Изобретение относится к способу и станку для обработки колес железнодорожного подвижного состава. Обработка включает в себя не только перепрофилирование колес отдельных ходовых тележек, но и перепрофилирование колес колесных пар. Она предполагает также перепрофилирование тормозных шкивов, как расположенных на отдельных ходовых тележках, так и на колесных парах других ходовых тележек. Условием проведения обработки, согласно изобретению, является расположение соответствующего колеса или колесной пары с возможностью вращения в буксах. При этом обрабатываемое отдельное колесо и колесная пара могут находиться в демонтированном состоянии, но также могут обрабатываться и в смонтированном виде.
Колеса и тормозные диски железнодорожных подвижных составов изнашиваются вследствие выработки материала, пластической деформации и процессов торможения и ускорения. По этой причине требуется их периодическое перепрофилирование, что обычно достигается обработкой резанием. Для демонтированных колесных пар перепрофилирование производится на напольных токарных станках с высокой производительностью резания. Недостатком при этом являются затраты на демонтаж и обратную сборку колесной пары, особенно это касается колесных пар самодвижущегося подвижного состава, для которого предписана полная повторная эксплуатационно-техническая приемка, проводимая в случае демонтажа ведущей колесной пары.
По этой причине были разработаны станки для обработки без выкатки колесных пар из-под подвижного состава, на которые железнодорожный подвижный состав затягивается вместе с колесными парами в смонтированном состоянии или въезжает самостоятельно. Обычно станки для обработки без выкатки колесных пар находятся в отдельном цехе и располагаются ниже уровня рельсового полотна в приямке. Ввиду того, что они рассчитаны на обработку тяжеловесных подвижных составов с приложением больших режущих усилий, то они обладают соответственно большим весом. Дополнительно требуется крепление станка на массивном фундаменте для обработки колесных пар без их выкатки. Соответственно крупными являются и капиталовложения на оборудование для эксплуатации станков для обработки колесных пар без их выкатки. По сравнению с обрабатывающими станками напольного исполнения производительность резания станков для обработки колесных пар без их выкатки является несколько меньшей.
На железнодорожных предприятиях и предприятиях, осуществляющих перевозки на близкие расстояния, на которых эксплуатируются лишь немногие единицы подвижного состава, капиталовложения в обрабатывающий станок, будь то напольный или для обработки колесных пар без их выкатки, едва ли окупаются. Поэтому такие предприятия перешли к тому, что подлежащие обработке колесные пары демонтируются и направляются в специализированные мастерские, в которых проводится перепрофилирование колесных пар и обработка тормозных дисков. Однако и на магистральных железных дорогах имеются лишь немногие мастерские, оснащенные станками для обработки колесных пар. Следствием этого является то, что демонтированные колесные пары или целые составы или вагоны приходится перегонять для перепрофилирования иногда на дальние расстояния. Особенно в периоды осложненной эксплуатации, например в осенний и зимний периоды, возрастает количество колесных пар, которые нуждаются в перепрофилировании. Это означает, что колесные пары или колеса приходится обрабатывать в интервалах между собственными ведомственными интервалами освидетельствования. Осенние погодные условия, сопровождающиеся дождями и листопадом, вызывают на многих железнодорожных предприятиях максимальную потребность в обработке колесных пар. Между тем мощности имеющихся станков для обработки колесных пар не достает для удовлетворения такой потребности. Обменные периоды, непригодность к использованию, расходы на транспорт и материально-техническое снабжение добавляются к собственно затратам на обработку колесных пар.
Из вышеизложенного следует задача настоящего изобретения, а именно создание универсального станка для обработки колесных пар, который при необходимости может использоваться в разных местах. В результате должно сократиться количество рейсов по доставке колес железнодорожного подвижного состава, колесных пар, локомотивов, подвижного состава и вагонов, и вместе с тем станок должен работать с достаточной точностью при перепрофилировании колес или при обработке тормозных дисков. Станок должен быть оснащен либо собственными энергоснабжающими устройствами, либо быть пригодным к подключению к уже имеющимся в мастерских энергоснабжающим устройствам. В частности, станок должен применяться как для обработки отдельных демонтированных колес железнодорожного подвижного состава или колесных пар, так и колес железнодорожного подвижного состава или колесных пар, сохраняющихся недемонтированными в единице железнодорожного подвижного состава.
Указанная задача решается за счет способа перепрофилирования колесных дисков или тормозных дисков установленного в буксах с возможностью вращения колеса железнодорожного подвижного состава или колесных пар посредством обработки на станке, который выполнен передвижным, причем колесо железнодорожного подвижного состава или колесную пару прижимают посредством зажимного элемента, воздействующего, по меньшей мере, на одну буксу, диском колеса по своей окружности к опорным роликам, из которых, по меньшей мере, один опорный ролик приводит во вращение колесо железнодорожного подвижного состава или колесную пару, причем одновременно инструментом обрабатывают один из колесных дисков или один из тормозных дисков колеса железнодорожного подвижного состава или колесной пары.
Сущность изобретения состоит в том, что устройство для обработки колесных дисков или тормозных дисков выполнено передвижным, т.е. подвижным. Следовательно устройство более не привязано к одному определенному месту использования, а может быть доставлено к подлежащей техническому обслуживанию единице железнодорожного подвижного состава и расположено в положении обработки.
Обработке могут подвергаться тормозные диски, как встроенные в диск колеса железнодорожного подвижного состава, так и тормозные диски, закрепленные на валу колесной пары. Обычно обрабатывают контурный профиль колесного диска, которым колесная пара железнодорожного подвижного состава или просто колесная пара катится по рельсу. При этом речь может идти о контурном профиле того колесного диска колесной пары, который одновременно приводится во вращение. Но могут обрабатывать и контурный профиль колесного диска колесной пары, расположенного напротив приводного колесного диска. Такую обработку на противолежащей стороне колесной пары преимущественно выполняют в том случае, когда к одной из букс прифланцованы дополнительные устройства, такие, как, например, генераторы и пр. В то время, как при контурной обработке обрабатывают как поверхность катания, так и реборду колеса или рабочую поверхность и реборду колеса по их контуру, то при перепрофилировании тормозных дисков регулярно ограничиваются их поперечной обточкой.
Обработку проводят резанием, будь то токарная операция или фрезерная, или шлифование. Однако могут применять и обработку, при которой обработанную или обрабатываемую поверхность упрочняют инструментом, как это известно, например, из накатного полирования.
Дополнительно предусмотрено, что колесо железнодорожного подвижного состава или колесная пара до или после чистовой обработки подвергают ультразвуковому контролю. В этом же смысле проводят замеры перед или после перепрофилирования колеса железнодорожного подвижного состава или колесной пары. Традиционные способы измерения известны соответствующему среднему специалисту.
Изобретение касается также станка для реализации способа. Этот станок характеризуется наличием подвижной несущей рамы. Она снабжена зажимным элементом для воздействия на закрытую внутреннюю и/или наружную буксу колеса железнодорожного подвижного состава или колесной пары. Дополнительно предусмотрены, по меньшей мере, два опорных ролика, расположенных напротив зажимного элемента и разнесенных между собой с возможностью прижатия по внешней окружности к колесному диску, на буксу(ы) которого воздействует зажимной элемент, причем, по меньшей мере, один из опорных роликов снабжен приводом. Кроме того, передвижной станок снабжен еще одним инструментом для обработки колесных дисков или тормозных дисков колеса железнодорожного подвижного состава или колесной пары. Указанный инструмент обычно располагается на суппорте и обрабатывает то место по окружности колесного диска, на которое не воздействуют опорные ролики.
В предпочтительном варианте выполнения рама станка установлена на роликах или колесах с возможностью перемещения по полу. С помощью роликов или колес станок для обработки колесных пар может быть перемещен в любое место мастерской, которое имеет наилучшие условия расположения. Посредством имеющихся обычно в мастерской подъемных устройств колесо железнодорожного подвижного состава или колесная пара может быть поднята на обрабатывающий станок и при необходимости закреплена на время обработки. Это касается, в частности, демонтированных колес железнодорожного подвижного состава или колесных пар, причем иногда для этого даже не требуется цех, а лишь соответствующая площадка с навесом или на открытом воздухе, расположенная на заводской территории.
Иными являются условия при смонтированных колесах железнодорожного подвижного состава или колесных парах. В смонтированном состоянии колесо железнодорожного подвижного состава или колесная пара жестко или подвижно связаны с соответствующей единицей железнодорожного подвижного состава. В железнодорожных подвижных составах с тележками колесные пары жестко связаны с этими тележками.
Даже в смонтированном состоянии на станке перепрофилируют колеса железнодорожного подвижного состава или колесные пары. Для этого единицу железнодорожного подвижного состава поднимают на специально отведенных местах. Высота подъема над уровнем пола составляет 1-2,5 м. В таком состоянии станок подают под поднятую единицу железнодорожного подвижного состава и приводят во взаимодействие, по меньшей мере, с его одним колесом. Въезд передвижного станка может производиться со стороны поднятой единицы железнодорожного подвижного состава. Однако обычно передвижной станок устанавливают на ролики или колеса, которые направляют вдоль рельсового пути мастерской. При этом станок перемещают под поднятую единицу железнодорожного подвижного состава в продольном направлении до взаимодействия с колесной парой.
В процессе обработки колеса железнодорожного подвижного состава или колесной пары на станок воздействует вращательный момент, который может гаситься закреплением на полу мастерской. Для этого предпочтительно располагать между рамой и полом мастерской дополнительные крепежные средства. Усилия ускорений, в данном случае, в частности, ускорения вращения, располагающихся на валу колесной пары двигателей железнодорожного подвижного состава, также должны восприниматься креплением станка. В этой связи, например, разрушение инструмента могло бы привести к внезапному торможению колесной пары и на короткое время вызвать усилия, которые превысят усилия резания при обработке.
Обычно усилия, возникающие под действием массы станка в точках его крепления на полу цеха, оказываются достаточными для гашения режущих усилий. Но может быть предусмотрен и зажим станка о рельсы цехового рельсового пути.
С другой же стороны, станок скомпонован таким образом, что его смещение на несколько миллиметров по отношению к колесной паре во время ее обработки не сказывается на результатах этой обработки. Здесь имеется в виду смещение в окружном и осевом направлениях колесной пары. Собственная жесткость станка достаточно большая, чтобы допустить такое смещение.
В другом варианте выполнения предусматривается закрепление станка на единице подвижного состава. При этом такой единицей может быть как единица подвижного состава для уличного движения, так и единица железнодорожного подвижного состава. С помощью указанной единицы подвижного состава станок доставляется к месту своего назначения. При этом одновременно на единице подвижного состава могут находиться дополнительные устройства для снабжения станка необходимой энергией, будь то электрическая энергия или энергия сжатой среды, например гидравлика или пневматика. Кроме того, предпочтительно, чтобы единица транспортного средства, с помощью которой производится доставка станка, одновременно содержала подъемные устройства, с помощью которых можно было бы производить подъем и опускание колеса железнодорожного подвижного состава, тележки или колесной пары при обработке на станке. Для незакрепленного станка может быть предусмотрена рампа, по которой станок спускают с перевозившей его единицы подвижного состава для установки на месте его применения. Даже в таком случае одновременно со станком может перевозиться на единице подвижного состава энергоснабжающее устройство, однако возможно также подключение станка к уже имеющейся в мастерской энергоснабжающей инфраструктуре.
Зажимный орган, с помощью которого закрепляется букса колеса железнодорожного подвижного состава, может приводиться в действие либо механически через шпиндель, либо электрически, пневматически или гидравлически. Для привода одного или нескольких опорных роликов может использоваться электродвигатель или двигатель, работающий на сжатой гидравлической или пневматической среде. В качестве обрабатывающих инструментов могут применяться токарные инструменты, протяжки, фрезы, шлифовальные инструменты и инструменты обкатного типа. С помощью этих инструментов можно обрабатывать контур колесного диска и производить поперечную обточку рабочих поверхностей тормозного шкива. В частности, предусмотрено, что протяжка, фреза, и шлифовальный инструмент приводятся в действие посредством собственного привода. Обычно обрабатывающие инструменты располагаются на суппортах и обрабатывают колесный диск по его окружности за пределами опорных или приводных роликов. Для обработки колес железнодорожного подвижного состава в смонтированном состоянии можно использовать зажимные элементы, расположенные вертикально сверху вниз, при этом опорные или приводные ролики располагаются сбоку, за пределами вертикальной середины колеса. В этом случае обрабатывающий инструмент может воздействовать по вертикальной соосной линии под зажимным органом. Напротив, контрольно-измерительные устройства могут располагаться на любом месте окружности контролируемого колеса железнодорожного подвижного состава, в зависимости от того, насколько это допускается условиями на этом месте. В другом предпочтительном варианте выполнения предусмотрено применение ультразвуковой контрольной головки, воздействующей ультразвуком на колесный диск колеса железнодорожного подвижного состава или колесной пары. Напротив контрольной головки располагается измерительная головка, принимающая передаваемые ультразвуковые импульсы.
Предпочтительно также проводить замеры обрабатываемого колеса железнодорожного подвижного состава или колесного диска до или после его обработки. В результате этого гарантируется успешность обработки. В качестве измерительных инструментов могут применяться механические испытательные элементы или оптические триангуляционные тестеры.
Само собой разумеется, что при перепрофилировании колес железнодорожного подвижного состава и их тормозных шкивов стараются обеспечить высокую точность. Это относится, в частности, к высокоскоростным колесам. Для единиц подвижного состава с меньшей скоростью движения, например товарные составы или подвижной состав на железных дорогах второстепенного значения, можно ограничиться меньшей точностью. Здесь целью является предупреждение ненужных перевозок колесных пар или доставок подвижного состава. Кроме того, станок оборудуется направляющими щитками или транспортирующими средствами для стружки, которые здесь подробно не описываются. Ниже изобретение более подробно поясняется двумя примерами выполнения.
На фиг.1 и 2 в сильно упрощенном и схематизированном виде представлены виды сбоку на два разных станка для обработки колесных пар.
Выше уровня пола 1 мастерской, фиг.1, располагают единицу 2 подвижного состава. Подъем этой единицы производится с помощью вертикальных стоек 3, установленных сбоку около единицы 2 железнодорожного подвижного состава на полу 1 цеха. Сама единица 2 подвижного состава опирается на опоры 4, установленные на стойках 3 с возможностью регулировки высоты вертикального перемещения по ним. Нижняя кромка 5 кузова вагона железнодорожного подвижного состава располагается на высоте от 1 до 2,5 м над полом 1 мастерской.
На фиг.1 представлена единица 2 железнодорожного подвижного состава со стороны ее торца. С единицей 2 железнодорожного подвижного состава соединена колесная пара 6, предназначенная для перемещения с помощью своих обоих колесных дисков 7 по рельсовому пути. Колесные диски 7 жестко соединены с валом 8 колесной пары и расположены с возможностью вращения в буксах 9. В данном примере применяется колесная пара 6 самодвижущегося подвижного состава 2, на валу 8 колесной пары которого дополнительно установлен приводной двигатель 10. Через обе буксы 9 колесная пара 6 соединена с единицей 2 железнодорожного подвижного состава; подробности соединения на фиг.1 опущены по соображениям наглядности.
Под приподнятой единицей 2 железнодорожного подвижного состава находится в рабочем положении рама 11 станка 12. Рама 11 может перемещаться вдоль рельсового пути мастерской (не представлено) с помощью роликов 13 колес, по которому ранее единицу 2 подвижного состава доставили в мастерскую. Ширина рамы 11 станка 12 выбрана с таким расчетом, чтобы она проходила между стойками 3.
По обеим сторонам рамы 11 выступают вверх зажимные элементы 14. На своих наружных верхних концах зажимные элементы 14 снабжены прихватами 15, с помощью которых снаружи они воздействуют сверху на обе закрытые буксы 9 колесной пары 6. Зажимные элементы 14 отжимают колесную пару 6 вниз до приведения колесных дисков 7 в соприкосновение с опорными роликами 16. В данном примере опорные ролики 16 расположены на идентичном валу 17, опирающемся на контропору 18, предусмотренную в раме 11 станка 12. Опорные ролики 16 расположены на валу 17 с возможностью вращения и, по меньшей мере, один из обоих опорных роликов 16 имеет собственный привод (не представлен), с помощью которого колесная пара 6 приводится во вращение при соприкосновении колесного диска 7 с опорными роликами 16.
В этом упрощенном примере опорные ролики 16 изображены, как если бы они располагались вертикально под колесными дисками 7. В действительности же они располагаются с угловым смещением сбоку (не представлено) под вертикальной средней линией колесных дисков 7. Таким образом, в целом на фиг.1 представлено четыре таких опорных ролика 16. Контропора 18 выполнена таким образом, что опорные ролики 16 могут упруго прижиматься сбоку и снизу к колесным дискам 7. Такая упругость обеспечивается, например, за счет того, что контропора 18 выполнена в виде гидравлического или пневматического цилиндра, соединенного с генератором давления и аккумулятором давления соответствующей рабочей среды. Благодаря упругой опоре, опорные ролики 16 способны адаптироваться к возможным овальностям колесных дисков 7, без чего происходило бы проскальзывание во время приведения в действие.
На раме 11 установлен, по меньшей мере, один суппорт 19, который снабжен инструментом 20, в данном случае, например, токарным резцом. Кроме суппорта 19 на раме 11 может быть установлен дополнительный суппорт (не представлен) с соответствующим инструментом 20. Инструмент 20 используется для обработки контура колесных дисков 7. Для этого инструмент приводится во взаимодействие с колесным диском 7 по его окружности. С помощью одного из опорных роликов 16 колесная пара 6 приводится во вращение, в то время как инструментом 20 перепрофилируют колесный диск 7 посредством резания по его окружности.
Пример выполнения по фиг.2 представляет собой другой вариант выполнения станка 12 для обработки колесных пар. Станок 12 для обработки колесных пар также содержит раму 11, которая выполнена с возможностью перемещения на роликах 21 по полу мастерской. Ролики 21 не соединены с колеей, в результате чего станок 12 в примере выполнения по фиг.2 выполнен с возможностью перемещения под приподнятый железнодорожный подвижной состав 2 также и сбоку мимо опор 3.
Колесная пара 6 также соединена с единицей 2 подвижного состава. Из рамы 11 выступает вверх зажимной элемент 14, который с помощью прихвата 15 воздействует на буксу 9 колесной пары 6. Опорный ролик 16, расположенный на вале 17 рамы 11 с возможностью вращения, воздействует по внешней окружности на колесный диск 7, который через буксу 9 прижат к опорному ролику 16. Как и в примере выполнения по фиг.1, для опорного ролика 16 на фиг.2 предусмотрено, чтобы два опорных ролика располагались с боковым смещением рядом под вертикальной средней линией колесного диска 7.
На суппорте 19 закреплен токарный резец 20 с возможностью его подачи на врезание в радиальном направлении. С помощью токарного резца 20 и здесь выполняется обработка по контуру колесного диска 7 колесной пары 6. В примере выполнения по фиг.2 обрабатывается только один колесный диск 7. После окончательной обработки колесного диска 7 станок 12 выводят сбоку из-под единицы 2 железнодорожного подвижного состава, после чего, как, например, представлено на фиг.2, на ее правой половине, снова заводят в направлении стрелки 22 сбоку под единицу 2 подвижного состава для обработки второго колесного диска 7. Наряду с колесными дисками 7 на валу 8 колесной пары жестко закреплены тормозные диски 23. Станок 12 также может использоваться для поперечной обточки боковых поверхностей 24 тормозных дисков 23.
В представленных на фиг.1 и 2 примерах выполнения станок 12, согласно изобретению, может располагаться в любом месте на открытом воздухе или в цехе мастерской. К расположенному таким образом станку в этом случае подводится отдельное колесо железнодорожного подвижного состава или колесная пара для обработки. По завершении работ станок перевозят в другое место, которое по отношению к месту применения в представленных на фиг.1 и 2 вариантах выполнения может находиться на большом расстоянии. На обоих упрощенных изображениях на фиг.1 и 2 опущены в целях наглядности все известные соответствующему специалисту производственные средства, такие, как, например, крепление колесной пары, приводные агрегаты, энергоснабжение, элементы для подключения энергии, а также контрольно-измерительные устройства.
Перечень позиций:
1 - пол мастерской,
2 - единица железнодорожного подвижного состава,
3 - стойки,
4 - опора,
5 - нижняя кромка,
6 - колесная пара,
7 - колесный диск,
8 - вал колесной пары,
9 - букса,
10 - приводной двигатель,
11 - рама,
12 - станок,
13 - ролики,
14 - зажимной элемент,
15 - зажимной прихват,
16 - опорный ролик,
17 - вал,
18 - контропора,
19 - суппорт,
20 - токарный резец,
21 - ролик,
22 - направление транспортировки,
23 - тормозной диск,
24 - боковая поверхность.
Изобретение относится к области ремонта железнодорожного транспорта, перепрофилированию колесных и тормозных дисков. Способ включает обработку на станке, в котором колесо железнодорожного подвижного состава или колесную пару посредством зажимного элемента, воздействующего по меньшей мере на одну буксу, прижимают одним из колесных дисков колесной пары по своей окружности к роликам, по меньшей мере один из которых приводит колесо железнодорожного подвижного состава или колесную пару во вращение, при этом одновременно инструментом обрабатывают один из колесных дисков или один из тормозных дисков. Для расширения технологических возможностей станок выполнен подвижным, а упомянутые ролики выполнены опорными. Станок содержит раму с зажимным элементом для воздействия на буксу колеса или колесной пары по меньшей мере одним роликом, расположенным напротив зажимного элемента на некотором расстоянии от него с возможностью прижатия к внешней поверхности колесного диска колеса или колесной пары (6), на буксу или буксы которой воздействует зажимной элемент приводом по меньшей мере для одного из роликов и инструментом для обработки колесных или тормозных дисков. Для реализации способа рама выполнена подвижной, а упомянутые ролики выполнены опорными. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил.
ПЕТЛЯ ДЛЯ НАКЛАДНЫХ ДВЕРОК МЕБЕЛИ | 0 |
|
SU338217A1 |
СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЛЕСНЫХ ПАР | 1992 |
|
RU2011475C1 |
СТАНОК ДЛЯ ОБТОЧКИ КОЛЕСНЫХ ПАР БЕЗ ВЫКАТКИ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ БАНДАЖА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС | 1996 |
|
RU2107586C1 |
Способ создания модели для комплексного исследования интеграции остеотропных материалов в эксперименте | 2020 |
|
RU2754630C1 |
Авторы
Даты
2005-02-10—Публикация
2001-05-25—Подача