Устройство для закрывания крышек люков полувагонов Советский патент 1992 года по МПК B61D7/28 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для сборки железнодорожных полувагонов, и может быть использовано на вагоностроительных и вэ- гоноремотных заводах, а также при производстве погрузочно-разгру- зочных работ.

Известно устройство для закрывания крышек люков железнодорожного полувагона, установленное на подвижном основании и содержащее рычаг для подъема крышки люка с роликом на конце, а также механизмы установки закидок и поворота секторов, приводимые в действие силовыми цилиндрами, причем ролик установлен на рычаге для подъема крышки люка с помощью телескопического стержня с фиксацией последнего стопорным валиком. Механизмы установки закидок и поворота секторов смонтированы на рычаге для подъема крышки люка.

Недостатком указанного устройства является невозможность надежного закрывания закидок в процессе сборки полувагонов при изготовлении и ремонте вследствие больших деформ гций при сварке крышек люка и рамы полувагона,а также отсутствия механизма горизонтального смешения крышки люка, что не обеспечивает ее подгонку в горизонтальном направлении.

Известно устройство для закрывания крышек люков железнодорожного полувагона - люкоподъемник пневматической конструкции ЦП МПС. Люкоподъемник состоит из пневмоцилиндра к штоку которого прикреплен крюк. Захватывая крюком за крышку люка, оператор поднимает ее.

Такая конструкция наиболее широк распространена для закрывания люков железнодорожных полувагонов при массовой выгрузке сыпучих грузов.

Недостатком устройства является отсутствие механизмов опя закрывани закидок и секторов, механизируется лишь подъем крышки люка. Отсутствие

механизмов горизонтального перемещения крышки люка не обеспечивает ее подгонку в горизонтальном направлении.

Известно устройство для закрывания крышек люков железнодорожного

0

5

полувагона, содержащее тележку, установленную на рельсовом пути параллельно основному пути, смонтированный на ее раме механизм подъема крышки люка, включающий поворотную часть, выполненную в виде рычага, шарнирно закрепленного одним концом на раме тележки и раздваивающегося на другом конце, причем на раздвоенном конце рычага установлено.по ролику. На рычаге подвижно установлены выдвижная часть с механизмом установки закидок и поворота запорных секторов с приводом, силовой цилиндр подъема

0 рычага, шарнирно соединенный штоком с упомянутым рычагом, а корпусом - с рамой тележки, приводные механизмы горизонтального перемещения крышки люка и механизм поджима крышки

« люка, включающий в себя корпус, шарнирно закрепленный на выдвижной части, силовой цилиндр и двуплечий рычаг, соединенный с ним с помощью шарнира, размещенного в криволинейном пазу,

Q выполненном в выдвижной части с центром кривизны в точке контакта двуплечего рычага с запорной серьгой полувагона, причем свободный конец рычага взаимодействует с опорой, установ5 ленной на выдвижной части.

Недостатком устройства является низкая производительность, сдерживающая работу вагоносборочного конвейера. Низкая производительность яв0 ляется следствием следующих причин. Тележку с механизмом подъема крышки люка надо точно останавливать около каждого люка полувагона, чтобы попали -во взаимодействие с закилкае ми и секторами соответствующие механизмы. Точно остановить тележку можно только, Подъезжая к люкам на тихой скорости, что увеличивает время переезда от люка к люку. У новых вагонов практически все люки смещены по отношению к проему люка в горизонтальной плоскости и для их выправки используется специальный механизм, заводимый между стойкой и торцом люка. Просто смещать люк в горизонтальном направлении механизмом, установленным на тележке, нельзя, так как вагон и тележка стоят на рельсовом пути свободно и от усилий смещения люка откатятся друг от друга. Один лю- коподъемный рычаг, раздваивающийся в месте контакта роликов с кронштейнами крышки люка, не обеспечивает полного поджима люка к проему люка по периметру примыкания. Это происходит потому, что рельсовая колея тележки люкозакрывателя и нижняя обвязка кузова полувагона никогда не бывают строго параллельны, так как кузов на полувагоне - конструкция сварная (имеющая перекосы) и он установлен на тележки нерез рессорное подвешивание,ч Люк, прижатый к обвязке вагона одним роликом раздваивающего рычага, ос- гавляе т зазор между люком и обвязкой в зоне поджима вторым роликом. Это затрудняет закрытие закидки в области неприлегания люка. Поджим люков двуплечим рычагом, взаимочей- Јтвующим с запорной серьгой полувагона, при закрытии новых (неполо- Гнанных) крышек люков неэффективен, Крышка из-за коробления часто не примыкает к проему люка и, поджимая ее за середину, люк не прижмешь по краям к проему люка. Кроме того, запорная серьга недостаточно прочна, как и крепящие ее заклепки. Согласно расчету серьга и заклепки могут быть нагружены силой не более 1500кг Опытом установлено, что для правки покоробленной крышки люка необходимо усилие до 10000 кг.

Наиболее близким по технической сущности и назначению, т.е. прототипом, является устройство для закрывания крышек люков железнодорожного полувагона, содержащее установленную на параллельном основному пути тележку, на раме которой смонтирован механизм подъема крышки люка, включающий два рычага для взаимодействия с крышкой люка с установленными на них механизмами закрывания закидок , На тележке также установлены механиз мы фиксации тележки относительно куз

10

15

3955

ва полувагона, содержащие смонтированные с возможностью поворота два кулака, имеющие пазы для взаимодействия со средними и крайними стойками кузова полувагона, а для закрывания секторов на раме установлены пневмо- ударные устройства, например, гайковерты.

Устройство работает следующим образом.

Тележка подъезжает к люку полувагона и фиксируется с кузовом полувагона путем взаимодействия пространственных кулаков со стойками кузова полувагона. Оператор поднимает два рычага, которые, взаимодействуя с крышкой люка в зоне кронштейнов, поднимают и прижимают крышку

2Q люка к проему люка. Далее механизмы закрывания закидок заводят закидки за выступы кронштейнов люка, Если крышка люка смещена в продольном направлении, то воздействуя меха2 низмом закрывания закидки на закидку и через нее на крышку люка, смещают крышку люка в правильное по отношению к запорным механизмам положение. Затем осевым перемещением подводятся к запорным секторам пневмоударные устройства, например, гайковерты, которые, взаимодействуя с выступами секторов, поворачивают их в запертое положение.

Недостатком устройства является

35 недостаточная производительность при использовании люкозакрывателя на сЬронтах погрузки-выгрузки массовых сыпучих грузов. Если в условиях вагоносборочного производства тре40 буются 100% правка и постановка на

место крышек люков, а производитель- ность определяется ритмом передвижки конвейера, то на погрузочно-раз- грузочных работах большинство кры45 шек люков подогнано, и закрывается легко и чем быстрее закрыты люки, тем меньше простой вагонов. Однако люкозакрыватель все равно должен

иметь механизмы, позволяющие про50 изводить правку деформированных крышек и имеющие возможность продольного смещения, так как повреждение и деформация крышек люков при погрузочно-разгрузочных работах 55 обычное явление, особенно при разгрузке смерзающихся сыпучих грузов (песок, уголь) в зимних условиях. Надо учитывать и обледенение запорных устройств в условиях Сибири и

30

Севера, что вынуждает иметь мощные механизмы для их закрывания.

Недостаточная производительность устройства определяется тем, что для подъема крышки люка используются механизмы в виде двух рычагов с силовыми цилиндрами, развива щие усилия до 10000 кг каждый. Эти усилия нужны для правки деЛормиро- ванных крышек люков. Механизмы в условиях их размещения на мобильном транспортном устройстве - тележке, вынужденно тихоходны.

Другим механизмом, сдерживающим производительность работы лкжозакр вателя, является пневмсударное устройство - гайковерт для закрывания секторов. Закрывание сектора производится за его выступ, имеющий коническую форму. Взаимодействие пне моударного устройства с коническим выступом ненадежно, часто захват срывается. Пневмоул.арное устройство громоздко, так как нужен мощный вариант - для надежного закрывания секторов; в любых экстремальных условиях нужен момент не менее 800 кгм. Громоздкость затрудняет манипуляции с ним, что вызывает в конечном счете снижение производительности закрывания крышек люков.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение производительности устройства для закрывания крышек люков полувагонов.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено закрепленными на раме по меньшей мере двумя правильно-рихтовочними рычагами для взаимодействия с крышкой люка после ее подъема в зоне запорных кронштейнов, при этом механизмы закрывания закидок закреплены на указанных рычагах, механизм поворота секторов образован двумя выдвижными приводом шпинделями, а пр вод выполнен с косозубой зубчато- реечной передачей.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что устройство отличается тем, что механизм подъема крышки люка выполнен в виде одного скороподъем- ного рычага, взаимодействующего с крышкой люка за ее середину, и дву дополнительных короткоходовых рычагов, взаимодействующих с крышкой

10

7 39558

люка только в поднятом положении в t

районе запорных угольников, причем

на этих рычагах установлены механизмы закрывания закидок. Расширение функциональных возможностей и повышение производительности достигаются за счет того, что крышки люков, не требующие правки и выставки, поднимаются одним подъемным рычагом, имеющим большую скорость подъема. Дополнительные рычаги с установленными на них механизмами закрывания закидок не служат для подъема

15 крышки люка. Поэтому силовые цилиндры их короткоходовые, т.е срабатывают быстрее, к тому же их используют только при необходимости закрыть деформированную (или обмерзшую

20 зимой) крышку люка. Второе отличие от прототипа состоит в том, что механизм закрывания секторов выполнен в виде двух выдвижных шпинделей, имеющих привод от косозубой зубчато-реечной

2$ передачи, что обеспечивает надежное взаимодействие захвата шп-инделя с выступом сектора. Это увеличивает производительность при закрывании секторов за счет ликвидации соскаки„. вания захватов с выступов сектора. Надежное взаимодействие захвата рпинделя с выступом сектора обеспечивается благодаря наклону зубьев шестерен, вращающих шпиндель. Этот шпиндель осевым усилием, возникающим

35 в косозубчатом зацеплении, при-жат к сектору вагона и выдвигается Доставаясь прижатым к сектору вагона при отклонениях кузова вагона от усилий закрывания.

40

Известно, что в косозубчатом за-цеплении окружное усилие Р разлага-„ ется на две составляющие силы: ради- альную и осевую. При этом величина 45 осевой силы А равна

А Ptgj,

4 где ft - угол наклона зубьев.

Установлено, что осевая состав- 50 ляющая, прижимающая шпиндели к сектору, для отсутствия соскальзывания зуба шпинделя с выступа сектора, должна быть 20-25% от окружного усилия, закрывающего сектор. Этому соответствует угол наклона зубьев согласно приведенной формулы 10-15°.

На фиг. 1 изображено устройство для закрывания крышек люков полуваго нов, вид сверху; на фиг.2 - разрез

9

A-A на фиг.1 (вид сбоку с частичным вырывом); на Лиг. 3 вид Б на фиг. (вид на устройство для закрывания секторов)| на Фиг. 4 - разрез В-В н фиг.З (разрез по запорному шпинделю механизма закрывания секторов) на Фиг. 5 - одно из запорных устройств крышки люка полувагона с элементами люкозакрывателя, взаимодействующими с ними.

Устройство для закрывания крышек люков полувагона содержит тележку 1 с приводом передвижения (не показан На тележке шарнирно установлены ры- ,чаг ускоренного подъема крышки люка 2 и рычаги 3 для правки и рихтовки крышки люка, взаимодействующие только с поднятой крышкой люка и поэтому имеющие короткоходовые силовые цилиндры в качестве привода 4. На рычагах 3 закреплены механизмы закрывания закидок 5. Они представляют собой силовые цилиндры, у которых неподвижен (закреплен к рычагу 3) шток, а корпус двигается по штоку как по направляющей. Для этог шток выполнен двусторонним, т.е. проходит через оба торца корпуса, а на корпусе имеются выступы 6, взаимодействующие с закидками запорно- ,го устройства крышки люка при его закрывании.

К раме тележки закреплена стойка 7, в которой установлены с возможностью поворота два пространственных кулака 8, имеющие клиновидные пазы 9. Пространственные кулаки поворачиваются от привода 10.

На стойке 7 также закреплен механизм закрывания секторов 11 (фиг.3).состоящий из двух выдвижных шпинделей 12, которые могут выдвигаться на расстояние, равное максимальному расстоянию от рамы люкоза- крывателя до кузова полувагона. Приводятся во вращение шпиндели от зубчато-реечной передачи через паразитные шестерни 13, рейку 1. Рейка имеет привод от силового цилиндра 15. Зубчатое зацепление рейки и шестерен косозубое. При этом направление наклона зубьев шестерен 16, закрепленных на шпинделях 12, выбрано так, чтобы осевая составляющая окружного усипия, действующего в зацеплении, была направлена к вагону. Этим обеспечиваются прижим шпиделя к сектору вагона и в случае

to

IS

20

25

955

30

35

0

S

0

S

10

отклонения кузова вагона самовыдвижение (под действием осевого усилия) шпинделя на величину отклонения кузова.

Паразитные шестерни 13 имеют толщину, равную максимальному осевому перемещению шпинделя 12. Это нужно для сохранения зацепления шестерен при выдвижении шпинделя. Для взаимодействия с секторами вагона шпиндели имеют зубья 17.

Для ясности изложения работы устройства на фиг.5 показаны элементы запорного устройства крышки люка полувагона, с которыми взаимодействуют механизмы закрывания крышки люка. Позицией 18 обозначена закидка, захватывающая крышку люка за кронштейн 19 крышки люка. Позицией 20 обозначен сектор, преохраняющий закидку 18 от самооткрывания. У сек- jopa 20 имеется выступ 21, за который закрывают и открывают сектор (поворачивают его).

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении механизмов устройства для закрывания люков рычаги 2 и 3 опущены (фиг.2). Механизмы закрывания закидок 5 не задевают закидки, находятся ниже их. Механизм закрывания секторов 11 имеет шпиндели 12, отведенные внутрь лкжозакрывателя. Пространственные кулаки-фиксаторы находятся вне связи с вагоном.

Тележка 1, управляемая оператором, подъезжает к люку полувагона и останавливается. Оператор, управляя приводом 10, поворачивает пространственный кулак 8 так, чтобы он зафиксировался с вагоном (стойкой кузова полувагона) пазом 9. Теперь устройство для закрывания люков находится своими механизмами против запорных механизмов крышки люка полувагона. Далее рычагом ускоренного подъема 2 поднимают крышку люка полувагона. Если люк находится точно на месте, то секции 18 сами западают за кронштейны 19 крышки люка полувагона.

У новых полувагонов обычно крышка люка смещена в продольном направлении и имеет коробление, из-за которого она не примыкает к периметру люка. Такие же деформации крышки люка наблюдаются и при разгрузке смер11

зающихся сыпучих грузов в зимних условиях. В этом случае оператор поднимает короткоходовые силовые рычаги 5. Концы рычагов взаимодействуют с крышкой люка в зоне кронштейнов 19, где жесткость крышки максимальная. Два независимых рычага 3 прижимают крышку люка к проему люка в местах запорных механизмов крышки люка. Этим обеспечивается плотное примыкание крышки люка к проему люка. Имеющееся коробление крышки люка выправляется. Затем включаются поочередно механизмы 5 закрывания закидок. Так как механизмы 5 закрывания закидок находятся на рычагах 3, то они поднялись вместе с ними и теперь выступы 6 находятся в зоне закидок 18.

При движении корпуса механизма закрывания закидок выступ 6 задвигает закидку 18 на кронштейн 19 крышки люка. Для смещения крышки люка в продольном направлении, воздействуя на соответствующую .закидку выступом 6, смещают саму крышку люка. Далее осевым перемещением доводятся до секторов 20 шпиндели 12 механизма закрывания секторов. При включении силового цилиндра 15 зубчато-реечный механизм посредством рейки 14, паразитных шестерен 13, шестерен шпинделей приводится во вращение, и зуб 17, взаимодействуя с выступом 21 сектора 20, поворачивает последний в положение фиксации закидки от самооткрывания. Оператор возвращает все механизмы в исходное положение и перемещает тележку к следующему люку полувагона.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет закрывать крышки люков полувагона, не имеющих деформации, значительно быстрее и в то же время при необходимости есть возможность выправить деформированные крышки люков, а также закрывать облес деневшие (с кусками обмерзшего груза) крышки люка благодаря наличию мощных запорных механизмов.

Расширение функциональных возможностей и повышение производительности достигаются за счет наличия механизма ускоренного подъема крышки

6955 . 12

люка. При нормально расположенном недеформированном люке его достаточно, чтобы закрыть люк; наличия мощных рычагов с механизмами закрывания закидок, предназначенных для правки и смещения деформированной крышки люка. Причем, так как рычаги не предназначены для подъема крышки

JQ люка с низшего положения, а взаимодействуют с уже поднятым люком, они короткоходовые, а следовательно, вр.е- мя их срабатывания уменьшенр ,и наличия механизма закрывания секторов.с зу бчаJ5 то-реечной косозубой передачей, ко- .торая автоматизирует выдвижение шпинделей при отклонениях кузова полувагона. Тем самым ликвидируется соскакивание элементов, поворачиваю120- щих сектор в закрытое положение. Причем одновременно закрываются оба сектора запорного устройства крышки люка полувагона.

25 Формула изобретения

1.Устройство для закрывания крышек люков полувагонов, содержащее установленную на пути, параллельном основному, тележку, на раме которой смонтированы механизмы подъема крышки люка, закрывания закидок, поворота секторов и механизм фиксации тележки относительно полувагона, состоящий из двух закрепленных на стойке, которая смонтирована на раме, поворотных кулаков с вырезами для взаимодействия со стойками полувагона, о т л и ч аю- щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения производительности, оно снабжено закрепленными на раме по меньшей мере двумя правильно-рихтовочными рычагами для взаимодействия с крышкой люка после ее подъема в зоне запорных кронштейнов, при этом механизмы закрывания закидок закреплены на указанных рычагах, а механизм поворота секторов образован двумя выдвижными приводами шпинделями.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный привод выполнен с косозубой зубчато- реечной передачей.

0

5

0

5

O

е глф

v-v

Использование: машиностроение, в частности оборудование для сборки железнодорожных полувагонов, может быть использовано на вагоностроительных и вагоноремонтных заводах, э также при производстве погрузоч- но-разгруточных работ. Сущность изобретения: механизм подъема крышки люка 2 дополнительно снабжен дву

SS6P/ZI

Фиг. 4

фае 5

Редактор И.Касарда

Составитель Р.Кохало

Техред Л.Олийнык Корректор М.Самборская