SK109097A3 - Apparatus for measuring misalignment of railway vehicle wheels - Google Patents

Description

Inštalácia na meranie odchýliek kolies železničných vozňov

Oblasť techniky

Tento vynález sa týka inštalácie na meranie odchýliek kolies železničných vozňov, ktorá bola navrhnutá pre získanie troch obvodových profilov v zóne kontaktu jazdných plôch kolies železničného vozňa pri prechode cez uvedenú inštaláciu pomalou rýchlosťou.

Inštalácia podlá tohto vynálezu môže byť zostrojená na akomkolvek type kolajníc cez ktorú prechádzajú vozne posunovacou rýchlosťou a môže byť umiestnená vo vozovniach alebo vonku. Merania urobené na vozňoch, ktoré prechádzajú cez kolajnice sú spracované a zaslané centru údržby vozňov, takže sa tu vykonajú operácie pre opravu každého nedostatku zisteného v stave kolies.

Ako je známe, u železničných kolies sa zvyšujú odchýlky, od určitých hodnôt smerom nahor, po výskyt vibrácií a hluku, ktorých hodnoty postupne stúpajú s jazdnou rýchlosťou.

Výskyt plochých vád na jazdných plochách tiež značne znižuje pohodlie.

Moderné vlaky teda musia čoraz viac prechádzať prísnou skúškou, či spĺňajú viacero nevyhnutných súčasných požiadaviek týkajúcich sa bezpečnosti a pohodlia. Základom týchto podmienok je monitorovať podmienky jazdných plôch pre zistenie každého nedostatku.

V prípade, že sa plánuje preventívna údržba kolies železničného vozňa, je potrebné vykonávať pravidelné monitorovanie odchýliek a korigovať ich, a teda investícia do inštalácie na meranie odchýliek kolies železničných vozňov pri pohybe posunovacou rýchlosťou sa okamžite odrazí vo zvýšení úrovne pohodlia a výrazne urýchli údržbu so sprievodným javom ekonomickej úspory.

Doterajší stav techniky

Sú známe dokumenty popisujúce u železničných vozňov problém merania podmienok kolies. Tak patentová prihláška ES P9501305 popisuje inštaláciu a postup merania parametrov pohybu kolies železničných vozňov, kde sa na získanie obrazu zodpovedajúceho profilu alebo priemeru kolesa používa laserový generátor alebo kamera, tieto obrazy sú vysielané do analytického zariadenia a výsledky analýzy sú prenesené do počítača na spracovanie a zobrazenie na monitore; patent EP-A-0 467 984 popisuje inštaláciu na zisťovanie profilu kolies vozňov využívajúc osvetľovaciu jednotku, sondážnu jednotku, meraciu jednotku a dátový procesor; patent JP-A-06-123608 popisuje zariadenie na meranie kolies vytvorením obrazov zodpovedajúcich profilu povrchu jazdnej plochy a vnútorného profilu kolies a na základe týchto obrazov vypočítanie profilu povrchu jazdnej plochy a priemeru kolies.

Podstata vynálezu

Na základe doterajšieho stavu techniky tento vynález vytvoril inštaláciu, ktorá je schopná generovať obnovenie troch obvodových profilov jazdnej plochy kolesa. Zostrojenie týchto grafov dáva informáciu o profile odchýlky kolesa (vzhľad polygonálnych profilov, tvar ďateliny atď.), a preto je možné študovať rôzne spôsoby problému a usmerňovať ich v pravú chvíľu. Podobne, vynález umožňuje zisťovanie plochých vád na kolesách, bez ohľadu na ich polohu na jazdnej ploche, pomocou troch grafov, ktorými sa inštalácia uskutočňuje.

Inštalácia podľa daného vynálezu bude mat výhodnú dĺžku, ktorá sa rovná minimálne dĺžke obvodu kolesa, ktorého profil chceme získať, dĺžku je možné rozdeliť do nevyhnutných meracích častí v súlade s určenými kritériami.

V inštaláciii daného vynálezu je referencia pre meranie odchýlky maximálnym obvodom pätky kolmo na os kolesa. Pretože to nie je aktívna zóna, na uvedenej pätke sa žiadna odchýlka nevyskytuje.

Podlá tohto vynálezu inštalácia v podstate zahŕňa v každej z jej častí a pre každú kolajnicu trate, vnútorný vodiaci chránič a vonkajšiu vodiacu rampu, ktoré vytvárajú uhol 45°C a ktoré pôsobia na pohyblivú zrezanú hranu na vnútornom čele kolesa, vodiaca kolajnica a rampa spolupôsobia na centrovanie kolies a zabraňujú ich bočnému posunu počas merania; oceíový profil, vytvárajúci pohyblivú podperu pre kolesá a ktorý po centrovaní kolies redukuje svoju hrúbku, čo spôsobuje, že pohyb je na tej časti pohybujúceho sa profilu kolesa, ktorý je oproti svojej pätky a teda bude vytvorený priestor na meranie; pneumatický podsystém, ktorý pri prechode vlaku, pôsobí na meraciu inštaláciu zdvihnutím svojich zložiek a ich stiahnutím po ukončení operácie merania; referenčné meradlo tvaru L, ktoré je umiestnené v kontakte s pätkou prechádzajúceho kolesa a ktoré je pevne spojené so základňou, ktorá môže byt zdvihnutá pneumatickými valcami; mechanické špáromery, ktoré snímajú posun medzi pätkou kolesa, braný ako referenčná zóna, a troma bodmi svojho pohybujúceho sa profilu, ktorý je meraný, čím sa zvyšuje generovanie elektrických signálov, ktoré sa používajú na určenie obvodového profilu kolesa; elektronický systém na spracovanie uvedených signálov; a počítačový systém, ktorý na monitori prezentuje grafy ukazujúc chybu profilu, odchýlky a tvaru kolesa.

Inštalácia tohto vynálezu prednostne zahrňuje dva pneumatické valce na zdvihnutie referenčného meradla.

Naviac, uvedené mechanické špáromery sa skladajú z úzkych meradiel, ktoré sú spolu spojené v základni referenčného meradla pomocou jednotlivých kĺbových mechanizmov a ktoré priamo pôsobia na potenciometre generujúce uvedené elektrické signály. Výhodou inštalácie je zaradenie troch takýchto meradiel.

Podía daného vynálezu kódovače, pre generujúce elektrické vývojové signály, z ktorých je posun uvedených meradiel vzhladom k obvodovému profilu kolesa nepriamo získaný, sú namontované na uvedenom kĺbovom mechanizme.

Podlá daného vynálezu je pre uvedené kĺbové mechanizmy výhodné, aby boli stlačené pružinami, ktoré spôsobujú, že uvedené meradlá zostávajú stále v kontakte s pohybujúcim sa profilom kolesa.

Prehlad obrázkov na výkresoch

Vynález bude teraz popísaný podrobnejšie s odkazom na priložené výkresy, ktoré zobrazujú inštaláciu zostrojenú podlá daného vynálezu, na ktorých :

Obr. 1 - zobrazuje rezový pohlad na čast inštalácie podlá vynálezu;

Obr. 2 - zobrazuje rezový pohlad na bočnú zdvíhaciu čast inštalácie podlá vynálezu; a

Obr. 3 - zobrazuje celkový pohlad na inštaláciu podlá vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ako možno vidiet na obr. 1 výkresov, inštalácia daného vynálezu obsahuje vnútorný vodiaci chránič kolajnice 1, ktorý vzájomne pôsobí s vonkajšíou vodiacouu rampou 2. Táto rampa vytvára uhol 45°C a pôsobí ako pohyblivá zrezaná hrana na vonkajšom čele kolesa. Rampa 2. vzájomne pôsobí s chráničom kolajnice 1 tak, aby zabraňovala akémukolvek posunu kolies počas merania a kolesá ostávali úplne centrované.

Pohyblivá podpera 3 sa skladá z ocelovej časti, ktorá pokračuje k vrchu kolajnice. Po centrovaní kolesa za použitia chrániča kolajnice 1 a rampy 2, pohyblivá podpera 3 znižuje svoju hrúbku tak, že výsledkom je pohyb na opačnej časti pätky kolesa a ostáva teda priestor na meranie.

Mechanické špáromery 4, ktoré priamo pôsobia na potenciometre 5 (obr. 2 a 3) sa používajú na snímanie posunov, ktoré sa vyskytujú medzi pätkou kolesa (referenčná zóna) a troma bodmi pohybujúceho sa profilu, na ktorom sa má urobiť operácia merania. Ako alternatíva sa môžu použiť kódovače 6 (obr. 2 a 3), umiestnené na kĺbových mechanizmoch 9 (obr. 2), ktoré dodajú vývojový signál, z ktorého sú posuny nepriamo získané. Teda, keď koleso prechádza cez meraciu inštaláciu, získa sa elektrický signál, ktorý vyjadruje rozdiel výšky medzi pätkou kolesa a bodom svojho pohybujúceho sa profilu v ktorom je potrebné získať obvodový profil kolesa.

Ako už bolo konštatované, výhodná dĺžka meracej inštalácie sa rovná minimálne dĺžke obvodu kolesa, ktorého profil chceme získať a túto dĺžku je možné rozdeliť do potrebných meracích častí v súlade s určenými kritériami. Každá meracia časť je vybavená snímacím systémom, ktorý sa skladá z pneumatického podsystému 7, referenčného meradla 8 a troch meradiel 4., ktoré vytvárajú už spomínané mechanické špáromery.

Pneumatický podsystém 7 je vybavený senzorom, ktorý je aktivovaný pri prechode kolesa meracou inštaláciou, zdvíha snímací systém posunu tak, aby sa koleso mohlo nachádzať v kontakte s meradlom 4. Tento podsystém Ί_ aktivuje pri prechode vlaku meraciu inštaláciu, zdvíhajúc zložky inštalácie a sťahujúc ich po ukončení operácie merania. Inštalácia môže byť tiež neaktívna tak, že umožňuje prechod vlakov bez toho, aby bolo vykonané meranie.

Referenčné meradlo 8 má tvar L a pri prechode kolies sa nachádza v kontakte s pätkou kolesa, ako aj nosná plocha prostredníctvom svojho tvaru L na vnútornej strane kolesa. Toto meradlo 8. slúži ako referenčné na meranie odchýlky a je pevne spojené v základni 14., ktorá môže byt zdvihnutá pneumatickými valcami, výhodne dvoma valcami. Toto zariadenie sa môže pohybovať vertikálne tak, že vstupuje do kontaktu s pohybujúcim sa profilom kolesa a môže sa pohybovať priečne tak, že sa prispôsobí vnútornému čelu kolesa a zaistí, že sa vždy získajú obvodové profily roviny kolmej na rovinu kolesa.

Meradlá 4. sú velmi úzke a každé je spojené so základňou 14 referenčného meradla 8 pomocou jedného z uvedených kĺbových mechanizmov 9. Týmto spôsobom je umožnený len vertikálny posun, vždy udržiavajúc tri meradlá 4. paralelne k referenčnému meradlu 8. Tieto kĺbové mechanizmy 9 zodpovedajú za zabránenie každej chybe vo vývoji, ktorá by mohla skresliť posun meraný medzi referenčným meradlom 8 a ostatnými troma meradlami 4. Týmto spôsobom, bez ohíadu na polohu v ktorej dochádza ku kontaktu medzi kolesom a meradlami 4. (na koncoch alebo v strede zón), inštalácia daného vynálezu dodáva správne hodnoty rozdielu výšky medzi pätkou a bodom pohybujúceho sa profilu kolesa v ktorom sa má získať obvodový profil kolesa.

Kĺbový mechanizmus 9. je pružinami 10., ktoré držia meradlá 4, nútený byť neustále v kontakte s pohybujúcim sa profilom kolesa. Vertikálny posun každého z týchto meradiel 4. vzhíadom na referenčné meradlo 8 môže byt prenesený priamo na príslušný potenciometer 5, ktorého signál, správne spracovaný, bude použitý na získanie obvodového profilu zodpovedajúceho kolesa, vzhľadom na obvod z maximálneho priemeru jeho pätky.

Tento vertikálny posun môže byť tiež meraný nepriamo inštaláciou tohto vynálezu použitím kódovačov 6, ktoré sú namontované na kĺbových mechanizmoch 9., uvedené kódovače sa týkajú vývoja kĺbových mechnizmov vzhíadom na posun, ktorý má byť meraný.

Zóna meradiel 4., ktoré iniciujú kontakt špeciálne určená na zabránenie nepredvídaným vyhnutie sa vplyvom, ktoré by mohli spôsobiť, že inštalácia zastaví meranie. Naviac, tri meradlá 4. sú umiestnené vertikálne, posuvne vzhíadom jedno voči druhému, a spôsobujú zníženie trenia, ktoré absorbuje vibrácie a zotrvačné sily.

s kolesom je záberom a na možné získať na kolesách

Elektronický systém 11 zodpovedá za elektronické spracovanie signálov získaných z potenciometrov 5 alebo z kódovačov 6, zatiaľčo počítačový systém 12 umožňuje získanie grafov zodpovedajúcich profilu, odchýlke a chybe tvaru kolesa a ich zobrazenie na monitori 13.

Použitím inštalácie tohto vynálezu je presné informácie o odchýlkových defektoch železničných vozňov a merania potrebné pre korekcie, ktoré majú byt prijaté.

Vyššieuvedený popis vynálezu k tomu prináša základné aspekty, ale odborníci z oblasti techniky chápu, že v popísanej a zobrazenej inštalácii môžu vykonať určité zmeny bez toho, aby sa vzdialili od rozsahu tohto vynálezu. Je teda zrejmé, že rozsah daného vynálezu je obmedzený len a výhradne obsahom priložených patentových nárokov.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Inštalácia na meranie odchýliek kolesa železničných vozňov, ktorá má výhodnú dĺžku, ktorá je rovná minimálne dĺžke obvodu kolesa, ktorého profil je potrebné získať, túto dĺžku je možné rozdeliť do potrebných meracích častí v súlade s určenými kritériami a inštalácia je zostrojená takým spôsobom, že tri obvodové profily zóny kontaktu pohybujúcich sa jazdných plôch kolies s pohyblivou podperou (3) sú získané ako pohyb železničných vozňov pomalou rýchlosťou cez uvedenú inštaláciu, vyznačuj úca sa t ý m, že zahrňuje v každej svojej časti a pre každú koíajnicu svojej trate vnútorný vodiaci chránič koíajnice (1) a vonkajšiu vodiacu rampu (2), ktorá vytvára uhol 45θΟ a ktorá pôsobí na pohyblivú zrezanú hranu na vnútornom čele kolesa, chránič koíajnice (1) a rampa (2) spolu pôsobia na centrovanie kolies a zabraňujú akémukoívek ich bočnému posunu počas merania; oceíový profil, ktorý vytvára pohybujúcu sa podperu (3) a ktorý po centrovaní kolesa vzhladom na chránič kolesa (1) a rampu (2) redukuje svoju hrúbku spôsobujúc, že pohyb bude na tej časti pohybujúceho sa profilu kolesa, ktorý je oproti svojej pätke a teda bude vytvorený priestor na meranie, ktoré má byt vykonané; pneumatický podsystém (7), ktorý pri prechode vlaku, aktivuje meraciu inštaláciu zdvihnutím svojich zložiek a ich stiahnutím po ukončení operácie merania; referenčné meradlo tvaru L (8), ktoré je umiestnené v kontakte s pätkou prechádzajúceho kolesa a ktoré je pevne pripojené k základni (14), ktorý môže byt zdvihnutý pneumatickými valcami; mechanické špáromery (4), ktoré snímajú posun medzi pätkou kolesa, brané ako referenčná zóna, a troma bodmi svojho pohybujúceho sa profilu, ktorý má byt meraný, čím sa zvyšuje generovanie elektrických signálov, ktoré sa používajú na určenie obvodového profilu kolesa; elektronický systém (11) na spracovanie uvedených signálov; a počítačový systém (12), ktorý na monitori (13) prezentuje grafy ukazujúc chybu profilu, odchýlky a tvaru kolesa.
2. 2. Inštalácia podlá nároku l,vyznačujúca sa tým, že zahrňuje dva pneumatické valce na zdvihnutie základne (14) referenčného meradla (8).
3. 3. Inštalácia podlá nároku la 2, vyznačujúca sa tým, že uvedené mechanické špáromery (4) sa skladajú z úzkych meradiel, ktoré sú spojené dohromady v základni (14) referenčného meradla (8) pomocou jednotlivých kĺbových mechanizmov (9) a ktoré priamo pôsobia na potenciometre generujúce uvedené elektrické signály.
4. 4. Inštalácia podlá nároku 3,vyznačujúca sa tým, že zahrňuje tri meradlá (4).
5. 5. Inštalácia podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že kódovače (6) pre generujúce elektrické vývojové signály, z ktorých je posun uvedených meradiel (4) vzhladom k obvodovému profilu kolesa nepriamo získaný, sú namontované na uvedenom kĺbovom mechanizme (9).
6. 6. Inštalácia podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že kĺbové mechanizmy (9) sú stlačené pružinami (10), ktoré spôsobujú, že meradlá (4) zostávajú stále v kontakte s pohybujúcim sa profilom kolesa.