станок для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства

Формула изобретения

Станок для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства, содержащий систему управления станком, одна из управляющих цепей которой подключена к электродвигателю постоянного тока привода вращения колесной пары для регулирования его скоростного режима, задатчик необходимой скорости вращения колесной пары и два суппорта с приводами, электрически соединенными с системой управления станком, при этом электропривод вращения колесной пары жестко связан с колесной парой, отличающийся тем, что станок снабжен датчиком фактической скорости вращения колесной пары, установленным с возможностью взаимодействия с колесной парой, блоком сравнения, один вход которого соединен с датчиком фактической скорости вращения колесной пары, другой вход соединен с задатчиком необходимой скорости вращения колесной пары, а выход блока сравнения подключен через систему управления станком к ее цепи управления электроприводом вращения колесной пары.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлорежущим станкам, а именно к токарным станкам для обточки колесных пар, преимущественно электровозов и тепловозов без их демонтажа.

Известен станок для обточки колесных пар без их выкатки для восстановления профиля бандажа железнодорожных колес, содержащий два суппорта с приводами, приводные фрикционные ролики, взаимодействующие с колесной парой, систему управления станком с блоком сравнения для обнаружения проскальзывания между приводными фрикционными роликами и колесами колесной пары, датчик измерения окружной скорости вращения колесной пары, средство для измерения окружной скорости приводных фрикционных роликов (патент СССР N 1708148, опубл. 23.01.92).

Недостатком данного станка является преднамеренно вынужденное снижение скорости подачи суппортов для предотвращения пробуксовки приводных фрикционных роликов, что ведет к увеличению времени на обработку и, как следствие, снижению производительности станка.

Известен станок для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства, содержащий систему управления станком, одна из управляющих цепей которой подключена к электродвигателю постоянного тока привода вращения колесной пары для регулирования его скоростного режима, задатчик необходимой скорости вращения колесной пары и два суппорта с приводами, электрически соединенными с системой управления станком, при этом электропривод вращения колесной пары жестко связан с колесной парой, (см. Каталог оборудования локомотивных депо. т.1, Всесоюзное издательско-полиграфическое объединение министерства путей сообщения, М., 1961, стр. 89, 93, 94).

Недостатком данного станка является ручное управление стабилизацией заданной скорости вращения колесной пары при возможных изменениях условий и режимов резания, по причине отсутствия в станке элементов автоматизации этого процесса.

Для достижения автоматической стабилизации заданной скорости вращения обрабатываемых колес при возможных изменениях условий и режимов резания, в станке для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства, содержащем систему управления станком, одна из управляющих цепей которой подключена к электродвигателю постоянного тока привода вращения колесной пары для регулирования его скоростного режима, задатчик необходимой скорости вращения колесной пары и два суппорта с приводами, электрически соединенными с системой управления станком, при этом электропривод жестко связан с колесной парой, станок снабжен датчиком фактической скорости вращения колесной пары, установленным с возможностью взаимодействия с колесной парой, блоком сравнения, один вход которого соединен с датчиком фактической скорости вращения колесной пары, другой вход соединен с задатчиком необходимой скорости вращения колесной пары, а выход блока сравнения подключен через систему управления станком к ее цепи управления электроприводом вращения колесной пары.

Обеспечение в данном станке сравнения фактической скорости вращения колес с заданной необходимой скоростью и формирование соответствующего управляющего сигнала с передачей его на привод вращения колесной пары, позволяет автоматизировать процесс стабилизации заданной скорости вращения обрабатываемых колес при возможных изменениях условий и режимов резания.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый станок отличается тем, что снабжен датчиком фактической скорости вращения колесной пары, установленным с возможностью взаимодействия с колесной парой, блоком сравнения, один вход которого соединен с датчиком фактической скорости вращения колесной пары, другой вход соединен с задатчиком необходимой скорости вращения колесной пары, а выход блока сравнения подключен через систему управления станком к управляющей цепи электропривода вращения колесной пары. Это дает возможность утверждать о соответствии предлагаемого решения критерию патентоспособности изобретения - "новизна". Сравнение предлагаемого станка не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, аналогичные заявляемым, что дает возможность сделать вывод о соответствии условию патентоспособности изобретения - "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен станок для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства, общий вид в совокупности с функциональной электрической схемой.

Станок для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства содержит привод вращения колесной пары 1, например электровоза 2, тяговый электродвигатель 3 постоянного тока которого, соединенный с колесной парой 1 посредством зубчатой передачи 4, служит в качестве привода вращения колесной пары 1. Тяговый электродвигатель 3 постоянного тока электрически соединен с системой 5 управления станком с помощью одной из ее управляющих цепей 6, предназначенной для регулирования скоростного режима вращения колесной пары 1. Станок содержит задатчик 7 необходимой скорости вращения колесной пары 1, предназначенный для установки необходимой скорости вращения колесной пары 1 в зависимости от выбранного режима обточки колесной пары, и два суппорта 8 и 9 с соответствующими приводами 10 и 11 продольной подачи, установленными соответственно с возможностью обточки противоположных колес колесной пары 1. Приводы 10 и 11 продольной подачи суппортов 8 и 9 электрически соединены цепями 12 и 13 с системой 5 управления станком. Для поперечной подачи суппорты 8 и 9 имеют приводные рукоятки 14. Станок снабжен датчиком 15 фактической скорости вращения колесной пары 1 и блоком 16 сравнения, один вход которого соединен с задатчиком 7 необходимой скорости вращения колесной пары 1, другой вход соединен с датчиком 15 фактической скорости вращения колесной пары 1, а выход блока 16 сравнения подключен через систему 5 управления станком к ее цепи 6 управления тяговым электродвигателем 3 привода вращения колесной пары 1. Датчик 15 фактической скорости вращения колесной пары 1 выполнен в виде тахогенератора, приводной ролик 17 которого установлен с возможностью фрикционного взаимодействия с колесом колесной пары 1. На рабочей позиции колесная пара 1, смонтированная на электровозе 2, закреплена своими буксами 18 с помощью домкратов 19, а тяговый электродвигатель 3 установлен с опорой на домкраты 20, при этом домкраты 19 и 20 установлены на фундаменте 21.

Станок работает следующим образом.

В режиме холостого хода, после включения тягового электродвигателя 3 постоянного тока, скорость вращения колесной пары 1 достигает величины, соответствующей величине, установленной на задатчике 7 скорости вращения колесной пары, при этом напряжение сигнала от датчика 15 фактической скорости вращения колесной пары 1 и опорное напряжение от задатчика 7 необходимой скорости вращения колесной пары 1 поступают в блок 16 сравнения, который формирует соответствующий сигнал стабилизации скорости вращения колесной пары 1, поступающий через систему 5 управления станком в цепь 6 управления тяговым электродвигателем 3 привода вращения колесной пары 1. В процессе обточки колесной пары 1, в случае возникновения изменений в условиях или режимах резания, происходит изменение нагрузки на тяговый электродвигатель 3 и соответственно изменение скорости вращения колесной пары 1, но поскольку приводной ролик 1 тахогенератора датчика 15 находится в постоянном фрикционном взаимодействии с колесом колесной пары 1, то напряжение сигнала от датчика 15, в виде тахогенератора, изменяется прямо пропорционально фактической скорости вращения колесной пары 1 и в этом случае переменное напряжение сигнала от датчика 15 фактической скорости вращения колесной пары постоянно сравнивается в блоке 16 сравнения с опорным напряжением от задатчика 7 необходимой скорости вращения колесной пары, в результате чего блок 16 сравнения формирует адекватный сигнал стабилизации скорости вращения колесной пары, который поступает через систему 5 управления станком в цепи 6 управления тяговым электродвигателем 3, напряжение которой изменяет работу тягового электродвигателя 3, соединенного с колесной парой посредством зубчатой передачи 4, и приводит фактическую скорость вращения колесной пары 1 в соответствии со скоростью, установленной на задатчике 7 необходимой скорости вращения колесной пары, тем самым производится автоматическая стабилизация заданной скорости вращения колесной пары, независимо от возможных изменений условий и режимов обточки колесной пары, что, в конечном итоге, позволяет обеспечить оптимальную производительность станка.