Поточная линия восстановления профиля катания изношенных колесных пар подвижного состава Советский патент 1976 года по МПК B60S5/00 

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 прео разователя может содержать управляемый посредством t электропневматического клапа на от бесконтактного индуктивного датчика пневмопривод, через дроссель сообщающийся с атмосферой, щток которого связан пос редствог - рычага с регулируемым сопротивлением в цепи обмотки возбуждения преобразователя. В потошой линии,с целью обеспечения необходимого зазора между индуктором и поверхностью катания колес, 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 поточная линия; на фиг, 2 высокочастотная установка, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг, 4 сте1 д для установки и нагрева колесной пары; J.-j фиг. 5 - вид по стрелке А на фиг, 3; на фиг„ б - опора и ориентирующий ро л}тк в профиле колеса; на фиг. 7 - взаимjiOf расположение на колесе опоры и индуктора; па фиг, 8 - механизм управления наг ревом; на фиг. 9 - механизм регулировалия мощности преобразователя Поточная линия восстановлений профиля катания изношенных в эксп:1уатации колеспых пар содержит иаклошгый рельсовый путь 1, установку 2 для очистки и обмывки колесных пар, магазин 3 для накопления и отстоя после обмывки колесных пар, стенд 4 ультразвукового и магнитного контроля, установку 5 для нагрева поверхностей катания токами высокой частоты, измерительный стенд 6 для линейного измерения профиля катания и других размеров колесных пар, станок 7 для обработки профиля катани и Пульт управления линией 8, Установка для нагрева поверхностей катания (фиг. 2) состоит из преобразователя 9 электроэнергии проглышлешюй частоты в энергию высокой частоты, щкафа охлаяадения 10 преобразователя с аппаратурой, кон тролирующей прохождение воды по охлаждаемым элементам, контакторного шкафа 1 внутри которого размещено устройство коммутации между преобразователем и нагревателями, щкафа 12 охлаждения нагревательного блока, пускового шкафа 13 с аппаратурой для включения и выключения электродвигателя преобразователя, щкафа управления 14 с приборами для автоматического управления преобразователем частоты и тex ioлoгичecким процессом нагрева, стенда 15 для установки и нагрева колесной пары. Все шкафы установки могут находиться в стороне от стенда 15. Стенд 15 соединен 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 2 О. Стенд 15 содержит раму 21 над рельсовым путем и два автономных нагревательгных блока 22, расположенных над механиэ- мом вращения колесной пары. Каждый нагревательный блок жестко смонтирован на консоли рычага 23, который связан с рамой 21 посредством щарнира 24; между нагревательным блоком 22 и шарниром 24 раэмещен силовой цишшдр 25 подъема и опускания рычага 23, Цилиндр 25 шарнирно связан с рамой 21, а щток его имеет шарнирное соединение 26 с рычагом. Шарнирные связи рычагов 23 обеспечивают возможность поворота их относительно своих продольных осей вместе с нагревательными блоками; для ограничения 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 щка- фа, в котором размещены высокочастотный трансформатор 29 и конденсаторная батарея ЗО для компенсации индуктивности в высокочастотной депи. Батарея 30 соединена с трансформатором 29 щинами 31, на которые подается напряжение высокой частоты. К клеммам вторичной обмотки трансформатора 29 жестко подключен индуктор 32, который обеспечивает передачу электрической энергии в нагреваемый слой металла колес. Рычаги 23 вместе с нагревательными блоками 22 имеют возможность перемещаться благодаря шарнирным соединениям в горизонтальном направлении, а также опускаться и подниматься, поворачиваясь под действием силового цилиндра 25 относител но щарнира 24. Под действием пружин 33 при отсутст ВИИ колесной пары нагреватели могут пр жиматься к упорам 34 рамы 21, Для ориен тирования нагревательных блоков 22 относительно внутренней грани колесной пары 35 в установку введены поворотные ориентирующие ролики 36, связанные со своими рычагами 23 Ролики 36 (фиг. 6) выполни ны сферическими с целью обеспечения орибн тирования нагревателей относительно колесных пар с различными расстояниями между «внутренними гранями колес и для выведе- ; ния из прижатого к упорам 34 рычага 23 в рабочее положение, : Для сохранения необходимого зазора; между индуктором 32 и поверхностью катф ния, а также для передачи силь1 веса от нагревательных блоков 22 (фиг, 3) на колесную пару 35 каждый рычаг 23 снабжен опорой 37 (фиг, 6 и 7), расположенной в одной плоскости с роликами 36 и взаимосвязанной с ними необходимыми размерами, вытекающими из конструкции профиля катани колесных пар, Чтобы исключить проскальзывание между точками катания опоры и поверхностью ката ния при различных диаметрах колеса в то ках контакта опора 37 выполнена в виде двух независимо вращающихся роликов 38, сидящих на оси 39, связанной с рычагом 23 через кронштейн 40, при этом ролики расположены по поверхности катания: один возле наружной грани колеса, а другой - в зоне выкружки гребня, .Для того, чтобы обеспечить включение и выключение нагрева поверхности катания за один оборот разных по диаметру колеоных пар, в установку введен механизм управления нагревом 41 (фиг, 3). Механизм управления нагревом выпо; нен в виде подвижного бесконтактного ин- дуктора датчика 42 (фиг, 8), связанного с рейкой 43, расположенной в направляк Щих неподвижного корпуса 44, прикреплён-..| ного к цилиндру 25 рычага 23, С рейкой 43 через зубчатую передачу 45 связана рейка 46, жестко соединенная со штоком 47 поршня цилиндра 25, Пластина-сердечник 48 датчика 42 укреп-i ленаГ на рейке 49, подвижной в направляю- щих. Рейка 49 посредством зубчатого колеса 50 и оси 51 связана с заводным рыча- гом 52 механического реле времени 53, укрепленного неподвижно на стойке 54, свя аанной, сцилиндром25, Заводной рычаг 52 вьтолнен таким образом, что обеспе- чивает включение реле 53 при1 опускании щтока 47 посредством упора 55, укрепленного на щтоке. Время i полного (перемещения пластиль сердечника 48 под действиом зубчатого колеса 50 соответствует времени полного (с небольшим перекрытием) оборота колеса имеющего максимальный диаметр, Передаточное чксло зубчатой передачи 45 подобранотак, что каждому диаметру , колеса соответствует свое положение датчика 42. Изменение положения датчика 42 в зависимости;от диаметра (или от длины окружности) колес, обеспечивает автоматическое выключение нагрева после совершения одного оборота колесных пар. Механизм регулирования мощности прео&« |разователя (ф1п, 9) содержит пневмопр вод 56, шток 57 которого через рычаг 58 связан с регулируемым сопротивлением 59 в цепи обмотки возбуждения преобразовате- ля. Пневмопривод 56 через дроссель .60 сообщен с магистралью сжатого возцуха, а : через электропневмат1гаеский клапан электрически связан с датчиком 42 (фиг, 8), Индукционная установка,как и вся поточи ная линия, оснащена типовыми элементами автоматики и может работать на автомат :ческом режиме, Пот очная линия работает следующим об-разом. Колесные пары, поступающие из эксплуатации в ремонт, по наклонному пути 1 подаются в установку 2 для очистки и обмывки; после обмывки колесные пары из установки 2 выталкиваются в магазин 3 и далее попадают на стенд 4 для ультразвукового :И магнитного контроля, после чего подают- ся на установку 5 для нагрева поверхности : катания Токами высокой частоты, С установки 5 колесные пары чер.ез со-г ответствующий накопитель поступают на иэ« мерительный стенд 6, На этом стенде осу- ществляется измерение изношенных профилей катания и других размеров колесных пар, при этом определяется оптимальный технологически необходимый слой снимае- мого металла и диаметры колес, которые должны получиться после механическрй-об- работки. Величины диаметров адресуются в задающее устройство станка 7 для обработки профиля катания колес. После окончания измерений колесная пара со стенда 6 поступает на станок 7, на которюм осуществляется автоматическая обработка колесных пар по заданным диаметрам колеса. После обработки колесные пары с линии налравляются на окончательный контроль и ок- раску. Линия работает с заданным тактом, Если мехсшизм вращения 18 (фиг, 3 и4) установки свободен от колеспьгх пар, то отсекатель 19 опушен, и очередная колес- ная пара поступает в приемное устройство механизма вращения. При этом колесная па внутренними гранями колес касается ориентирующих роликов 36 и смещает нагревательные блоки 22 к центральной плоскости поточной линии. Пружины 33 натягиваются, а блоки 22 открываются от своих упоров 34. После как колесная пара встает в рабочее положение на механизме вращения 18, срабатывает конечный выключатель, который обеспечивает включение привода 20 механизма вращения и обоих силовых цилиндров 25 рычагов 23. Отсекатель 19 устанавливается при этом в поднятом положении. Каждый цилиндр 25 опускает свой рьгааг 23 с нагревательным блоком 22 на поверх ности катания левого и правого колес коле ной пары 35. При этом опора 37 каждого нагревателя располагается по поверхности катания одним своим роликом 38 (фиг. 6) возле наружной грани колеса, а другим - в зоне выкружки гребня. В зависимости от износа поверхностей катания колес опоры 37 вызывают само- установку рычагов 23 вместе с нагревател ными 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 индукторах 32 гфоисходит плавное нарастание мощности от нуля до номинального значения, одновременно при опускании штока 47 (фиг. 8 цилиндра 25 с помощью упора 55 заводится реле времени 53 за. счет поворота заводного рычага 52 в нижнее положение. Перемещение щтока 47 вызывает также в з;ависпмости от диаметра колес колесной пары необходимое опускание датчика 42, благодаря передаче 45 и реек 43 и 46. Пружина заведенного реле времени 53 обеспечивает равномерное движение завод- Hoio рычага 52 вверх и вращение зубчатого колеса 50. Зубчатое колеса 50 перемещает рейку 49 в направляющих вместе с укрепленной на нем пластиной-сердечником 48. Время перемещения пластины-сердечника 48 из своего нижнего исходного поло жения до датчика 42 равно времени одного оборота колесной пары с учетом небольщог перекрытия. Если диаметр колес максимальный, то перемещение вниз датчика 42 н&именьшее, а ход пластины-сердечника 48 до встречи с датчиком 42 наибольший, С уменьщением диаметра колес величина перемещения датчика 42 возрастает, что ускоряет встречу пластиньх:ердечника 48 с датчиком 42 и обеспечивает необходигуюе выключение нагрева. Таким образом, в зависимости от диаметра колес датчик 42 занимает соответствующие положение и определяет необходимое за один оборот время нагрева колесной пары, После того, как колесная пара соверщает один оборот, и пластина-сердечник 48 входит в прорезь датчика 42, последний срабатывает и подает команду через электропневматический клапан на механизм р&гулирования мощности преобразователя. Электропневматический клапан связывает полость цилиндра пневмопривода 56 (фиг. 9) с атмосферой, и воздух через дроссель 60 выходит из полости, обеспечивая плавное движение порщня и щтока 57 привода. Шток 57 через рычаг 58 поворачивает ось регулируемого сопротивления в цепи обмотки возбуждения преобразователя, и тем самым обеспечивает плавное снятие мощности с индукторов 32 (фиг. 3, 4 и 7) с номинальной величины до нуля, прекращая наг рев поверхности катания. Шток 57, оказавщись Б крайнем положении, замыкает конечный выключатель, который обеспечивает срабатывание привода 20 (фиг. 4), и механизм вращения 18 останавливается, одHOBpeMejfflo срабатывают цилиндры 25, которые поднимают в исходное верхнее положение рычаги 23. После установки рычагов в верхнем положении колесная пара сталкивается с механизмом вращения 18с помощью отсекателя 19. При поднятии рычагов 23 в верхнее положение обеспечивается установка датчика 42 (фиг. 8) в исходную позицию через щток 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 ианощенных колесных пар подвижного 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 устрО№ством, и пульт управления, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности труда путем уменьшения снимаемого при обработке колес слоя металла, перед измерительным стендом размещена установка для нагревания поверхностей катания колес токами высокой чаототы, 2. Поточная линия по п. 1, отличающаяся тем, что установка для нагревания содержит преобразователь электроэнергии с механизмом регулирования мощности, смонтированные на раме, установленной над рельсовой колеей, нагревател ные блоки, расположенные под ними на уров не рельс механизм вращения колесных нар, отсекатель и накопитель их, и механизм управления нагревом. 3, Поточная линия по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что каждый наг ревательный блок включает в себя индуктор и смонтирован на консоли рычага, другим концом шарнирно связанного с рамой, подъе но-поворотного от силового цилиндра, шток которого шарнирно закреплен в средней час ти рычага, а цилиндр шарнирно смонтирован на раме. 4,Поточная линия по нп. 1-3, отличающаяся 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, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения плавного регулирования мощности индуктора в начальный и конечный момент нагрева, механизм регулирования мощности преобразователя содержит упра&ляемый посредством электропневматическо- го 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 пп. 1-3, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения необходимого зазора между индуктором и поверхностью катания колес, каждый рычаг снабжен вьтош е шой в виде двух независимо врапхающихся на одной оси роликов опорой и ориентирующим роликом, оси которых расположены в плоскости.

12 1 iO

n

fc

N

t--:;

N

Фиг.е

SS

SO

Фиг.З