RU40938U1

RU40938U1 - Устройство для очистки колесных пар подвижного состава

Info

Publication number: RU40938U1
Application number: RU2004117125/22U
Authority: RU
Inventors: А.З. Венедиктов; В.Н. Демкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "АГРОЭЛ"
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2004-10-10

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для лазерной обработки материалов и может быть использована на железнодорожном транспорте для очистки от загрязнений колесных пар подвижного состава. Использование полезной модели позволяет повысить эффективность очистки колесных пар. Устройство для очистки колесных пар включает раму 1 с установленными на ней вращающимися центрами 2 и электромеханическими головками 3 и источники лазерного излучения 4, располагаемые напротив оси колесной пары и боковых поверхностей колес и снабженные системами сканирования лазерного луча.

Description

Полезная модель относится к устройствам для лазерной обработки материалов и может быть использована на железнодорожном транспорте для очистки от загрязнений колесных пар подвижного состава.

Как известно, качество освидетельствования и ремонта колесных пар в значительной степени обеспечивает безаварийную эксплуатацию вагонов. Для выявления трещин и других пороков при полном освидетельствовании колесная пара после предварительного осмотра подвергается очистке от грязи и краски до чистой поверхности металла.

Известны различные устройства для очистки колесных пар, например, пескоструйный аппарат. Процесс очистки протекает следующим образом. Колесная пара помещается в упомянутый аппарат и ее поверхность обрабатывается подаваемым под давлением в 5-6 атм кварцевым песком с размерами зерен порядка 2 мм. (1, 2).

Недостатком пескоструйной обработки поверхностей колесной пары является то, что в этом случае наблюдается «заклепывание» дефектов, очистка ведется неравномерно, не все участки поверхности, подлежащие очистке, доступны для воздействия очищающего агента.

Другое устройство для очистки колесных пар представляет собой выварочный бак, в котором осуществляется выварка колесных пар в растворе подогретого каустика. После выварки колесная пара обмывается чистой теплой водой для удаления с ее поверхности щелочи, оставшихся грязи и краски (1, 2).

В качестве прототипа заявляемого технического решения по достигаемому результату выбрано устройство для очистки колесных пар,

представляющее собой однокамерную моечную машину. Колесную пару закатывают в камеру машины на роликовые опоры механизма вращения, где она последовательно омывается горячей водой - для удаления легко смываемой грязи и пыли, горячим раствором каустической соды - для удаления грязи и старой краски и вновь горячей водой - для удаления остатков раствора каустической соды (2).

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность очистки, обусловленная, в частности, тем, что в процессе мойки не происходит удаление ржавчины.

Задача, решаемая полезной моделью - повышение эффективности очистки колесных пар.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для очистки колесных пар подвижного состава, содержащем средства для удаления с поверхности колесной пары загрязнений, упомянутые средства выполнены в виде источников лазерного излучения.

Устройство для очистки колесных пар подвижного состава также снабжено:

- средствами перемещения лазерного излучения относительно очищаемых поверхностей колесной пары, выполненных в виде систем сканирования лазерного луча;

- средствами для установки и вращения колесной пары;

- средствами удаления продуктов абляции из зоны очистки;

- средствами подачи к очищаемым поверхностям колесной пары инертного газа;

- волоконными световодами для транспортировки излучения от источников лазерного излучения к очищаемым поверхностям колесной пары.

В источнике лазерного излучения использован твердотельный лазер с модуляцией добротности.

Полезная модель иллюстрируется чертежом. На фиг.1 схематически изображено устройство для лазерной очистки колесных пар.

Устройство для очистки колесных пар включает раму 1 с установленными на ней вращающимися центрами 2 и электромеханическими головками 3 и источники лазерного излучения 4, причем источники 4 размещены в пространстве таким образом, что при установке на раме 1 колесной пары 5 один источник располагается напротив оси колесной пары, а остальные 8 - напротив боковых поверхностей колес, по 2 каждой стороны колеса.

Следует отметить, что возможны и иные варианты количества используемых в устройстве источников лазерного излучения и их расположения относительно колесной пары. Так, при использовании волоконных световодов количество источников может быть сокращено, в принципе, до трех.

С целью обеспечения возможности обработки всей поверхности колесной пары источники лазерного излучения 4 снабжены системами сканирования лазерного луча.

Предпочтительным является использование в источниках 4 твердотельного лазера с модуляцией добротности.

Устройство также снабжено вытяжкой (на фиг. не показана) для удаления продуктов лазерной абляции из зоны очистки. Кроме того, непосредственно в зоны очистки может подаваться защитная среда -инертный газ.

Процесс очистки колесной пары от загрязнений протекает следующим образом. Колесная пара 5 размещается на раме 1, фиксируется в центрах 2 и приводится во вращение при помощи электромеханических головок 3, прижимаемых к колесам посредством, например, гидроцилиндров с гидроприводами.

Лазеры генерируют очень короткие импульсы (порядка 30-100 нсек) большой мощности, в результате чего происходит быстрый нагрев и испарение тонкого слоя загрязнений на поверхностях колесной пары - т. н. лазерная абляция. В процессе очистки лазерный луч сканирует по поверхности материала. Подача в зону очистки инертного газа предотвращает загрязнение поверхности продуктами испарения, которые удаляются за счет продувки сжатым воздухом.

Использование лазерной очистки позволяет эффективно и с высокой скоростью удалять с поверхности колесной пары любые загрязнения, включая ржавчину. Лазерное излучение можно сфокусировать в пятно малого диаметра и обеспечить, соответственно, высокую пространственную селективность очистки. Какие-либо изменения структуры металла при ее обработке лазерным излучением отсутствуют.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ремонт вагонов. Трансжелдориздат, М., 1953 г., стр. 54.

2.Ф.А.Лапшин, В.И.Громов. Устройство и ремонт вагонов. Трансжелдориздат, М., 1958 г., стр. 99-100 (прототип).

Claims

1. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава, содержащее средства для удаления с поверхности колесной пары загрязнений, отличающееся тем, что упомянутые средства выполнены в виде источников лазерного излучения.

2. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено средствами перемещения лазерного излучения относительно очищаемых поверхностей колесной пары.

3. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено средствами для установки и вращения колесной пары.

4. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено средствами удаления продуктов абляции из зоны очистки.

5. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено средствами подачи к очищаемым поверхностям колесной пары инертного газа.

6. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено волоконными световодами для транспортировки излучения от источников лазерного излучения к очищаемым поверхностям колесной пары.

7. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по п.1, отличающееся тем, что в источнике лазерного излучения применен твердотельный лазер.

8. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по пп.1 и 7, отличающееся тем, что в источнике лазерного излучения применен твердотельный лазер с модуляцией добротности.

9. Устройство для очистки колесных пар подвижного состава по пп.1 и 2, отличающееся тем, что средства перемещения лазерного излучения относительно очищаемых поверхностей колесных пар выполнены в виде систем сканирования лазерного луча.