стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов

Формула изобретения

Стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов, содержащий фундамент, опорную плиту с конусной поверхностью, взаимодействующую с подобной поверхностью основания фундамента посредством тел качения и подпружиненную относительно последнего, установленные на фундаменте и опорной плите рельсы, которые совпадают по уровню в начальный момент диагностики, а также приводные валы с опорными роликами, контактирующими с гребнями колес колесных пар тележки вагона, отличающийся тем, что в пространстве между опорными роликами с возможностью контактирования с поверхностью качения колес колесных пар размещены эксцентричные участки дополнительных валов, снабженные на своей круговой поверхности по крайней мере одним продольным пазом, эквивалентным по форме и размеру среднестатистическому рельсовому стыку, причем эти валы через передаточные механизмы кинематически связаны с приводными валами опорных роликов и их передаточное число выбирают таким, что полный угловой поворот их относительно продольной оси соответствует длине одного звена рельсовой нитки железнодорожного полотна.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано при безразборной диагностике технического состояния вагонных тележек как на вагоностроительных предприятиях, так и в эксплуатационных условиях.

Известен стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов по а.с. СССР № 578579, содержащий опирающуюся через опоры качения и подпружиненную относительно него опорную плиту с опорными роликами для взаимодействия с колесными парами тележек диагностируемого вагона. Существенным недостатком такого стенда является то, что его конструкция не предусматривает возможности создания пространственных колебаний тележки, которым последняя подвергается в условиях эксплуатации и поэтому проводимая диагностика технического состояния узлов и деталей тележки является необъективной.

Известен так же стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов по а.с. СССР № 1179132 от 15.05.1985 г., G 01 M 17/00, состоящий из фундамента, на котором расположено основание с конусной поверхностью взаимосвязанное с опорной плитой через тела качения. Опорная плита так же с конусной поверхностью подпружинена относительно фундамента и снабжена рельсами, по которым перед проведением технической диагностики накатывают железнодорожный вагон, ранее размещенный на основных рельсах, примыкающих к стенду. На опорной плите также размещены опорные ролики с механизмом их привода, которые контактируют в момент диагностирования с гребнями колес колесных пар. Несмотря на свою эффективность использования, такой стенд также обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что на нем невозможно получить спектр динамического нагружения тележки вагона, вызванный, например, извилистым движением колесных пар и переходом их колес через стыки рельсовых звеньев железнодорожного пути и стрелочные переводы.

Поэтому, целью предлагаемого изобретения является создание такой конструкции стенда, которая позволяет расширить имитационный спектр силового нагружения диагностируемой тележки вагона, аналогичного тому, как это проявляется в эксплуатационных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что в пространстве между опорными роликами, с возможностью контактирования с поверхностью качения колес колесных пар, размещены эксцентричные участки дополнительных валов, снабженные на своей круговой поверхности, по крайней мере одним продольным пазом, эквивалентным по форме и размерам среднестатистическому рельсовому стыку, причем эти валы через передаточные механизмы кинематически связаны с приводными валами опорных роликов и их передаточное число выбрано таким, что полный угловой поворот их относительно продольной оси соответствует длине одного звена рельсовой нитки железнодорожного полотна.

На фиг.1 показан общий вид стенда сбоку, на фиг.2 - одно из колес колесной пары в сопряжении ее с деталями стенда в перспективе, на фиг.3 - одно из колес в момент отсутствия воздействия на него имитационного стыка нитки рельса и на фиг 4 - то же колесо в момент взаимодействия его с деталью стенда, имитирующей стык рельсового звена.

Стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов состоит из основания 1, снабженного шкворнем 2 и опорной плиты 3. Между основанием 1 и опорной плитой 3 размещены тела качения 4. Опорная плита 3 подпружинена пружинами сжатия 5 относительно фундамента 6 и снабжена ведущими опорными роликами 7 и ведомыми опорными роликами 8, контактирующими с колесами железнодорожного вагона 9. На фундаменте 6 и опорной плите 3 закреплены рельсы 10. Ведущие опорные ролики 7 и ведомые опорные ролики 8 установлены с возможностью их вращения в кронштейнах 11, жестко закрепленных на опорной плите 3. Ведущие опорные ролики 7 связаны валами 12 с конической передачей 13, которая соединена с червячной передачей 14, размещенной в корпусе 15, жестко закрепленном на опорной плите 3. Червячная передача 14 с помощью вала 16 связана с дополнительным валом 17, снабженным эксцентричным участком 18, на котором выполнен продольный паз 19.

Работает стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов следующим образом. Железнодорожный вагон 9 своими колесами перемещают по рельсам 10, которые установлены на фундаменте 6 и совпадают по уровню с ответными жестко закрепленными на устройстве их перемещения в вертикальной плоскости стенда (такое положение и устройство на чертежах не показано, так как все известные стенды подобного рода, используемые для диагностики локомотивов и вагонов, имеют механические или гидравлические устройства, позволяющие перемещать рельсовые участки пути, в вертикальной плоскости стендов). Как только колеса колесных пар разместятся над опорными роликами 7 и 8, рельсы 10 перемещают по стрелкам В до тех пор, пока гребни колес не войдут в контакт с ними так, как это, например, показано на фиг.3 и 4, а так же на фиг 1. После этого на диагностируемые узлы и детали тележки вагона устанавливают, например, вибродатчики и подключают их к регистрирующей аппаратуре (на чертежах и в описании данных заявочных материалов методика проведения и регистрация виброускорений не освещена, так как это хорошо известно практике диагностирования подвижного состава и, например описано в книге А.Д.Глущенко, В.И.Юшко "Динамика тяговых электродвигателей тепловозов". Ташкент. Изд-во ФАН 1980, г. стр.140-163) и также хорошо известными в технике способами подают вращающий момент на ведущие опорные ролики 7, что способствует вращению колесных пар вагонной тележки, например по стрелке С. Так как ведущие опорные ролики 7 своими валами 12 связаны с конической передачей 13, то вращающий момент передается на червячную передачу 14 и это способствует вращению валов 16, обеспечивающих вращение эксцентричных участков 18 дополнительных валов 17. За счет значительного передаточного числа привода (состоящего из конической передачи 13 и червячной передачи 14) эксцентричные участки 18 валов 17 вращаются так, что их полный угловой поворот эквивалентен общему числу оборотов колес, проходящих путь, равный длине звеньев рельс, ограниченных наличием стыков рельсового пути (длина одного рельса в нашей стране составляет 25 м). Так как участки 18 дополнительных валов 17 выполнены эксцентричными, то они в какой-то момент времени (как это показано, например, на фиг.4) войдут в контакт с колесом колесной пары и приподнимут его на небольшую высоту порядка 3-5 мм по стрелке Д. Это в свою очередь позволит перекатиться колесу колесной пары своей поверхностью качения через паз 19, ширина которого выбрана равной среднестатистическому стыку, встречаемому в условиях эксплуатации. Следовательно, это позволит зафиксировать ударную нагрузку, действующую на колесо колесной пары, регистрирующей аппаратурой стенда. Но дополнительный вал 17 продолжает получать вращение и поэтому в дельнейшем эксцентричный участок вала 18 выходит из контакта с колесом колесной пары, которое перемещается по стрелке Е в исходное положение и продолжает вращаться без соприкосновения с последним. Далее процесс контакта паза 19 с колесом колесной пары неоднократно повторяется.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно расширяет имитационные возможности стенда, конструкция которого, основанная на использовании его характеристик по а.с. СССР № 1179132, и по заявке № 2003109033/28 (009464), (они описаны в аналоге и прототипе), позволяет воспроизводить широкий спектр динамического нагружения тележек как пассажирских, так и грузовых вагонов в условиях, приближенных к эксплутационным. А это в итоге позволит с высокой точностью выявлять различные дефекты и конструкционные недостатки при создании, эксплуатации и ремонте вагонного парка.