RU2782290C1 - Stand for vibration diagnostics of axle boxes of wheel pairs of rolling stock - Google Patents
Stand for vibration diagnostics of axle boxes of wheel pairs of rolling stock Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782290C1 RU2782290C1 RU2022101613A RU2022101613A RU2782290C1 RU 2782290 C1 RU2782290 C1 RU 2782290C1 RU 2022101613 A RU2022101613 A RU 2022101613A RU 2022101613 A RU2022101613 A RU 2022101613A RU 2782290 C1 RU2782290 C1 RU 2782290C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- stand
- wheelset
- stand according
- drive
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000007374 clinical diagnostic method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 17
- 210000003165 Abomasum Anatomy 0.000 claims description 3
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000000789 fastener Substances 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 101700050571 SUOX Proteins 0.000 claims 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 230000001965 increased Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к области ремонта и технического обслуживания рельсовых транспортных средств.The invention relates to railway transport, and in particular to the field of repair and maintenance of rail vehicles.
Уровень техникиState of the art
Известен комплекс вибродиагностики буксовых узлов колесных пар подвижного состава, содержащий раму, заглубленную в колодец под рельсовым путем, несущую опорные стойки для букс и вертикально подвижную верхнюю раму с рельсовыми вставками для накатывания колесной пары, механизм разгона колесной пары, включающий ролики, закрепленные на валах электродвигателей и пневмоцилиндры для подведения роликов к колесной паре, а также вибропреобразователи, соединенные с измерительной системой (см. патент RU 84559, Кл. G01M 17/10, опубл. 10.07.2009). Верхняя рама принимает на себя колесную пару и опускает ее буксовыми узлами на опорные стойки, после чего в действие вступает механизм разгона колесной пары и осуществляется ее диагностирование. Торможение колесной пары выполняют посредством рельсовых вставок подвижной рамы, прижимаемых к колесам.A well-known complex for vibration diagnostics of axleboxes of wheelsets of rolling stock, containing a frame buried in a well under the rail track, carrying support racks for axle boxes and a vertically movable upper frame with rail inserts for rolling the wheelset, a mechanism for accelerating the wheelset, including rollers mounted on the shafts of electric motors and pneumatic cylinders for bringing the rollers to the wheelset, as well as vibration transducers connected to the measuring system (see patent RU 84559, Cl.
К недостаткам известного устройства можно отнести неопределенность положения колесной пары относительно опорных стоек, вследствие возможности перекоса ее оси при накатке на стенд, а также возможность смещения буксовых узлов в процессе диагностики. Все это отрицательно сказывается на работе оборудования и достоверности получаемых диагностических данных, ввиду отсутствия обеспечения одинаковых условий проведения диагностирования. Кроме того, использование рельсовых вставок для торможения колесной пары приводит к выработке их поверхности качения и ухудшению работы стенда.The disadvantages of the known device include the uncertainty of the position of the wheelset relative to the support legs, due to the possibility of misalignment of its axis when knurling on the stand, as well as the possibility of shifting axleboxes in the diagnostic process. All this negatively affects the operation of the equipment and the reliability of the obtained diagnostic data, due to the lack of ensuring the same conditions for diagnosing. In addition, the use of rail inserts for braking the wheelset leads to the development of their rolling surface and deterioration of the stand.
Проблема смещения буксовых узлов в процессе диагностики решается в комплексе вибродиагностики буксовых узлов колесной пары грузового вагона (патент RU 117627 U1, МПК: G01M 17/10, опубликов. 10.02.2010 г), конструкция которого принята в качестве наиболее близкого аналога для заявляемого технического решения.The problem of displacement of axleboxes in the process of diagnostics is solved in the complex for vibration diagnostics of axleboxes of the wheelset of a freight car (patent RU 117627 U1, IPC:
Признаки ближайшего аналога, сходные с существенными признаками заявляемого решения, заключаются в том, что известный комплекс содержит основание в виде пространственной рамы, заглубленной относительно технологической рельсовой колеи цеха, размещенные на нем опоры для букс и механизмы фиксации букс, каждый из которых включает пару поворотных рычагов захватов, связанных с силовыми цилиндрами их перемещения, установленную с возможностью вертикального перемещения позиционирующую платформу с участком рельсовой колеи, соответствующим разрыву в технологической рельсовой колее, средство ротации (вращения) колесной пары, включающее ролики, закрепленные на валах электродвигателей, связанных с приводом их перемещения, вибропреобразователи, связанные с измерительным устройством, и блок управления приводами.Signs of the closest analogue, similar to the essential features of the proposed solution, are that the well-known complex contains a base in the form of a spatial frame, recessed relative to the technological rail track of the workshop, supports for the axle boxes and mechanisms for fixing the axle boxes, each of which includes a pair of rotary levers grips associated with the power cylinders of their movement, a positioning platform installed with the possibility of vertical movement with a section of the rail track corresponding to a break in the technological rail track, a means of rotation (rotation) of the wheel pair, including rollers fixed on the shafts of electric motors associated with the drive of their movement, vibration transducers associated with the measuring device, and a drive control unit.
В закрытом положении захваты удерживают буксы от смещения, обеспечивая фиксированное положение колесной пары в процессе диагностики. Поднимаясь, захваты сдвигают буксы по опорам до тех пор, пока их движение не будет остановлено регулируемым ограничителем, что обеспечивает правильность углового положения колесной пары.In the closed position, the grips keep the axle boxes from moving, ensuring a fixed position of the wheelset during the diagnostic process. Rising, the grippers shift the axleboxes along the supports until their movement is stopped by an adjustable limiter, which ensures the correct angular position of the wheelset.
Для надежного удержания буксы каждый захват должен, при закрытии, попасть в паз между имеющимися на ее корпусе технологическими выступами. Однако в известном комплексе нет механизмов, обеспечивающих центрирование колесной пары относительно продольной оси рельсовой колеи, а потому высока вероятность отклонения положения колесной пары от симметричного. В результате захваты, расположенные симметрично относительно продольной оси рельсовой колеи, могут не закрыться полностью, попав на выступ корпуса буксы, что приведет к нестабильности положения колесной пары в процессе измерений, при этом отсутствие контроля работы приводных механизмов, исключает возможность отслеживания правильности закрытия захватов.To securely hold the box, each grip must, when closed, fall into the groove between the technological protrusions on its body. However, in the well-known complex there are no mechanisms that ensure the centering of the wheelset relative to the longitudinal axis of the rail track, and therefore there is a high probability of deviation of the position of the wheelset from symmetrical. As a result, grips located symmetrically with respect to the longitudinal axis of the rail track may not close completely, hitting the protrusion of the axle box body, which will lead to instability of the wheelset position during measurements, while the lack of control over the operation of the drive mechanisms excludes the possibility of tracking the correct closing of the grips.
Произвольность положения колесной пары не позволяет обеспечить повторяемость условий диагностирования, что отрицательно сказывается на достоверности получаемых результатов, при этом нарушается симметричность нагрузки приводных роликов, что ведет к повышенному износу элементов привода колесной пары и сокращению ресурса работы стенда.The arbitrariness of the position of the wheelset does not allow for repeatability of the diagnostic conditions, which negatively affects the reliability of the results obtained, while the symmetry of the load of the drive rollers is violated, which leads to increased wear of the drive elements of the wheelset and a reduction in the service life of the stand.
Таким образом, для получения достоверных данных и обеспечения надежности работы стенда важна не только стабильность положения колесной пары в процессе измерений, но и изначальная точность ее установки в заданное положение, соответствующее симметричному расположению колес колесной пары относительно продольной оси рельсовой колеи стенда.Thus, in order to obtain reliable data and ensure the reliability of the stand, not only the stability of the position of the wheelset during the measurement process is important, but also the initial accuracy of its installation in a given position corresponding to the symmetrical arrangement of the wheels of the wheelset relative to the longitudinal axis of the track of the stand.
Предлагаемое изобретение направлено на решение вышеупомянутых проблем, и повышение надежности работы стенда и достоверности результатов диагностирования, за счет обеспечения высокой точности и повторяемости расположения буксовых узлов колесной пары относительно функционального оборудования стенда, сокращения износов приводных элементов вращения, обеспечения контроля работы приводных механизмов и создания условий автоматизации процесса диагностирования.The proposed invention is aimed at solving the above problems, and increasing the reliability of the stand and the reliability of the diagnostic results, by ensuring high accuracy and repeatability of the location of the axlebox units of the wheel pair relative to the functional equipment of the stand, reducing wear of the rotation drive elements, ensuring the control of the operation of the drive mechanisms and creating automation conditions diagnostic process.
Раскрытие сущности изобретения Упомянутая проблема решена, и результаты достигнуты в предлагаемом стенде вибродиагностики буксовых узлов колесных пар подвижного состава, содержащем заглубленное относительно технологической рельсовой колеи основание, размещенные на нем опоры для букс, приводные захваты для фиксации букс, установленную с возможностью вертикального перемещения позиционирующую платформу с участком рельсовой колеи, соответствующим разрыву в технологической рельсовой колее, средство вращения колесной пары в виде роликов, связанных с приводом их вращения и перемещения, вибропреобразователи, связанные с измерительным устройством, и блок управления приводами. Согласно заявляемому изобретению, стенд снабжен устройством центрирования колесной пары относительно продольной оси рельсовой колеи при закатывании, выполненным в виде размещенных на позиционирующей платформе направляющих, и группой бесконтактных датчиков, связанных с блоком управления приводами, включающей датчики наличия букс на опорах и датчики крайних положений приводных механизмов стенда: позиционирующей платформы, захватов, роликов средства вращения.Disclosure of the essence of the invention The above problem is solved, and the results are achieved in the proposed stand for vibration diagnostics of axlebox units of wheel sets of rolling stock, containing a base recessed relative to the technological rail track, supports for axleboxes placed on it, drive grippers for fixing the axleboxes, a positioning platform installed with the possibility of vertical movement with a section of the rail track corresponding to a gap in the technological rail track, a wheel pair rotation means in the form of rollers associated with the drive of their rotation and movement, vibration transducers associated with the measuring device, and a drive control unit. According to the claimed invention, the stand is equipped with a device for centering the wheelset relative to the longitudinal axis of the rail track during rolling, made in the form of guides placed on the positioning platform, and a group of non-contact sensors connected to the drive control unit, including sensors for the presence of axle boxes on the supports and sensors for the extreme positions of the drive mechanisms stand: positioning platform, grippers, rollers of the means of rotation.
Размещенные на позиционирующей платформе вдоль каждого рельса, с его внутренней стороны, направляющие, при закатывании колесной пары на платформу, взаимодействуют своей рабочей поверхностью с дисковой поверхностью соответствующего колеса, обеспечивая выравнивание положения центра колесной пары относительно продольной оси рельсовой колеи стенда, т.е. при закатывании колесной пары на платформу происходит ее автоматическое центрирование.Placed on the positioning platform along each rail, from its inner side, the guides, when rolling the wheelset onto the platform, interact with their working surface with the disk surface of the corresponding wheel, ensuring alignment of the position of the center of the wheelset relative to the longitudinal axis of the track of the stand, i.e. when the wheelset is rolled onto the platform, it is automatically centered.
В результате достигается высокая точность расположения буксовых узлов (или коротко - букс) колесной пары относительно захватов и другого функционального оборудования стенда. Во-первых, это позволяет исключить заклинивание захватов об элементы букс при закрытии и повысить равномерность распределения нагрузки на ролики средства вращения, благодаря чему повысить долговечность их службы и надежность работы стенда. Во-вторых, обеспечивается повышение достоверности результатов диагностирования за счет повторяемости условий диагностики, т.к. все колесные пары во всех случаях закатывания на стенд имеют одно и то же положение.As a result, a high accuracy of the location of the axleboxes (or shortly - axleboxes) of the wheel pair relative to the grips and other functional equipment of the stand is achieved. Firstly, this makes it possible to exclude the jamming of the grips on the elements of the axle boxes during closing and to increase the uniform distribution of the load on the rollers of the means of rotation, thereby increasing the durability of their service life and the reliability of the stand. Secondly, it provides an increase in the reliability of the diagnostic results due to the repeatability of the diagnostic conditions, because all wheel pairs in all cases of rolling onto the stand have the same position.
При этом следует отметить простоту технологической реализации устройства центрирования. Так, каждая направляющая может быть выполнена в виде детали, включающей установочную часть с отверстиями для крепежных элементов и ортогональную ей рабочую поверхность, протяженную вдоль соответствующего рельса, выполненную с возможностью взаимодействия с внутренней дисковой поверхностью соответствующего колеса колесной пары.At the same time, the simplicity of the technological implementation of the centering device should be noted. So, each guide can be made in the form of a part, including an installation part with holes for fasteners and a working surface orthogonal to it, extended along the corresponding rail, made with the possibility of interacting with the inner disk surface of the corresponding wheel of the wheelset.
Целесообразно разместить направляющие на входе и выходе участка рельсовой колеи позиционирующей платформы, что позволит обеспечить возможность закатывания колесной пары на платформу с любой стороны.It is advisable to place guides at the inlet and outlet of the track section of the positioning platform, which will make it possible to roll the wheelset onto the platform from any side.
Благодаря оснащению стенда группой бесконтактных датчиков, включающих датчики наличия букс на опорах и датчики крайних положений приводных механизмов, отслеживается работа приводных механизмов стенда и обеспечивается контроль правильности выполнения всех этапов работы стенда, что позволяет предотвратить возможные поломки механизмов, исключить возможные простои стенда по этим причинам и повысить надежность его работы.By equipping the stand with a group of non-contact sensors, including sensors for the presence of axle boxes on the supports and sensors for the extreme positions of the drive mechanisms, the operation of the drive mechanisms of the stand is monitored and the control of the correct execution of all stages of the work of the stand is ensured, which helps prevent possible breakdowns of mechanisms, eliminate possible downtime of the stand for these reasons and improve the reliability of its operation.
Получая от датчиков сигналы о начале и окончании выполнения операции, при достижении соответствующим рабочим органом крайнего положения, устройство управления диагностикой, реализуемое измерительным устройством, связанным с блоком управления приводами, может автоматически осуществлять переход от одной операции к другой.Receiving signals from sensors about the beginning and end of the operation, when the corresponding working body reaches the extreme position, the diagnostics control device, implemented by the measuring device associated with the drive control unit, can automatically switch from one operation to another.
Таким образом, за счет создания посредством датчиков обратной связи с приводными механизмами и благодаря высокой точности взаимного расположения оборудования и контролируемого объекта - колесной пары, обеспечена возможность автоматизации процесса диагностирования. Исключение из процесса человеческого фактора также способствует повышению надежности работы стенда и достоверности получаемых результатов диагностики.Thus, due to the creation of feedback sensors with drive mechanisms and due to the high accuracy of the relative position of the equipment and the controlled object - the wheelset, it is possible to automate the diagnostic process. The exclusion of the human factor from the process also contributes to an increase in the reliability of the stand and the reliability of the diagnostic results obtained.
Высокая точность (определенность, повторяемость) расположения колесной пары на рабочей позиции и стабильность ее положения в процессе измерения за счет надежной фиксации букс захватами, позволяют использовать в стенде вибропреобразователи с автоматическим подводом к колесной паре и контролем их крайних положений.The high accuracy (certainty, repeatability) of the location of the wheelset at the working position and the stability of its position during the measurement process due to the reliable fixation of the axle boxes with grippers make it possible to use vibration transducers with automatic approach to the wheelset and control of their extreme positions in the stand.
С целью полной автоматизации процесса диагностики, стенд может быть оснащен механизмом выталкивания колесной пары с рабочей позиции, включающим толкатель, связанный с приводом его перемещения, и датчики крайних положений толкателя.In order to fully automate the diagnostic process, the stand can be equipped with a mechanism for ejecting the wheelset from the working position, including a pusher connected to the drive for its movement, and pusher extreme position sensors.
В предпочтительных примерах осуществления изобретения:In preferred embodiments of the invention:
- в качестве приводов для перемещения захватов, роликов средства вращения, толкателя и вибропреобразователей использованы поршневые пневмоцилиндры, связанные с системой пневмопитания цеха через ресивер;- piston pneumatic cylinders connected with the workshop pneumatic supply system through the receiver are used as drives for moving the grippers, rollers of the rotation means, pusher and vibration transducers;
- привод вертикального перемещения позиционирующей платформы выполнен в виде баллонного(сильфонного) цилиндра, связанного с системой пневмопитания через ресивер;- drive for vertical movement of the positioning platform is made in the form of a balloon (bellows) cylinder connected to the pneumatic supply system through the receiver;
- в качестве датчиков крайних положений захватов, роликов, толкателя и вибропреобразователей использованы герконовые датчики, отслеживающие положение поршня пневмоцилиндра;- as sensors of the extreme positions of the grippers, rollers, pusher and vibration transducers, reed sensors are used that monitor the position of the pneumatic cylinder piston;
- в качестве датчиков крайних положений позиционирующей платформы и в качестве датчиков наличия букс на опорах использованы вихретоковые датчики;- eddy current sensors are used as sensors for the extreme positions of the positioning platform and as sensors for the presence of axle boxes on the supports;
- захваты выполнены в виде поворотных Г-образных рычагов.- grips are made in the form of rotary L-shaped levers.
Для вращения фрикционных роликов средства вращения колесной пары, преимущественно, используют электродвигатель, связанный с каждым из роликов через дифференциал и механизм передачи вращения под углом, при этом последний соединен со штоком пневмоцилиндра, за счет чего осуществляют перемещение и прижатие ролика к колесной паре.To rotate the friction rollers of the wheelset rotation means, mainly, an electric motor is used, connected to each of the rollers through a differential and a mechanism for transmitting rotation at an angle, while the latter is connected to the pneumatic cylinder rod, due to which the roller is moved and pressed against the wheelset.
Электродвигатель подключен к блоку управления приводами через частотный преобразователь. Частота вращения колесной пары отслеживается бесконтактным датчиком частоты вращения, показания которого визуализируются.The electric motor is connected to the drive control unit through a frequency converter. The speed of the wheelset is monitored by a non-contact speed sensor, the readings of which are visualized.
Такое конструктивное исполнение привода обеспечивает распределение крутящего момента между роликами при передаче вращения, что дополнительно способствует повышению симметричности их нагрузки и позволяет скомпенсировать возможные отклонения в положении роликов и элементов колесной пары, обусловленные, например, технологическими погрешностями формы роликов, наличием наплавов на поверхности букс, что вызывает отклонение оси колесной пары и т.д. Повышение симметричности нагрузки способствует уменьшению износа роликов, повышению надежности и долговечности их работы и работы стенда вибродиагностики в целом.Such a design of the drive ensures the distribution of torque between the rollers during the transmission of rotation, which additionally contributes to an increase in the symmetry of their load and allows you to compensate for possible deviations in the position of the rollers and elements of the wheel pair, due, for example, to technological errors in the shape of the rollers, the presence of surfacing on the surface of the axle boxes, which causes deviation of the wheelset axle, etc. Increasing the symmetry of the load helps to reduce the wear of the rollers, increase the reliability and durability of their operation and the operation of the vibration diagnostic stand as a whole.
Использование одного электродвигателя и одного частотного преобразователя ведет к сокращению количества приводов и способствует повышению надежности работы стенда.The use of one electric motor and one frequency converter leads to a reduction in the number of drives and improves the reliability of the stand.
В отличие от ближайшего аналога, средство вращения колесной пары не только обеспечивает ее раскручивание (разгон), но и используется для остановки колесной пары, осуществляемой методом динамического торможения электродвигателем. Исключение специализированных элементов торможения позволяет упростить конструкцию стенда и способствует повышению надежности его работы.Unlike the closest analogue, the means of rotation of the wheelset not only ensures its unwinding (acceleration), but is also used to stop the wheelset, carried out by the method of dynamic braking by an electric motor. The exclusion of specialized braking elements makes it possible to simplify the design of the stand and contributes to an increase in the reliability of its operation.
Для возможности диагностики буксовых узлов с кассетными подшипниками стенд снабжен комплектом адаптеров и механизмом нагружения подшипника буксы в осевом направлении с гидравлической системой создания нагрузки.For the possibility of diagnosing axlebox units with cassette bearings, the stand is equipped with a set of adapters and a mechanism for loading the axlebox bearing in the axial direction with a hydraulic system for creating the load.
В конструкции стенда могут быть предусмотрены элементы фиксации верхнего положения позиционирующей платформы, что позволит использовать технологическую рельсовую колею цеха для перемещения подвижного состава без риска повреждения стенда.The design of the stand may include elements for fixing the upper position of the positioning platform, which will make it possible to use the technological rail track of the workshop for moving rolling stock without the risk of damage to the stand.
Суть предлагаемого технического решения и возможность его промышленной применимости подтверждаются приведенными ниже примерами осуществления и чертежами, на которых изображены:The essence of the proposed technical solution and the possibility of its industrial applicability are confirmed by the following examples of implementation and drawings, which show:
на фиг. 1 - общий вид стенда;in fig. 1 - general view of the stand;
на фиг. 2 - стенд, вид сверху;in fig. 2 - stand, top view;
на фиг. 3 стенд в поперечном разрезе с установленной на нем колесной парой;in fig. 3 stand in cross section with a set of wheels installed on it;
на фиг. 4 - вид А с фиг. 2, показан механизм фиксации буксового узла;in fig. 4 is view A of FIG. 2, the mechanism for fixing the axlebox assembly is shown;
на фиг. 5 - вид В с фиг. 4, пример выполнения захвата;in fig. 5 is view B of FIG. 4, an example of capturing;
на фиг. 6 - позиционирующая платформа, изометрия;in fig. 6 - positioning platform, isometry;
на фиг. 7 - направляющая для центрирования колесной пары;in fig. 7 - guide for centering the wheelset;
на фиг. 8 - вибропреобразователь с приводом его вертикального перемещения;in fig. 8 - vibration transducer with a drive for its vertical movement;
на фиг. 9 - выталкиватель в двух видах: изометрия и продольный разрез;in fig. 9 - ejector in two forms: isometry and longitudinal section;
на фиг. 10 - пример размещения датчиков крайних положений на пневмоцилиндре;in fig. 10 - an example of the placement of sensors of extreme positions on the pneumatic cylinder;
на фиг. 11 - адаптер.in fig. 11 - adapter.
Осуществление изобретения Стенд вибродиагностики буксовых узлов колесных пар подвижного состава, см. фиг. 1-3, включает основание 1 в виде сборно-сварной пространственной рамы, заглубленной относительно технологической рельсовой колеи 2 цеха, размещенные по краям рамы опоры 3 для букс, механизмы фиксации букс, каждый из которых включает пару оппозитно размещенных относительно соответствующей опоры 3 поворотных Г-образных захватов 4, связанных с пневмоцилиндрами 5 их перемещения (см. фиг. 4, 5), позиционирующую платформу 6, установленную между опорами 3 с возможностью вертикального перемещения, средство вращения колесной пары в виде фрикционных роликов 7, каждый из которых связан с электродвигателем 8 через дифференциал D и механизм М передачи вращения под углом, механизм выталкивания (далее - толкатель) 9, вибропреобразователи 10, соединенные с измерительным устройством 11, и блок управления приводами 12, связанный шиной данных с измерительным устройством 11 и размещенный вместе с ним в общем корпусе 13.Implementation of the invention Vibrodiagnostics stand for axleboxes of wheel pairs of rolling stock, see Fig. 1-3, includes a
На позиционирующей платформе 6 (см. фиг. 6) размещены пара рельсов 14, образующих участок рельсовой колеи, соответствующий разрыву в технологической рельсовой колее 2, и направляющие 15 для центрирования колесной пары при закатывании. Для подъема и опускания платформы 6 служит баллонный (сильфонный) пневмоцилиндр 16 (см. фиг. .3).On the positioning platform 6 (see Fig. 6) there are a pair of
Каждая направляющая 15 (см. фиг. 7) выполнена в виде детали, содержащей установочную часть 17 с отверстиями 18 для крепежных элементов и ортогональную ей рабочую поверхность 19, которая выполняет собственно направляющие функции.Each guide 15 (see Fig. 7) is made in the form of a part containing the mounting
Для изготовления направляющих 15 может быть использован прокатный угловой профиль соответствующих размеров.For the manufacture of
Предпочтительно, направляющие 15 установлены на входе и выходе участка рельсовой колеи для возможности закатывания колесной пары на платформу 6 с любой стороны.Preferably, the
В качестве вибропреобразователей 10 могут быть использованы датчики вибрации с иглой (см. фиг. 8), установленные посредством пневмоцилиндров 20, подводящих датчики к буксовым узлам через технологические отверстия 21 в опорах 3 (см. фиг. 1, 3).As
При этом не исключается возможность использования других вибропреобразователей с механизмами их автоматического подвода к месту измерения.This does not exclude the possibility of using other vibration transducers with mechanisms for their automatic approach to the measurement site.
Для прижатия роликов 7 к колесной паре служат пневмоцилиндры 22, шток которых взаимодействует с механизмом М передачи вращения под углом (см. фиг. 3). Привод толкателя 9 выполнен в виде пневмоцилиндра 23 (см. фиг. 9).To press the
Все пневмоцилиндры 5, 16, 20, 22 и 23 связаны с системой пневмопитания цеха через ресивер (на чертежах не показан), который позволяет сглаживать пульсации воздуха и способствует бесперебойной работе стенда.All
Стенд оснащен группой бесконтактных датчиков, отслеживающих крайние положения приводных механизмов и наличие букс на опорах. Все датчики связаны с блоком 12 управления приводами.The stand is equipped with a group of non-contact sensors that monitor the extreme positions of the drive mechanisms and the presence of axle boxes on the supports. All sensors are connected to the
В качестве датчиков крайних положений захватов 4, роликов 7, толкателя 9 и вибропреобразователей 10 могут быть использованы герконовые датчики 24 (см. фиг. 10), установленные на корпусах поршневых пневмоцилиндров 5, 20, 22 и 23, по два на каждом корпусе. Датчики 24 отслеживают положения штока (поршня) пневмоцилиндра, соответствующие крайним положениям соответствующих элементов, что обеспечивается предварительной настройкой датчиков.Reed sensors 24 (see Fig. 10) mounted on the bodies of piston
Для отслеживания крайних положений позиционирующей платформы 6 служат вихретоковые датчики 25, установленные в опорных стойках основания 1 (см. фиг. З).To track the extreme positions of the
В отверстиях опор 3 установлены датчики 26 наличия буксы на опоре (см. фиг. 1), выполненные также в виде вихретоковых датчиков.In the holes of the
Применение индуктивных бесконтактных датчиков, основанных на магнитных явлениях, является предпочтительным, т.к. они не требуют механического соприкосновения с подвижной частью. Однако приведенные примеры не исключают возможности применения других датчиков, например, оптических, генераторных, магнитогерконовых, фотоэлектронных и др.The use of inductive proximity sensors based on magnetic phenomena is preferred because they do not require mechanical contact with the moving part. However, the examples given do not exclude the possibility of using other sensors, for example, optical, generator, magneto-reed, photoelectronic, etc.
Для возможности диагностики буксовых узлов с кассетными подшипниками стенд снабжен комплектом адаптеров 27 (см. фиг. 11), размещаемых на опорах 3 для букс, и механизмом нагружения подшипника буксы в осевом направлении с гидравлической системой создания нагрузки (на чертежах не показан).To be able to diagnose axlebox units with cassette bearings, the stand is equipped with a set of adapters 27 (see Fig. 11) placed on
В основании 1 могут быть предусмотрены места для размещения ресивера и гидростанции, а также элементы фиксации верхнего положения позиционирующей платформы.The
Блок 12 управления приводами и связанное с ним измерительное устройство 11 представляют собой программно-аппаратные блоки, выполненные на базе электронной вычислительной техники с использованием известных методов. При этом функциональность блоков обеспечивается соответствующим программным обеспечением.The
Измерительное устройство 11, используя связывающую их двустороннюю шину данных, взаимодействует с блоком 12 управления приводами и осуществляет автоматическое управление процессом диагностики, в соответствии с заложенным в нем алгоритмом измерений.The measuring
Для возможности управления стендом и визуализации результатов диагностики измерительное устройство 11 снабжено дисплеем с сенсорной панелью или клавиатурой, принтером - для возможности вывода результатов диагностики на печать, и блоком связи для возможности передачи данных на внешнее устройство.To be able to control the stand and visualize the results of diagnostics, the measuring
Все эти блоки, размещенные в одном корпусе 13, образуют пульт управления стендом.All these blocks, placed in one
Работа стенда осуществляется следующим образом.The stand works as follows.
В исходном состоянии позиционирующая платформа 6 поднята, рельсы 14 расположены на одном уровне с рельсами технологической колеи 2 (см. фиг. 1). Колесная пара 28, подлежащая диагностированию, закатывается на платформу 6.In the initial state, the
При переходе с технологической колеи 2 на участок рельсовой колеи позиционирующей платформы 6 колеса колесной пары 28 попадают в зону действия направляющих 15, которые воздействуют своей рабочей поверхностью 19 на боковую поверхность 29 соответствующего колеса и обеспечивают выравнивание положения центра колесной пары относительно продольной оси 30 рельсовой колеи стенда (в идеале совпадающей с осью технологической колеи).When moving from the
Для облегчения вхождения колеса в зону действия направляющей 15, концевые участки 31 поверхности 19, выполнены отогнутыми под некоторым углом.To facilitate the entry of the wheel into the area of action of the
Установленная на платформе 6 колесная пара 28, имеет строго определенное симметричное положение относительно продольной оси 30, что обеспечивает высокую точность расположения колес и буксовых узлов относительно функционального оборудования стенда.The
После установки колесной пары 28 на позицию диагностирования позиционирующая платформа 6 плавно опускается, сохраняя свое горизонтальное положение, при этом буксы 32 колесной пары 28 размещаются в ложементах опор 3. (см. фиг. 3).After setting the
Полное опускание позиционирующей платформы 6 контролируется датчиками 25, которые передают сигнал в блок 12 управления приводами. Наличие букс 32 на опорах 3 контролируется датчиками 26, сигнал с которых также поступает в блок 12 управления приводами. Совокупность упомянутых сигналов используется для разрешения работы пневмоцилиндров 5 перемещения захватов 4.Full lowering of the
Благодаря высокой точности и симметричности положения колес и буксовых узлов относительно функционального оборудования стенда, каждый захват 4 при поднятии беспрепятственно заходит между отливами-ограничителями, имеющимися на корпусе буксы, что обеспечивает ее надежную фиксацию и стабильность в процессе диагностики.Due to the high accuracy and symmetry of the position of the wheels and axleboxes relative to the functional equipment of the stand, each
Перемещение каждого захвата 4 отслеживается датчиками 24, размещенными на пневмоцилиндрах 5. После получения от них сигналов о завершении и правильности выполнения операции, блок 11 через блок 12 выдает сигнал на приводные цилиндры 22, которые осуществляют подведение к колесам фрикционных роликов 7 и их прижатие к внутренней боковой поверхности колес. После получения подтверждающих сигналов от датчиков 24, размещенных на пневмоцилиндрах 22, включается электродвигатель 8 и происходит раскручивание колесной пары, при этом частота вращения контролируется датчиком частоты вращения 33 (см. фиг. 3).The movement of each
Частота вращения колесной пары автоматически регулируется электронным блоком 11 с помощью частотного преобразователя и доводится до номинального значения. Индикация частоты вращения колесной пары может быть выведена на дисплей пульта управления.The rotational speed of the wheelset is automatically controlled by the
После достижения частотой вращения установленного значения выполняется подведение датчиков вибрации 10 через технологические отверстия 21 опор 3 и выполняются измерения. Благодаря точности и повторяемости расположения колесной пары на стенде, датчик вибрации подводится в одну и ту же точку буксы, где выполняется измерение, т.е. обеспечивается повторяемость условий диагностики, что способствует повышению достоверности ее результатов.After the rotation speed reaches the set value, the
Подведение и отвод вибропреобразователей 10 контролируется датчиками крайних положений 24, расположенными на пневмоцилиндрах 20.The supply and retraction of the
После завершения измерений измерительное устройство 11 подает команду на остановку колесной пары, осуществляемую методом динамического торможения электродвигателем.After completion of the measurements, the measuring
После полной остановки колесной пары производится отведение роликов 7, отведение захватов 4, подъем позиционирующей платформы 6 и опускание датчиков вибрации 10, при этом работа каждого механизма контролируется соответствующими датчиками. Колесная пара 28, поднятая на один уровень с рельсами технологического пути, выталкивается с рабочей позиции толкателем 9.After a complete stop of the wheelset, the
После выталкивания продиагностированной колесной пары процесс повторяется с новой колесной парой.After ejecting the diagnosed wheelset, the process is repeated with a new wheelset.
Использование датчиков для обратной связи между приводными механизмами и блоком управления приводами 12 создает условия для возможности работы стенда в автоматическом режиме, в соответствии с заложенной в устройстве 11 программой.The use of sensors for feedback between the drive mechanisms and the
В автоматическом режиме работы оператор отдает только начальную и завершающую команды: команду «начать измерения» и команду «вытолкнуть колесную пару» по завершении процесса диагностики.In the automatic mode of operation, the operator gives only the initial and final commands: the “start measurements” command and the “push the wheelset” command at the end of the diagnostic process.
Возможность автоматизации процесса диагностики позволяет исключить влияние человеческого фактора, что также способствует повышению надежности работы стенда и достоверности получаемых результатов.The possibility of automating the diagnostic process makes it possible to eliminate the influence of the human factor, which also contributes to improving the reliability of the stand and the reliability of the results obtained.
Предлагаемый стенд обеспечивает автоматизированный процесс диагностирования подшипников буксовых узлов с роликовыми цилиндрическими, сдвоенными и кассетными подшипниками с выдачей результатов в виде «Годен/Брак» с указанием конкретного вида дефекта и автоматическим сохранением результатов в базу данных стенда, формирование отчетов по результатам диагностирования и формирование сводных отчетов за установленный период; передачу результатов диагностирования колесных пар в систему АСУ вагонно-ремонтной компании, при этом предусмотрено программное отслеживание повторяемости результатов измерений, что исключает возможность внесения одной и той же диагностической информации (с одной колесной пары) в базу данных под разными номерами.The proposed stand provides an automated process for diagnosing bearings of axleboxes with cylindrical roller, double and cassette bearings with the issuance of results in the form of "Good / Rejected" indicating a specific type of defect and automatically saving the results to the stand database, generating reports on the results of diagnosing and generating summary reports for a specified period; transferring the results of diagnosing wheel sets to the automated control system of the wagon repair company, while software tracking the repeatability of measurement results is provided, which excludes the possibility of entering the same diagnostic information (from one wheel set) into the database under different numbers.
Claims (13)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2782290C1 true RU2782290C1 (en) | 2022-10-25 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU117627U1 (en) * | 2011-09-08 | 2012-06-27 | Василий Иванович Коровин | COMPLEX OF VIBRODIAGNOSTICS OF BEACH UNITS OF A WHEEL PAIR OF A CARGO WAGON |
CN106289824A (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-04 | 常州大学 | A kind of free state is detrained unsteadiness of wheels acoustic radiation characteristic test method and device |
RU167906U1 (en) * | 2016-06-27 | 2017-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленная экология и безопасность" | INSTALLATION FOR VIBRODIAGNOSTICS OF BEACH UNITS OF WHEELED PAIRS OF RAILWAY CARS |
CN109974848A (en) * | 2019-03-28 | 2019-07-05 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Train vibration analog detecting method |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU117627U1 (en) * | 2011-09-08 | 2012-06-27 | Василий Иванович Коровин | COMPLEX OF VIBRODIAGNOSTICS OF BEACH UNITS OF A WHEEL PAIR OF A CARGO WAGON |
RU167906U1 (en) * | 2016-06-27 | 2017-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленная экология и безопасность" | INSTALLATION FOR VIBRODIAGNOSTICS OF BEACH UNITS OF WHEELED PAIRS OF RAILWAY CARS |
CN106289824A (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-04 | 常州大学 | A kind of free state is detrained unsteadiness of wheels acoustic radiation characteristic test method and device |
CN109974848A (en) * | 2019-03-28 | 2019-07-05 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Train vibration analog detecting method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2402227B1 (en) | A verification and measurement apparatus for railway axles | |
US8516881B2 (en) | Test method for bogies as well as test stand and assembly stand | |
EP1774275B1 (en) | Apparatus for detecting hunting and angle of attack of a rail vehicle wheelset | |
US3896665A (en) | Railway inspection method and vehicle | |
EP2853879B1 (en) | Apparatus for the inspection of railway axles | |
CN103017645A (en) | Automatic detection equipment of carrying saddle | |
WO2024088286A1 (en) | Excitation test bench and excitation test device | |
KR20160028204A (en) | Automatic test equipment and method for wheel set of railway vehicles | |
CN207850316U (en) | A kind of rail wheel tread detection device | |
DE10352166B3 (en) | Tire tread examination for wheels of goods wagons on railway involves measurement platform, drive motor for rotating wheels, triangulation lasers and light barrier and reflector | |
RU2782290C1 (en) | Stand for vibration diagnostics of axle boxes of wheel pairs of rolling stock | |
Liu et al. | Non-uniform roller-race contact performance of bearings along width in the rotor-bearing system under dynamic loads | |
AU714106B2 (en) | Installation for measuring the wheel offset of railway vehicles | |
CN111813097A (en) | Rolling test bed for active guide control of independent rotating wheel | |
KR101499087B1 (en) | Test device for rail fatigue damage | |
CN214391158U (en) | Bearing saddle detection system | |
RU107862U1 (en) | INSTALLATION FOR VIBRODIAGNOSTICS OF BEACH UNITS OF WHEEL PAIRS OF RAILWAY CARS | |
CN114682498A (en) | Bearing saddle detection system | |
CN208621041U (en) | A kind of beam rail vertical survey system | |
RU170924U1 (en) | AUTOMATED INSTALLATION FOR VIBRODIAGNOSTICS OF BEACH UNITS OF WHEELS OF RAILWAYS OF RAILWAY CARS | |
Rangelov et al. | DEVELOPMENT OF DEVICES FOR MAINTENANCE OF RAILWAY VEHICLES | |
JPS62135712A (en) | Wheel measuring instrument for railway rolling stock | |
CN217033050U (en) | Universal experimental test system for railway detection device | |
CN216684426U (en) | Automatic digital display rail inspection vehicle for center of rack combined steel rail | |
CN113635326B (en) | Full geometry detection robot of track |