RU116110U1

RU116110U1 - DEFECTIVE CAR

Info

Publication number: RU116110U1
Application number: RU2012101481/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Тарабрин; Сергей Антонович Одынец; Владимир Васильевич Анисимов; Григорий Михайлович Самохин; Павел Валентинович Скворченков; Дмитрий Андреевич Главатский; Дмитрий Анатольевич Кононов; Ольга Евгеньевна Чистякова
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Фирма ТВЕМА"
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2012-05-20

Abstract

Дефектоскопная тележка, содержащая систему магнитного контроля, снабженную устройством намагничивания рельса, отличающаяся тем, что устройство намагничивания рельса выполнено в виде размещенного над рельсом П-образного сердечника электромагнита, на вертикальных частях которого установлены намагничивающие катушки, под которыми закреплены защитные башмаки, а также снабжено устройством ограничения рассеяния намагничивающих потоков, выполненным в виде катушки электромагнита, размещенной на горизонтальной части П-образного сердечника. A flaw detector trolley containing a magnetic control system equipped with a rail magnetizing device, characterized in that the rail magnetizing device is made in the form of a U-shaped electromagnet core located above the rail, on the vertical parts of which magnetizing coils are installed, under which protective shoes are fixed, and also equipped with a device limiting the scattering of magnetizing fluxes, made in the form of an electromagnet coil, placed on the horizontal part of the U-shaped core.

Description

Полезная модель относится к области рельсового транспорта, в частности, к мобильным средствам неразрушающего контроля рельсового пути, использующим системы совмещенного ультразвукового и магнитного контроля, снабженного устройствами намагничивания рельсов.The utility model relates to the field of rail transport, in particular, to mobile non-destructive means of rail track using systems of combined ultrasonic and magnetic control equipped with devices for magnetizing rails.

Известно устройство индукторной тележки, используемой в вагоне-дефектоскопе (см. А.К.Гурвич, «Неразрушающий контроль рельсов», М., Транспорт, 1983, с.100-102). Под вагоном размещается специальная индукторная тележка, которая служит для подвески электромагнитов. Она состоит из плоской рамы, двух крайних колесных пар и двух средних. Между средними колесными парами размещены электромагниты, подвешенные к раме тележки. Распределение нагрузки на колесные пары предотвращает сход тележки с рельсов и сохраняет неизменной величину воздушного зазора между полюсами электромагнита и рельсами.A device is known for the inductor trolley used in a flaw detector car (see A.K. Gurvich, "Non-Destructive Testing of Rails", M., Transport, 1983, pp. 100-102). A special induction trolley is placed under the car, which serves to suspend electromagnets. It consists of a flat frame, two extreme wheelsets and two middle ones. Between the middle wheelsets are placed electromagnets suspended from the frame of the trolley. The load distribution on the wheelsets prevents the trolley from coming off the rails and keeps the air gap between the poles of the electromagnet and the rails unchanged.

К недостаткам известного устройства относится низкая интенсивность намагничивания рельса, определяемая относительно малой мощностью электромагнитов и наличием достаточно больших зазоров между электромагнитами и плоскостью катания рельса, при этом намагничивающая система обеспечивает намагничивание относительно легких типов рельсов при низкой скорости движения.The disadvantages of the known device include the low intensity of the magnetization of the rail, determined by the relatively low power of the electromagnets and the presence of sufficiently large gaps between the electromagnets and the plane of rolling of the rail, while the magnetizing system provides magnetization of relatively light types of rails at a low speed.

Прототипом заявляемой полезной модели является дефектоскопная тележка для совмещенного магнитного и ультразвукового контроля рельсового пути, включающая раму, опирающуюся на колесные пары, и магнитную систему с намагничивающими катушками, которые расположены соосно на осях колесных пар тележки с минимальными радиальными и торцевыми зазорами посредством комбинированных гидродинамических опор с газостатической системой компенсации нагрузки и наддува опор от попадания в зону трения абразивной пыли, с фиксацией опор от проворота реактивными тягами, а между колесными парами размещена система ультразвукового контроля (патент на изобретение RU 2225308, дата публикации 10.03.2004, МПК В61К 9/08, G01N 29/04, «Дефектоскопная тележка для совмещенного магнитного и ультразвукового контроля рельсового пути»).The prototype of the claimed utility model is a flaw detector trolley for combined magnetic and ultrasonic monitoring of the rail track, including a frame supported by wheel pairs and a magnet system with magnetizing coils, which are located coaxially on the axles of the wheel pairs of the trolley with minimal radial and end gaps by means of combined hydrodynamic supports with a gas-static system for compensating the load and boost of supports from abrasive dust entering the friction zone, with fixing the supports from turning the reaction drafts, and between the wheelsets there is an ultrasonic inspection system (patent for invention RU 2225308, publication date 03/10/2004, IPC B61K 9/08, G01N 29/04, “Defect trolley for combined magnetic and ultrasonic monitoring of the rail track”).

Недостатки прототипа заключаются в том, что вследствие недостаточной величины создаваемого магнитного поля, и вследствие размещения электромагнитов на осях колес, а также прохождения магнитного потока по сложному пространственно протяженному магнитному контуру, проходящему через оси колес, диски колес, рельс, не обеспечивается высокая разрешающая способность системы магнитного контроля, при этом магнитные потоки рассеяния составляют значительную долю в сравнении с рабочим намагничивающим потоком.The disadvantages of the prototype are that due to the insufficient magnitude of the generated magnetic field, and due to the placement of electromagnets on the axles of the wheels, as well as the passage of the magnetic flux along a complex spatially extended magnetic circuit passing through the axles of the wheels, wheel disks, rails, the system’s high resolution is not provided magnetic control, while the magnetic fluxes of scattering constitute a significant proportion in comparison with the working magnetizing flux.

Существенное намагничивание дисков колес при эксплуатации создают отрицательный эффект прилипания каких-либо металлических предметов, попадающих между колесами и поверхностями катания рельсов. Диски колес с налипшими предметами и продуктами износа затрудняют работу устройства и требуют частого осмотра и трудоемкого процесса его очистки. Кроме того, известное устройство отличается низкой ремонтопригодностью конструкции, сложностью доступа для технического осмотра.Significant magnetization of the wheel disks during operation creates a negative effect of sticking of any metal objects falling between the wheels and the rails. Wheel disks with adhering objects and wear products complicate the operation of the device and require frequent inspection and the laborious process of cleaning it. In addition, the known device is characterized by low maintainability of the design, the complexity of access for technical inspection.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности диагностики рельсового пути путем значительного повышения интенсивности намагничивания рельса.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the efficiency of rail track diagnostics by significantly increasing the intensity of rail magnetization.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в дефектоскопной тележке, содержащей систему магнитного контроля, устройство намагничивания рельса выполнено в виде размещенного над рельсом П-образного сердечника электромагнита, на вертикальных частях которого установлены намагничивающие катушки, под которыми закреплены защитные башмаки, а также снабжено устройством ограничения рассеяния намагничивающих потоков, выполненным в виде катушки электромагнита, размещенной на горизонтальной части П-образного сердечника.The problem is solved due to the fact that in a flaw trolley containing a magnetic control system, the rail magnetization device is made in the form of an U-shaped core of an electromagnet placed above the rail, on the vertical parts of which there are magnetizing coils, under which protective shoes are fixed, and also equipped with a limiting device scattering of magnetizing flux, made in the form of an electromagnet coil placed on the horizontal part of the U-shaped core.

Выполнение устройства намагничивания рельса в виде размещенного над рельсом П-образного сердечника электромагнита, на вертикальных частях которого установлены намагничивающие катушки, обеспечивает применение мощных электромагнитов, размещенных непосредственно над рельсом, что приводит к увеличению глубины промагничивания рельса и, как следствие, выявлению дефектов на более ранней стадии развития, а также выявлению дефектов, залегающих на большей глубине от поверхности рельса.The implementation of the device of magnetization of the rail in the form of a U-shaped core of an electromagnet located above the rail, on the vertical parts of which magnetizing coils are installed, provides the use of powerful electromagnets located directly above the rail, which leads to an increase in the depth of magnetization of the rail and, as a result, the identification of defects at an earlier stages of development, as well as the identification of defects occurring at a greater depth from the rail surface.

При этом не происходит намагничивания колес, исключается прилипание на них металлических предметов.In this case, the wheels are not magnetized, metal objects sticking to them is excluded.

Выполнение устройства намагничивания в виде П-образного сердечника, размещенного непосредственно над рельсом, позволяет максимально увеличить расстояние между вертикальными намагничивающими катушками, увеличить продольный размер устройства намагничивания, в результате чего каждый участок головки рельса дольше находится под воздействием магнитного поля, и требуемое значение магнитной индукции достигается на большей глубине от поверхности головки рельса, кроме того, увеличивается время воздействия магнитного поля на рельс, значительно повышая степень его намагничивания и обеспечивая повышение возможных скоростей перемещения дефектоскопной тележки при проведении неразрушающего контроля рельсового пути.The implementation of the magnetization device in the form of a U-shaped core located directly above the rail, allows you to maximize the distance between the vertical magnetizing coils, increase the longitudinal size of the magnetization device, as a result of which each section of the rail head is longer under the influence of a magnetic field, and the required value of magnetic induction is achieved at a greater depth from the surface of the rail head, in addition, the time of exposure of the magnetic field to the rail increases, flaxly increasing the degree of magnetization and providing an increase in the possible speeds of the flaw detector during non-destructive testing of the rail track.

Наличие устройства ограничения рассеяния намагничивающих потоков, выполненного в виде катушки электромагнита, размещенной на горизонтальной части П-образного сердечника, значительно ограничивает количество магнитных потоков рассеяния, увеличивая тем самым намагничивающее воздействие на рельс и повышая эффективность работы устройства намагничивания.The presence of a device for limiting the scattering of magnetizing fluxes, made in the form of an electromagnet coil placed on the horizontal part of the U-shaped core, significantly limits the number of magnetic fluxes of scattering, thereby increasing the magnetizing effect on the rail and increasing the efficiency of the magnetization device.

Защитные башмаки, закрепленные на вертикальных частях П-образного сердечника под вертикальными намагничивающими катушками, обеспечивают их защиту от возможных столкновений с препятствиями, например, со ступеньками на болтовых стыках между соседними рельсами, повышают безопасность работы при прохождении любых рельсовых стрелок, повышая тем самым качество неразрушающего контроля.Protective shoes mounted on the vertical parts of the U-shaped core under the vertical magnetizing coils ensure their protection against possible collisions with obstacles, for example, with steps on bolted joints between adjacent rails, increase safety during the passage of any rail arrows, thereby increasing the quality of non-destructive control.

Наличие защитных башмаков, расположенных непосредственно над рельсом, облегчает их монтаж и демонтаж, благодаря чему упрощается очистка устройства намагничивания от налипших продуктов износа, повышается эффективность использования дефектоскопной тележки в целом.The presence of protective shoes located directly above the rail facilitates their installation and dismantling, which simplifies the cleaning of the magnetization device from adhering wear products, and increases the efficiency of using the flaw detector trolley as a whole.

Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна». Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.The presence of distinctive features in the claimed technical solution allows us to conclude that it meets the condition of patentability “novelty”. The patentability condition "industrial applicability" is confirmed by the example of a specific implementation.

Сущность нового технического решения поясняется представленными изображениями, где The essence of the new technical solution is illustrated by the presented images, where

на фиг.1 - общий вид дефектоскопной тележки;на фиг.2 - общий вид устройства намагничивания рельса;figure 1 is a General view of the inspection trolley; figure 2 is a General view of the device of magnetization of the rail;

на фиг. 3 - общий вид П-образного сердечника электромагнита с двумя защитными башмаками.in FIG. 3 is a general view of the U-shaped core of an electromagnet with two protective shoes.

Дефектоскопная тележка мобильного средства контроля состояния рельсового пути 1 размещена под днищем вагона - дефектоскопа или автомотрисы, она состоит из рамы 2, опирающейся на колесные пары 3.A flaw detector trolley of a mobile means for monitoring the condition of the rail track 1 is located under the bottom of the car — a flaw detector or railcar, it consists of a frame 2, based on a pair of wheels 3.

Дефектоскопная тележка содержит систему магнитного контроля, снабженную устройством намагничивания рельса в виде П-образного сердечника 4, закрепленного на опорах 5 рамы 2 тележки.The flaw detector trolley contains a magnetic control system equipped with a rail magnetization device in the form of a U-shaped core 4, mounted on the supports 5 of the trolley frame 2.

На вертикальных частях П-образного сердечника 4 установлены намагничивающие катушки 6, с расположенными на нижних торцах защитными легкосъемными башмаками 7, выполненными в виде массивной детали с отверстиями для позиционирования и закрепления на сердечнике 4.On the vertical parts of the U-shaped core 4, magnetizing coils 6 are installed, with protective easily removable shoes 7 located on the lower ends, made in the form of a massive part with holes for positioning and fixing on the core 4.

Дефектоскопная тележка снабжена устройством ограничения рассеяния намагничивающих потоков, выполненным в виде намагничивающей катушки электромагнита 8, размещенной на горизонтальной части П-образного сердечника 4.The flaw detector trolley is equipped with a device for limiting the dispersion of magnetizing flows, made in the form of a magnetizing coil of an electromagnet 8, located on the horizontal part of the U-shaped core 4.

При движении дефектоскопной тележки, размещенной под вагоном-дефектоскопом или автомотрисой, на вертикальные намагничивающие катушки 6 устройства намагничивания рельса подается электроток, создающий индукцию магнитного поля в П-образном сердечнике 4. Таким образом, вертикальные катушки 6 образуют магнитный поток.During the movement of the flaw detector trolley located under the flaw detector car or railroad car, an electric current is applied to the vertical magnetizing coils 6 of the rail magnetizing device, which induces a magnetic field in the U-shaped core 4. Thus, the vertical coils 6 form a magnetic flux.

На выявление дефектов рельсов работает только рабочий магнитный поток, проходящий от одного полюса устройства намагничивания через рельс в другой полюс. Увеличение силы тока не приводит к увеличению рабочего магнитного потока, растут только потоки рассеяния и заполюсный магнитный поток.Only a working magnetic flux working from one pole of the magnetization device through the rail to the other pole works to detect rail defects. An increase in current does not lead to an increase in the working magnetic flux, only scattering fluxes and polar magnetic flux grow.

Интенсивность намагничивания рельса вертикальными катушками может быть существенно повышена до 20% за счет более рационального распределения магнитного потока, создаваемого устройством намагничивания. С этой целью устройство ограничения рассеяния намагничивающего потока выполнено в виде катушки электромагнита, расположенной на горизонтальном участке П-образного сердечника, назначение этой катушки - снизить интенсивность потоков рассеяния, замыкающихся по воздуху.The intensity of the magnetization of the rail by vertical coils can be significantly increased up to 20% due to a more rational distribution of the magnetic flux created by the magnetization device. To this end, the device for limiting the scattering of the magnetizing flux is made in the form of an electromagnet coil located on a horizontal section of the U-shaped core, the purpose of this coil is to reduce the intensity of scattering fluxes closing in the air.

Электроток подается на катушку электромагнита 8, расположенную на горизонтальной части П-образного сердечника 4 электромагнита, создает в сердечнике дополнительный магнитный поток, повышая таким образом рабочий магнитный поток и снижая интенсивность потоков рассеяния, замыкающихся по воздуху.An electric current is supplied to the coil of the electromagnet 8 located on the horizontal part of the U-shaped core 4 of the electromagnet, creates an additional magnetic flux in the core, thereby increasing the working magnetic flux and reducing the intensity of scattering fluxes closing through the air.

Магнитный поток, образованный вертикальными катушками электромагнита, и скорректированный работой устройства ограничения рассеяния намагничивающих потоков, образует рабочий магнитный поток, проходящий от одного полюса устройства намагничивания через рельс в другой полюс.The magnetic flux formed by the vertical coils of the electromagnet, and adjusted by the operation of the device for limiting the dispersion of magnetizing fluxes, forms a working magnetic flux passing from one pole of the magnetization device through the rail to the other pole.

Защитные башмаки 7, размещенные под вертикальными катушками 6 устройства намагничивания, в процессе рабочего движения дефектоскопией тележки выполняют защитные функции при возможных столкновениях с препятствиями, например, при ударе башмака 7 о ступеньку на болтовых стыках соседних рельсов 1, а также при прохождении любых рельсовых стрелок.The protective shoes 7, placed under the vertical coils 6 of the magnetization device, during the working movement by the flaw detector of the trolley perform protective functions in case of possible collisions with obstacles, for example, when the shoe 7 hits the step on the bolted joints of adjacent rails 1, as well as when passing any rail arrows.

Простая процедура монтажа - демонтажа защитных башмаков 7 облегчает их очистку от грязи и налипших продуктов износа, возникающих в процессе эксплуатации.A simple installation procedure - dismantling of the protective shoes 7 facilitates their cleaning from dirt and adhering wear products that arise during operation.

Таким образом, заявляемая полезная модель дефектоскопной тележки с устройством намагничивания рельса, снабженным устройством ограничения рассеяния магнитных потоков, обеспечивает повышение эффективности диагностики рельсов путем значительного повышения степени их намагничивания, а также повышение надежности работы устройства намагничивания благодаря применению защитных башмаков, при этом повышение степени намагничивания рельсов расширяет диапазон скоростей, при которых возможно проведение диагностики.Thus, the inventive utility model of a flaw detector truck with a rail magnetization device equipped with a device for limiting the dispersion of magnetic fluxes, improves the efficiency of rails diagnostics by significantly increasing the degree of magnetization, as well as increasing the reliability of the magnetization device due to the use of protective shoes, while increasing the degree of magnetization of rails expands the range of speeds at which diagnostics are possible.

Claims

A flaw detector containing a magnetic control system equipped with a rail magnetization device, characterized in that the rail magnetization device is made in the form of a U-shaped core of an electromagnet placed above the rail, on the vertical parts of which there are magnetizing coils, under which protective shoes are fixed, and also equipped with a device limitation of the scattering of magnetizing flows, made in the form of an electromagnet coil placed on the horizontal part of the U-shaped core but.