RU2219514C2

RU2219514C2 - Rail vehicle diagnosing stand

Info

Publication number: RU2219514C2
Application number: RU2002103989A
Authority: RU
Inventors: В.С. Смольянинов; А.В. Смольянинов; В.К. Бардиж; Г.Д. Игнатенко; Ю.А. Мороз
Original assignee: Омский государственный университет путей сообщения
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: railway transport; testing facilities. SUBSTANCE: invention relates to diagnosing devices of motor and trailer bogies of electric train cars. Proposed test stand contains base on which rollers are installed for rotation around horizontal axles and wheel center disks resting on rollers and installed on base for rotation in horizontal plane. Said stand is furnished with device for simulating real load from full mass of vehicle made for hinge coupling with vehicle and base and made in form of hydraulic cylinder one member of which contains detachable element. Said simulator is installed along axis of vehicle gravity center. Invention makes it possible to carry out testing under conditions corresponding to real operating conditions of vehicle on line. EFFECT: provision of reliable results of diagnosing. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области испытательной техники рельсового транспорта и касается технической диагностики состояния узлов моторных и прицепных тележек вагонов электропоездов в процессе ремонта и эксплуатации. The invention relates to the field of test equipment of rail transport and relates to the technical diagnosis of the state of the nodes of motor and trailer carts of electric train cars in the process of repair and operation.

Известен стенд катковый для испытания колесных пар рельсового подвижного состава (Авторское свидетельство СССР 1170132 кл. 6 G 01 М 17/00, опубл. БИ 34, 1985 г. ). Стенд включает смонтированные на основании катковые опоры с вертикальной осью вращения и с беговой дорожкой, имеющей профиль головки рельса. Между катковыми опорами и основанием установлены опорные ролики. Недостатками известного стенда являются отсутствие привода на катковой опоре или опорных роликах, что не позволяет проводить испытания в заданном режиме. A known roller stand for testing wheel sets of rail rolling stock (USSR Author's Certificate 1170132 class 6 G 01 M 17/00, publ. BI 34, 1985). The bench includes roller bearings mounted on the base with a vertical axis of rotation and with a treadmill having a rail head profile. Support rollers are installed between the roller bearings and the base. The disadvantages of the known stand are the lack of a drive on the roller support or support rollers, which does not allow testing in a given mode.

Наиболее близким по технической сущности является стенд для технической диагностики узлов колесных пар и колесно-моторных блоков рельсовых транспортных средств (Патент РФ 2135977 С1 МПК 6 G 01 М 17/00). The closest in technical essence is a stand for technical diagnostics of wheel sets and wheel-motor blocks of rail vehicles (RF Patent 2135977 C1 IPC 6 G 01 M 17/00).

Известный стенд содержит основание, опорные ролики с приводом и без привода, на которые опираются колесные центры, установленные с возможностью вращения вокруг вертикальных осей в закрепленных на плитах опорах скольжения. A well-known stand contains a base, support rollers with and without a drive, on which wheel centers are supported, mounted with the possibility of rotation around vertical axes in sliding supports fixed to the plates.

Недостатком известного стенда является низкий уровень достоверности испытаний, так как к испытываемому транспортному средству не прикладывается нагрузка, которую испытывает транспортное средство в реальных условиях на магистрали от веса вагона. Кроме того известный стенд не обеспечивает степень свободы испытываемого транспортного средства в направлении поперек движения, т.е. перпендикулярно продольной оси вагона для имитации реальных условий испытаний, определяемых терминами "относ" и "виляние". A disadvantage of the known stand is the low level of test reliability, since the load that the vehicle is experiencing in real conditions on the highway from the weight of the car is not applied to the test vehicle. In addition, the known stand does not provide the degree of freedom of the test vehicle in the direction transverse to the movement, i.e. perpendicular to the longitudinal axis of the car to simulate real test conditions defined by the terms "rel" and "wobble".

В основу изобретения поставлена задача создания устройства, обеспечивающего условия проведения испытаний, соответствующих реальным условиям работы транспортного средства на магистрали, повышая тем самым уровень достоверности диагностики испытываемых транспортных средств. The basis of the invention is the task of creating a device that provides the test conditions corresponding to the actual operating conditions of the vehicle on the highway, thereby increasing the level of reliability of the diagnosis of the tested vehicles.

Поставленная задача решается тем, что стенд для технической диагностики рельсовых транспортных средств, как и известный стенд, содержит основание, на котором установлены ролики с возможностью вращения вокруг горизонтальных осей и опирающиеся на них диски колесных центров, установленные на основании с возможностью вращения в горизонтальной плоскости. The problem is solved in that the stand for technical diagnostics of rail vehicles, like the well-known stand, contains a base on which the rollers are mounted with the possibility of rotation around horizontal axles and the wheel center disks resting on them, mounted on the base with the possibility of rotation in a horizontal plane.

Новым является то, что стенд снабжен средством имитации реальной нагрузки от полной массы транспортного средства, выполненным с возможностью связи с транспортным средством и основанием. Целесообразно для равномерности нагрузки на колеса испытываемого транспортного размещать средство имитации по оси центра тяжести транспортного средства. New is that the stand is equipped with a means of simulating the real load of the full mass of the vehicle, made with the possibility of communication with the vehicle and the base. It is advisable for the uniform load on the wheels of the test vehicle to place a simulation tool along the axis of the center of gravity of the vehicle.

Предпочтительно связь упомянутого средства имитации с основанием осуществлять шарнирно таким образом, чтобы обеспечить свободу перемещения упомянутого транспортного средства в направлении, перпендикулярном продольной оси упомянутого транспортного средства в пределах зазоров между краями дисков колесных центров и гребнями колес транспортного средства. It is preferable that the said simulation means be connected to the base articulated in such a way as to ensure freedom of movement of said vehicle in a direction perpendicular to the longitudinal axis of said vehicle within the gaps between the edges of the wheel center disks and the wheel flanges of the vehicle.

В качестве средства имитации реальной нагрузки от полной массы транспортного средства может быть использовано, например, винтовое средство типа домкрата или рычажного механизма. As a means of simulating the real load from the full mass of the vehicle, for example, a screw means such as a jack or a lever mechanism can be used.

Целесообразно выполнение средства имитации в виде силового цилиндра, одно из звеньев которого содержит съемный элемент для обеспечения связи с упомянутым транспортным средством. It is advisable to implement the simulation tool in the form of a power cylinder, one of the links of which contains a removable element to provide communication with the said vehicle.

Эффективно в качестве силового цилиндра использовать гидроцилиндр. It is effective to use a hydraulic cylinder as a power cylinder.

Целесообразно стенд дополнительно снабдить средством, обеспечивающим вращение дисков колесных центров испытываемого транспортного средства в противоположные стороны попарно. It is advisable to additionally provide the stand with a tool that provides rotation of the wheels of the wheel centers of the test vehicle in opposite directions in pairs.

На фиг. 1 изображен общий вид стенда для технической диагностики рельсовых транспортных средств. In FIG. 1 shows a General view of the stand for the technical diagnosis of rail vehicles.

На фиг. 2 показан вид сверху предлагаемого стенда при расположении его вдоль рельсового пути. In FIG. 2 shows a top view of the proposed stand when it is located along the rail track.

Стенд состоит из основания 1 (фиг.1), на котором установлены опорные ролики 2. На ролики опираются колесные центры 3, установленные с возможностью вращения на опорах 4 вокруг своей вертикальной оси. Колесные центры 3 размещены с зазором между неподвижными рельсовыми путями 5 (фиг.2) и на них опираются колеса 6 вагонной тележки 7, когда она установлена на стенде для испытаний. Между колесными гребнями 8 и краями колесных центров 3 имеются зазоры "а", как и должно быть на рельсовом пути (фиг.1). The stand consists of a base 1 (figure 1), on which the support rollers are mounted 2. Wheel centers 3 are mounted on the rollers, mounted rotatably on the supports 4 around its vertical axis. Wheel centers 3 are placed with a gap between the fixed rail tracks 5 (FIG. 2) and the wheels 6 of the carriage 7 are supported on them when it is mounted on the test bench. Between the wheel flanges 8 and the edges of the wheel centers 3 there are gaps "a", as it should be on the track (figure 1).

Каждый колесный центр 3 имеет вал 9, установленный на подшипниках 10 в опоре 4. На верхнем конце вала 9 с помощью гайки 11 и шпонки 12 закреплен катковый диск 13, который по периферии имеет профиль стандартного рельса. Опора 4 закреплена на плите 14, которая балками 15 связана с основанием 1. Each wheel center 3 has a shaft 9 mounted on bearings 10 in the support 4. At the upper end of the shaft 9, a roller disk 13 is fixed with a nut 11 and a key 12, which has a profile of a standard rail on the periphery. The support 4 is fixed on the plate 14, which is connected by the beams 15 with the base 1.

В центральной части стенда между рельсами установлен силовой гидроцилиндр 16, гильза 17 которого шарнирно, через проушину 18 и палец 19 связана с основанием, а шток 20 соединяется со стержнем 21, имеющим винтовую нарезку на верхнем конце. Соединение выполнено быстросъемным, для чего на конце штока 20 закреплен корпус 22 байонетного замка, а на нижнем конце стержня 21 выполнены заплечики 23, которые входят в расточку корпуса 22. На верхнем конце стержня 21, который проходит через отверстие в центре тележки 7, на резьбе установлена специальная гайка 24. Гидравлический привод включает бак 25, насос 26, предохранительный клапан 27, манометр 28 и гидрораспределитель 29, который связан трубопроводами с поршневой 30 и штоковой 31 полостями гидроцилиндра 16. In the central part of the stand between the rails there is a power hydraulic cylinder 16, the sleeve 17 of which is pivotally connected through the eyelet 18 and the pin 19 to the base, and the rod 20 is connected to a rod 21 having a screw thread at the upper end. The connection is quick-detachable, for which a bayonet-lock case 22 is fixed at the end of the rod 20, and shoulders 23 are made at the lower end of the rod 21, which enter the bore of the case 22. At the upper end of the rod 21, which passes through the hole in the center of the carriage 7, is threaded a special nut is installed 24. The hydraulic actuator includes a tank 25, a pump 26, a safety valve 27, a pressure gauge 28 and a control valve 29, which is connected by pipelines to the piston 30 and rod 31 of the hydraulic cylinder cavities 16.

Стенд работает следующим образом. The stand works as follows.

Рельсовое транспортное средство, например моторная тележка электропоезда, по рельсовому пути 5 наезжает своими колесами 6 на колесные центры 3 (фиг.2). Стержень 21 (фиг.1) с гайкой 24 опускается сверху через отверстие в корпусе тележки 7, заводится нижним концом в корпус замка 22 и поворачивается на 90^o. При этом заплечики 23 упираются в верхние края расточки в корпусе замка 22. Затем включают насос 26 гидропривода, при этом рабочая жидкость под давлением поступает через распределитель 29 в поршневую 30 полость цилиндра 16, а штоковая полость 31 подключена к сливу в бак 25. Под действием давления жидкости поршень со штоком 20 занимают верхнее исходное положение (см. фиг. 1). В этом положении гайку 24 затягивают до упора в верхнюю плоскость седла тележки 7.A rail vehicle, for example, a motorized carriage of an electric train, runs along its track 6 with its wheels 6 on the wheel centers 3 (FIG. 2). The rod 21 (figure 1) with a nut 24 is lowered from above through an opening in the housing of the trolley 7, is wound with the lower end into the housing of the lock 22 and rotates 90 ^o . In this case, the shoulders 23 abut against the upper edges of the bore in the lock body 22. Then, the hydraulic drive pump 26 is turned on, while the working fluid under pressure enters through the distributor 29 into the piston 30 cavity of the cylinder 16, and the rod cavity 31 is connected to the drain into the tank 25. Under the action fluid pressure, the piston with the rod 20 occupy the upper initial position (see Fig. 1). In this position, the nut 24 is tightened to the stop in the upper plane of the saddle of the truck 7.

Для достоверности испытаний транспортного средства необходимо его дополнительно нагружать вертикальным усилием, которое будет имитировать недостающую часть полной массы вагона, приходящуюся на испытываемую вагонную тележку. Например, при испытаниях на стенде моторной тележки электропоезда она должна быть нагружена:
Р_нагр = 0,5 G_в-G_мт,
где G_в - вес вагона с грузом (60 т.);
G_мт - вес моторной тележки (14 т.).For the reliability of the vehicle tests, it is necessary to additionally load it with a vertical force, which will simulate the missing part of the total mass of the car falling on the test carriage. For example, when testing on the stand of a motor carriage of an electric train, it should be loaded:
P _load = 0.5 G _in -G _mt
where G _in - the weight of the carriage with cargo (60 tons);
G _mt - the weight of the motor trolley (14 tons).

Тогда Р_нагр=0,5•(60-14) = 16 т.Then P _load = 0.5 • (60-14) = 16 t.

Для создания нагрузки подают напряжение на катушку электромагнита распределителя 29, при этом распределитель переключается и рабочая жидкость от насоса поступает в штоковую 31 полость цилиндра 16, а поршневая 30 подключается к сливу. Под действием давления в штоковой полости поршень со штоком 20 смещаются вниз, создавая усилие растяжения в системе: шток 20 - стержень 21, которое через гайку 24 передается на тележку 7, притягивая ее к основанию стенда. Таким образом прикладывается нагрузка, имитирующая ту часть массы вагона и груза, которая приходится на тележку. Величина усилия, создаваемого гидроцилиндром 16, напрямую зависит от давления в гидросистеме, которое регулируется предохранительным клапаном 27 и контролируется манометром 28. To create a load, voltage is supplied to the electromagnet coil of the distributor 29, while the distributor switches and the working fluid from the pump enters the rod 31 of the cylinder 16, and the piston 30 is connected to the drain. Under the action of pressure in the rod cavity, the piston with the rod 20 is shifted down, creating a tensile force in the system: the rod 20 is the rod 21, which is transmitted through the nut 24 to the carriage 7, attracting it to the base of the stand. Thus, a load is applied that simulates that part of the mass of the car and the load that falls on the trolley. The magnitude of the force generated by the hydraulic cylinder 16 directly depends on the pressure in the hydraulic system, which is regulated by a safety valve 27 and controlled by a pressure gauge 28.

Затем подают напряжение на обмотки тяговых электродвигателей тележки. При этом колеса 6 начинают вращаться и каждое из них, взаимодействуя с соответствующим колесным центром 3, заставляет вращаться вокруг своей оси диски 13, а также ролики 2, на которых лежат эти диски. Then voltage is applied to the windings of the traction electric motors of the trolley. In this case, the wheels 6 begin to rotate and each of them, interacting with the corresponding wheel center 3, makes the disks 13 rotate around its axis, as well as the rollers 2 on which these disks lie.

Испытываемая тележка 7 остается на месте, т.к. двигатели тележки подключают таким образом, чтобы колесные пары вращались в разные стороны. Кроме того, тележку удерживает от смещения вдоль продольной оси соединение ее с основанием при помощи силового цилиндра 16. В то же время соединение гильзы 17 с основанием, а также соединение штока 20 со стержнем 21 обеспечивают свободу перемещения тележки поперек ее оси при испытаниях в пределах зазоров "а" между краями дисков 13 и гребнями 8 колес 6, что имитирует динамику относа и виляния вагона в процессе движения по рельсовому пути. The test trolley 7 remains in place, as trolley motors are connected so that the wheelsets rotate in different directions. In addition, the trolley prevents its connection with the base from displacement along the longitudinal axis with the help of the power cylinder 16. At the same time, the connection of the sleeve 17 with the base, as well as the connection of the rod 20 with the rod 21 provide freedom of movement of the trolley across its axis when tested within the gaps "a" between the edges of the disks 13 and the crests 8 of the wheels 6, which simulates the dynamics of the relative and wagging of the car during movement along the rail track.

Применение в данном стенде гидравлического нагружателя в виде силового цилиндра позволит повысить достоверность диагностики, т.к. он создает реальные нагрузки на транспортное средство, максимально близкие к тем, которым оно подвергается в составе вагона на магистрали. Кроме того, для имитации реальных условий испытаний тележка имеет степень свободы в направлении поперек движения, определяемыми на практике терминами "относ" и "виляние" транспортного средства на рельсах, что обеспечивается шарнирным соединением гильзы гидравлического цилиндра с основанием. The use of a hydraulic loader in the form of a power cylinder in this stand will increase the reliability of diagnosis, since it creates real loads on the vehicle, as close as possible to those to which it is exposed as part of the car on the highway. In addition, to simulate real test conditions, the trolley has a degree of freedom in the direction transverse to the movement, defined in practice by the terms “relative” and “wagging” of the vehicle on rails, which is ensured by the articulation of the hydraulic cylinder liner with the base.

Claims

A stand for technical diagnostics of rail vehicles, comprising a base on which rollers are mounted to rotate around horizontal axles and wheel center disks resting on them, mounted on a base to rotate in a horizontal plane, characterized in that said stand is provided with means for simulating a real load of the total mass of the vehicle, made with the possibility of communication with the vehicle and the base pivotally made in the form of a hydraulic cylinder, one about from the links of which contains a removable element, while the said simulation tool is placed along the axis of the center of gravity of the said vehicle.