контрольно-измерительное устройство для проверки состояния рельсовых путей

Формула изобретения

Контрольно-измерительное устройство для проверки состояния рельсовых путей, включающее функциональные элементы, содержащие плоскости, на поверхности которых нанесены измерительные шкалы, отличающееся тем, что устройство состоит из четырех функциональных элементов и выполнено в виде пластины, которая образована первым и вторым элементами, содержащей основную и вспомогательную плоскости, имеющие форму трапеции, параллельные стороны которой являются общими для первого и второго элементов, а боковые стороны образуют с большей и меньшей параллельными сторонами острые и тупые углы соответственно, при этом на основной плоскости, на сторонах большей параллельной и большей боковой, первого элемента, образующих острый угол, нанесена двусторонняя шкала первого элемента, перпендикулярная биссектрисе этого угла, а меньшая боковая сторона второго элемента имеет скос, на пластине шарнирно установлен третий элемент, включающий планку, угловую и линейную шкалы, при этом планка выполнена с измерительным стержнем и отсчетной риской, угловая шкала нанесена на основной плоскости с возможностью взаимодействия с ограничительной риской, а линейная шкала нанесена на вспомогательной плоскости на большей параллельной стороне, линейная шкала содержит дополнительно штрихи четвертого элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для измерения отклонений геометрических параметров износа рельсов при эксплуатации, ремонте и строительстве железнодорожных путей, а именно для контроля и измерения величины стыковых рельсовых зазоров, взаимного положения остряка и рамного рельса, глубины и протяженности поверхностных дефектов, а также для разметки и контроля взаимного положения остряка и рамного рельса.

Известно устройство для контроля зазора в стыках железнодорожных рельсов, см. патент США 4005601 по кл. 73-146, опубл. 1977 г.

Это устройство сложно в эксплуатации.

Известен измеритель зазоров рельсовых стыков, содержащий устройство регистрации стыков с тягой, на конце которой размещена пишущая головка, см. авторское свидетельство СССР 1650842 по кл. Е 01 В 35/00, опубл. 1991 г.

Этот измеритель базируется на мерном колесе и его записывающий аппарат не надежен в работе.

Известно устройство для измерения неровностей железнодорожного пути, см. авторское свидетельство СССР 1684394 по кл. Е 01 В 35/06, опубл. 1991 г.

Это устройство размещается на измерительной тележке, содержит стойки, трос и др. элементы, усложняющие процесс измерения.

Известно устройство для измерения головки рельса, см. патент Российской Федерации 2151836 по кл. Е 01 В 35/00, опубл. 2000 г.

Это устройство имеет узкую функциональную направленность.

Известно контрольно-измерительное устройство для проверки состояния рельсовых путей, включающее функциональные элементы, содержащие плоскости, на поверхности которых нанесены измерительные шкалы, см. авторское свидетельство СССР 1518420 по кл. Е 01 В 35/00, опубл. 1989 г.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения, однако оно обладает рядом недостатков.

Устройство прототипа имеет ограниченные функциональные возможности, экспрессность базовых замеров отсутствует из-за конструктивных особенностей и направленности устройства, оно не удобно и не надежно при эксплуатации.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи расширения функциональных возможностей при высокой экспрессности базовых замеров и улучшение условий эксплуатации.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что контрольно-измерительное устройство, включающее функциональные элементы, содержащие плоскости, на поверхности которых нанесены измерительные шкалы, оно состоит из четырех функциональных элементов и выполнено в виде пластины, которая образована первым и вторым элементами, содержащей основную и вспомогательную плоскости, имеющие форму трапеции, параллельные стороны которой являются общими для первого и второго элементов, а боковые стороны образуют с большей и меньшей параллельными сторонами острые и тупые углы, соответственно, при этом на основной плоскости, на сторонах большей параллельной и большей боковой, первого элемента, образующих острый угол, нанесена двусторонняя шкала первого элемента, перпендикулярная биссектрисе этого угла, а меньшая боковая сторона второго элемента имеет скос; кроме того, на пластине шарнирно установлен третий элемент, включающий планку, угловую и линейную шкалы, при этом планка выполнена с измерительным стержнем и отсчетной риской, угловая шкала нанесена на основной плоскости с возможностью взаимодействия с ограничительной риской, а линейная шкала нанесена на вспомогательной плоскости, на большей параллельной стороне; кроме того, линейная шкала содержит дополнительно штрихи четвертого элемента.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

В предложенном техническом решении достигается:

- расширение функциональных возможностей за счет того, что устройство содержит четыре функциональных элемента - это позволяет контролировать величины стыковых рельсовых зазоров (первый элемент); измерять протяженность поверхности повреждений рельсов и контролировать глубину дефекта (третий элемент); контролировать взаимное положение остряка и рамного рельса (второй элемент); размечать отверстия стыкового соединения рельсов и контролировать их межцентровые расстояния (четвертый элемент);

- проведение базовых замеров при высокой экспрессности за счет выполнения устройства в единой пластине, на плоскостях которой размещены измерительные шкалы для каждого элемента, а геометрическая форма пластины определяет точную направленность ее конструктивных элементов при использовании;

- улучшение условий эксплуатации за счет компактности выполнения пластины, удобства ее транспортировки, возможности осуществления замеров одной из функций или, последовательно, для нескольких.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим можно сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - основная плоскость пластины устройства;

на фиг.2 - вспомогательная плоскость пластины устройства;

на фиг.3 - замер стыковых рельсовых зазоров (функции первого элемента);

на фиг. 4 - замер взаимного положения остряка и рамного рельса (функции второго элемента);

на фиг. 5 - узел А на фиг.1 - замер глубины поверхностного дефекта (функции третьего элемента);

на фиг. 6 - разметка стыкового соединения рельсов (функции четвертого элемента).

Контрольно-измерительное устройство содержит:

первый функциональный элемент (клин для контроля величины и стыковых рельсовых зазоров) 1;

второй функциональный элемент (шаблон для контроля взаимного положения остряка и рамного рельса) 2;

третий функциональный элемент (приспособление для контроля глубины и протяженности поверхности дефектов) 3;

четвертый функциональный элемент (приспособление для разметки и контроля отверстий стыкового соединения рельсов) 4.

Первый и второй элементы 1, 2 образуют пластину 5, которая имеет основную 6 и вспомогательную 7 плоскости. Плоскости 6 и 7 выполнены в виде трапеции 8 с большей 9 и меньшей 10 параллельными сторонами (общими для первого и второго элементов 1, 2) и с большей 11 (первого элемента 1) и меньшей 12 (второго элемента 2) боковыми сторонами.

Третий элемент 3 встроен в пластину 5 и включает планку 13, шарнирно установленную на оси 14, с измерительным стрежнем 15 и отсчетной риской 16.

Четвертый элемент 4 содержит штрихи 17.

Первый, третий и четвертый элементы 1, 3 и 4 имеют:

- двустороннюю шкалу 18 (первого элемента 1) на основной плоскости 6, нанесенную перпендикулярно биссектрисе 19, угла, образованного 9 и 11 сторонами;

- угловую шкалу 20 (третьего элемента 3) на основной плоскости 6;

- линейную шкалу 21 (третьего элемента 3) на вспомогательной плоскости 7;

- шкалу 22 (четвертого элемента 4), нанесенную на линейной шкале 21 и содержащую штрихи 17.

Устройством осуществляют измерения следующим образом.

Для определения величины стыковых рельсовых зазоров в контрольный зазор вводят клин (стороны 9 и 11) первого элемента 1 так, чтобы шкалы 18 на основной плоскости 6 при касании с рельсом на каждой из сторон 9 и 11 совпадали и по шкале 18 определяют значение зазора (см. фиг.3).

Для контроля взаимного положения остряка и рамного рельса (с помощью второго функционального элемента 2) устанавливают пластину 5 меньшей параллельной стороной 10 на остряк и производят проверку в двух контрольных точках: в острие остряков и на расстоянии 200 мм от острия. При наличии зазора между меньшей боковой стороной 12 и головкой рамного рельса принимают незамедлительные меры по его ликвидации (см. фиг.4).

Для измерения протяженности дефекта (с помощью третьего функционального элемента 3) пластину 5 большей параллельной стороной 9 устанавливают на проверяемый участок и по линейной шкале 21 на вспомогательной плоскости 7 снимают показания.

Для контроля глубины дефекта (с помощью третьего функционального элемента 3) пластину 5 большей параллельной стороной 9 устанавливают на контролируемый участок. Планка 13, закрепленная на оси 14, при контакте стержня 15 с поверхностью замера повернется, и отсчетная риска 16 на угловой шкале 20 определит глубину дефекта (см. фиг.5).

Для разметки отверстий стыкового соединения рельсов (с помощью функционального элемента 4) пластину 5 устанавливают на размечаемый рельс стороной 9 и по штрихам 17 (в зависимости от типа рельса, например, Р-50 или Р-65) откладывают расстояние соответствующих координат отверстий:

-"96", "220", "130" (расстояние от торца рельса до I болтового отверстия, от I болтового отверстия до II болтового отверстия, от II болтового отверстия до III болтового отверстия, соответственно для рельсов типа Р-65);

- "66", "150", "140" (расстояние от торца рельса до I болтового отверстия, от I болтового отверстия до II болтового отверстия, от II болтового отверстия до III болтового отверстия, соответственно для рельсов типа Р-50).

Штрихи 17 шкалы 22 четвертого элемента 4 являются базовыми и совпадают с соответствующими значениями на линейной шкале 21 третьего элемента 3 (см. фиг.6).

Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом, что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает его соответствие критерию "промышленная применимость".

Использование заявленного контрольно-измерительного устройства позволяет:

- расширить функциональные возможности устройства, так как оно содержит четыре функциональных элемента в одной компактной пластине, а геометрическая форма пластины определяет точную направленность ее конструктивных элементов;

- проводить базовые замеры при высокой экспрессности смены одного измерения другим;

- улучшить условия эксплуатации, так как пластина удобна при транспортировке, проста по конструкции и может быть использована для замеров одной из функций или нескольких последовательно.