Поточная линия восстановления профиля катания изношенных колесных пар подвижного состава

 

ОП ИСАНМЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соореалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.06.74 (21) 2035210/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.08.76.Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 21.09.76

/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий

23/24.

88.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Алехин, М. М. Машнев, М. А. Агеев, А. Ф. Богданов, В. С. Герасимов, В. П. Девяткин, В. Н. Кривошеев, В. П. Козляев, Н. С. Продан и A. М. Гречкин

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. H. Образцова (71) Заявитель (S4) ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ

КАТАНИЯ ИЗНОШЕННЫХ КОЛЕСНЫХ ПАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к ремонту колесных пар подвижного состава железных дорог„

Известны поточные линии восстановления профиля катания изношенных пар подвижного состава, содержащие рельсовый путь, установ-5 ку для очистки и обмывки копесньи пар, стенд ультразвукового контроля элементов колесных пар, измерительный стенд и станок для обработки профиля катания колесных пар, магазины для отстоя колесных пар, 10 транспортирующие устройства и пульт управления линией. В качестве станков для обработки профилей могут применяться колесотокарные, колесофрезерные или другие с Ганки. 15

Обработку колесных пар на известных линиях производят при низких режимах резания, углубляясь режущим инструментом под твердый слой, образующийся на поверх- 20 ности катания при торможениях и юзах.

При этом снимается полезный слой металла колес до 4-5 мм при каждой обточке, укорачивая тем самым срок службы колесных пар в эксплуатации. 25

Цель изобретения - уменьшение количества металла, снимаемого в стружку при восстановлении профиля, удлинение срока службы колесных пар в эксплуатации, уменьшение расхода режущего инструмента за счет улучшения обрабатываемости металла колес и повышение производительности всей поточной линии.

Эта цель достигается за счет того, что в поточной линии перед измерительным стендом размещена установка дпя нагрева поверхности катания колес токами высокой частоты.

Установка для нагрева может содержать преобразователь электроэчергии с механизмом регулирования мощности, смонтированные на раме, установленной над рельсовой колеей, нагревательные блоки, расположенные под ними на уровне рельса механизм вращения колесных пар, отсекатель и накопитель их, и механизм управления нагревом.

Каждый нагревательный блок установки может включать в себя индуктор и быть смонтированным на консоли рычага, другим концом шарнирно связанного с рамой, подь3 емно-поворотного от силового цилиндра, шток которого шарнирно закреплен в средней части рычага, а цилиндр шарнирно смон» тирован на раме.

При этом механизм управления нагревом может быть снабжен бесконтактным индуктивным датчиком, через реечно-зубчатую передачу связанным со штоком силового цилиндра и управляемым реле времени.

Механизм регулирования мощности преобразователя может содержать управляемый посредством электропневматического клапана от бесконтактного индуктивного датчика

15 пневмопрйвод., через дроссель сообща|ощийся с атмосферой, шток которого связан посредством рычага с регулируемым сопротивлением в цепи обмотки возбуждения преобразователя.

В поточной линии,с целью обеспечения необходимого зазора между индуктором и поверхностью катания колес, каждый рычаг снабжен выполненной в виде двух независимо вращающихся на одной оси роликов опорой и ориентирующим роликом, оси которых расположены в одной плоскости.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая г оточная линия; на фиг. 2высокочастотная установка, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4стенд для установки и нагрева колесной па ы; па фиг. 5 — вид по стрелке Л на фиг.

3; на фиг. 6 — опора и ориентирующий ролик в профиле колеса; на фиг. 7 — взаим- ;ц нос расположение на колесе опоры и индуктора; па фиг. 8 — механизм управления наг» ревом; па фиг. 9 — механизм регулирования мощности преобразователя.

Поточная линия восстановления профиля О катания изношенных в эксплуатации колесных пар содержит наклонный рельсовый путь 1, установку 2 для очистки и обмывки колесных пар, магазин 3 для накопления и отстоя после обмывки колесных пар, стенд 45

4 ультразвукового и маглитного контроля, установку 5 для нагрева поверхностей катания токами высокой частоты, измерительный стенд 6 для линейного измерения профиля катания и других размеров колесных 56 пар, станок 7 для обработки профиля катания и пульт управления линией 8.

Установка для нагрева поверхностей ка» тания (фиг. 2) состоит из преобразователя

9 электроэнергии промышленной частоты в бВ энергию высокой частоты, шкафа охлаждения 10 преобразователя с аппаратурой, контролирующей прохождение воды по охлаждаемым элементам, контакторного шкафа 11, внутри которого размещено устройство ком- Ю мутации между преобразователем и нагревателями, шкафа 12 охлаждения нагревательного блока, пускового шкафа 13 с аппаратурой для включения и выключения электродвигателя преобразователя, шкафа управления 14 с приборами для автомати» ческого управления преобразователем час таты и технологическим процессом нагрева, стенда 15 для установки инагрева колесной пары.

Все шкафы установки могут находиться в стороне от стенда 15. Стенд 15 соеди нен с преобразователем через контакторы линией 16 передачи тока высокой частоты и оборудован водопроводной охлаждающей системой 17

Стенд снабжен механизмом вращения 18 (фиг. 3 и 4) колесной пары с отсекателем

19 для приема и выталкивания ее приводом вращения 20.

Стенд 15 содержит раму 21 над рельсовым путем и два автономных нагреватель ных блока 22, расположенных над механизмом вращения колесной пары. Каждый нагревательный блок жестко смонтирован на консоли рычага 23, который связан с рамой

21 посредством шарнира 24; между нагревательным блоком 22 и шарниром 24 ра мешен силовой цилиндр 25 подъема и опуо копия рычага 23, Цилиндр 25 шарнирно связан с рамой 21, а шток его имеет шарнирное соединение 26 с рычагом. Шарнирные связи рычагов 23 обеспечивают возможность поворота их относительно своих продольных осей вместе с нагревательными блоками; для ограни-.ения поворота рычагов 23 рама

21 снабжена регулируемыми упорами 27 (фиг. 5), установленными на поперечной связи 28 рамы. Каждый нагревательный блок 22 (фиг. 3 и 4) выполнен в виде шкафа, в котором размещены высокочастотный трансформатор 29 и конденсаторная батарея 30 для компенсации индуктивности в высокочастотной цепи.

Батарея 30 соединена с трансформатором 29 шинами 31, на которые подается напряжение высокой частоты. К клеммам вторичной обмотки трансформатора 29 жестко подключен индуктор 32, который обеспс»чивает передачу электрической энергии в нагреваемый слой металла колес

Рычаги 23 вместе с нагревательными блоками 22 имеют возможность перемещать ся благодаря шарнирным соединениям: в го» ризонтальном направлении, а также опускаться и подниматься, поворачиваясь под действием силового цилиндра 25 относитель но шарнира 24.

523822

5 6

Под действием пружин 33 при отсутсч Время . полного перемещения пластины» вии колесной пары нагреватели могут при сердечника 48 под действием зубчатого жиматься к упорам 34 рамы 21, Для ориен колеса 50 соответствует времени полного тирования нагревательных блоков 22 отно- (с небольшим перекрытием) оборота колеса„ сительно внутренней грани колесной пары 5 имеющего максимальный диаметр.

35 в установку введены поворотные ориен Передаточное число зубчатой передачи тируюшие ролики 36, связанные со своими 45 подобрано так, что каждому диаметру рычагами 23, Ролики 36 (фиг. 6) выполи - колеса соответствует свое положение дат»: ны сферическими с целью обеспечения op«re««1 чика 42. Изменение положения датчика 42 тирования нагревателей относительно колео (lp в зависимости:от диаметра (или от длины ных пар с различными расстояниями между, окружности) колес, обеспечивает автома внутренними гранямй кблес и для вь«веде . тическое выключение нагрева после саверг нйя из прижатого к упорам 34 ры.«ага 23 щения одного оборота колесных пар, в рабочее положение. Механизм регулирования мощности преоб для сохранения необходи ого, 15 разователя (фиг. 9) содеРжит пневмопр»1«ежду индуктором 32 и пов вод 56 шток 57 которого через pb ar 58 силы scca oT cs««e c Р нагревательных блоков 22 (фиг. 3) на к - в цепи обмотки возбуждения преобразовате лесную пару 35 каждь«й рь«чаг 23 б ля Пневмопривод 56 чеРез дроссель.60 опорой 37 (фиг, 6 и 7), располож ой s Щ сообщен с магистРалью сжатого воздуха, а одной плоскости с роликами 36 и взаимо .через электропневмати«еский клапан электри связанной с ними необходмыми размерам чески связан с датчиком 42 (фиг. 8), ерами, вь«текающими иэ конструкции пр ф „,, Индук««ионная установка,как и вся поточ колесных пар. ная линия, оснащена типовыми элементами

Чтобы исключить пр в и „,, Ф автоматики и может Работать на автомати

У (. точками катания опоры и поверхностью ката- «еском Ре Ме, ния при различных диаметрах колеса в точ

Поточная линия работает следующим Об ках контакта опора 37 выполнена в виде двух независимо вращающихся роликов 38, Колесные пары, поступающие из эксплуа сидящих на осй 39, связанной с рычагом тации в ремонт, по наклон««ому пути 1 по

23 через кронштейн 40, при этом ролики даются в установку 2 для очистки и обмывки; расположены по поверхности катания: один после обмывки колесные пары иэ установ возле наружной грани колеса, а другойки 2 выталкиваются в магазин 3 и далее в зоне выкружки гребня. попадают на стенд 4 для ультразвукового

Для того, чтобы обеспечить включение

35 и магнитного контроля, после чего подаюъ-: и выключение нагрева поверхности ка сЯ на УстановкУ 5 д« нагРева повеРхности а Один o6opm разных по диаметру колеЬ- " т "ия токами высокой частоты. ных пар, в установку введен механизм уп равления нагревом 41 (фиг. 3) °

С установки 5 колесные нары через со— 4О ответствующий накопитель поступают на иэ»

Механизм управления нагревом выпол; мерителы«ый стенд 6. На этом стенде осу нен в виде подвижного бесконтактного ин- ществляется измерение изношенных профи дуктора датчика 42 (фиг, 8), связанного лей катания и других размеров колесных с рейкой 43 асположенной в на р, р оженной в направляк> пар, при этом определяется оптимальный

М щих неподвижного корпуса 44, прикреплен 45; технологически необходимый слой снимаеного к цилин ци дру 25 рычага 23,, мого металла и диаметры колес, которые

С ейкой 43 че ез з б р и через зубчатую передачу должны получиться после механической об.45 связана ейка 46 рейка 46, жестко соединен-, Работки. Величины диаметров адресуются ная со штоком 47 поршня цилиндра 25. в задающее устройство станка 7 для обраПластинаЪердечник 48 датчика 42 укреп- ботки профиля катания колес. После окон лейа на рейке 49, подвижной в направляю-: чания измерений колесная пара со стенда щих. Рейка 49 посредством зубчатого коле 6 поступает на станок 7, на котором осуса50иоси5 в и оси 51 связана с заводным рыча- ществляется автоматическая обработка когом 52 механического peiie времени 53, лесных пар по заданным диаметрам колеса, укрепленного неподвижно на стойке 54, свя- После обработки колесные пары с линии нап заикой с цилиндром 25. Заводной рычаг равляются на окончательный контроль и ок 52 в ыполнен таким образом, что обеспе- раску. Линия работает с заданным тактом. чивает включение реле 53 rrpr«) опускании Если механизм вращения 18 (фиг, 3 и штока 47 посредством упора 55, укреплен» 4) установки свободен от колесных пар, то ного на штоке

Ф, 60 отсекатель 1 9 опущен, и очередная колес523822 ная пара поступает в приемное устройство механизма вращения. При этом колесная пара внутренними гранями колес касается ориет тирующих роликов 36 и смещает нагревательные блоки 22 к центральной плоскости поточной линии.

Пружины 33 натягиваютсч, а блоки 22 открываются от своих упоров 34. После того, как колесная пара встает в рабочее положение на механизме вращения 18, сра- ц) батывает конечный выключатель, который обеспечивает включение привода 20 механизма вращения и обоих силовых цилиндров

25 рычагов 23. Отсекатель 19 устанавливается при этом в поднятом положении, 15

Каждый цилиндр 25 опускает свой рычаг

23 с нагревательным блоком 22 на поверхности катания левого и правого колес колесной пары 35. При этом опора 37 каждого нагревателя располагается по поверхности катания одним своим роликом 38 (фиг. 6) возле наружной грани колеса, а другигл— в зоне выкружки гребня.

B зависимости эт износа поверхностей катания колес опоры 37 вызывают самоустановку рычагов 23 вместе с нагревательными блоками 22 (фиг. 3 и 4) индукторами 32 за счет поворота относительно продольных осей рычагов, благодаря наличию шарнира 24 и соединения 26.

В момент касания опор 37 с поверхностями катания колесной пары 35 обеспечивается включение механизма регулирования мощности преобразователя.и на индуктэрах

32 происходит плавное нарастание мощности от нуля до номинального значения, одновременно при опускании штока 47 (фиг.8) цилиндра 25 с помощью упора "5 заводится реле времени 53 за счет поворота заводного рычага 52 в нижнее положение.

Перемещение штока 47 вызывает также в

;зависимости от диаметра колес колесной пары необходимое опускание датчика 42, благодаря передаче 45 и реек 43 и 46. 45

Пружина заведенного реле времени 53 обеспечивает равномерное движение заводного рычага 52 вверх и врашенле зубчатого колеса 50. Зубчатое колесо 50 перемешает рейку 49 в направляющих вместе с 5О укрепленной на нем пластиной-сердечником

48. Время перемешения пластины-сердечника 48 из своего нижнего исход югэ пэ-,ýжения до датчика 42 равно времени одного оборота колесной пары с учетом небольшого 55 перекрытия.

Если диаметр колес максимальный, то перемещение вниз датчика 42 наименьшее, а ход пластины-сердечника 48 до встречи с датчиком 42 наибольший. С уменьшечием Qp диаметра колес величина перемещения датчика 42 возрастает, что ускоряет встречу пластины-сердечника 48 с датчиком 42 и обеспечивает необходимое выключение нагрева. Таким образом, в зависимости от диаметра колес датчик 4.2 занимает соответствующие положение и определяет необходимое за один оборот время нагрева колес» ной пары, После того, как колесная пара совершает один оборот, и пластина-сердечник 48 входит в прорезь датчика 42, последний срабатывает и подает команду через электропневматический клапан на механизм рс»гулирования мощности преобразователя.

Электропневматический клапан связывает полость цилиндра пневмопривода 56 (фиг. 9) с атмосферой, и воздух через дроссель 60 выходит из полости, обеспечивая плавнэе движение поршня и штока 57 привода.

Шток 57 через рычаг 58 поворачивает ось регулируемого сопротивления в цепи обмотки возбуждения преобразователя, и тем самым обеспечивает плавное снятие мощноти с индукторов 32 (фиг. 3, 4 и 7) с номинальной величины до нуля, прекращая наг рев поверхности катания. Шток 57, оказавшись в крайнем положении, замыкает конечный выключатель, который обеспечивает срабатывание привода 20 (фиг. 4), и механизм вращения 18 останавливается, одновременно срабатывают цилиндры 25, которые поднимают в исходное верхнее положение рычаги 23. После установки рычагов в верхнем положении колесная пара сталкивается с механизмом вращения 18 с помощью отсекателя 19.

При поднятии рычагов 23 в верхнее положение обеспечивается установка датчика

42 (фиг. 8) в исходную позицию через шток

47, зубчатую передачу 45 и рейки 43 и

46. Рычаги 23 (фиг. 3 и 4) с нагревательными блоками 22 после удаления колесной пары с механизма вращения 18 под действием пружин 33 прижимаются к своим упорам 34.

Освобожденная от колесной пары установка готова к приему следующей колесной пары и к повторению описанного цикла. А та колесная пара, которая обработана индукционным нагревом, поступает на очередную операцжо поточной линии восстановления профиля катания, Формула изобретения

1. Поточная линия восстановления профиля катания изношенных колесных пар под523822 вижного состава, содержащая последовательно расположенные установку для очистки и обмывки колесных пар, стенд ультразвукового и магнитного контроля, измеритель ный стенд и станок для механической обработки профилей катания колесных пар, связанные между собой транспортирующим колесные пары по рельсовому пути устройством, и пульт управления, о т л и ч а юш а я с я тем, что, с целью повышения ц» производительности труда путем уменьше ния снимаемого при обработке колес слоя металла, перед измерительным стендом размещена установка для нагревания поверхностей катания колес токами высокой чао- »р тоты.

2. Поточная линия по п. 1, о т л ич а ю ш а я с я тем, что установка для нагревания содержит преобразователь электроэнергии с механизмом регулирования 2» мощности, смонтированные на раме, установленной над рельсовой колеей, нагревательные блоки, расположенные под ними на уровне рельс механизм вращения колесных пар, отсекатель и накопитель их, и механизм 25 управления нагревом.

3. Поточная линия по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю ш а я с я тем, что каждый нагревательный блок включает в себя индуктор и смонтирован на консоли рычага, другим 30 концом шарнирно связанного с рамой, подъемно-поворотного от силового цилиндра, шток которого шарнирно закреплен в средней части рычага, а цилиндр шарнирно смонтирован на раме.

4. Поточная линия по пп. 1-3, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения нагрева поверхности катания колеса за один его оборот независимо от диаметра, механизм управления нагревом снабжен бесконтактным индуктивным датчиком, через реечно-зубчатую передачу связанным со штоком силового цилиндра, и управляемым реле времени.

5. Поточная линия по пп. 1-3, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечении плавного регулирования мощности индуктора в начальный и конечный момент нагрева, механизм регулирования мощности преобразователя содержит управляемый посредством электропневматического клапана от бесконтактного индуктивного датчика пневмопривод, через дроссель сообщающийся с атмосферой, шток которого связан посредством рычага с регулируемым сопротивлением в цепи обмотки возбуждения преобразователя.

6. Поточная линия по цл, 1-3, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с целью обеспечения необходимого зазора между индуктором и поверхностью катания колес, каждый рычаг снабжен вьп олнанной в виде двух независимо вращающихся на одной оси роликов опорой и ориентирующим роликом, оси которых расположены в одчой плоскости.

523822

Фю.9

Составитель Н, Еремеева

Редактор С. Титова Техред М. Ликович Корректор А. Лакида

Заказ 4936/392 Тираж 901 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

O ° Ю Ю

4илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4