Стенд для испытания колес и осей колесных пар и способ восстановления внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора стенда

Изобретение относится к стенду для испытания колес и осей колесных пар и способу восстановления внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора. В держателе и крышке держателя стенда для испытания колес и осей колесных пар, удерживающих кольцо рельсоимитатора, выполнен паз, обеспечивающий доступ режущего инструмента и сварочного оборудования к кольцу рельсоимитатора. На боковой поверхности держателя установлены дополнительные горизонтально расположенные стягивающие элементы, предназначенные для увеличения силы сжатия кольца рельсоимитатора при выполнении операции по восстановлению его внутреннего диаметра. В случае увеличения внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора выше допустимого значения из него вырезают сектор, сжимают посредством затяжки горизонтальных крепежных элементов и дополнительных горизонтально расположенных стягивающих элементов, прихватывают стык короткими сварными швами, извлекают кольцо рельсоимитатора из стенда, осуществляют полную заварку стыка, производят механическую обработку и термообработку кольца рельсоимитатора, вновь устанавливают в стенд и закрепляют в нем. Если прочностные характеристики материала кольца рельсоимитатора не позволяют стянуть его до необходимого зазора между кромками, кольцо рельсоимитатора вынимают из стенда, отжигают, вновь устанавливают в стенд и ведут работы по восстановлению кольца рельсоимитатора. Техническим результатом изобретения является продление срока службы кольца рельсоимитатора наиболее экономичным способом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области восстановления или ремонта изделий из металла, в частности к восстановлению внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора стенда для испытаний осей и колес колесных пар.

Известен стенд [1] для проведения усталостных испытаний колес и осей колесных пар методом их кругового изгиба. Он включает в себя опорную плиту, нагружающее устройство с неуравновешенной массой, приводимое электродвигателем во вращение, шаровый шарнир, посредством которого исследуемый фрагмент колесной пары опирается на опорную плиту стенда, кольцо рельсоимитатора, закрепленное соосно с испытываемым фрагментом колесной пары в держателе посредством крышки держателя и горизонтально и вертикально расположенных крепежных элементов. Внутренней диаметр кольца рельсоимитатора больше диаметра круга катания колеса, а форма поперечного сечения его внутренней поверхности выполнена подобной форме поверхности катания рельса. При проведении испытаний колесо исследуемого фрагмента колесной пары под действием сил инерции, создаваемых вращающимся нагружающим устройством с неуравновешенной массой, перекатывается по внутренней поверхности кольца рельсоимитатора, которое является одной из наиболее ответственных, дорогих и интенсивно изнашиваемых деталей стенда.

В процессе проведения испытаний за счет истирания внутренней поверхности кольца рельсоимитатора, а также периодически осуществляемого восстановления формы профиля его поперечного сечения путем обточки на станке поверхности его катания, происходит увеличение внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора. При подготовке к проведению новых испытаний или на определенной стадии продолжения уже начатых испытаний становится актуальной задача восстановления начального диаметра внутренней поверхности кольца рельсоимитатора.

Известны способы восстановления формы и размеров различных деталей, в частности способ восстановления изношенных поверхностей катания железнодорожного рельсового пути без его снятия с полотна [2] и способ восстановления внутренних цилиндрических поверхностей деталей [3]. Однако указанные способы основаны на предварительной наплавке слоя металла в зоне восстановления деталей с последующей механической обработкой наплавленной поверхности, что является энергозатратной и дорогостоящей операцией.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является восстановление внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора с целью увеличения срока его службы, выполняемое менее энергозатратным и более экономичным способом.

Технический результат достигается тем, что в стенде для испытания колес и осей колесных пар, включающем опорную плиту, нагружающее устройство с неуравновешенной массой, приводимое электродвигателем во вращение, шаровый шарнир, кольцо рельсоимитатора, закрепленное в держателе крышкой держателя и горизонтально и вертикально расположенными крепежными элементами, в держателе и крышке держателя выполнен паз, обеспечивающий доступ режущего инструмента и сварочного оборудования к кольцу рельсоимитатора, а на боковой поверхности держателя между горизонтально расположенными крепежными элементами установлены дополнительные горизонтально расположенные стягивающие элементы, предназначенные для увеличения силы сжатия кольца рельсоимитатора при восстановлении его внутреннего диаметра.

Также технический результат достигается тем, что в способе восстановления внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора стенда для испытания колес и осей колесных пар, заключающемся в восстановлении его изношенной поверхности, при увеличении внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора выше допустимого значения вырезают сектор кольца рельсоимитатора, сжимают кольцо рельсоимитатора посредством затяжки горизонтальных крепежных элементов и дополнительных горизонтально расположенных стягивающих элементов, установленных на боковой поверхности держателя между горизонтально расположенными крепежными элементами, до величины зазора А между его кромками, необходимого для заварки стыка, при этом контролируют форму кольца рельсоимитатора по шаблону круглой формы, затем прихватывают стык короткими сварными швами, извлекают кольцо рельсоимитатора из стенда, осуществляют полную заварку стыка, производят механическую обработку и термообработку кольца рельсоимитатора, вновь устанавливают его в стенд и закрепляют в нем. Если прочностные характеристики материала кольца рельсоимитатора не позволяют стянуть разрезанное кольцо рельсоимитатора до необходимого зазора А в зоне разреза между его кромками, кольцо рельсоимитатора вынимают из стенда для испытания колес и осей колесных пар, производят его отжиг, вновь устанавливают в стенд и продолжают работы по восстановлению кольца рельсоимитатора.

Изобретение поясняется чертежами.

На фигуре 1 изображено кольцо рельсоимитатора, закрепленное в держателе посредством крышки держателя, в которых паз выполнен на полную толщину держателя и крышки держателя;

На фигуре 2 изображено кольцо рельсоимитатора, закрепленное в держателе посредством крышки держателя, в которых паз выполнен не на полную толщину держателя и крышки держателя.

Стенд для испытания колес и осей колесных пар включает опорную плиту, нагружающее устройство с неуравновешенной массой, шаровый шарнир (на фиг. не показаны), кольцо рельсоимитатора 1, закрепленное в держателе 2 посредством крышки 3 держателя 2, а также горизонтально и вертикально расположенных крепежных элементов (на фиг. не показаны). В держателе 2 и крышке 3 держателя 2 выполнен паз 4, обеспечивающий доступ режущего инструмента и сварочного оборудования к кольцу рельсоимитатора 1, а на боковой поверхности 5 держателя 2 между горизонтально расположенными крепежными элементами установлены дополнительные горизонтально расположенные стягивающие элементы 6, позволяющие увеличить силу сжатия кольца рельсоимитатора 1 с целью восстановления его внутреннего диаметра.

Для выполнения работ по восстановлению внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора 1 в конструкцию держателя 2 и крышки 3 держателя 2 вносят изменения: в держателе 2 и крышке 3 держателя 2 выполняют паз 4, обеспечивающий доступ режущего инструмента и сварочного оборудования к кольцу рельсоимитатора 1, а на боковой поверхности 5 держателя 2 между горизонтально расположенными крепежными элементами устанавливают дополнительные горизонтально расположенные стягивающие элементы 6, позволяющие увеличить силу сжатия кольца рельсоимитатора 1 при восстановлении его внутреннего диаметра. Паз 4 может быть выполнен как на полную, так и на неполную толщину держателя 2 и крышки 3 держателя 2. Преимуществом паза 4, выполненного на полную толщину держателя 2 и крышки 3 держателя 2 (фиг. 1), является удобный подход режущего и сварочного инструмента к кольцу рельсоимитатора 1, а преимуществом паза 4, выполненного на неполную толщину (фиг. 2), является сохранение прочности и жесткости держателя 2 и крышки 3 держателя 2.

Восстановление внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора 1 в стенде для испытания колес и осей колесных пар производят следующим образом.

В зоне паза 4 вырезают фрагмент кольца рельсоимитатора 1. Если в процессе проведения испытаний кольцо рельсоимитатора 1 было плотно зажато между держателем 2 и его крышкой 3 посредством стягивающих вертикальных крепежных элементов (на фиг. не показаны), то ослабляют затяжку вертикальных крепежных элементов. Путем затяжки горизонтальных крепежных элементов (на фиг. не показаны) и дополнительных горизонтально расположенных стягивающих элементов 6 кольцо рельсоимитатора 1 стягивают до зазора Δ между его кромками, необходимого для заварки стыка. Прихватывают стык короткими сварными швами. Кольцо рельсоимитатора 1 извлекают из стенда и осуществляют полную заварку стыка. Производят необходимую механическую обработку и термообработку кольца рельсоимитатора 1, затем вновь устанавливают в стенд и закрепляют в нем.

Из-за прочностных характеристик материала кольца рельсоимитатора иногда его не удается стянуть до необходимого зазора А между его кромками в зоне разреза. В этом случае кольцо рельсоимитатора вынимают из стенда для испытания колес и осей колесных пар, производят его отжиг, вновь устанавливают в стенд и продолжают указанные выше работы по восстановлению внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора.

Предложенный способ восстановления кольца рельсоимитатора, по сравнению со способами, рассмотренными в патентах [2, 3], является менее дорогим и энергоемким. Восстановление кольца рельсоимитатора позволит увеличить срок его службы, а образование на кольце рельсоимитатора сварного стыка позволит проводить в стенде испытания, имитирующие движение колесной пары в зоне сварного стыка.

Список используемых источников:

1. Патент на изобретение №RU 2665358 С1, МПК G01M 17/10, опубл. 29.08.2018.

2. Патент на изобретение №RU 2421309 С1, МПК В23К 5/18, опубл. 20.06.2011.

3. Патент на изобретение №RU 2262432 С1 МПК В23Р 6/00, опубл. 20.10.2005.

1. Стенд для испытания колес и осей колесных пар, содержащий опорную плиту, нагружающее устройство с неуравновешенной массой, электродвигатель вращения нагружающего устройства, шаровой шарнир, кольцо рельсоимитатора, закрепленное в держателе посредством его крышки и горизонтально и вертикально расположенных крепежных элементов, отличающийся тем, что в держателе и крышке держателя выполнен паз, обеспечивающий доступ режущего инструмента и сварочного оборудования к кольцу рельсоимитатора, а на боковой поверхности держателя между горизонтально расположенными крепежными элементами установлены дополнительные горизонтально расположенные стягивающие элементы, предназначенные для увеличения силы сжатия изношенного кольца рельсоимитатора при восстановлении его внутреннего диаметра.

2. Способ восстановления внутреннего диаметра изношенного кольца рельсоимитатора стенда для испытания колес и осей колесных пар по п.1, заключающийся в том, что при увеличении внутреннего диаметра кольца выше допустимого значения восстановление его изношенной поверхности осуществляют путем вырезания сектора кольца рельсоимитатора и сжатия кольца посредством затяжки горизонтальных крепежных элементов и дополнительных горизонтально расположенных стягивающих элементов, установленных на боковой поверхности держателя между горизонтально расположенными крепежными элементами до величины зазора между его кромками, необходимого для заварки стыка, при этом контролируют форму кольца рельсоимитатора по шаблону круглой формы, затем прихватывают стык короткими сварными швами, извлекают кольцо рельсоимитатора из стенда, осуществляют полную заварку стыка, выполняют механическую обработку и термообработку кольца рельсоимитатора, устанавливают его в стенд и закрепляют.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при выполнении кольца рельсоимитатора из материала, прочностные характеристики которого не позволяют стянуть разрезанное кольцо рельсоимитатора до необходимого зазора в зоне разреза между его кромками, кольцо рельсоимитатора вынимают из стенда для испытания колес и осей колесных пар, выполняют его отжиг и вновь устанавливают в стенд для ведения работ по восстановлению кольца рельсоимитатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу графической записи изменения напряженного состояния на поверхности деталей в процессе их эксплуатации с целью исследования прочностных свойств этих деталей.

Изобретение относится к устройству для измерения колесных пар рельсовых транспортных средств. Устройство (1) измерения колесных пар (2) рельсового транспортного средства предназначено для контроля колесных пар (2) рельсового транспортного средства, когда они установлены в рельсовом транспортном средстве, относительно эксплуатационной безопасности и сохранения предельных эксплуатационных размеров.

Изобретение предназначено для проведения лабораторных испытаний колесных пар рельсового подвижного состава для определения динамических и ресурсных характеристик, проведения приемочных испытаний.

Изобретение относится к способу непосредственного измерения степени износа реборды железнодорожного колеса при перемещении транспортного средства по криволинейному участку.

Изобретение относится к стендам, осуществляющим испытание колес и осей колесных пар ж/д подвижного состава на сопротивление усталости. Исследуемый фрагмент колесной пары, состоящий из колеса с запрессованной в него разрезанной в средней части осью, крепится в центре опорной плиты стенда посредством шарового шарнира, образованного упором с крышкой и съемной втулкой, напрессованной на ось в районе ее буксовой шейки, а колесо исследуемого фрагмента колесной пары опирается на внутреннюю поверхность кольца рельсоимитатора, закрепленного в держателе, установленном на той же опорной плите соосно с вертикальной осью, проходящей через центр шарового шарнира.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в установках автоматизированного неразрушающего контроля зубчатых колес. Предложено устройство для регистрации и счета зубьев зубчатого колеса, например, в локомотивной колесной паре.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам для создания усилий на рельсы. Устройство для имитации вертикального и горизонтального воздействия колеса на рельс включает Н-образную раму, опирающуюся двумя концами на испытуемый рельс, а другими двумя заизолированными концами – на противоположный рельс, на поперечине которой установлен домкрат горизонтального нагружения, сопряженный с датчиком измерения горизонтальной нагрузки.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Вначале выбирают длину контрольного участка пути из условия L=(1,2…1,5)С, где L - длина контрольного участка пути, С - длина окружности колеса по кругу катания, затем перекатывают контрольную колесную пару, по контрольному участку пути, обладающему эталонными параметрами.

Настоящее изобретение относится к области техники обнаружения дефектов на колесах железнодорожных транспортных средств. Установка для обнаружения дефектов с функцией параллельного поддомкрачивания выполнена с возможностью обнаружения дефектов без демонтажа колес и содержит тележку, выполненную с возможностью скольжения вдоль двух стальных рельсов, между которыми она предусмотрена.

Изобретение относится к стендам, осуществляющим испытание колес и осей колесных пар железнодорожного подвижного состава на сопротивление усталости. Стенд содержит двигатель, нагружающее устройство с неуравновешенной массой, опорную плиту, опирающуюся через пружины на фундамент.

Изобретение относится к формированию сварного соединения ударным воздействием в аддитивном технологическом процессе, в частности, при ремонте компонента турбины.

Изобретение относится к способу ремонта компонента турбинного двигателя. Способ ремонта компонента турбинного двигателя включает послойное изготовление заготовки путем селективного плавления порошка, содержащего смесь материала припоя и основного материала, идентичного или подобного материалу указанного компонента, и присоединение заготовки к компоненту турбинного двигателя диффузионной пайкой.

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано для управления сроком службы и превентивного предупреждения аварий на энергоблоках атомных электростанций (АЭС), причиной которых может стать внезапное разрушение или разгерметизация корпуса ядерного реактора.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при ремонте трубопроводов распределительных сетей с рабочим давлением ≤1,2 МПа без остановки перекачки транспортируемой среды.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции многофункциональных токарных станков, и служит для расширения его технологических возможностей.

Изобретение относится к области ремонта сборной детали, содержащей основное тело и упрочняющий элемент, и может быть использовано при ремонте компонент с аэродинамическим профилем.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки и может быть использовано для ремонта деталей машин. Способ включает нанесение на изношенную поверхность детали покрытия электроэрозионным легированием (ЭЭЛ) электродом из твердого сплава Т15К6 с использованием энергии разряда первоначально Wp=0,55 Дж, а затем Wp=0,90 Дж, нанесение на полученную поверхность армированного металлополимерного материала (МПМ), обеспечение его полимеризации и окончательную механическую обработку.

Изобретение относится к гибридной лазерно-дуговой сварке металлоконструкций толщиной стенки от 8 до 12 мм. Способ гибридной лазерно-дуговой сварки тонкостенных стыковых соединений включает выполнение корневого шва электрической дуговой сваркой с плавящимся электродом в среде защитного газа совместно с лазерной сваркой в единой сварочной ванне.
Изобретение относится к гибридной лазерно-дуговой сварке металлоконструкций толщиной от 12 мм и выше, в частности к сварке продольных швов сформованных трубных заготовок при производстве труб большого диаметра из листового проката с толщиной стенки до 50 мм.

Изобретение предназначено для нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность почворежущих деталей почвообрабатывающих машин с использованием сварки плавлением.

Изобретение относится к стенду для испытания колес и осей колесных пар и способу восстановления внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора. В держателе и крышке держателя стенда для испытания колес и осей колесных пар, удерживающих кольцо рельсоимитатора, выполнен паз, обеспечивающий доступ режущего инструмента и сварочного оборудования к кольцу рельсоимитатора. На боковой поверхности держателя установлены дополнительные горизонтально расположенные стягивающие элементы, предназначенные для увеличения силы сжатия кольца рельсоимитатора при выполнении операции по восстановлению его внутреннего диаметра. В случае увеличения внутреннего диаметра кольца рельсоимитатора выше допустимого значения из него вырезают сектор, сжимают посредством затяжки горизонтальных крепежных элементов и дополнительных горизонтально расположенных стягивающих элементов, прихватывают стык короткими сварными швами, извлекают кольцо рельсоимитатора из стенда, осуществляют полную заварку стыка, производят механическую обработку и термообработку кольца рельсоимитатора, вновь устанавливают в стенд и закрепляют в нем. Если прочностные характеристики материала кольца рельсоимитатора не позволяют стянуть его до необходимого зазора между кромками, кольцо рельсоимитатора вынимают из стенда, отжигают, вновь устанавливают в стенд и ведут работы по восстановлению кольца рельсоимитатора. Техническим результатом изобретения является продление срока службы кольца рельсоимитатора наиболее экономичным способом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх