Устройство для измерения линейных размеров колесных пар

Классификация по МПК: G01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2319925
Дата публикации: 
Четверг, Март 20, 2008
Начало действия патента: 
Вторник, Май 2, 2006

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров колесных пар, в частности, на железнодорожном и других видах транспорта. Сущность изобретения: устройство для измерения линейных размеров колесной пары 1 включает основание 2 с установленной на нем посредством стоек 3 траверсой 4, на которой с возможностью продольного перемещения установлены блоки 5, 6 измерения. Каждый из блоков 5, 6 через механизм 7 поперечного перемещения соединен с соответствующим измерителем 8, 9. На стойках 3 установлен узел 10 базирования с толкателями 11, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой 1 и снабженными датчиками контроля 12, установленными в узле 10 базирования. В устройство введены дополнительные измерители 13, каждый из которых через механизм 7 поперечного перемещения дополнительно подключен к соответствующему блоку 6, а также механизмы 14 поворота и фиксации, размещенные в узле 10 базирования. Толкатели 11 установлены с возможностью взаимодействия с центровыми отверстиями 15 колесной пары 1 и ее удержания в позиции измерения. Технический результат: расширение функциональных возможностей и упрощение процесса измерения. 1 ил.


Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров колесных пар, в частности, на железнодорожном и других видах транспорта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения линейных размеров колесных пар (см. патент СССР №847945 «Способ для измерения профилей катания колесных пар при репрофилировании и устройство для осуществления способа», М. кл.3 G01В 5/08; G01В 5/20, опубл. 15.07.1981, бюл. №26), которое включает основание с установленной на нем посредством стоек траверсой, на которой с возможностью продольного перемещения установлены блоки измерения, каждый из которых через механизм поперечного перемещения соединен с соответствующим измерителем, и установленный на стойках узел базирования с толкателями, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой и снабженными датчиками контроля, установленными в узле базирования.

Недостаток устройства заключается в том, что наличие подшипниковых узлов на опорах базирующего приспособления препятствует доступу к внешним частям оси колесной пары и проведению измерений диаметров шеек и предподступичных частей оси колесной пары, а также расстояний между торцом шейки и внутренней боковой поверхностью обода колеса, что снижает его функциональные возможности.

Кроме того, необходимость в комплектации подшипниковыми узлами всех колесных пар, в том числе и поступающих без этих узлов, усложняет подготовку к измерению и процесс измерения в целом.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение процесса измерения.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для измерения линейных размеров колесных пар, включающее основание с установленной на нем посредством стоек траверсой, на которой с возможностью продольного перемещения установлены блоки измерения, каждый из которых через механизм поперечного перемещения соединен с соответствующим измерителем, и установленный на стойках узел базирования с толкателями, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой и снабженными датчиками контроля, установленными в узле базирования, введены дополнительные измерители, каждый из которых через механизм поперечного перемещения дополнительно подключен к соответствующему блоку измерения, и механизмы поворота и фиксации, размещенные в узле базирования, в которых толкатели установлены с возможностью взаимодействия с центровыми отверстиями колесной пары и ее удержания в позиции измерения.

Такое выполнение устройства, в котором введены дополнительные измерители, каждый из которых через механизм поперечного перемещения дополнительно подключен к соответствующему блоку измерения, и механизмы поворота и фиксации, размещенные в узле базирования, в которых толкатели установлены с возможностью взаимодействия с центровыми отверстиями колесной пары и ее удержания в позиции измерения, позволяет открыть доступ к внешним частям оси колесной пары, и проводить измерение диаметров шеек и предподступичных частей оси колесной пары, а также расстояний между торцом шейки и внутренней боковой поверхностью обода колеса, и тем самым расширить его функциональные возможности, и, кроме того, упростить подготовку к измерению и процесс измерения в целом.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения линейных размеров колесных пар.

Устройство для измерения линейных размеров колесных пар 1 включает основание 2 с установленной на нем посредством стоек 3 траверсой 4, на которой с возможностью продольного перемещения установлены блоки 5, 6 измерения, каждый из которых через механизм 7 поперечного перемещения соединен с соответствующим измерителем 8, 9, и установленный на стойках 3 узел 10 базирования с толкателями 11, установленными с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с колесной парой 1 и снабженными датчиками контроля 12, установленными в узле 10 базирования. В устройство введены дополнительные измерители 13, каждый из которых через механизм 7 поперечного перемещения дополнительно подключен к соответствующему блоку 6 измерения, и механизмы 14 поворота и фиксации, размещенные в узле 10 базирования, в которых толкатели 11 установлены с возможностью взаимодействия с центровыми отверстиями 15 колесной пары 1 и ее удержания в позиции измерения.

Устройство работает следующим образом.

Колесную пару 1 подают по рельсам 16 под место расположения узла 10 базирования. Опоры 17 подъемного стола 18 попарно подводят под гребни ободьев 19 колес 20 и приводят в контакт с ними. Колесную пару 1 с помощью механизма 21 вертикального перемещения подъемного стола 18 снимают с рельсов 16 и поднимают на высоту расположения узла 10 базирования, в котором осуществляют ее размещение. Толкатели 11 подводят к торцам оси колесной пары 1 и приводят в контакт с ее центровыми отверстиями 15. С помощью толкателей 11 и датчиков 12 контроля устанавливают ось колесной пары симметрично относительно блоков 6, предварительно установленных на расстоянии друг от друга, которое определяется типом и длиной оси измеряемой колесной пары. Толкателями 11 зажимают колесную пару 1 в центровых отверстиях 15 и удерживают ее в этой позиции измерения. С помощью механизмов 14 фиксируют данное положение толкателей 11. За счет плотного контакта толкателей 11 с центровыми отверстиями 15 достигают совмещения осевой линии центровых отверстий 15 колесной пары 1 с осевой линией толкателей 11, т.е. осуществляют осевое базирование колесной пары 1, а также ее базирование в поперечных направлениях. После этого подъемный стол 18 опускают и освобождают его опоры 17 от контакта с колесной парой 1. С помощью продольного перемещения блоков 5 измерения устанавливают в продольном направлении исходное положение измерителей 8 по отношению к положению плоскости внутренних боковых поверхностей ободьев 19 колес 20. Механизмы 7 поперечного перемещения измерителей 8, 9, 13 используются для их предварительной установки с учетом нормируемой величины диаметра измеряемой части оси, чтобы обеспечить возможность выбора измерителя с требуемым диапазоном измерения, в котором погрешность измерения не превышает нормируемую погрешность.

Затем включают привод 22 вращения колесной пары 1, измерители 8, 9, 13, программу управления механизмами продольного перемещения блоков 5, 6 измерения и измеряют следующие нормируемые линейные размеры: профили и диаметры поверхностей катания колесной пары 1, диаметры шеек 23 и предподступичных частей 24 оси колесной пары 1 и расстояния S между торцом шейки 23 и внутренней боковой поверхностью обода 19 колеса 20. В качестве измерителей используют лазерные датчики.

Расстояние L между исходным положением каждого из измерителей и осью вращения колесной пары 1 устанавливают с помощью механизмов 7 поперечного перемещения измерителей 8, 9, 13 и аттестуют заранее по тестовому образцу измеряемого типа колесной пары, линейные размеры которой известны. Диаметр d каждого сечения колесной пары определяют как удвоенную разность между L и измеренным для каждого сечения поперечным расстоянием l от поверхности колесной пары до соответствующего измерителя, т.е. d=2(L-l). Диаметры шеек 23 и предподступичных частей 24 измеряют в нескольких нормируемых поперечных сечениях оси колесной пары 1 путем перемещения измерителей 9, 13 от одного сечения к другому с помощью продольного перемещения блоков 6.

Профиль поверхности катания колеса 20 определяют путем измерения величины расстояния l в многочисленных поперечных сечениях поверхностей катания в зависимости от продольной координаты с помощью продольного и поперечного перемещения измерителей 8, т.е. профиль катания определяют как функцию зависимости величины l от продольной координаты.

Расстояния S между торцом шейки 23 и внутренней боковой поверхностью обода 19 колеса 20 измеряют по расстоянию между положениями блока 6 измерения внешних частей оси колесной пары 1 и блока 5 измерения профиля катания, когда соответствующий измеритель 13 диаметра шейки 23 блока 6 расположен в плоскости торцовой поверхности шейки 23, а соответствующий измеритель 8 профиля поверхности катания колеса 20 блока 5 расположен в плоскости внутренней боковой поверхности обода 19 колеса 20.

После завершения измерений все операции по перемещению колесной пары 1 производят в обратной последовательности, а колесную пару 1 в соответствии с результатами измерения направляют либо в эксплуатацию, либо на восстановление или отбраковывают. Затем повторяют процесс измерения со следующей колесной парой.