Устройство для измерения износа рельсов

(71) Научно-исследовательский ипроектно-конструкторский институтпо добыче полезных ископаемых открытым способом(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯИЗНОСА РЕЛЬСОВ, содержащее монтируемую на транспортном средстве припомощи силового цилиндра раму, установленные на ней опорные элементы,включающие:в себя ролики, и измерительные элементы для измерения вер"тикального и бокового износа рель сов, включающие себя измерительные ролики, о и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения, каждый опорный элементсостоит из двух шарнирно закрепленных на раме двуплечих рычагов, одниплечи которых соединены между собойгидроцилиндром, а на вторых плечахэтих рычагов установленыуказанныеролики, взаимодействующие с нижнейчастью головки рельса и зоной сопряжения ее с шейкой рельса, при этом измерительные элементы состоят из потенциометрических датчиков, связанных сизмерительными роликами, а устройство снабжено параллельными тягами, Жшарнирно закрепляемьйки на транспортном средстве и раме и расположеннымис обеих сторон указанного силовогоцилиндра. т л Ф"В1 1Изобретение относится к устройствам для измерения элементов верхнего строения железнодорожного пути,а именно к устройствам для измерениявертикального и бокового износарельсов,Цель изобретения - повьппениеточности измерения.На Фиг. 1 изображено устройстводля измерения износа рельсов, видсбоку; на Фиг. 2 " вид А на Фнг. 1;на Фиг. 3 - потенциометрическийдатчик.Устройство для измерения износарельсов содержит раму 1, шарнирноподвешенную к транспортному средству2 с помощью параллельных тяг 3, Ктранспортному средству 2 шарнирноприкреплен силовой цилиндр 4, штоккоторого шарнирно закреплен на раме1 устройства. На раме 1 жестко закреплены оси 5, на которых подвешеныопорные элементы 6, снабженные гидроцилиндраии 7 и роликами 8, причемрасстояние 1. между роликами 8 выбранобольшим, чем длина Г стыковой накладки 9, Устройство также снабжено установочными двухребордчатыми роликами 1 О, а также измерительными элементами, включающими в себя потеициометрические датчики 11. В процессеизмерения устройство перемещаетсяпо рельсам 12 с помощью транспортного средства 2, опирающегося нарельсы колесами 13. На оси 5 рамыустройства размещены двуплечие рычаги 14 и 15 опорных элементов 6. Верхние плечи рычагов соединены междусобой гидроцилиндром 7. Нижние плечирычагов выполнены в виде корпусов 16с вмонтированными подшипниками 17В подшипниках 17 вращаются оси 18с жестко закрепленными на них роликами 8 опорных элементов б. Ролики 8выполнены из легированной стали иподвергнуты термообработке. Профильсечения роликов 8 повторяет профильнижней грани головки рельсов, арадиус роликов существенно большетолщины стыковой накладки 9. Измерительные элементы включают в себя потенциометрические датчики 11 перемещения, связанные с поверхностью рельса посредством подпружиненных измерительных роликов. Один из потенциометрических датчиков 11 жестко закреплен на раме 1 устройства, а другой - на опорном элементе 6. Из 198138 2мерительный ролик 19 служит дляизмерения вертикального износа икатится по верхней грани головкирельса 12. Ось ролика 19 закрепленав вилке 20, второй конец которойвходит во втулку 21 с встроеннойпружиной 22, Втулка 21 жестко закреплена на раме 1 устройства, К вилке20 жестко прнкреплена пластина 23, 16 в которую упирается щуп потенциометрического датчика 11 перемещенияИзмерительный ролик 24 служитдля измерения бокового износа. Оннасажен на угловой рычаг 25, враща-ющийся на оси 26, закрепленной наопорном элементе 6. Во второй конецрычага 25 упирается щуп второго датчика 1 1 перемещения.Потенциометрический датчик 11перемещения содержит корпус 27, внутри которого жестко закреплен потенциометр 28, на оси ротора которогожестко закреплен шкив 29. Второйшкив 30 вращается на оси 31, закреп ленной в корпусе 27 датчика 11. Обашкива связаны между собой гибкой нитью 32, В корпус 27 датчика вмонтирована втулка 33, в которую входитщуп 34 с воэможностью продольногоперемещения. Пружина 35 стремитсявытолкнуть щуп из корпуса 27. Планка36 соединяет щуп 34 с гибкой нитью 32. Устройство работает следующимобразом.И К месту измерения его доставляют в транспортном положении, прикотором оно поднято над рельсами силовым цилиндром 4. Перед началом измерений устройство выводят из транс портного положения и с помощью силового цилиндра 4 опускают до соприкосновения установочных роликов 10с поверхностью рельса 12. Затемвключают гидроцилиидры 7 опорныхэлементов 6 до соприкосновения роликов 8 с шейкой рельса 12. При помощисилового цилиндра 4 поднимают раму 1до соприкосновения роликов 8 с нижними гранями головки рельса 12. В ф результате устройство занимает положение, в котором производится измерение бокового и вертикального износа рельса 1 фиг. 2). За счет усилий,развиваемых гидроцилиндрами 4 и 7, 5 прижимающих ролики 8 опорных элементов 6 одновременно и к шейке и книжним граням головки рельса 12,достигается жесткая связь рамы5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 устройства с системой отсчета с координатами Х и , центр которой 0 находится в точке пересечения нижних граней головки рельса. Поскольку опорные элементы 6 жестко связаны с рамой 1 устройства при помощи оси 5, то расстояние от центра 0 до оси 5 постоянно для каждого типа рельса. Вместе с тем расстояние от оси 5 до верхней грани головки рельса зависит от величины вертикального износа. Изменение этого. расстояния улавливается потенциометрическим датчиком 11 с помощью ролика 19. Аналогичным образом производится измерение бокового износа. В процессе Работы устройства происходит измерение относительных перемещений измерительных роли" ков 19 и 24, производимое от рамы 1 устройства. При измерении ролики 8 опорных элементов 6 находятся в постоянном взаимодействии с нижней частью головки рельса и зоной сопряжения ее с шейкой рельса.После приведения устройства в рабочее положение транспортное средство перемещают вдоль пути с неболь" шой скоростью, что обусловлено необходимостью разжатия роликов 8 при прохождении стыковых накладок 9.В процессе перемещения гидроцилиндры 4 и 7 остаются под давлением.Для устойчивой работы устройства необходимо, чтобы сиповой цилиндр 4 обеспечивал надежное прижатие роликов 8 опорных элементов 6 к нижним граням головки рельса, но не вызывал подъема рельсовой нити. Усилие, развиваемое гидроцилиндрами 7, должно обеспечить надежное прижатие роликов 8 к шейке рельса 12, но не должно препятствовать перемещению устройства вдоль пути при наезде роликов 8 на стыковую накладку 9. Оптимальная величина давления жидкости в гидроцилиндрах поддерживается с помощью регуляторов давления.При наезде роликов 8 первого по ходу движения опорного элемента 6 на стыковую накладку 9 происходит разжатие гидроцилиндра 7, масло из которого через регулятор давления уходит в сливную магистраль. Ролики 8 при этом выходят из соприкосновения с головкой рельса, однако это не вызывает подъема рамы 1 устройства под действием силового цилиндра 4, поскольку второй по ходу движения опорный элемент 6 остается в сжатом положении. Параллелограммнаяподвеска устройства, выполненная спомощью параллельных тяг 3, шарнирно закрепленных на транспортномсредстве 2 и на раме 1 и расположенных с обеих сторон силового цилиндра 4, обеспечивает параллельностьрамы 1 устройства раме транспортногосредства 2 и через его колеса 13 -параллельность рельсу 12. Послепрохождения первым опорным элементом стыковой накладки, его ролики8 вновь смыкаются и процесс измерения возобновляется (это положениеизображено на Ьиг. 1). При наездена рельсовую накладку роликов второго опорного элемента, последнийразжимается и теперь уже первыйопорный элемент удерживает раму 1устройства в рабочем положении. Поскольку расстояние . между роликамиопорных элементов больше длины Юрельсовой накладки, один иэ опорныхэлементов всегда находится в сжатомположении, что обеспечивает устойчивость работы устройства на всемпротяжении измеряемого участка. Зонастыка не подлежит измерению даннымустройством,При перемещении устройства вдоль пути измерительные ролики 19 и 24 катятся соответственно по верхней и боковой граням головки рельса. При этом подпружиненный ролик 19 взаимодействует посредством пластины 23 с потенциометрическим датчиком 11, который выдает электрический сигнал, пропорциональный расстоянию от оси Х до верхней грани головки рельса. Измерительный ролик 24 посредством рычага 25, вращающегося на оси 26, взаимодействует с другим датчиком 11, который выдает электрический сигнал, пропорциональный расстоянию от оси У до боковой грани головки рельса с внутренней стороны колеи.Преобразование механического перемещения роликов 19 и 24 в электрические сигналы производится следующим образом. Щуп 34 датчика 11 выталкивается пружиной 35 из втулки 33 на величину, зависящую от износарельса. При этом планка 36, жестко связанная со щупом, перемещает на ту же величину нить 32, закреп" ленную на планке. Нить 32, в свою очередь, вращает шкивы 29 и 30.При этом шкив 29 вращает ось ротора1198138 брую величину, вызывая наклон рамы 1устройства и опорных элементов нанекоторый угол. Однако погрешности,вызываемые этим наклоном, пренебрежительно малы и практически не оказывают влияния на точность измерения.потенциометра 28, к входу которого подведено напряжение от стабилизированного источника питания. Вращаясь, ось ротора потенциометра 28 изменяетего выходное напряжение. Сигнал поступает на регистрирующее устройство, расположенное на транспортном средстве (электрические цепи и регистрирующее устройство на чертежах не показаны).Колеса 13 транспортного средства имеют возможность в ходе движения смещаться в направлении, перпендикулярном оси пути, на величину зазора между ребордами колес и головками рельсов. При этом рама транспортного средства 2 также смещается на некотоПосле окончания измерения устройство с помощью силового цилиндра 410 отпускают до соприкосновения установочных роликов 10 с поверхностьюрельса, затем с помощью гидроцилиндров 7 производят разжим роликов 8 опорных элементов 6 и, пере-15 ключив силовой цилиндр 4 на подъем,поднимают устройство в транспортноеположение,1198138 Составитель Н. ПрытковаРедактор М. Бандура Техред Л.Мартяшова Корректо мар Подписное аэ 7693/29 ж 49 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете13035, Москва, Ж.,го комитета СССРий и открытий ушская наб., д. 4/