устройство бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава

Формула изобретения

Устройство бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава, содержащее узлы бесконтактного контроля поверхности катания колесных пар и регистратор, связанный с этими узлами, отличающееся тем, что оно содержит блок питания для формирования импульсов, разветвляющую коробку и трубу с проводами, узлы бесконтактного контроля выполнены в виде датчика контроля поверхности катания колесной пары и датчика контроля гребня колесной пары, которые закреплены гайками на кронштейне, установленном на буксе, и защищены от атмосферных осадков кожухами, при этом один конец кронштейна, на котором закреплены датчики, имеет разрез на две части, на одной из них, прямолинейной, - установлен датчик контроля поверхности катания колесной пары, а на другой, изогнутой под углом к прямолинейной части, установлен датчик контроля гребня колесной пары, с боковой поверхности кронштейна выполнен прилив в виде прямоугольной трапеции, причем для придания жесткости соединения прямоугольной трапеции к кронштейну выполнена косынка, расположенная как на боковой, так и на торцевой части прямоугольной трапеции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области измерительной техники, конкретно к устройствам для контроля дефектов поверхности катания колесных пар и может быть использовано для контроля технического состояния поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава.

Известно устройство для измерения проката колес железнодорожных транспортных средств, содержащее каретку с чувствительным элементом для взаимодействия с боковой поверхностью колес, выполненную в виде подпружиненных щупов, чувствительный элемент для взаимодействия с поверхностью катания колес и чувствительный элемент для взаимодействия с гребнями колес, преобразователи сигналов, выполненных в виде закрепленных на плечах элементов контроля перемещения (Пат.RU № 205577764, кл. В 61 К 9/12, 1991).

К недостаткам этого устройства относится то, что оно имеет большие погрешности при измерении, что приводит к недостоверным результатам по измерению проката колес, вызванным содержанием в конструкции большого количества промежуточных элементов, то есть большой сетью технологической цепочки.

Известно также устройство для бесконтактного измерения износа колес при движении рельсового подвижного состава, содержащее узел фиксации уклона неровностей, подключенный своими входами к блоку определения скорости, блоку управления и одному из выходов бесконтактного измерения проката, а входом - ко второму входу блока принятия решения. Устройство содержит также путевые датчики регистрации прохода колес, удаленные друг от друга на расстоянии 500 м, блок определения скорости, связанный с путевыми датчиками, блок управления, связанный с блоком определения скорости и путевыми датчиками, узел бесконтактного измерения проката, состоящий из высокочастотного контура, в состав которого входит измерительный прибор, жестко соединенный с рельсом и связанный с автогенератором, который подключен к блоку выделения и центрирования низкочастотной составляющей, огибающей амплитудно-изолированного напряжения, и к блоку измерения среднего значения амплитудно-моделированного напряжения несущей частоты, характеризующей общий прокат (износ). Узел вычисления уклона неровностей содержит блок определения экстремальных значений переменной составляющей напряжения огибающей, выполняющей также функции бинарного квантования производной от напряжения переменной составляющей, который подключен к блоку измерения среднего значения амплитудно-модулированного напряжения несущей частоты, последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения, блок памяти для запоминания амплитуд напряжения и блок деления напряжений.

Узел вычисления содержит также подключенную к блоку определения скорости последовательную цепь, включающую генератор линейно-изменяющегося напряжения, блок памяти, блок деления напряжения, блок умножения напряжений, связанный с блоком памяти, подключенным к блоку управления. Узел вычисления выходом связан с блоком принятия решения, второй вход которого подключен к блоку измерения среднего значения амплитудно-модулированного напряжения несущей частоты.

Блок памяти для запоминания амплитуд напряжений и блок памяти служат для запоминания амплитуд напряжения на входе генераторов линейно-изменяющегося напряжения. Эти напряжения пропорциональны длине полуволны неровностей и скорости перемещения колес.

Блок памяти, подключенный к блоку управления, служит для запоминания напряжения пропорционального размаху низкочастотного напряжения огибающей, зависящего от глубины неровностей.

На выходе блока деления напряжений образуется сигнал, пропорциональный уклону измеряемой неровности. Блок принятия решения вырабатывает диагностический сигнал о соответствии времени общего неравномерного износа колес допускаемым значениям. Сигнал принятия решения вырабатывается после выхода контролируемого колеса из зоны действия измерительного преобразователя ограниченного путевыми датчиками (А.С. СССР № 556073, кл. В 21 К 9/12, 1977).

К недостаткам известного устройства также относятся сложность конструкции, связанная с большим количеством деталей и узлов, предопределяющих большие погрешности при измерении проката колес.

Задачей изобретения является создание устройства бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава позволяющего упростить конструкцию, обеспечить беспрерывный контроль-измерение всех дефектов поверхности катания колесных пар при движении подвижного состава как на малых, так и на больших расстояниях с высокой точностью, снизить трудоемкость процесса контроля за состоянием поверхности катания колесных пар при движении подвижного состава.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности и снижение аварийности при эксплуатации рельсового подвижного состава.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава, содержащем узлы бесконтактного контроля поверхности катания колесных пар и регистратор, связанный с этими узлами, согласно изобретения, оно содержит блок питания для формирования импульсов, разветвляющую коробку и трубу с проводами, узлы бесконтактного контроля выполнены в виде датчика контроля поверхности катания колесной пары и датчика контроля гребня колесной пары, которые закреплены гайками на кронштейне, установленном на буксе и защищены от атмосферных осадков кожухами, при этом один конец кронштейна, на котором закреплены датчики имеет разрез на две части, на одной из них, прямолинейной, - установлен датчик контроля поверхности катания колесной пары, а на другой - изогнутой под углом к прямолинейной части - установлен датчик контроля гребня колесной пары, с боковой поверхности кронштейна выполнен прилив в виде прямоугольной трапеции, причем для придания жесткости соединения прямоугольной трапеции к кронштейну выполнена косынка, расположенная как на боковой, так и на торцевой части прямоугольной трапеции.

Предлагаемое устройство бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава представлено на чертежах.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства;

на фиг.2 - общий вид устройства;

на фиг.3 - расположение бесконтактных датчиков относительно колесной пары;

на фиг.4 - крепление узлов бесконтактного контроля поверхности катания колесных пар с кронштейном на буксе колесной пары;

на фиг.5 - кронштейн;

на фиг.6 - то же на фиг.5 в аксонометрии;

на фиг.7 - схема бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава.

Предлагаемое устройство содержит узлы бесконтактного контроля поверхности катания колесных пар 19 и регистратор 11. Оно содержит блок питания 1 для формирования импульсов, разветвляющую коробку 2 и трубу с проводами 3.

Узлы бесконтактного контроля 19 выполнены в виде датчика контроля поверхности катания колесной пары 4 и датчика контроля гребня колесной пары 5, которые закреплены гайками 7 на кронштейне 6, установленном и закрепленном на буксе винтами 10, защищены от атмосферных осадков кожухами 8 и 9.

Один конец 12 кронштейна 6, на котором закреплены узлы бесконтактного контроля 19, имеет разрез 13 на две части 14 и 15, на одной из них, прямолинейной 14, установлен датчик контроля поверхности катания колесной пары 4, а на другой - изогнутой под углом к прямолинейной части 15, установлен датчик контроля гребня колесной пары 5, с боковой поверхности кронштейна 6 выполнен прилив 16 в виде прямоугольной трапеции, причем для придания жесткости соединения прямоугольной трапеции 16 к кронштейну 6 выполнена косынка 18, расположенная как на боковой, так и на торцевой части прямоугольной трапеции 16.

На другом конце кронштейна 6 выполнен срез 17 под углом к образующей кронштейна 6. Узлы бесконтактного контроля поверхности катания колесных пар 19, образованные из датчиков 4 и 5, установлены в рабочем положении с образованием зазора 20 между торцами 21 датчиков 4 и 5 и поверхностью катания колесных пар 22. Регистратор 11 соединен с компьютерной сетью 23.

Предлагаемое устройство бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава работает следующим образом.

Для сборки предлагаемого устройства вначале производят монтаж узлов и деталей на вагоне и в вагоне. Для этого к буксе колесной пары прикрепляют за счет винтов 10 кронштейн 6. Затем к части 15 кронштейна 6 гайками 7 прикрепляют датчик 5, предварительно установив торец 18 (фиг.7) датчика 5 на заданном расстоянии с образованием зазора 17 относительно поверхности гребня колесной пары, далее на вагоне закрепляют разветвляющую коробку 2 и трубу с проводами 3, имеющую связь с датчиками 4 и 5, а также с блоком питания 1, установленным на вагоне. Кроме того, в вагоне устанавливают регистратор 11, имеющий связь за счет проводов с блоком питания 1 и узлами 19 посредством разветвляющей коробки 2.

Затем перемещают рельсовый подвижной состав и включают блок питания 1, а сигналы, поступающие от узлов бесконтактного контроля 19 о состоянии поверхности катания колесных пар передаются по проводам к коробке 2, а оттуда к регистратору 11, по показаниям которого судят о состоянии поверхности катания колесных пар.

Далее эти данные от регистратора 11 передаются в вебкамеры, связанные с компьютерной сетью, с помощью которой записывается информация о состоянии всех колесных пар проходящего подвижного состава и своевременном предотвращении аварийной ситуации, повышая безопасность эксплуатации рельсового подвижного состава.

Таким образом предлагаемое устройство бесконтактного контроля дефектов поверхности катания колесных пар при движении рельсового подвижного состава позволяет обеспечить повышение безопасности и снижение аварийности при эксплуатации рельсового подвижного состава.