давление в работающем силовом цилиндре 4, плунжер кото1344568

25 рого переводится в исходное положение. Ось 11 с колесами 12, зажатая между стаканами 17 центрирующих штокоа 16, и каретка 8 синхронно пере5 мещаются к середине пресса до взаимодействия упора 30 с фиксатором

31 положения каретки, расположенным на середине основания 1 устройства.

Фиксатор 31 подает сигнал в блок 39, который вырабатывает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, последний подает сигнал в блок 35, который в соответ-. ствии с этим сигналом прекращает перемещение центрирующих штоков 16 с осью 11 и каретки 8, разводит центрирующие штоки 16 в исходное положение, прн этом сформированная колесная пара опускается на опоры

10 каретки 8, взаимодействуя с фиксатором 13 положения оси. Сигнал от фиксатора 13 положения оси 11 поступает в блоки 37 и 38, причем блок

37 не вырабатывает управляющего сигнала, а блок 38 подает управля— ющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов. Последний подает сигнал в блок 35, который включает механизм сбрасывания сформи- 30 рованной колесной пары и она скатывается с пресса. Далее рабочий цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемый спо— соб формирования колесных пар подвиж35 ного состава позволяет: исключить неточность сборки колесных пар, вызываемую неравенством расстояния между внутренними гранями ободов колес и торцами оси колесной пары, неизбежно получаемом при использовании в качестве базы торцов оси, а не ее середины, а также вызываемую большим количеством люфтов и зазоров многозвенного механизма корректирующего устройства пресса с последовательной запрессовкой колес.

Кроме того, способ позволяет исключить ручную переналадку рычагов и фиксаторов положения стопоров,синхронизировать перемещение центрирующих штоков, посредством которых осуществляется центрирование оси с колесами в горизонтальной плоскости, а также осуществить контроль с заданной точностью центрирования оси с колесами в горизонтальной плоскости и положения колес на оси относительно ее середины, которая приня эа базу при формировании колесной пары. Использование способа дает возможность полностью автоматизировать процесс формирования колесных пар подвижного состава с осями, имеющими различные длину и диаметры подступичных частей, исключить брак, вызываемый неточностью сборки колесных пар, когда базой формирования являются торцы оси, а также повысить производительность труда.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ формирования колесных пар подвижного состава, заключающийся в том, что колеса навешивают на ось колесной пары, вводят полученную сборку в рабочую зону устройства, осуществляют центрирование оси колесной пары относительно оси сборки в горизонтальной плоскости, после чего последовательно эапрессовывают колеса на подступичные части колесной пары, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полученного иэделия, дополнительно осуществляют центрирование оси в вертикальной плоскости до совпадения плоскостей симметрии оси колес и устройства, а запрессовку осуществляют с одновременным контролем величины расстояния от плоскости симметрии оси до внутренней грани каждого колеса, принимая за базу плоскость симметрии оси.

2. Устройство для формирования колесных пар подвижного состава, содержащее смонтированные на основании станины, соединенные стяжками, соосно установленные в станинах силовые цилиндры с направленными один навстречу другому полыми плунжерами, в полости каждого из которых смонтирована опорная втулка, механизм центрирования оси колесной пары в виде установленных в опорнь|х втулках центрирующих штоков с толкателями на концах, размещенные в станинах гидроцилиндры ускоренного перемещения плунжеров, каретку с опорами для установки колесных пар, расположенную между станинами с возможностью перемещения вдоль оси силовых цилиндров по смонтированным на основании направляющим, подпружиненные стопоры с фиксаторами их положения, а также систему управления устройст9 1З ! вом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества полученного изделия, оно снабжено механизмом синхронизации перемещения центрирующих штоков, подпружиненными в осевом направлении центрами, установленными в толкателях, смонтированных на обращенных один к другому концах центрирующих штоков, силовыми цилиндрами с датчиками давления, шток каждого из которых соединен с соответствующим центрирующим штоком, тягами, связанными посредством кронштейнов с центрирующими штоками и установленными с возможностью перемещения относительно каретки, смонтированными на станинах датчиками перемещения центрирующих штоков, закрепленным на каретке упором и фиксатором положения каретки, установленным на основании в плоскости симметрии устройства, датчиками перемещения подпружиненных стопоров, установленных на каретке, а также механизмом сбрасьгвания колесной пары и установленным на одной из опор для установки колесных пар фиксатором положения оси с колесами, толкатели выполнены в виде стаканов, установленных концентрично центрам и обращенных открытыми торцами один к другому, механизм синхронизации перемещения центрирующих штоков выполнен в виде смонтированного на каретке зубчатого колеса, размещенного на оси, расположенной в одной плоскости с упором, и кинематически связанных с ним зубчатых реек, 44568

35 закрепленных на свпбодных концах тяг, гидроцили нпры ус коре нного перемещения плунжеров снабжены датчиками давления, а система управления устройством выполнена в виде блока включения устройства, связанного с ним блока включения механизма сбрасывания колесной пары, блока остановки каретки, блока контроля установки колес относительно плоскости симметрии оси колесной пары в виде связанных между собой блока измерения перемещения стопоров и блока сравнения этих перемещений, блока контроля центрирования осн с колесами в горизонтальной плоскости в виде связанных между собой блоков измерения перемещений центрирующих штоков и блока сравнения перемещений, а также блока формирования управляющих сигналов, при этом фиксатор положения оси с колесами соединен с входами блока включения пресса и блока включения механизма сбрасывания колесной пары, фиксатор положени каретки соединен с входом блока остановки каретки, выходы упомянутых блоков подключены к входам блока формирования управляющих сигналов, входы и выходы блоков сравнения связаны с входами блока формирования управляющих сигналов, а датчики давления силовых цилиндров, связанных с центрирующими штоками, и гидроцилиндров ускоренного перемещения плунжеров, а также фиксаторы стопоров связаны с входами блока формирования управляющих сигналов.

1344568

Составитель Н.Пожидаева

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Редактор Ю.Середа

Заказ 4880/16 Тираж 969 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4