RU2662304C2 - Gear wheel teeth recording and counting device - Google Patents
Gear wheel teeth recording and counting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662304C2 RU2662304C2 RU2016151499A RU2016151499A RU2662304C2 RU 2662304 C2 RU2662304 C2 RU 2662304C2 RU 2016151499 A RU2016151499 A RU 2016151499A RU 2016151499 A RU2016151499 A RU 2016151499A RU 2662304 C2 RU2662304 C2 RU 2662304C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teeth
- gear wheel
- tread
- recording
- counting
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/08—Railway vehicles
- G01M17/10—Suspensions, axles or wheels
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в установках автоматизированного неразрушающего контроля, например, зубьев большого зубчатого колеса локомотивной колесной пары.The invention relates to railway transport and can be used in installations of automated non-destructive testing, for example, the teeth of a large gear wheel of a locomotive wheelset.
Контроль на наличие дефектов в зубчатых колесах, особенно в межзубных впадинах и на зубных кромках венца, в процессе ремонта подвижного состава производится магнитопорошковым методом по штатной технологии: контролируемые поверхности намагничивают и после нанесения магнитного порошка или суспензии анализируют образовавшиеся магнитные индикации.Inspection for defects in the gears, especially in the interdental cavities and on the tooth edges of the rim, during the repair of rolling stock is carried out by the magnetic powder method using standard technology: the surfaces are magnetized and, after applying the magnetic powder or suspension, the resulting magnetic indications are analyzed.
Рассмотрим некоторые аспекты существующей технологии на примере магнитопорошкового контроля зубьев большого зубчатого колеса. Здесь намагничивают все 88 зубьев путем циклического подвода - отвода индуктора с соответствующими его включениями отключениями и пошаговыми поворотами колесной пары последовательно восемь раз циклами по 11 зубьев в каждом. Здесь важно, чтобы ни один зуб колеса не оказался ненамагниченным.Consider some aspects of the existing technology on the example of magnetic particle inspection of the teeth of a large gear wheel. Here, all 88 teeth are magnetized by cyclic approach - removal of the inductor with its corresponding switching-offs and step-by-step rotations of the wheelset eight times in succession with cycles of 11 teeth each. It is important that not one tooth of the wheel is not magnetized.
Видно, что помимо ручных манипуляций отмеченные технологические переходы в операции намагничивания содержат визуальные регистрацию и отсчет зубьев как на очередном шаге, так и всего колеса в целом. Все это свидетельствует о преобладании ручного труда, ограниченной производительности контроля и вследствие влияния субъективного фактора о его низкой достоверности. Устранение этих недостатков может быть достигнуто путем автоматизации данной технологии, но которая не может быть осуществлена без ввода в контуры управления устройств регистрации и счета зубьев. Схемотехнические решения последних могут быть построены на основе известных индуктивных датчиков, регистрирующих относительное перемещение металлических объектов путем измерения изменений их комплексного сопротивления, которое затем преобразуется в электрический сигнал тока или напряжения. Например, известный индуктивный датчик счета колес по патенту RU №2089424, МПК B61L 1/16 от 10.09.1997 г., регистрирующий текущие значения частоты его возбуждения, подключенный к концу соединительной линии, с которой связаны две катушки, каждая из которых через свой формирователь соединена с входом сумматора, при этом катушки размещены внутри рельсовой колеи с горизонтальным расположением плоскости витков на уровне прохождения реборды колеса, а расстояние от плоскости головки рельса выбрано превышающим разность между максимальным значением радиуса реборды колеса и минимальным значением радиуса изношенного обода колеса. Это устройство принято за прототип предлагаемого.It can be seen that in addition to manual manipulations, the noted technological transitions in the magnetization operation contain visual registration and counting of the teeth both at the next step and the entire wheel as a whole. All this indicates the predominance of manual labor, limited productivity of control and due to the influence of the subjective factor on its low reliability. The elimination of these shortcomings can be achieved by automating this technology, but which cannot be carried out without introducing registration and tooth counting devices into the control loops. Circuit solutions of the latter can be built on the basis of well-known inductive sensors that record the relative movement of metal objects by measuring changes in their complex resistance, which is then converted into an electric current or voltage signal. For example, the well-known inductive wheel counting sensor according to patent RU No. 2089424, IPC B61L 1/16 dated 09/10/1997, recording the current values of its excitation frequency, connected to the end of the connecting line to which two coils are connected, each of which through its own shaper connected to the input of the adder, while the coils are placed inside the rail track with a horizontal arrangement of the plane of the turns at the level of passage of the flange of the wheel, and the distance from the plane of the head of the rail is chosen to exceed the difference between the maximum radius wheel flanges and the minimum radius value of a worn wheel rim. This device is taken as a prototype of the proposed.
Известно, что контроль большого зубчатого колеса в сборе с колесной парой локомотива осуществляется на катковом приводе, имитирующим ее вращение. Очевидно, что индуктивный датчик, будучи помещенным внутрь, согласно прототипу, рельсовой колеи на уровне головки рельса, не будет способен на таком удалении производить полноценную регистрацию зубьев зубчатого колеса, т.е. будет иметь место низкая надежность регистрации. Кроме того, преимущественно нижняя конструктивная компоновка устройства прототипа затрудняет доступ к нему при настройке и в эксплуатации, что свидетельствует об ограниченной его технологичности.It is known that the control of a large gear assembly with a locomotive wheelset is carried out on a roller drive simulating its rotation. Obviously, the inductive sensor, being placed inside, according to the prototype, of the rail track at the level of the rail head, will not be able at this distance to fully register the gear teeth, i.e. there will be low reliability of registration. In addition, the predominantly lower structural layout of the prototype device makes it difficult to access it during setup and operation, which indicates its limited manufacturability.
Таким образом, целью изобретения является повышение надежности и технологичности регистрации и счета зубьев зубчатого колеса в сборе с колесной парой.Thus, the aim of the invention is to increase the reliability and manufacturability of registration and counting of the teeth of the gear assembly with a pair of wheels.
Поставленная цель достигается тем, что устройство регистрации и счета зубьев, например, большого зубчатого колеса локомотивной колесной пары, оборудованной катковым приводом, встроенным в раму, содержащее чувствительный элемент в виде индуктивного датчика, кинематически связанного с рамой, согласно изобретению дополнено протектором, в отверстии которого индуктивный датчик размещен радиально зубчатому колесу и с гарантированным зазором относительно вершин его зубьев, при этом упомянутый протектор, выполненный из немагнитного материала, имеющий ось поворота, ориентированную перпендикулярно к индуктивному датчику и смещенную от него встречно направлению вращения зубчатого колеса, шарнирно подвешен к плечу двухстороннего кронштейна с возможностью поворота его и протектора в плоскости вращения зубчатого колеса с обеспечением контакта вершин зубьев с нижней плоскостью протектора, упомянутый кронштейн своей осью смонтирован на раме, и его другое плечо шарнирно сочленено со штоком пневмоцилиндра, полости которого через пневмораспределитель соединены с пневмосетью.This goal is achieved in that the device for recording and counting teeth, for example, a large gear wheel of a locomotive wheelset, equipped with a roller drive integrated in the frame, containing a sensing element in the form of an inductive sensor kinematically connected to the frame, according to the invention is supplemented with a tread in the opening of which the inductive sensor is placed radially to the gear wheel and with a guaranteed clearance relative to the tops of its teeth, while the said tread made of non-magnetic material a shaft having a pivot axis oriented perpendicular to the inductive sensor and offset from it in the direction of rotation of the gear wheel is pivotally suspended from the shoulder of the double-sided bracket with the possibility of turning it and the tread in the plane of rotation of the gear wheel to ensure contact of the tops of the teeth with the lower plane of the tread, said bracket mounted with its axis on the frame, and its other shoulder is articulated with the rod of the pneumatic cylinder, the cavities of which are connected to the pneumatic network through the pneumatic distributor.
На фигурах 1 и 2 представлены соответственно фронтальный и профильный виды предлагаемого устройства, на фигуре 3 - схема узла управления его привода.In figures 1 and 2, respectively, are frontal and profile views of the proposed device, in figure 3 is a diagram of a control unit of its drive.
Колесная пара 1 локомотива (фиг. 1), например электровоза типа ВЛ-10, содержит жестко связанные с ней большие зубчатые колеса 2, по одному на каждой стороне. Необходимость в устройстве регистрации и счета зубьев как функционального элемента просматривается, например, в автоматизированном стенде магнитопорошкового контроля зубьев больших зубчатых колес локомотивной колесной пары 1 по патенту RU №2601295, МПК G01M 17/08, G01N 27/84 от 14.04.2015 г., в котором оно содержит (фиг. 1, 2) индуктивный датчик 3, осью ориентированный радиально зубчатому колесу 2 и размещенный в сверлении протектора 4. Последний имеет отверстие для валика 5 с осью поворота, ориентированной перпендикулярно оси индуктивного датчика 3 и смещенной от него встречно направлению вращению зубчатого колеса 2. Протектор 4 сочленен посредством валика 5 с левым (по фиг. 2) плечом двухстороннего кронштейна 6, с возможностью его поворота, а вместе с ним и протектора 4, в плоскости вращения зубчатого колеса 2. Двухсторонний кронштейн 6 смонтирован своей осью 7 на раме (портале) 8. Здесь же закреплен пневмоцилиндр 9, шток 10 которого шарнирно соединен с другим плечом двухстороннего кронштейна 6. Протектор 4 выполнен из немагнитного материала, например полипропилена. Полости пневмоцилиндра 9 сообщены с пневмосетью 11 через пневмораспределитель 12, выполненный двухпозиционным с пружинным возвратом в исходное положение и управлением от выносного пульта 13, снабженного фиксатором 14 положений «ПОДВОД» и «ОТВОД»; причем в первом положении штоковая полость пневмоцилиндра 9 сообщена с атмосферой и поршневая полость с пневмосетью 11 через управляемый дроссель 15, а во втором положении наоборот. Выход индуктивного датчика 3 присоединен к блоку счета 16.
Работа устройства регистрации и счета зубьев зубчатого колеса состоит в следующем. Исходное положение: катковый привод обесточен, колесная пара 1 неподвижна, фиксатор 14 пневмораспределителя 12 находится в положении «ОТВОД», в результате чего шток 10 выдвинут в нижнее положение и протектор 4 посредством двухстороннего кронштейна 6 отведен от вершин зубьев зубчатого колеса 2 так, что нижняя грань протектора 4 не имеет механического контакта с ними и индуктивный датчик 3 на таком удалении от последних не актуализирован.The operation of the device for recording and counting gear teeth is as follows. Starting position: the roller drive is de-energized, the
Включают катковым привод, колесная пара 1 и вместе с ней зубчатые колеса 2 начинают медленно вращаться в направлении, показанном стрелкой на фиг. 2. Устанавливая фиксатор 14 в положение «ПОДВОД», осуществляют подачу сжатого воздуха от пневмосети 11 через дроссель 15 и пневмораспределитель 12 в штоковую полость пневмоцилиндра 9. В результате шток 10, преодолевая действие возвратной пружины пневмораспределителя 12, поднимает правое плечо двухстороннего кронштейна 6, который, поворачиваясь, вводит левым плечом в соприкосновение нижнюю грань протектора 4 с вершинами одного двух зубьев вращающегося зубчатого колеса 2. «Мягкое» вхождение в соприкосновение при этом обусловливается упругостью упомянутой возвратной пружины, округлым ребром протектора 4 и движением зубьев от оси валика 5 к оси индуктивного датчика 3 при их скольжении по нижней грани протектора 4, что достигается выбранным направлением вращения колесной пары 1 (показано на фиг. 2) и смещением L оси шарнира 5 относительно центра тяжести протектора 4 встречно вращению колеса 2. Чувствительность индуктивного датчика 3, обусловленная приближением последнего к поверхности вершин зубьев, можно дозировать глубиной его «погружения» в сверление протектора 4 и соответственно косвенно фиксировать ее величиной h гарантированного зазора.The roller drive is turned on, the
Каждый зуб колеса 2, попадая в зону срабатывания датчика 3 (т.е. пересекая его ось), изменяет его комплексное сопротивление. Тем самым индуктивный датчик 3 формирует сигналы регистрации в виде последовательности поступивших на вход блока счета 16 импульсов, который затем производит их счет, например, с помощью содержащихся в нем параллельно включенных счетчиков импульсов на 11 и 88 единиц, выходные сигналы которых используются для формирования команд управления исполнительными органами и информационным табло автоматизированной системы магнитного неразрушающего контроля колесных пар подвижного состава.Each tooth of the
Работу предлагаемого устройства завершают установлением на выносном пульте 13 фиксатора 14 в положение «ОТВОД». При этом сжатый воздух из пневмосети 11 поступает через дроссель 15 и пневмораспределитель 12 в поршневую полость пневмоцилиндра 9, шток 10, выдвигаясь, опускает правое плечо двухстороннего кронштейна 6, который, поворачиваясь, отводит левым плечом протектор 4 в исходное положение. Индуктивный датчик 3 в этом положении, лишенный на удалении связи с металлом зубьев, не возбуждается, импульсы в блок счета 16 не поступают. Устройство регистрации и счета зубьев готово к работе в новом цикле.The operation of the proposed device is completed by installing on the
Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа тем, чтоThe proposed device compares favorably with the prototype in that
- индуктивный датчик 3 в момент срабатывания гарантированно приближен к вершинам зубьев и затем удален от их донной поверхности на расстояние, равное высоте зуба, что обуславливает надежность регистрации;- the
- обеспечен автоматический и «мягкий» подвод - отвод индуктивного датчика 3 без ограничений его «удобного» доступа к зубчатому колесу 2 в сборе с колесной парой, что свидетельствует о повышенной технологичности предложенного технического решения.- provided automatic and "soft" inlet - removal of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016151499A RU2662304C2 (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Gear wheel teeth recording and counting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016151499A RU2662304C2 (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Gear wheel teeth recording and counting device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016151499A3 RU2016151499A3 (en) | 2018-06-26 |
RU2016151499A RU2016151499A (en) | 2018-06-26 |
RU2662304C2 true RU2662304C2 (en) | 2018-07-25 |
Family
ID=62713173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016151499A RU2662304C2 (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Gear wheel teeth recording and counting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2662304C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1273967A1 (en) * | 1985-06-25 | 1986-11-30 | Предприятие П/Я Г-4563 | Device for counting number of teeth in gear-wheel |
SU1620807A1 (en) * | 1989-01-05 | 1991-01-15 | Мгту Им.Н.Э.Баумана | Arrangement for measuring number of teeth of gear wheels |
EP1559625B1 (en) * | 2004-02-02 | 2007-09-05 | C-Sigma s.r.l. | Apparatus and method for detecting wheel-flats, axle bearings eccentricity and rail-track defects in a railway system |
RU2601295C1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергосервис" | Bench for magnetic particle inspection of gear wheels |
-
2016
- 2016-12-26 RU RU2016151499A patent/RU2662304C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1273967A1 (en) * | 1985-06-25 | 1986-11-30 | Предприятие П/Я Г-4563 | Device for counting number of teeth in gear-wheel |
SU1620807A1 (en) * | 1989-01-05 | 1991-01-15 | Мгту Им.Н.Э.Баумана | Arrangement for measuring number of teeth of gear wheels |
EP1559625B1 (en) * | 2004-02-02 | 2007-09-05 | C-Sigma s.r.l. | Apparatus and method for detecting wheel-flats, axle bearings eccentricity and rail-track defects in a railway system |
RU2601295C1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергосервис" | Bench for magnetic particle inspection of gear wheels |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016151499A3 (en) | 2018-06-26 |
RU2016151499A (en) | 2018-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203537492U (en) | Non-shape-transformation train image acquisition apparatus | |
WO2014005574A3 (en) | Method and device for inspecting railway wheels | |
CN102621218A (en) | Device and method for measuring detector measuring range in defect magnetic leakage of oil-gas pipeline | |
CN104063873A (en) | Shaft sleeve part surface defect on-line detection method based on compressed sensing | |
CN104239904A (en) | Non-contact detection method for external outline of railway vehicle | |
CN103207097A (en) | Dynamic detection method of track stiffness | |
CN104407043A (en) | On-line defect detection device for steel cords based on electromagnetic induction and detection method thereof | |
CN105044627B (en) | A kind of rotor magnetic flux test system and its test method | |
RU2662304C2 (en) | Gear wheel teeth recording and counting device | |
CN105571994A (en) | Parameter detection method for lubricating oil metal filing of power transmission system | |
CN105416699A (en) | Device and method for detecting gluing thickness | |
CN202827631U (en) | Rail detection device | |
CN206270365U (en) | A kind of Real time auto measure device of train speed and position measurement velocity sensor | |
CN202471752U (en) | Train speed determining device | |
RU2652338C1 (en) | System for monitoring and control of railway status | |
CN204215472U (en) | A kind of banknote thickness gauge with correcting code-disc | |
Spindler et al. | Low power and low cost sensor for train velocity estimation | |
CN207717040U (en) | A kind of tubulose OD Measuring | |
RU2578620C1 (en) | Automated diagnostic system for monitoring technical state of suspension elements of railway facilities | |
CN205581282U (en) | Automatic detection apparatus for permanent magnet work piece | |
RU158546U1 (en) | MOBILE DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF DRILL PIPES BY MAGNETIC METHOD | |
DE10150563C1 (en) | Process for quality inspection of castings | |
Manios et al. | A new cracks detection device for magnetic steels | |
CN208296743U (en) | The device that electric vortex sensor measuring axis is jumped | |
CN207019693U (en) | Coding odometer detection means based on servo control technique |