Устройство для обработки колесных пар
Владельцы патента RU 2732041:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)
Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Устройство для обработки колесных пар вагонов и безмоторных секций локомотивов без выкатки колесной пары содержит колесотокарный станок, состоящий из станины с закрепленным на ней электродвигателем и суппорта с резцедержателем, устанавливаемый с возможностью перемещения резцедержателя параллельно и перпендикулярно оси пары. Устройство снабжено редуктором и разъемным зубчатым колесом, закрепляемым на валу пары. Редуктор установлен на станине станка с возможностью поворота и фиксации в плоскости, перпендикулярной оси пары. Выходная ступень редуктора выполнена с возможностью кинематического соединения с разъемным зубчатым колесом, а выходной вал электродвигателя кинематически связан с входной ступенью редуктора. В результате повышается точность обработки колесных пар в процессе их ремонта, расширяется возможность применения устройства. 2 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано для ремонта колесных пар непосредственно в депо без выкатки колесных пар из-под локомотивов и вагонов.
В настоящее время устройства аналогичные предлагаемому известны. К ним относится, например, устройство, описанное на сайте «dieselloc.ru>remont-eps/remont-kolesnykh-par.html». Оно включает в себя колесотокарный станок, состоящий из станины и суппорта с резцедержателем, устанавливаемый с возможностью перемещения резцедержателя параллельно и перпендикулярно оси колесной пары. При использовании устройства обрабатываемая колесная пара приводится во вращение тяговым двигателем локомотива, сам локомотив для этого приподнимают над рельсами домкратом на 5–10 см, а колесотокарный станок располагают в канаве под локомотивом. Достоинством описанного устройства является простота, однако оно имеет существенный недостаток: оно применимо только для обработки колес моторной секции локомотива. Обрабатывать колеса, установленные в безмоторной секции, или колесные пары вагонов, также не имеющих приводов, таким устройством невозможно.
Указанного недостатка лишено устройство, описанное, в частности, на сайте «obtochka.trkprogress.ru/ обточка колесных пар локомотивов без выкатки мобильными станками ТРК прогресс» и принятое нами в качестве прототипа. Оно содержит колесотокарный станок, который состоит из станины с закрепленным на ней электродвигателем и суппорта с резцедержателем, так же, как и в случае аналогов, устанавливаемый с возможностью перемещения резцедержателя параллельно и перпендикулярно оси колесной пары. Выходной вал электродвигателя соединен с роликом, прижимаемым к поверхности катания колеса обрабатываемой пары. Тележка с обрабатываемой парой также приподнимается над рельсами, устройство так же располагается в канаве, ролик вводится во взаимодействие с колесом, придавая ему вращение, резцедержатель станка подводится к колесу так, чтобы закрепленный на нем резец взаимодействовал с обрабатываемой поверхностью, и обработка колеса может производится независимо от того, где установлена колесная пара (на вагонной тележке или на локомотиве).
Несмотря на отмеченное достоинство устройства-прототипа , оно имеет такой недостаток, как проскальзывание ролика в процессе использования устройства. Даже при значительной силе прижатия ролика к поверхности катания колеса, коэффициент трения в паре «ролик-колесо» не остается постоянным в силу физической природы процесса трения качения. Это влечет за собой неравномерность вращения обрабатываемого колеса и даже его периодические остановки. Это ощутимо ухудшает качество обработки колесной пары, а зачастую затрудняет ремонт и даже иногда делает его без выкатки пары неосуществимым.
Проблемой, решаемой предлагаемым устройством, является устранение затруднений при ремонте и обеспечение возможности точной обработки без выкатки колесных пар, работающих в вагонах и безмоторных секциях локомотивов.
Технически указанная проблема решается за счет того, что устройство для обработки колесных пар, содержащее колесотокарный станок, состоящих из станины с закрепленным на ней электродвигателем и суппорта с резцедержателем, устанавливаемый с возможностью перемещения резцедержателя параллельно и перпендикулярно оси пары, отличается от прототипа тем, что оно снабжено редуктором и разъемным зубчатым колесом, закрепляемым на валу пары, причем выходной вал электродвигателя кинематически связан с входной ступенью редуктора, редуктор установлен на станине станка с возможностью поворота и фиксации в плоскости, перпендикулярной оси вала пары, а его выходная ступень выполнена с возможностью кинематического соединения с разъемным зубчатым колесом.
Конструктивная схема устройства показана на фиг. 1 и 2. На фиг. 1 – вид сверху, на фиг. 2 – сечение А-А (с увеличением).
Устройство содержит колесотокарный станок, состоящий из станины 1 с закрепленным на ней электродвигателем 2 и суппорта 3 с резцедержателем 4, устанавливаемый с возможностью перемещения резцедержателя параллельно и перпендикулярно оси пары 5. Выходной вал электродвигателя 2 через редуктор 6 кинематически может быть связан с разрезным зубчатым колесом 7, а редуктор 6 установлен на станине станка 1 с возможностью поворота и фиксации в плоскости, перпендикулярной оси вала пары 5. В качестве примера элементов устройства для такого подвода на фиг. 2 показан клиновинтовой механизм, закрепленный на станине 1. Его клин 8 может перемещаться относительно станины винтом 9. На клин опирается корпус редуктора 6, поэтому при повороте винта 8 редуктор будет тоже поворачиваться. Угол клина выбран из условия самоторможения пары «поверхность клина – поверхность корпуса редуктора», поэтому после поворота винта 8 положение редуктора 6 оказывается зафиксированным. При необходимости, винт 8 может быть снабжен контргайкой. Для обеспечения кинематической связи колеса 7 с редуктором 6, через который оно связывается с электродвигателем 2, в корпусе редуктора 6 имеется окно. Через это окно последнее колесо редуктора может быть из зацепления с колесом 7 выведено, или может быть в зацепление с ним введено, что позволяет обеспечить кинематическое соединение последней ступени редуктора с колесом 7.
При использовании предлагаемого устройства его размещают в канаве локомотивного депо. Затем колесную пару 5, подлежащую обработке с целью ремонта, располагают над устройством и приподнимают домкратом. После этого на валу пары закрепляют разъемное зубчатое колесо 7, а колесотокарный станок, входящий в устройство, перемещая станину 1, устанавливают в положение, при котором резец, находящийся в резцедержателе 4, можно было бы вводить во взаимодействие с поверхностью катания или гребня колеса, подлежащих обработке. При установке редуктор 6 должен быть опущен вниз, чтобы его последнее колесо и разъемное колесо 7 не были в зацеплении. Завершив установку устройства и его колесотокарного станка относительно пары 5 в требуемое положение, винтом 9 и клином 8 редуктор 6 поворачивают вверх, вводя его последнее колесо в зацепление с колесом 7. После этого включают двигатель 2, перемещая резцедержатель 4, подводят резец, закрепленный в резцедержателе, к обрабатываемой поверхности и производят обработку.
В процессе обработки колесная пара вращается равномерно, поэтому точность ее обработки получается выше, чем у прототипа. Единственное, что для этого необходимо соблюдать, чтобы момент резания не превышал момент трения от закрепления колеса 7 на валу пары 5. Это нетрудно обеспечить широко известными в машиностроении методами.
Повышение точности обработки колесной пары – основной технический результат предложения. Кроме того, к таковому можно отнести более широкую сферу его применения, чем прототипа.
Устройство для обработки колесных пар, содержащее колесотокарный станок, состоящий из станины с закрепленным на ней электродвигателем и суппорта с резцедержателем, устанавливаемый с возможностью перемещения резцедержателя параллельно и перпендикулярно оси пары, отличающееся тем, что оно снабжено редуктором и разъемным зубчатым колесом, закрепляемым на валу пары, причем редуктор установлен на станине станка с возможностью поворота и фиксации в плоскости, перпендикулярной оси пары, выходная ступень редуктора выполнена с возможностью кинематического соединения с разъемным зубчатым колесом, а выходной вал электродвигателя кинематически связан с входной ступенью редуктора.
