Способ формирования колесных пар подвижного состава и устройство для его осуществления

801344568 А 1 151) 4 В 23 Р 19/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬУ 1"х "фЕх МЕ ; СОЮЗ СОВЕТСНИХ.гй.ф"=. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ =.х % ,Ы РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспортаим. акад.В.Н,Образцова(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЕСНЫХПАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к областисборочного производства, в частностик способам и устройствам для формирования колесных пар подвижного состава. Целью изобретения являетсяповышение качества. Для этого посленавешивания колес 12 на ось 11 полученную сборку устанавливают на опоры 10 каретки 8, установленной с возможностью перемещения по направляющим 9. Затем осуществляют центрированне оси с колесами в горизонтальной и вертикальной плоскостях до совпадения плоскости симметрии оси колес с плоскостью симметрии устройства. Центрирование ведут посредствомцентрирующих штоков 16, снабженныхстанками 17 с подпружиненными центрами 18 и связанных с тягами 20. Тяги 20 несут на своих концах полэуны23 с рейками 24, кинематически связанными между собой посредством зубчатого колеса 26. Ось 11 с колесами2 перемещают до упора ее в опорнуювтулку 6 одного иэ силовых цилиндров 4, после чего подают управляющий сигнал на эапрессовку первогоколеса на подступичную часть оси,Запрессовку второго колеса осуществляют в той же последовательности.За базу при формировании колеснойпары принимают плоскость симметрииее оси, в результате чего обеспечивается точность размеров полученного изделия. 2 с.п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к сборочному производству, в частности к изготовлению новых и ремонту со сменой элементов колесных пар.Целью изобретения является ловышение качества полученного иэделияэа счет повьшения точности его размеров.На фиг,1 изображена схема устройства для формирования колесных парподвижного состава; на фиг,2 - структурная схема системы управления.Способ заключается в том, что наось колесной пары навешивают колеса, полученную сборку вводят в рабочую зону устройства, ось колеснойпары центрируют в горизонтальной ивертикальной плоскостях до совпадения плоскости симметрии оси колеси плоскости симметрии устройства,после чего осуществляют последовательную запрессовку колес на подступичную часть оси колесной пары с одновременным контролем величины расстояния от плоскости симметрии осидо внутренней грани каждого колеса,принимая за базу плоскость симметрии оси,Способ осуществляют с помощьюустройства для формирования колесныхпар, которое содержит основание 1 сдвумя симметрично расположенными нанем станинами 2, соединенными стяжками 3 и установленными на них соосно силовыми цилиндрами 4 с полымиплунжерами 5, опорными втулками 6и гидроцилиндрами 7 ускоренного перемещения плунжеров 5, каретку 8,установленную между станинами 2 свозможностью перемещения ее вдоль осисиловых цилиндров 4 по направляющим9, смонтированным на основании 1пресса, и снабженную опорами 10 дляустановки оси 11 с навешенными колесами 12, На одной иэ опор 1 О установлен фиксатор 13 положения оси 11.Кроме того, устройство включает механизм 14 центрирования оси 11 с колесами 12 в горизонтальной и вертикальной плоскостях и механизм 15синхронизации, а также систему управления.Механизм 14 центрирования оси 11 с колесами 12 в горизонтальной и вертикальной плоскостях выполнен в виде центрирующих штоков 16, смонтированных подвижно в сквозных отверстиях опорных втулок 6 силовых цилиндров 4, и снабженных с одной стороныстаканами 17 с подпружиненными центрами 18, установленными,с возможно 5стью взаимодействия центров 18 с центровыми отверстиями оси 11, а стаканон 17 с ее торцами, с другой - силовыми цилиндрами 19, смонтированными на станинах 2, Тяги 20 жестко свя 1 О заны с центрирующими штоками 16 посредством кронштейнов 21, а на станинах 2 смонтированы датчики 22 перемещения центрирующих штоков,Механизм 15 синхронизации выполнен15 в виде установленных на тягах 20 ползунов 23 с рейкой 24, имеющих возможность перемещения по направляющим 25, смонтированным на каретке8 и кинематически связанных междусобой посредством общего для них зубчатого колеса 26, установленного накаретке 8 с воэможностью вращения наоси 27.На каретке 8 установлены два под 25 пружине. нных стопора 28 с возможностьюих взаимодействия с установленными/на каретке 8 фиксаторами 29 положения, а также упор 30 для воздействияна неподвижный фиксатор 31 положения,3 О установленный на основании 1, Приэтом ось 27 зубчатого колеса 26 расположена в одной плоскости с упором30 каретки 8. Расстояние между фиксатором 29 положения стопора 28 иосью зубчатого колеса 26 определяется из следующего соотношения:1,1 = --- 1 24 О где 1, - расстояние от фиксатора29 положения стопора 28до оси зубчатого колеса26;Е - стандартное расстояние 45 между внутренними гранямиколес 12 колесной парыподвижного состава;12 - расстояние между фиксатором 29 положения стопора 50 28 и внутренней гранью запрессованного колеса 12,Стопоры 29 снабжены датчиками 32перемещения, смонтированными на каретке 8. Гидроцилиндры 7 ускоренного перемещения плунжеров 5 силовыхцилиндров 4 и силовые цилиндры 19центрирующих штоков снабжены соответственно датчиками 33 и 34 давления.1344568 40 50 Система управления работой устройства включает блок 35 управле -ния гидропривопами, блок 36 формирования управляющиХ сиГналов блок 37Ф 5включения пресса, блок 38 включениямеханизма сбрасывания колесной пары, блок 39 остановки каретки пресса, блок 40 контроля положения колес относительно середины оси и 10блок 41 контроля центрирования осив горизонтальной плоскости,Блок 35 управления гидроприводами состоит из распределителей с электрогидравлическим управлением и напорными золотниками, связанными соответственно со всеми силовыми цилиндрами, а его входы с выходамиблока 36 формирования управляющихсигналов, Входы блоков 37 и 38 связаны с фиксатором 13 положения осис колесами. Вход блока 39 остановкикаретки связан с фиксатором 31 положения каретки. Выходы блоков 37-39связаны с входами блока 36 формирования управляющих сигналов, Блоки37-39 состоят из известных триггеров и блоков ЗАПРЕТ соединенных последовательно,Блок 40 контроля положения колес 30относительно середины оси и блок41 контроля центрирования оси в горизонтальной плоскости состоят соответственно из блоков 42 и 43 измерения перемещений и соединенных сними блоков 44 и 45 сравнения, Входыблока 42 связаны с датчиками 32 перемещения стопоров, а блока 43 - сдатчиками 22 перемещения центрирующих штоков. Выходы и входы блоков44 и 45 сравнения связаны с входамии выходами блока 36 формирования управляющих сигналов. Блоки 42 и 43служат для преобразования известнымобразом сигналов от датчиков перемещения в дискретную форму, для запоминания сигналов и выдачи этих сигналсв в блоки 44 и 45 сравнения, которые выполнены известным образоми служат для сравнения сигналов сдатчиков перемещения при соответствующем управляющем сигнале блока 36и при наличии рассогласования, превышающего заданный уровень, подачиуправляющего сигнала в блок 36 формирования управляющих сигналов,С входами блока 36 формированияуправляющих сигналов связаны также датчики 33 и 34 давления и фиксаторы 29 положения стопоров, Блок 36 формирования управляющих сигналов служит для фиксации, преобразования и распределения управляющих сигналов,Устройство работает следующим образом.Ось 11 с навешенными колесами 12 устанавливается на опоры 10 каретки 8. При этом каретка 8 находится в центральном положении между станинами 2, ее упор 30 взаимодействует с фиксатором 31 положения каретки, подающим сигнал в блок 39 остановки каретки, который в свою очередь подает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов,При воздействии оси 11 с колесами 12 на фиксатор 13 ее положения, он подает в блоки 37 и 38 сигналы, при этом блок 38 не вырабатывает управляющего сигнала, а блок 37 подает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, При наличии в блоке 36 сигналов с блоков 37 и 39 он подает управляющий сигнал в блок 35 на включение гидроцилиндров 19 центрирующих штоков 16, Посредством гидроцилиндров 19 штоки, 16 синхронно перемещаются навстречу один другому, Подпружиненный центр 18, наиболее близкий к торцу оси 11, вводится в ее центровое отверстие и начинает центрировать ось 11 с колесами 12 в горизонтальной плоскости. При введении обоих подпружиненных центров 18 в центровые отверстия оси 11 осуществляется ее центрирование в вертикальной плоскости с отрывом оси 11 с колесами 12 от опор 10 каретки 8, Путем перемещения оси 11 с колесами 12 до совпадения ее середины с осью 27 зубчатого колеса 26 механизма синхронизации и упора обоих стаканов 17 в торцы оси 11 заканчивается центрирование оси 11 с колесами 12 в горизонтальной плоскости,При центрировании оси 11 движение штоков 16 передается через кронштейны 2 1 и тяги 20 на механизм синхронизации, обеспечивающий равномерность перемещения штоков 16, при этом каретка 8 остается неподвижной, При перемещении штоков 16 датчики 22 измеряют эти перемещения и передают информацию в блок 43 измерения перемещений.1 О При упоре плунжера 5 в торец ступицы первого колеса 12 давление в работающих гидроцилиндрах 7 возрастает и при достижении заданного уровня срабатывает соответствующий датчик 33 давления, подающий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, который вырабатывает сигнал в блок 35, в соответствии с которым отключаются гидроцилиндры 7 и включается соответствующий силовой цилиндр 4, плунжером 5 осуществляют запрессовку первого колеса 12. 50 55 Когда стаканы 17 упираются с обеих сторон в торцы оси 11 давление в обоих гидроцили щрах 19 увеличивается и при достижении заданного уровня датчики 34 давления подают сигналы в блок 36 формирования управляющих сигналов. При наличии этих сигналов блок 36 подает управляющий сигнал в блок 45, который производит сравнение перемещений центрирующих штоков 16, При наличии расссогласования, превышающего его заданный уровень, блок 45 подает сигнал в блок 36, вырабатывающий управляющий сигнал в блок 35, в соответствии с которым прекращается автоматическая работа пресса и он переводится на ручное управление. При наличии рассогласования ниже заданного уровня или его отсутствии работа пресса продолжается в автоматическом цикле и блок 36 формирования управляющих сигналов направляет управляющий сигнал в блок 35, в соответствии с которым производится синхронное перемещение оси 11 с навешенными колесами 12, зажатой между стаканами 17 центрирующих штоков 16, и каретки 8 до упора одного из стаканов 17 в опорную втулку 6 силового цилиндра 4.После упора стакана 17 в опорную втулку 6 силового цилиндра 4 возрастает давление в противоположном гидро- цилиндре 19 и при достижении заданного уровня соответствующий датчик 3435 давления подает сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, который в свою очередь подает сигнал в блок 35, в соответствии с которым блокируются гидроцилиндры 19 и включаются гидроцилиндры 7, обеспечивающие ускоренное перемещение плунжера 5 силового цилиндра 4 противоположного тому, в который уперта ось 11. При запресеовке первого колеса12, оно внутренним торцом обода перемещает стопор 28 до взаимодействияс соответствующим фиксатором 29 егоположения. При этом датчик 32 перемещения, связанный со стопором 28,измеряет его перемещение и информациюпосылает в блок 42, где она запоминается.При срабатывании фиксатора 29положения стопора он посылает сигналв блок 36 формирования управляющихсигналов, который подает сигнал вблок 35, в соответствии с которымпрекращается запрессовка и производится ускоренный отвод плунжера 5работающего силового цилиндра 4 висходное положение. Затем производится синхронное перемещение оси 11с навешенными колесами 12, зажатоймежду стаканами 17, и каретки 8 доупора стакана 17 в опорную втулкусилового цилиндра 4, приведенногов исходное положение,При прохождении каретки 8 черезсередину устройства упор 30 взаимодействует с фиксатором 31 положениякаретки, сигнал с которого поступает в блок 39, который при этом невырабатывает управляющего сигнала.Затем в той же последовательностипроизводится запрессовка второго колеса 12, при которой измеряют перемещение подпружиненного стопора 28соответствующим датчиком 32, информация от которого поступает в блок42. При взаимодействии подпружиненного стопора 28 с фиксатором 29его положения, последний подает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, которыйвключает блок 44, производящий сравнение значений перемещений обоих подпружиненных стопоров 28. При наличиирассогласования, превышающего егозаданный уровень, блок 44 подаетсигнал в блок 36, который вырабатывает управляющий сигнал в блок 35, всоответствии с которым прекращаетсяавтоматическая работа устройства ион переводится на ручное управление,При наличии рассогласования ниже заданного уровня или его отсутствияработа продолжается в автоматическомцикле,После запрессовки второго колеса12 сбрасывается давление в работающем силовом цилиндре 4, плунжер кото45 рого переводится в исходное положение. Ось 11 с колесами 12, зажатая между стаканами 17 центрирующих штокоа 16, и каретка 8 синхронно пере 5 мещаются к середине пресса до взаимодействия упора 30 с фиксатором 31 положения каретки, расположенным на середине основания 1 устройства. фиксатор 31 подает сигнал в блок 39, который вырабатывает управляющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов, последний подает сигнал в блок 35, который в соответствии с этим сигналом прекращает перемещение центрирующих штоков 16 с осью 11 и каретки 8, разводит центрирующие штоки 16 в исходное положение, прн этом сформированная колесная пара опускается на опоры 2 О 10 каретки 8, взаимодействуя с фиксатором 13 положения оси. Сигнал от фиксатора 13 положения оси 11 поступает в блоки 37 и 38, причем блок 37 не вырабатывает управляющего сигнала, а блок 38 подает управля - ющий сигнал в блок 36 формирования управляющих сигналов. Последний подает сигнал в блок 35, который включает механизм сбрасывания сформи рованной колесной пары и она скатывается с пресса. Далее рабочий цикл повторяется.Таким образом, предлагаемый слов соб формирования колесных пар подвиж 35 ного состава позволяет: исключить неточность сборки колесных пар, вызываемую неравенством расстояния между внутренними гранями ободов колес и торцами оси колесной пары, неизбежно получаемом при использовании в качестве базы торцов оси, а не ее середины, а также вызываемую большим количеством люфтов и зазоров многозвенного механизма корректирующего устройства пресса с последовательной запрессовкой колес.Кроме того, способ позволяет исключить ручную переналадку рычагов и фиксатоРов положения стопоров,синхронизировать перемещение центрирующих штоков, посредством которых осуществляется центрирование оси с колесами в горизонтальной плоскости, а также осуществить контроль с заданной точностью центрирования оси с колесами в горизонтальной плоскости и положения колес на оси относительно ее середины, которая принятдэа базу при формировании колесной пары. Использование способа дает возможность полностью автоматизировать процесс формирования колесных пар подвижного состава с осями, имеющими различные длину и диаметры подступичных частей, исключить брак, вызываемый неточностью сборки колесных пар, когда базой формирования являются торцы оси, а также повысить производительность труда.ф ор мул а и з об р е т е ни яСпособ формирования колесных пар подвижного состава, заключающийся в том, что колеса навешивают на ось колесной пары, вводят полученную сборку в рабочую зону устройства, осуществляют центрирование оси колесной пары относительно оси сборки в горизонтальной плоскости, после чего последовательно эапрессовывают колеса на подступичные части колесной пары, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества полученного иэделия, дополнительно осуществляют центрирование оси в вертикальной плоскости до совпадения плоскостей симметрии оси колес и устройства, а запрессовку осуществляют с одновременным контролем величины расстояния от плоскости симметрии оси до внутренней грани каждого колеса, принимая за базу плоскость симметрии оси.2. Устройство для формирования колесных пар подвижного состава, содержащее смонтированные на основании станины, соединенные стяжками, соосно установленные в станинах силовые цилиндры с направленными один навстречу другому полыми плунжерами, в полости каждого из которых смонтирована опорная втулка, механизм центрирования оси колесной пары в виде установленных в опорных втулках центрирующих штоков с толкателями на концах, размещенные в станинах гидроцилиндры ускоренного перемещения плунжеров, каретку с опорами для установки колесных пар, расположенную между станинами с возможностью перемещения вдоль оси силовых цилиндров по смонтированным на основании направляющим, подпружиненные стопоры с фиксаторами их положения, а также систему управления устройст 9 13 вом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества полученного изделия, оно снабжено механизмом синхронизации перемещения центрирующих штоков, подпружиненными в осевом направлении центрами, установленными в толкателях, смонтированных на обращенных один к другому концах центрирующих штоков, силовыми цилиндрами с датчиками давления, шток каждого из которых соединен с соответствующим центрирующим штоком, тягами, связанными посредством кронштейнов с центрирующими штоками и установленными с возможностью перемещения относительно каретки, смонтированными на станинах датчиками перемещения центрирующих штоков, закрепленным на каретке упором и фиксатором положения каретки, установленным на основании в плоскости симметрии устройства, датчиками перемещения подпружиненных стопоров, установленных на каретке, а также механизмом сбрасывания колесной пары и установленным на одной из опор для установки колесных пар фиксатором положения оси с колесами, толкатели выполнены в виде стаканов, установленных концентрично центрам и обращенных открытыми торцами один к другому, механизм синхронизации перемещения центрирующих штоков выполнен в виде смонтированного на каретке зубчатого колеса, размещенного на оси, расположенной в одной плоскости с упором, и кинематически связанных с ним зубчатых реек, 44568 5 10 15 20 25 30 35 закрепленных на свободных концах тяг,гидропилинпры ускоренного перемещения плунжеров снабжены датчикамидавления, а система управления устройством выполнена в виде блока включения устройства, связанного с нимблока включения механизма сбрасыванияколесной пары, блока остановки каретки, блока контроля установки колес относительно плоскости симметрииоси колесной пары в виде связанныхмежду собой блока измерения перемещения стопоров и блока сравнения этихперемещений, блока контроля центрирования осн с колесами в горизонтальной плоскости в виде связанных междусобой блоков измерения перемещенийцентрирующих штоков и блока сравнения перемещений, а также блока формирования управляющих сигналов, приэтом фиксатор положения оси с колесами соединен с входами блока включения пресса и блока включения механизма сбрасывания колесной пары, фиксатор положения каретки соединен с4.входом блока остановки каретки, выходы упомянутых блоков подключенык входам блока формирования управляющих сигналов, входы и выходы блоковсравнения связаны с входами блокаформирования управляющих сигналов,а датчики давления силовых цилиндров,связанных с центрирующими штоками,и гидроцилиндров ускоренного перемещения плунжеров, а также фиксаторыстопоров связаны с входами блокаформирования управляющих сигналов..Пож аказ 48 писное ета СССтий аб.,.Проектная,роизводственно-полиграфическое предприятие, г.у 80/16 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 969 Государственного коми ам изобретений и отк сква, Ж, Раушская