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 валы с опорными роликами, контактирующими с колесами колесных пар тележки вагона, отличающийся тем, что каждый из опорных роликов состоит из двух подвижных относительно друг друга частей, первая из которых в осевом направлении подвижно размещена на валу и подпружинена относительно него, а вторая также с возможностью осевого перемещения установлена на первой, причем вторая часть подвижно расположена в стакане, жестко закрепленном на валу, полость которого заполнена рабочей жидкостью и контактирует с дополнительным роликом осевого перемещения, расположенным на подвижной оси, жестко соединенной с поршнем пневмопривода.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано при безразборном техническом диагностировании состояния вагонных тележек как на заводах, выпускающих и реализующих вагоны, так и в вагонных депо.

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 тележки 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 на нем диагностика технического состояния узлов и деталей тележки является необъективной.

Известен также стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов по а.с. №1179132, у которого, в отличие от предыдущего, нижняя поверхность опорной плиты и верхняя поверхность основания выполнены конусными. Такая конструкция обеспечивает определенный спектр создания пространственных колебаний тележки вагона, однако она не может выявить те динамические нагрузки, которые вызваны извилистым движением колесных пар при их движении по прямым участкам пути за счет того, что гребни колес диагностируемой тележки фиксированы от такого движения опорными роликами стенда. Характер извилистого движения в настоящее время хорошо изучен (см., например, Динамика вагона. /Под ред. С.В. Вершинского. - М.: Транспорт, 1972, с.39-44, §3), и поэтому такое явление не учитывать при безразборной технической диагностике подвижного состава было бы неверным.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является расширение спектра имитационных воздействий на узлы и детали диагностируемой тележки, позволяющих анализировать динамику их нагружения при извилистом движении колесной пары.

Поставленная цель достигается тем, что каждый из опорных роликов состоит из двух подвижных друг относительно друга частей, первая из которых в осевом направлении подвижно размещена на валу и подпружинена относительно него, а вторая, также с возможностью осевого перемещения, установлена на первой, причем вторая часть подвижно расположена в стакане, жестко закрепленном на валу полость которого заполнена рабочей жидкостью, и контактирует с дополнительным роликом осевого перемещения, расположенным на подвижной оси, жестко соединенной с поршнем пневмопривода.

На фиг.1 показан общий вид стенда, на фиг.2 его вид по стрелке А и на фиг.3 один из восьми его опорных роликов в разрезе.

Стенд для диагностики тележек железнодорожных вагонов состоит из основания 1, снабженного шкворнем 2 и опорной плитой 3, а также тел качения 4. Опорная плита 3 подпружинена пружинами сжатия 5 относительно фундамента 6 и снабжена опорными роликами 7, контактирующими с колесами 8 железнодорожного вагона 9. На фундаменте 6 и опорной плите 3 закреплены рельсы 10. Опорные ролики 7 выполнены составными и состоят из первой части 11, установленной подвижно на валу 12 при помощи шпонки 13, второй части 14, также подвижно размещенной на первой части 11, и стакана 15, жестко закрепленного на валу 12 и охватывающего вторую часть 14 через уплотнительные элементы 16. Внутренняя полость стакана 15 заполнена рабочей жидкостью 17 и между ним и первой частью 11 установлена распорная втулка 18. На валу 12 между торцом первой части 11 и упором 19 расположены тарельчатые пружины 20. Вал 12, с возможностью вращения, размещен в кронштейне 21. В этом же кронштейне, с возможностью осевого перемещения, расположена ось 22, на которой установлен вращающийся дополнительный ролик 23 и сама ось 22 жестко соединена с поршнем 24 пневмоцилиндра 25.

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 рельсами 10, закрепленными на устройстве их перемещения в вертикальной плоскости (такое положение и устройство на чертежах не показаны, так как все подобные стенды в начальный момент диагностики имеют такое состояние). После этого по стрелке В широко известными в технике методами перемещают рельсы 10 до тех пор, пока колеса 8 не войдут в контакт с опорными роликами 7, как это показано на фиг.1. Затем также широко известными в технике способами подают вращающий момент на валы 12, которые, вращая свои опорные ролики 7, заставляют вращаться колеса 8 вагона 9. Одновременно с этим, пользуясь статистическими данными уширения рельсовой колеи в эксплуатационных условиях, подают давление воздуха в цилиндры 25 по стрелкам С, при этом их поршни 24 перемещаются в этом же направлении, увлекая за собой оси 22. Тогда дополнительные ролики 23, воздействуя на вторые части 14 опорных роликов 7, перемещают их в этом же направлении. Так как полости стаканов 15 заполнены рабочей жидкостью 17, то под действием создаваемого давления рабочей жидкости 17 по стрелке Д начинают перемещаться первые части 11 опорных роликов 7, которые сжимают тарельчатые пружины 20.

Вследствие движений второй части 14 опорных роликов 7 по стрелке С и первой части 11 опорных роликов 7 по стрелке Д происходит увеличение пространства между ними и следовательно гребни колес 8 не ограничены в перемещениях в поперечной плоскости вращения колес 8, что и создает условия для возникновения их извилистого движения. Впоследствии доведя скорость вращения колес 8 до необходимой конструктивной скорости движения вагона 9, характерной для эксплуатационных условий, производят широко известными методами регистрацию амплитуд колебаний вибрационного спектра и тензометрирования тех узлов и деталей, которые подлежат диагностике с записью таких параметров на бумажные или магнитные носители информации. После проведения диагностирования подпоршневые полости пневмоцилиндров 25 соединяют с атмосферой и подают давление воздуха в надпоршневые полости поршней 24, что создает условие по перемещению последних в направлении, противоположном стрелкам С. Такое движение поршней 24 обеспечивает возврат дополнительных роликов 23 в исходное положение. Одновременно под действием тарельчатых пружин 20 первая часть 11 опорных роликов 7 перемещается в направлении, противоположном стрелке Д, и под действием давления рабочей жидкости 17, вторая часть 14 опорных роликов 7 возвращается в положение, как это показано на фиг.3. После этого также можно произвести диагностику тележки без учета извилистого движения колес 8 с записью необходимых параметров подобно тому, как это описано выше. Закончив диагностику одной тележки вагона 9, его перемещают по рельсам 10 в положение, когда другая его тележка своими колесами 8 войдет в контакт с опорными роликами 7. Далее процесс повторяется. В дальнейшем данные диагностирования сверяются с эталонными (полученными в результате диагностирования бездефектного вагона) и выносится решение о возможности дальнейшей эксплуатации вагона или же отправки его в ремонт.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет выявить дефекты в конструкции тележки вагона при извилистом движении ее колесных пар, установить характер износа сопрягаемых деталей и в целом предложить практические рекомендации по надежности вагона в целом.