RU187915U1 - Устройство для обработки и повышения износостойкости гребней колес рельсового подвижного состава - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к устройствам для обработки и повышения износостойкости гребней колес подвижного состава.Устройство для обработки и повышения износостойкости гребней колес рельсового подвижного состава, содержащее преобразователь, торцевая поверхность которого выполнена по форме рабочей части гребня с выкружкой и установлена относительно колеса с зазором, а преобразователь состоит из катушки с обмоткой из изолированного провода, расположенной на магнитопроводе и подключенной к источнику питания.Предложенное устройство для обработки и повышения износостойкости гребней колес рельсового подвижного состава позволяет снизить затраты на обточку колесных пар путем улучшения механических характеристик материала импульсной магнитной обработкой.

Description

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности, к устройствам для обработки и повышения износостойкости гребней колес подвижного состава.

Известно, что обострение проблемы износа гребней колес железнодорожного подвижного состава в середине 80-х годов XX века привело к дефициту колесных пар и бандажей (см. Богданов В.М. Снижение интенсивности износа гребней колес и бокового износа рельсов // Железнодорожный транспорт. - 1992. - №12. - С. - 30-34). Поскольку в паре трения в большей степени изнашивается тело, обладающее худшими механическими свойствами (см. Ларин Т.В. Об оптимальной твердости элементов пары трения колесо-рельс // Вестник ВНИИЖТ. - 1965. - №3. - С. 5-9), то основной причиной интенсивного износа и снижения срока службы колесных пар считается нарушение необходимого соотношения механических свойств колес и рельс (см. Пашолок И.Л., Харитонов В.Б. О возможном повышении износостойкости железнодорожных колес // Вестник ВНИИЖТ. - 1997. - №1. - С. 32-36).

Известен способ повышения износостойкости режущих инструментов (см. Памфилов Е.А., Пыриков П.Г., Рухлядко А.С. Способ повышения износостойкости режущих инструментов. Патент РФ №2186670, опубл. 10.08.2002), заключающийся в том, что в материале инструмента с помощью магнитного поля формируются магнитострикционные напряжения сжатия, это позволяет создать в зоне износа благоприятные механические и трибологические характеристики (твердость, вязкость, прочность) и повысить износостойкость инструмента 15-25%. Технология заключается в создании соленоидом сильного магнитного поля напряженностью 1100-1800 кА/м. Индуцирование магнитного поля в материале обеспечивается через воздушный зазор. Значительный воздушный зазор увеличивает магнитное сопротивление цепи и мощность, расходуемую на намагничивание, что снижает эффективность намагничивания инструмента.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрано устройство для плазменной обработки тела вращения, применяемое при упрочнении железнодорожных колес. Устройство, состоящее из плазмотрона и преобразователя потока рабочего газа, торцевая поверхность которого выполнена по форме рабочей части гребня с выкружкой железнодорожного колеса, устанавливается с зазором относительно поверхности гребня бандажа локомотивной колесной пары, при этом вследствие относительного перемещения колеса и плазмотрона происходит тепловая обработка и упрочнение всей рабочей поверхности гребня и выкружки (Патент РФ №2401310, МПК C21D 9/34, C21D 1/09, B23K 10/00; опубл. 10.10.2010).

Недостаток прототипа состоит в том, что указанное устройство имеет низкую эффективность, поскольку обработка поверхности производится при малой скорости колеса (280 мм/мин, плазмотрон неподвижен), а тепловые процессы являются инерционными. Эти факторы существенно ограничивают использование прототипа в условиях эксплуатации подвижного состава.

Технической задачей заявленной полезной модели является повышение износостойкости гребней колес за счет улучшения физико-механических свойств материала импульсной магнитной обработкой.

Техническая задача достигается тем, что магнитные процессы устройства менее инерционны по сравнению с тепловыми, обработка импульсным магнитным потоком и упрочнение рабочей поверхности гребня колеса может осуществляться при эксплуатации подвижного состава, для этого над гребнем колеса неподвижно расположен магнитопровод из феромагнитного материала. Катушка с обмоткой из изолированного провода размещена на магнитопроводе и подключена к источнику питания. Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунком, где изображен общий вид устройства для обработки и повышения износостойкости гребней колес рельсового подвижного состава.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении износостойкости колес, что снижает затраты на обточку колесных пар.

Устройство для обработки и повышения износостойкости гребней колес рельсового подвижного состава содержит неподвижно закрепленный на необрессоренных частях тележки 1 преобразователь - источник магнитного потока, состоящий из П-образного магнитопровода 2 и катушки 3 с обмоткой из изолированного провода, подключенной к источнику питания (на рис. не показан). Торцевая поверхность магнитопровода 2 выполнена по форме рабочей части гребня 4 с выкружкой 5 и установлена относительно колеса с зазором 6, причем воздушные зазоры 6 занимают меньшую часть магнитной цепи устройства. При включении устройства импульсный магнитный поток, проходя через воздушный зазор 6, намагничивает гребень 4 колеса.

Устройство для обработки и повышения износостойкости гребней колес рельсового подвижного состава работает следующим образом.

При пропускании по катушке 3 импульсов тока от источника питания возникает импульсный магнитный поток, проходящий через магнитопровод 2, воздушный зазор 6, гребень 4 колеса, что приводит к улучшению физико-механических свойств и повышению износостойкости рабочей поверхности гребня 4 колеса и выкружки 5. При этом вследствие перемещения колеса (вращение относительно оси колесной пары) происходит обработка всей рабочей поверхности гребня 4 и выкружки 5 колеса.

Claims (1)

1. Устройство для магнитной импульсной обработки гребня колеса колесной пары рельсового подвижного состава при вращении колеса относительно оси колесной пары, содержащее преобразователь, торцевая поверхность которого выполнена по форме рабочей части гребня с выкружкой колеса, при этом преобразователь выполнен с возможностью установки своей торцевой поверхностью относительно упомянутой рабочей части с зазором, отличающееся тем, что преобразователь выполнен в виде П-образного магнитопровода и состоит из катушки с обмоткой из изолированного провода, расположенной на магнитопроводе и выполненной с возможностью подключения к источнику питания.

Images