Универсальный стенд для вывешивания, раскрутки с реверсированием колесной пары при виброакустической диагностике буксовых подшипников подвижного состава

Авторы патента:

Гиоев Заурбек Георгиевич (RU)

Захаров Альберт Петрович (RU)

Нелюбов Виктор Петрович (RU)

Козаев Виталий Сергеевич (RU)

G01M17/10 - подвесок, осей или колес

Владельцы патента RU 2310182:

Захаров Альберт Петрович (RU)
Гиоев Заурбек Георгиевич (RU)
Нелюбов Виктор Петрович (RU)
Козаев Виталий Сергеевич (RU)

Универсальный стенд содержит раму в колодце под рельсовым путем и привод вращения колесной пары, выполненный с плавной регулировкой частоты вращения и регулировкой направления вращения колесной пары, а также с режимом динамического торможения. На раме установлены горизонтальный пневматический цилиндр с рычажным приводом подъемно-опорных стоек стенда для отрыва колесной пары от головок рельсов и вертикальный пневматический цилиндр с рычажной передачей и приводными роликами, подводящимися с задаваемым усилием к ребордам колесной пары для обеспечения вращения колесной пары. Упрощается конструкция устройства. 6 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к устройствам для виброакустической диагностики подшипников качения или скольжения буксовых узлов, элементов зубчатых передач колесно-моторных блоков и буксовых подшипников колесных пар локомотивов (электровозов, тепловозов и электропоездов) и вагонов.

В известных устройствах аналогичного назначения элементы, приводящие во вращение колесную пару (электродвигатели постоянного тока и пневмоцилиндры) установлены на портале. Колесная пара закатывается на стенд по рельсам на короткие вставки, перемещающиеся в поперечном направлении для установки букс на опоры. Для подъема и опускания колесной пары используются пневматические цилиндры. Вращение колесной пары в буксовых подшипниках осуществляется с помощью приводимых электродвигателями обрезиненных роликов, прижимаемых с внутренней стороны к ребордам колесной пары вагона или колесной пары локомотива. Как вариант данного устройства известна конструкция, в которой привод вращения оставляется без изменения, а узлы подъема-опускания колесной пары и смещения рельсовых вставок объединены [1].

Другое устройство содержит аналогичный привод вращения и, кроме того, оснащено электромагнитами для удержания на месте колесной пары в процессе диагностирования и центрирующими элементами. Установка колесной пары на стенд осуществляется при помощи кран-балки. Регулировка частоты вращения предусмотрена путем изменения диаметра приводного ролика [2].

Известно также авторское свидетельство (11) 1022837 (21) 33795442/27-11 (22) 07.01.82 3(51) В60S 5/00 (53) 625.23/24 004.67 (72). А.А.Клыков, A.M.Теремков и В.Е.Соколов (71). Локомотивное депо Горький. Московский (54) (57) стенд для вывешивания колесных пар, содержащий ограниченно подвижную систему от силового привода в вертикальном направлении раму, несущую устройство, включающее в себя опорные центрирующие элементы для оси колесной пары, отличающейся тем, что с целью упрощения конструкции центрирующее устройство выполнено в виде подвижного в вертикальном направлении стакана, снабженного опорными роликами, опирающимися на компенсирующие клинья, смонтированные с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости по поверхности вертикальных стоек, установленных на раме, а опорные элементы соединены между собой серьгами, причем крайние опорные элементы связаны с компенсирующими клиньями рычагами, шарнирно прикрепленными к стенду.

По конструкции вышепредлагаемые устройства являются достаточно сложными, т.к. колесная пара устанавливается на стенд при помощи кран-балки, а также содержат значительное количество кинематических звеньев. Указанные конструкции стендов для подъема и вращения колесных пар подвижного состава имеют также следующие конструктивные недостатки:

- сила прижатия приводных роликов к внутренней поверхности колесных пар не регулируется, что приводит к быстрому выходу роликов из строя (и их сгоранию), т.к. пусковой момент вращения оказывается слишком большим;

- во время пуска электропривода отсутствует плавное регулирование вращения электродвигателя постоянного тока;

- не предусмотрена возможность изменения направления вращения колесной пары во время обкатки и диагностирования технического состояния буксовых подшипников;

- отсутствует электрическое торможение колесной пары.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков.

Указанная техническая задача достигается тем, что в универсальном стенде для вывешивания, раскрутки с реверсированием колесной пары при виброакустической диагностике буксовых подшипников подвижного состава, содержащих горизонтальные и вертикальные пневматические цилиндры, связанные при помощи горизонтальных тяг и рычажных элементов с подъемно-рычажными стойками, находящимися под корпусами букс колесных пар.

Вращение колесной пары осуществляется приводными роликами от асинхронного двигателя с регулированием скорости и направления вращения колесной пары и с электрическим торможением.

Применение указанных выше конструктивных элементов, расширяющих функциональные возможности технического решения, расширяет и позволяет решить техническую задачу.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на чертежи (Фиг.1-6):

фиг.1 - изображает общий вид универсального стенда (вид спереди);

фиг.2 - изображает общий вид универсального стенда (вид сверху);

фиг.3 - изображает общий вид подъемно-опорных стоек, колесной пары с прижатым к внутренней поверхности реборды приводным роликом и вертикального пневматического цилиндра;

фиг.4 - изображает общий вид при нерабочем состоянии стенда, где просматривается рама стенда, стойки параллелограмма и тяги вертикального пневматического цилиндра с регулировочным механизмом;

фиг.5 - изображает стенд со стороны подъемно-опорных стоек с ограничителями, фиксирующими положение колесной пары послы ее отрыва от рельса;

фиг.6 - Общий вид амплитудно-частотного преобразователя, редуктора давления.

Схемы, поясняющие устройство универсального стенда приведены на чертежах (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6). Функционально стенд можно рассматривать как устройство, состоящее из двух систем - системы вывешивания колесной пары и системы приведения ее во вращение с плавной регулировкой частоты вращения от 0 до 55 Гц, объединенных на общей раме 1 (фиг.2).

Рассмотрим работу данного универсального стенда.

Рама установлена в заглублении в бетонной яме под рельсовым путем, по которому производится закатывание колесной пары 10 на позицию обкатки и диагностирования. В конструкции рамы также предусматриваются элементы центрирования относительно рельсового пути при монтаже, распора и крепления к стенкам колодца.

Внутри рамы установлен горизонтальный пневматический цилиндр 2 (фиг.1) с подъемным рычажным механизмом из качающихся серег 3, жестко закрепленных на общей оси и передающих усилие элементов 4, 5 и 6, обеспечивающих вывешивание колесной пары на корпусах буксовых подшипников за счет перемещения подъемно-опорной стоек 7 и 8. Усилие от горизонтального пневматического цилиндра 2 (фиг.2) передается на механизм привода стоек 7 и 8 с помощью горизонтальных тяг 9. При этом отрыв колесной пары над головкой рельса составляет 40-50 мм.

В центре рамы установлен вертикальный пневматический цилиндр 11 (фиг.2, 4) с рычагами параллелограммов 12, служащих для прижатия приводных обрезиненных или пластмассовых роликов 13 к внутренним поверхностям реборд колесной пары 10 (фиг.2 и 3).

Передача усилия штока пневматического цилиндра 11 к рычагам параллелограмма производится промежуточными тягами 15 (фиг.4), имеющими в плане треугольную форму и позволяющими изменять усилие между роликами за счет изменения длины регулировочного винта 17 (фиг.4).

Вал одного из приводных роликов 13 жестко соединен с валом трехфазного асинхронного двигателя 16 (фиг.2 и 4). Регулирование скорости и момента асинхронного двигателя осуществляется при помощи полупроводникового инвертора с цифровым управлением.

По рельсовому пути 14 закатывается колесная пара 10 на стенд так, чтобы буксы 17 установились над опорными стойками 7 и 8 (фиг.1, 2, 3 и 5), после чего необходимо вывесить колесную пару, для чего пневматический кран 19 (фиг.6) нужно перевести в положение "открыт", сжатый воздух под давлением подается в горизонтально расположенный пневматический цилиндр подъема, а связанная с его штоком многозвенная система рычагов (фиг.1 и 2) осуществляет подъем опорных стоек 7 и 8. Одновременно происходит перевод захватов 20 (фиг.5) из горизонтального положения в вертикальное положение за счет взаимодействия их с упорами на опорной стойке и колесная пара предохраняется от смещения со стоек 7 и 8.

Между опорной стойкой и направляющей стенда вставляется распорная скоба 20 (фиг.3 и 5) или иное промежуточное устройство.

Колесная пара опускается на опорные стойки, для чего пневматический кран управления подъема колесной пары следует перевести в положение "закрыт" (сбросить воздух из горизонтального воздушного цилиндра).

Подводятся приводные ролики вращения 13 (фиг.2 и 3) колесной пары, для чего пневматический кран управления подвода роликов нужно перевести в положение "открыт". Сжатый воздух подается в вертикальный пневмоцилиндр 11 (фиг.2, 3 и 4) и выдвигается шток до упора в регулируемый ограничитель хода штока 17 (фиг.2, 3), а связанные с ним рычаги 15 (фиг.4) подводят приводные ролики 13 к внутренним поверхностям ребород колесной пары, создавая необходимое усилие. Ограничитель хода 17 выполнен в виде винта с контргайкой, вкрученного в скобу, жестко связанную с пневмоцилиндром 11.

На полупроводниковый инвертор подается напряжение от однофазной или трехфазной сети переменного тока. После подачи питания инвертор запускается по команде оператора и обеспечивает разгон и регулирование частоты вращения колесной пары. По достижении заданной скорости вращения колесной пары производятся обкатка буксовых подшипников и необходимые замеры собственной корпусной вибрации буксы колесной пары. По данным замеров по соответствующей методике определяется техническое состояние буксовых подшипников. Информацию о техническом состоянии диагностируемых подшипников можно получить, например, из анализа упругих колебаний корпуса буксы, регистрируемых с помощью виброизмерительных преобразователей - пьезоакселерометров.

После проведения цикла обкатки и диагностирования электродвигатель переводится в режим динамического торможения и обеспечивает быструю остановку колесной пары за 3-5 с. После полной остановки колесной пары снимается питание с преобразователя частоты и со стенда.

Приводные ролики отводятся от поверхностей реборд колесной пары сбросом воздуха из вертикального пневмоцилиндра 11.

Колесная пара опускается на рельсы, для чего надо перевести пневматический кран управления подъема колесной пары в положение "закрыт". При этом сжатый воздух, находящийся в пневматическом цилиндре, сбрасывается в атмосферу, возвратная пружина перемещает шток горизонтального пневмоцилиндра в исходное положение, а связанная с ним многозвенная система рычагов осуществляет опускание опорной стойки буксового узла, после этого выкатывается колесная пара по направлению технологического потока.

Источники информации

1. Диагностика букс с роликовыми подшипниками. А.Ф.Тагиров, М.В.Орлов. Ж. "Железнодорожный транспорт". №3. 1991. С.45-47.

2. Диагностика роликовых подшипников. А.Ф.Тагиров, М.В.Орлов. Ж. "Железнодорожный транспорт". №7. 1985.

Универсальный стенд для вывешивания, раскрутки с реверсированием колесной пары при виброакустической диагностике буксовых подшипников подвижного состава, содержащий раму и привод вращения колесной пары, отличающийся тем, что привод выполнен с плавной регулировкой частоты вращения и регулировкой направления вращения колесной пары, а также с режимом динамического торможения, рама заглублена в колодец под рельсовым путем, при этом на раме установлены горизонтальный пневматический цилиндр с рычажным приводом подъемно-опорных стоек стенда для отрыва колесной пары от головок рельсов и вертикальный пневматический цилиндр с рычажной передачей и приводными роликами, подводящимися с задаваемым усилием к ребордам колесной пары для обеспечения вращения колесной пары.

Изобретение относится к области железнодорожных транспортных средств, в частности к испытаниям колес подвижного состава. .

Стенд для ультразвуковых испытаний колесных пар рельсового подвижного состава // 2243532

Изобретение относится к испытательному оборудованию, на базе которого колесные пары рельсового подвижного состава могут быть испытаны, в частности ультразвуковыми методами контроля.

Стенд для исследования взаимодействия ходового колеса с рельсом железнодорожного транспорта // 2232380

Изобретение относится к испытательному оборудованию, в частности к стендам для исследования взаимодействия ходового колеса с рельсом железнодорожного транспорта.

Способ базирования колесной пары, базирующее приспособление и устройство для позиционирования колесной пары, а также комплекс для измерения нормируемых линейных размеров колесных пар // 2229995

Способ контроля технического состояния тележки железнодорожного транспортного средства // 2226265

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. .

Устройство для измерения коэффициента трения колеса рельсового транспортного средства // 2173647

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно - к устройствам для определения коэффициента трения между колесом и рельсом. .

Способ контроля уменьшения толщины реборды железнодорожных колес и устройство для его осуществления // 2110056

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного контроля уменьшения толщины реборды железнодорожных колес подвижных составов.

Стенд для диагностики тележек пассажирских вагонов // 2315276

Стенд испытаний колесных пар и их элементов // 2436061

Устройство для измерения коэффициента трения на гребне колеса рельсового транспортного средства // 2452642

Изобретение относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию

Стенд для исследования взаимодействия колеса с рельсом железнодорожных транспортных средств // 2469287

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования физических процессов в системе "колесо-рельс" железнодорожных транспортных средств

Способ определения аэродинамических коэффициентов cx и сy на основе определения суммарной тяги двигательной установки по результатам летных испытаний летательного аппарата // 2503941

Изобретение относится к области летных испытаний авиационной техники, а именно к определению аэродинамических коэффициентов и тяги двигателей летательного аппарата. На базе использования методики предварительного определения суммарной тяги двигательной установки (ДУ) по результатам летных испытаний (ЛИ) летательного аппарата (ЛА) определяются аэродинамические коэффициенты Cx и Cy. Это достигается за счет построения системы измерений и обработки их результатов, которая позволяет разделить силу тяги и аэродинамическую силу по «физическому» принципу и организовать итерационный процесс обработки результатов измерений. Для этого в полете измеряют перегрузки nx1 и ny1 на связанные оси ox1 и oy1. По заданным аэродинамическим коэффициентам Cx и Cy вычисляют непрерывно изменяющийся угол наклона вспомогательной оси, в направлении которой на ЛА действует перегрузка только от силы тяги при условии равенства нулю проекции вектора полной аэродинамической силы. По измеренным значениям перегрузки nx1 и ny1 на связанные оси ox1 и oy1 вычисляют значение перегрузки, которая зависит только от силы тяги ДУ. Аэродинамическая составляющая перегрузки корректируется за счет итерационного процесса по перегрузке с учетом уточненных значений искомых величин Р, Сх, Cy. Повышается точность определения суммарной тяги ДУ и аэродинамических коэффициентов Cx и Cy. 3 ил.

Способ автоматизированного магнитолюминесцентного контроля железнодорожных колес и устройство для его осуществления // 2518954

Изобретение относится к неразрушающему контролю железнодорожных (ж/д) колес методом магнитопорошковой дефектоскопии. Согласно способу ведут намагничивание боковой поверхности ж/д колеса во вращающемся магнитном поле и полив магнитной суспензией сектора контроля, совмещенного с зоной полива. В процессе намагничивания и полива осуществляют циклы контроля, в каждом из которых поворачивают колесо вокруг его оси для выведения соответствующего сектора контроля из зоны полива и его совмещения с зоной контроля, соответствующей положению сектора контроля. В таком положении поверхность сектора контроля фиксируют в кадре и с помощью компьютерной программы записывают на носитель информации в виде образа, имеющего границы сектора, повторяют циклы контроля до фиксирования поверхности каждого сектора контроля в соответствующем кадре. Намагничивание во вращающемся магнитном поле обеспечивается с помощью соответствующего устройства, содержащего станину с верхней и нижней траверсами. На верхней траверсе установлены два соленоида, каждый из которых выполнен в виде рамки П-образной формы. Технический результат - сокращение времени контроля и повышение степени достоверности результатов контроля ж/д колеса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ и устройство контроля ходовых качеств рельсового транспортного средства // 2537354

Изобретение относится к способу контроля ходовых качеств рельсового транспортного средства. Предложенный способ предусматривает следующие этапы: - идентификацию, по меньшей мере, одного значимого события или комбинации нескольких значимых событий в пределах временной характеристики измерительного сигнала, при которой измеряемая величина превышает заданное минимальное значение, а также идентификацию момента, в который произошло это значимое событие; - формирование частотной характеристики из временной характеристики измерительного сигнала с момента события, причем частотная характеристика формируется на определенную продолжительность времени (ta), начиная с момента события; - сравнение формированной частотной характеристики, по меньшей мере, с одной, хранящейся в памяти эталонной частотной характеристикой; - оценку колебательных свойств колесной пары в зависимости от отклонения формированной частотной характеристики от, по меньшей мере, одной, хранящейся в памяти эталонной частотной характеристики. Достигается усовершенствование родовых способа и устройства таким образом, чтобы с более низкими затратами на технику обработки сигналов более надежно обнаруживать повреждения и дефекты колесной пары рельсового транспортного средства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ контроля состояния поворотной тележки рельсового транспортного средства, содержащей, по меньшей мере, одну колесную пару // 2540362

Изобретение относится к способу контроля состояния поворотной тележки (3) рельсового транспортного средства, имеющей, по меньшей мере, одну колесную пару (4). Причем колеса (8) колесной пары (4) жестко соединены осью (6) и имеют приближенно конический профиль колеса. На поворотных тележках (3) располагают датчики (10). Из сигналов, поданных датчиками (10), выделяются сигналы, которые соответствуют синусоидальному ходу колесной пары (4) поворотной тележки (3), базирующемуся на коническом профиле колеса колес (8). Изобретение предусматривает, что определяется частота (f) синусоидального хода в отношении к краевым условиям как соответственно существующая скорость (v) движения транспортного средства и сравнивается с хранящимся в памяти значением или диапазоном значений для частоты (f) синусоидального хода, типичным для имеющихся краевых условий, причем контролируется отклонение измеренной частоты (f) от хранящегося в памяти значения или диапазона значений для этой частоты (f). Изобретение относится к устройству для осуществления указанного способа. В результате повышается точность и качество контроля состояния поворотной тележки. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Испытательный и монтажный стенд // 2546913

Стенд содержит держатели (2, 3, 4, 5) измерительных устройств, расположенные на несущей конструкции (1) под тележкой (12), средства (6, 7) для генерации и передачи сил, подаваемых для моделирования обусловленных эксплуатацией состояний нагрузки на тележку (12), стоящую колесами (13, 14, 15, 16) в опорных точках (8, 9, 10, 11) на держателях измерительных устройств, измерительные устройства для регистрации воздействия, вызванного смоделированными состояниями нагрузки на тележке и/или в опорных точках ее колес, а также по меньшей мере один анализатор для обработки значений измерения, зарегистрированных измерительными устройствами, и элементы управления. Для моделирования состояний нагрузки для тележки на стенде расположен двигатель (6) и средства для преобразования крутящего момента, создаваемого двигателем, в силу тяги, воздействующую на тележку в направлении к несущей конструкции. Стенд выполнен как мобильный и компактный блок. Помимо по меньшей мере одного анализатора и элементов управления, по меньшей мере, все остальные названные выше элементы стенда, включая двигатель и средства, преобразующие его крутящий момент в силу тяги, расположены на несущей конструкции, выполненной в форме рамочной станины. Уменьшаются габариты стенда. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ диагностики технического состояния роторных агрегатов // 2547947

Изобретение относится к области диагностики, а именно к способам оценки технического состояния роторных агрегатов, и может быть использовано при оценке состояния подшипниковых узлов, например колесно-моторных блоков (КМБ) подвижного состава железнодорожного транспорта. Согласно способу диагностики технического состояния роторных агрегатов задают величины вероятностей ложной тревоги и пропуска дефекта, устанавливают нижнее и верхнее критические значения, ограничивающие зону неопределенности, измеряют параметры вибрации узлов роторных агрегатов и значение сопутствующего фактора, например частоты вращения вала. Затем определяют значения диагностических признаков, сравнивают их с критическими значениями. В случае попадания диагностического признака в зону неопределенности проводят дополнительное испытание при другом значении сопутствующего фактора, например на повышенной частоте вращения. По результатам сравнения измеренных значений диагностических признаков с соответствующими критическими значениями определяют техническое состояние роторных агрегатов. В результате повышается достоверность диагностирования технического состояния роторных агрегатов. 2 ил.