Установка для измерения отклонения колес железнодорожных транспортных средств

(51)7 61 9/12 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Хосе Луис ЛОПЕЗ ГОМЕЗХосе Хулио ЛОРЕНТЕ КАСАДО(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ КОЛЕС ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ(57) Установка для измерения отклонения колес железнодорожных транспортных средств. Она позво ляет получить три окружных профиля зоны контакта поверхности качения колес, когда железнодорожное транспортное средство перемещается по установке с невысокой скоростью. Как только данные обработаны компьютерным оборудованием, в реальное время обнаруживаются отклонение и ошибка формы. Установка составлена из оборудования, находящегося у основания рельсового пути и образуемого ходовой опорой с ее защитным рельсом, датчиками положения колеса, системой для восприятия радиальных смещений и электронной системой управления. Эта система передает данные на компьютерное оборудование, где осуществляется обработка и набирается статистика и в котором отображаются и хранятся результаты. 8051 Настоящее изобретение относится к установке для измерения отклонения колес железнодорожных транспортных средств, которая сконструирована для получения трех профилей окружности зоны контакта поверхности качения колес железнодорожных транспортных средств, когда они с низкой скоростью перемещаются по этой установке. Установка, согласно этому изобретению, может быть сооружена на любом типе рельсового пути, по которому транспортные средства перемещаются со скоростью прохождения стрелочного перевода, и может быть расположена внутри депо или снаружи от него. Измерения, выполненные на транспортных средствах, которые перемещаются по этим путям,обрабатываются и направляются в центр текущего ремонта подвижного состава, так что там могут быть выполнены операции по исправлению какихлибо дефектов, обнаруженных в колесах. Как известно, при отклонении железнодорожных колес сверх заданных величин появляются вибрация и шум, уровень которых повышается по мере увеличения скорости движения. Наличие плоских мест на дорожке качения также приводит к ощутимому снижению комфорта. Поэтому современные поезда подвергаются все более и более строгим осмотрам для проверки их соответствия жестким современным требованиям,касающимся безопасности и комфорта. В этих условиях важно осуществлять контроль состояния дорожки качения с тем, чтобы можно было обнаружить любой тип дефекта. В том случае, когда производится профилактический уход за колесами железнодорожных транспортных средств, необходимо осуществлять систематический контроль их отклонения и устранять неисправности, поэтому вложения средств в создание установки для измерения отклонения колес железнодорожных транспортных средств при их движении со скоростью прохождения стрелочного перевода немедленно отражается в виде повышенного уровня комфортности и заметного ускорения работ по проведению технического обслуживания с сопутствующей этому экономией затрат. Известны документы, в которых рассматривается проблема измерения состояния колес железнодорожных транспортных средств. Так, в заявке на патент ЕР Р 9501305 описаны установка и способ для измерения параметров колес при движении железнодорожных транспортных средств с использованием лазерных генераторов и фотоаппаратов для получения изображений, соответствующих профилю или диаметру колеса, причем эти изображения направляются к аналитическому оборудованию, а результаты анализа передаются на компьютер для обработки и воспроизведения на мониторе в европейском патенте ЕР-А-0467984 описана установка для выявления профиля вагонных колес посредством использования блока с подсветкой, блока с контактным датчиком и процессором дня обработки данных в патенте Японии Р-А-06-123608 описано устройство для измерения колес посредством полу 2 чения изображений, соответствующих форме поверхности качения и внутренней поверхности колес,и для выявления посредством расчетов, выполняемых на основе этих изображений, формы поверхности качения и диаметра колес. В основу изобретения положена задача разработать установку, которая позволяет выполнить копирование трех идущих по окружности профилей поверхности качения колеса. Вычерчивая эти информационные графики в виде формы отклонений колеса (внешний вид которых имеет форму многоугольника, форму листа клевера), можно изучить разные причины возникновения проблем и своевременно устранить их. Подобным же образом изобретение позволяет обнаружить на колесах плоские места безотносительно их положения на поверхности качения посредством трех графиков, получение которых обеспечивает установка. Установка имеет полезную длину, которая, по меньшей мере, равна развертке окружности колеса,профиль которого желательно получить, причем эту длину можно разделить на необходимые участки измерения в соответствии с конструктивным критерием. В установке базой для измерения отклонения является максимальная окружность фланца, перпендикулярного оси колеса. Поскольку эта зона не является активной, в упомянутом фланце отклонение отсутствует. Установка в каждой из своих частей и для каждого рельса рельсового пути в основном содержит внутренний направляющий и ограждающий рельс и наружный направляющий уклон, который образует угол 45 и который воздействует на ходовой скос на внутренней поверхности колеса, при этом защитный рельс и уклон взаимодействуют с тем, чтобы сцентрировать колесо и предотвратить какое-либо его боковое смещение в течение измерения стальной профиль, который образует опору при движении колеса и который, как только колеса сцентрированы, уменьшает свою толщину, приводя к тому,что движение происходит на той части ходового профиля колеса, которая противоположна его фланцу, тем самым оставляя пространство для проведения измерения пневматическую подсистему, которая, когда проходит вагон, приводит в действие измерительную установку, приподнимая ее компоненты и отводя их сразу же после завершения измерительной операции -образную базовую линейку,которая находится в контакте с фланцем колеса при его прохождении и которая жестко подсоединена к основанию, которое может быть поднято пневматическими цилиндрами механические щупы, которые воспринимают смещение между фланцем колеса,берущемся в качестве базовой зоны, и тремя точками его ходового профиля, который должен быть измерен, вызывая генерирование электрических сигналов, которые используются для определения окружного профиля колеса электронную систему для обработки упомянутых сигналов, компьютерную систему для представления на мониторе графиков, 8051 показывающих профиль, отклонение и ошибки формы колеса. Установка предпочтительно включает два пневматических цилиндра для подъема основания базовой линейки. Кроме того, упомянутые механические щупы состоят из узких линеек, которые соединены друг с другом у основания базовой линейки посредством отдельных шарнирных механизмов и которые действуют непосредственно на потенциометры, генерирующие упомянутые электрические сигналы. Предпочтительно, чтобы установка включала три таких линейки. На упомянутых шарнирных механизмах установлены кодирующие устройства для генерирования электрического сигнала вращения, от которых косвенным образом получается смещение упомянутых линеек по отношению к профилю окружности колеса. Целесообразно, чтобы на упомянутые шарнирные механизмы действовало усилие со стороны пружин, которые заставляют линейки всегда оставаться в контакте с ходовым профилем колеса. Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематически представлена установка, где на фиг. 1 представлены очертания части установки на фиг. 2 вид сверху по высоте части установки на фиг. 3 завершенный вид установки. Как можно видеть из фиг. 1, установка включает внутренний направляющий и защитный рельс 1,который взаимодействует с наружным направляющим уклоном 2. Этот уклон образует угол 45 и действует на ходовой скос на наружной поверхности колеса. Уклон 2 взаимодействует с защитным рельсом 1 так, чтобы предотвратить какое-либо смещение колеса в течение проведения измерения, при этом колеса остаются полностью сцентрированными. Ходовая опора 3, состоящая из стального участка, образует продолжение головки рельса. Как только колесо центрируется посредством использования защитного рельса 1 и уклона 2, уменьшается толщина ходовой опоры 3, в результате чего движение происходит по части, противоположной фланцу колеса, и таким образом остается пространство для выполнения измерений. Механические щупы 4, которые действуют непосредственно на потенциометры 5 (фиг. 2 и 3), используются для восприятия смещений, которые имеют место между фланцем колеса (базовая зона) и тремя точками ходового профиля, в которых желательно провести измерительную операцию. Как вариант могут быть использованы кодирующие устройства 6 (фиг. 2 и 3), которые, будучи расположенными на шарнирных механизмах 9 (фиг. 2), подают сигнал вращения, от которого косвенным образом получают величины смещений. Таким образом, когда колесо проходит по измерительной установке,получается электрический сигнал, который отображает разность по высоте между фланцем колеса и точкой его ходового профиля, в которой желательно получить окружной профиль колеса. Как указывалось ранее, рабочая длина измерительного устройства, по меньшей мере, равна длине развертки окружности колеса, профиль которого должен быть получен, причем эта длина может быть разделена на необходимые измерительные участки в соответствии с конструктивным критерием. Каждый измерительный участок охвачен воспринимающей системой, которая состоит из пневматической подсистемы 7, базовой линейки 8 и трех линеек 4, которые образуют вышеупомянутые механические щупы. Пневматическая система 7, которая приводится в действие датчиком, включаемым тогда, когда колесо проходит по измерительной установке, приподнимает систему восприятия смещения так, что колесо может быть приведено в соприкосновение с линейками 4. Эта подсистема 7 приводит в действие измерительную установку, когда проходит вагон, приподнимая компоненты установки и отводя их сразу же после завершения измерительной операции. Кроме того, установка может быть выключена с тем, чтобы обеспечить прохождение вагона без проведения измерений. Базовая линейка 8 имеет -образную форму и при прохождении колеса входит в соприкосновение с фланцем последнего, с опиранием посредством е-образной формы также и на внутреннюю поверхность колеса. Эта линейка 8 сконструирована таким образом, чтобы она служила в качестве базы для измерения отклонения, и жестко подсоединена к основанию 14, которое может быть приподнято пневматическими цилиндрами,предпочтительно двумя цилиндрами. Этот узел может перемещаться по вертикали, чтобы войти в соприкосновение с ходовым профилем колеса, и может перемещаться в поперечном направлении, чтобы приспосабливаться к внутренней поверхности колеса и гарантировать,что профили окружности всегда получаются в пределах плоскости, перпендикулярной плоскости колеса. Линейки 4 выполнены весьма узкими, при этом каждая из них соединена с основанием 14 базовой линейки 8 посредством одного из упомянутых шарнирных механизмов 9. При этом допускается только вертикальное смещение, так что три линейки 4 всегда удерживаются параллельно базовой линейке 8. Эти шарнирные механизмы 9 ответственны за предотвращение какой-либо возможной ошибки вращения, которая могла бы исказить смещение, измеренное между базовой линейкой 8 и тремя другими линейками 4. При этом независимо от положения, в котором происходит контакт между колесом и линейками 4 (у концов или в промежуточной зоне),установка выдает правильное значение разности по высоте между фланцем и точкой ходового профиля колеса, в которой желательно получить окружной профиль колеса. Шарнирные механизмы 9 подвергаются действию пружин 10, которые всегда удерживают линейки 4 в контакте с ходовым профилем 3 8051 колеса. Вертикальное смещение каждой из этих линеек 4 по отношению к базовой линейке 8 может быть передано непосредственно к соответствующему потенциометру 5, сигнал которого, обработанный должным образом, будет использован для получения окружного профиля соответствующего колеса относительно окружности его фланца, имеющего максимальный диаметр. Это вертикальное смещение также может быть измерено в установке, косвенным образом посредством использования кодирующих устройств 6, которые устанавливают на шарнирные механизмы 9,при этом кодирующие устройства связывают поворот шарнирных механизмов с измеряемым смещением. Зона линеек 4, которая начинает соприкасаться с колесом, специально сконструирована для того, чтобы предотвратить внезапное зацепление и избежать ударов, которые соответствующим образом могут вызвать прекращение работы установки. Кроме того, три линейки 4 смещаются по вертикали, скользят относительно друг друга и создают фрикционное демпфирование, которое поглощает вибрации и силы инерции. Электронная система 11 обеспечивает электронную обработку сигналов, получаемых от потенциометров 5 и от кодирующих устройств 6, при этом компьютерная система 12 позволяет получить графики, соответствующие профилю, отклонению и ошибке формы колеса, и отобразить их на мониторе 13. Посредством использования установки можно получить точную информацию о каких-либо дефектных отклонениях колес железнодорожных транспортных средств, после чего могут быть приняты меры для их устранения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Установка для измерения отклонения колес железнодорожных транспортных средств, длина рабочей части которой равна длине развертки окружности колеса и разделена на три измерительных участка для получения трех окружных профилей зоны контакта поверхности качения колес с ходовой опорой (3) при перемещении железнодорожного транспортного средства с низкой скоростью через установку, отличающаяся тем, что она на каждом измеряемом участке и для каждого рельса пути содержит внутренний направляющий защитный рельс (1) и наружный направляющий уклон (2), установленный с возможностью взаимодействия с ходовым скосом на внутренней поверхности колеса, причем защитный рельс (1) и уклон (2) предназначены для центрирования колес и предотвращения бокового смещения их в течение измерения, ходовую опору(3), выполненную из стального профиля и установленную таким образом, что образует пространство для проведения измерения, пневматическую подсистему (7), установленную с возможностью привода в действие измерительной части установки при проходе поезда, -образную базовую линейку (8), которая размещена так, что находится в контакте с фланцем колеса, которая жестко подсоединена к основанию (14), которое установлено с возможностью приподнятия пневматическими цилиндрами,механические щупы (4), которые установлены с возможностью восприятия смещения между фланцем колеса, принимаемого в качестве базовой зоны,и тремя точками его профиля, который должен быть измерен, и генерации электрических сигналов, электронную систему (11) для обработки упомянутых сигналов, компьютерную систему (12) для представления на мониторе (13) графиков, показывающих профиль, отклонение и ошибку формы колеса. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она включает два пневматических цилиндра для подъема основания (14) базовой линейки (8). 3. Установка по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что упомянутые механические щупы (4) состоят из узких линеек, которые соединены друг с другом у основания (14) базовой линейки (8) посредством отдельных шарнирных механизмов (9) и установлены с возможностью воздействия непосредственно на потенциометры (5), которые генерируют упомянутые электрические сигналы. 4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что она включает три линейки (4). 5. Установка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что кодирующие устройства (6) для генерации электрических сигналов вращения смонтированы на шарнирных механизмах(9). 6. Установка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что шарнирные механизмы (9) снабжены пружинами (10) для сохранения постоянного контакта линейки (4) с ходовым профилем колеса.