Дефектоскопная тележка для контроля железнодорожных рельсов
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам для контроля железнодорожных рельсов. Дефектоскопная тележка для контроля железнодорожных рельсов содержит установленные на ней дефектоскопическое оборудование и устройство для очистки рельсов. Устройство для очистки рельсов содержит раму, на которой размещен скребок для очистки рельсов от льда, выполненный в виде короба прямоугольной формы, открытого с торцов и со стороны, обращенной к рельсам, и двух стоек, расположенных по торцам короба, связанных с крышкой и стенками короба. Внутри короба перпендикулярно поверхности рельсов установлены металлические пластины, разделенные упругими прокладками, установленные на стержне, проходящем через стойки, металлические пластины и упругие прокладки. На продольных сторонах рамы выполнены Г-образные отверстия с установленными в них винтами, связанными со стойками, с возможностью свободного перемещения скребка в вертикальном и горизонтально-продольном направлениях по Г-образным отверстиям. Стенки короба, крышка, упругие прокладки и стержень выполнены из электроизоляционных материалов. На крышке короба размещен груз, усиливающий воздействие металлических пластин на поверхность рельсов. В результате обеспечивается полное удаление льда с поверхности рельса, повышается точность контроля рельсов. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам контроля железнодорожных рельсов с использованием эхоимпульсного и зеркально-теневого методов контроля при контактном способе ввода ультразвуковых колебаний. Акустический контакт осуществляется путем подачи контактирующей жидкости на головку рельса. Точность контроля определяется чистотой поверхности рельса, в том числе наличия или отсутствия на поверхности рельса ледяной корки.
Известны устройства, очищающие поверхность рельса от ледяной корки, см., например, авт.св. СССР № 1137142, приоритет от 03.10.83 г., устройство для очистки рельсов от льда, в котором лед с поверхности рельсов очищают зубчатой фрезой, которая, вращаясь, разрушает лед по контуру головки рельса.
Однако данное устройство, разрушая лед, не обеспечивает его уборку с поверхности рельса, что препятствует качественному контролю состояния рельсов. Данное устройство используется для очистки подкрановых рельсов и не ставит своей задачей дальнейший их контроль.
Известно льдоскалывающее устройство для очистки крановых рельсов (см. авт.св. СССР № 1423666, приоритет от 15.07.34 г.), в котором лед разрушается льдоскалываюшим роликом, на котором закреплены фрезы. При этом на головке рельса остается слой толщиной 1-1,5 мм, прорезанный посередине диском. Этот слой льда раздавливается колесами тележки крана, не вызывая пробуксовки колес.
Однако то, что на рельсах остается лед толщиной 1-1,5 мм, не позволяет использовать данное устройство для дефектоскопии железнодорожных рельсов.
Известна автомотриса дефектоскопная (см. пат. на полезную модель России № 35095, приоритет 02.09.2003 г., кл. В 61 К 9/08, S 01 Н 8/02), выбранный как наиболее близкий по своей технической сущности к заявляемому объекту, в качестве прототипа.
Автомотриса снабжена дефектоскопной тележкой, оснащенной дефектоскопическим оборудованием и устройством для очистки головок железнодорожных рельсов от снега (снежно-водяной массы), выполненным в виде вращающихся щеток, установленных перед каждым колесом тележки.
Как это видно из назначения (очистка снежно-водяной массы), а также применяемых для этого средств (щеток), данное устройстве не обеспечивает очистку головок рельсов от ледяной корки.
В основу настоящего изобретения положена задача создания дефектоскопной тележки с таким устройством для очистки льда с поверхности рельсов, чтобы обеспечить полное удаление с нее льда, индикацию вертикальной ступеньки в стыке рельсов и беспрепятственное преодоление этого стыка, а также использовать устройство в качестве дополнительного тормоза на участке железнодорожного пути с наклоном.
Указанная задача решается тем, что в дефектоскопией тележке для контроля железнодорожных рельсов, содержащей установленные на ней дефектоскопическое оборудование и устройство для очистки рельсов, согласно изобретению, устройство для очистки рельсов содержит раму, на которой размещен скребок для очистки от льда, выполненный в виде короба прямоугольной формы открытого с торцов и со стороны, обращенной к рельсам, и двух стоек, расположенных по торцам короба, связанных с крышкой и стенками короба, внутри короба перпендикулярно поверхности рельсов установлены металлические пластины, разделенные упругими прокладками, установленные на стержне, проходящем через стойки, металлические пластины и упругие прокладки, на продольных сторонах рамы выполнены Г-образные отверстия с установленными в них винтами, связанными со стойками, с возможностью свободного перемещения скребка в вертикальном и горизонтально-продольном направлениях по Г-образным отверстиям, при этом стенки короба крышка, упругие прокладки и стержень выполнены из электроизоляционных материалов, а на крышке короба размещен груз, усиливающий воздействие металлических пластин на поверхность рельсов.
Выполнение скребка такой конструкции позволяет за счет собственного веса и дополнительного груза не только разрушить лед на поверхности рельса, но и очистить от него рельс. При этом свободное перемещение скребка по Г-образным отверстиям в вертикально-горизонтальном направлениях позволяет успешно преодолевать стыки рельсов, так как практически величины зазора в стыке рельсов меньше половины расстояния между крайними пластинами скребка, а это значит, что центр тяжести будет находиться над поверхностью рельса при наезде скребка с рельса на стык (съезд скребка со стыка). При разности высот рельсов в стыке рельсов пластины изгибаются, надавливая на край рельса, и соскальзывают. При этом визуально наблюдается перемещение в вертикальной плоскости задней или передней части скребка при наезде на стык рельсов и фиксируется, какая часть рельсов ниже или выше в стыке рельсов и допустима ли разность высот в стыке рельсов. При превышении разности высот в стыке рельсов принимаются меры к защите дефектоскопического оборудования.
Конструкция скребка позволяет беспрепятственно преодолевать зазор в стыке рельсов величиной до 40 мм, а при большем значении зазора скребок реагирует на него как на вертикальную ступеньку при подъеме с нижнего уровня на верхний и визуально фиксируется.
В самой конструкции устройства очистки льда отсутствуют механические перенапряжения, приводящие к пластическим деформациям и разрушению устройства, так как усилия, передаваемые от препятствия, прикладываются к упругим пластинам и ограничиваются по величине соскальзыванием скребка.
При неподвижном положении тележки опущенный в Г-образных отверстиях скребок может выполнять функцию дополнительного тормоза, что особенно важно для контроля рельсов на участке железнодорожного пути с наклоном.
Выполнение стенок короба, крышки, упругих прокладок и стержня из электроизоляционных материалов позволяет проходить изолированный стык рельсов без замыкания рельсовой цепи. Металлические пластины скребка изолированы друг от друга, а изгиб пластин при наличии вертикальной ступеньки в изолированном стыке рельсов происходит относительно плоскости торца рельсов и не приводит к замыканию пластиной двух концов рельсов в изолированном стыке.
Конструкция скребка обеспечивает при необходимости беспрепятственное снятие тележки с железнодорожного пути.
По одному из вариантов выполнения дефектоскопной тележки целесообразно толщину металлических пластин выполнять в пределах 0,3÷0,6 мм.
Такие толщины металлических пластин создают достаточное удельное давление на ледяную корку для ее разрушения. Подбирая груз, устанавливаемый на крышке скребка, достигается разрушение ледяной корки толщиной 1-1,5 мм. Кроме удаления ледяной корки металлические пластины очищают поверхность рельса от загрязнений и окалины.
Еще по одному варианту выполнения устройства целесообразно, чтобы металлические пластины, установленные вблизи торцов скребка, были выполнены более короткими и с меньшими толщинами по сравнению с пластинами, расположенными между ними.
Такое выполнение пластин позволяет более плавно переходить ступеньки стыков рельсов.
По другим вариантам выполнения устройства раму со скребком можно устанавливать как между колес дефектоскопной тележки, так и перед передними ее колесами, что расширяет технологические возможности применения скребка, а также позволяет использовать различные конструкции дефектоскопных тележек. Так, при использовании тележки с очистителем, устанавливаемым впереди тележки, раму со скребком целесообразно устанавливать перед тележкой на держателе очистителя, что позволяет дополнительно использовать их для усиления нажатия очистителя на поверхность рельсов, при этом скребок устанавливается в нерабочий режим, т.е. поднимается по Г-образным отверстиям над поверхностью рельса.
Указанные выше и другие преимущества, а также особенности настоящего изобретения будут более понятными после рассмотрения приведенного ниже подробного описания, сопровождаемого чертежами, на которых:
фиг.1 изображает дефектоскопную тележку для контроля железнодорожных рельсов с рамой и скребком, установленных между колесами тележки, согласно изобретению;
фиг.2 - то же, что на фиг.1 с рамой и скребком, установленных перед передними колесами тележки;
фиг.3 - рама со скребком, вид в сборе;
фиг.4 - то же, что на фиг.3, вид сбоку;
фиг.5 - скребок, с частичным вырезом;
фиг.5 - то же, что на фиг.5, вид сбоку;
фиг.7 - то же, что на фиг.5, вид снизу.
Дефектоскопная тележка 1 (фиг.1) для контроля железнодорожных рельсов 2 содержит установленные на ней дефектоскопическое оборудование 3 и устройство для очистки рельсов 2, содержащее раму 4, на которой размещен скребок 5 (по стрелке) для очистки рельсов 2 от льда, выполненный в виде короба 5 прямоугольной формы, открытого с торцов и со стороны, обращенной к рельсу 2. Скребок 5 (по стрелке) может быть установлен как между колесами 7 тележки 1, так и перед колесами 7 (фиг.2). Устройство для очистки рельсов 2 содержит две стойки 3 (фиг.4), расположенные по торцам короба 6 скребка 5 (по стрелке) и связанные с крышкой короба 6 и рамой 4 (фиг.3). Внутри короба 6 (Фиг.4) перпендикулярно поверхности рельсов 2 (фиг.1) установлены металлические пластины 10 (фиг.1, 2, 4), разделенные упругими прокладками 11 (Фиг.5).
Металлические пластины 10, упругие прокладки 11, стойки 3 установлены на стержне 12 (фиг.5, 6, 7). На продольных сторонах рамы 4 (фиг.1,2,4) выполнены Г-образные отверстия 13 с установленными в них винтами 14 (фиг.3,4) с шайбами 15, винты 14 связывают стойки 8 (фиг.4) с рамой 4 (фиг.3).
Скребок 5 (по стрелке, фиг.4) может свободно перемешаться в Г-образных отверстиях 13 в вертикально-горизонтальном направлениях. Стенки и крышка 9 (фиг.5) короба 6, упругие прокладки 11 и стержень 12 выполнены из электроизоляционных материалов, а на крышке 9 короба размещен груз 16 (фиг.5,5), усиливающий воздействие металлических пластин 10 на рельсы 2 (фиг.1). Металлические пластины 10 имеют толщину в пределах 0,3 ÷ 0,6 мм. При этом металлические пластины 10 (фиг.5), устанавливаемые по краям скребка 5, вблизи его торцев выполнены более короткими (на чертеже не показано) и с меньшими толщинами по сравнению с пластинами 10, расположенными между ними.
Скребок 5 (по стрелке, фиг.1) может быть установлен между колесами 7 тележки 1 на держателе 17, установленном на вертикальных стойках 13 рамы тележки 1 с помощью крепежных элементов 19, а также при наличии у тележки 1 очистителя 20 (фиг.2) на держателе 21. Рама 4 устройства очистки от льда соединена с рамой тележки 1 ограничительным тросиком 22. Шайба 15 (Фиг.3) фиксируется шплинтом 23.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Дефектоскопная тележка устанавливается на рельсы 2. Скребок 5 устройства очистки от льда опускается на рельс 2. Вращением винтов 14 устанавливают положение скребка 5 на головке рельса 2 в горизонтально-продольном направлении. В процессе движения тележки продольное усилие от рамы тележки передается на скребок 5 через раму 4 и винты 14. Под действием вертикальной силы концы пластин 10 давят на поверхность рельса 2. Пластины 10, перемещаясь по ходу движения тележки, соскабливают послойно лед с поверхности головки рельса 2. Соскобленная снежная масса проталкивается пластинами 10 скребка 5 по ходу движения дефектоскопной тележки и самопроизвольно удаляется с головки рельса 2.
При наезде скребка 5 на маленькую вертикальную ступеньку в стыке рельсов 2 препятствие преодолевается за счет изгиба пластин 10 до высоты ступеньки и скребок 5 практически остается в горизонтальном положении. При наезде скребка 5 на большую вертикальную ступеньку рельсового стыка с нижнего уровня на верхний передняя (задняя) пластины скребка 5 прогибается больше, скребок 5 поворачивается относительно переднего (заднего) винта 14, пластина 10 соскальзывает вперед (назад) и оказывается на поверхности рельса 2 верхнего уровня. Скребок 5 поворачивается в обратном направлении и принимает первоначальное горизонтальное положение.
Скребок 5, установленный на рельс 2, увеличивает силу трения при движении тележки и силу сцепления при неподвижном положении тележки, что обеспечивает дополнительное торможение на участке железнодорожного пути с уклоном.
Данное устройство допускает различные модификации и дополнения, которые являются очевидными для специалистов в области техники, к которой данное изобретение относится. Например, усиление давления скребка на рельс может быть достигнуто за счет использования эластичных лент, магнитов и др. средств.
Качественная очистка головок рельсов, достигаемая при использовании данного устройства, позволяет не только повысить точность работы дефектоскопа, но и сэкономить значительное количество спиртовых растворов, идущих на растворение ледяной корки, а также снизить нагрузку на операторов по доставке спирта со склада до места проведения контроля рельсов.
Настоящее изобретение ни в коей мере нельзя ограничивать этим описанием дефектоскопной тележки, и в него могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят за пределы объема и существа изобретения, определяемых приводимыми ниже пунктами патентной формулы.
1. Дефектоскопная тележка для контроля железнодорожных рельсов, содержащая установленные на ней дефектоскопическое оборудование и устройство для очистки рельсов, отличающаяся тем, что устройство для очистки рельсов содержит раму, на которой размещен скребок для очистки рельсов от льда, выполненный в виде короба прямоугольной формы, открытого с торцов и со стороны, обращенной к рельсам, и двух стоек, расположенных по торцам короба, связанных с крышкой и стенками короба, внутри короба перпендикулярно поверхности рельсов установлены металлические пластины, разделенные упругими прокладками, установленные на стержне, проходящем через стойки, металлические пластины и упругие прокладки, на продольных сторонах рамы выполнены Г-образные отверстия с установленными в них винтами, связанными со стойками, с возможностью свободного перемещения скребка в вертикальном и горизонтально-продольном направлениях по Г-образным отверстиям, при этом стенки короба, крышка, упругие прокладки и стержень выполнены из электроизоляционных материалов, а на крышке короба размещен груз, усиливающий воздействие металлических пластин на поверхность рельсов.
2. Дефектоскопная тележка по п.1, отличающаяся тем, что толщина металлических пластин находится в пределах 0,3÷0,6 мм.
3. Дефектоскопная тележка по п.1, отличающаяся тем, что металлические пластины, установленные вблизи торцов скребка, выполнены более короткими, с меньшими толщинами по сравнению с пластинами, расположенными между ними.
4. Дефектоскопная тележка по п.1, отличающаяся тем, что рама со скребком для очистки рельсов от льда установлена между колесами дефектоскопией тележки.
5. Дефектоскопная тележка по п.1, отличающаяся тем, что рама со скребком для очистки рельсов от льда установлена перед передними колесами дефектоскопией тележки.
