Установка для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента
Полезная модель относится к разделу машиностроения, в частности к технологии ремонта коллекторных электрических машин. Область применения - ремонтные предприятия коллекторных электрических машин и железнодорожные ремонтные локомотивные депо. На фигуре 1 изображена структурная схема установки для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента. Задачей, на решение которой направлена модель, является совершенствование установки для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента. На фигуре 2 изображена схема работы пневматического датчика, обеспечивающего более точное позиционирование режущего инструмента относительно пластин коллектора тягового электродвигателя по сравнению с прототипом.
Полезная модель относится к разделу машиностроения, в частности к технологии ремонта коллекторных электрических машин. Область применения - ремонтные предприятия коллекторных электрических машин и железнодорожные ремонтные локомотивные депо.
Наиболее близкой к предлагаемой модели является устройство для позиционирования режущего инструмента, включающее в себя привод режущего инструмента с двигателем, механизм перемещения и вращения основания относительно пластин коллектора с двигателем, при этом оно снабжено датчиком вращения, соединенным с валом двигателя механизма вращения основания, оптическим датчиком, выполненным в виде светодиода с блоком питания и фотодиода, помещенных в двухкамерный корпус, выполненный с оптическими щелями, предназначенными для выделения узких световых потоков, излучаемых светодиодом на выходе и принимаемых фотодиодом после отражения от пластин коллектора на входе, усилителем, принимающим сигнал с выхода оптического датчика, промышленным компьютером и устройством ввода-вывода, предназначенным для принятия сигналов с выходов датчика вращения и усилителя и выработки сигналов включения и отключения двигателей привода режущего инструмента и механизмов вращения и перемещения основания относительно пластин коллектора [Патент на полезную модель 
122926 (РФ) МПК B23C 5/24 (2006.01). Заявка 2012119538/02. Опубл. 20.12.2012. Бюл. 35].
Недостатком известной модели является высокая себестоимость изготовления и недостаточная точность позиционирования режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности коллекторных пластин тяговых электродвигателей.
Техническим результатом полезной модели является совершенствование установки для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента.
Установка для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента предназначена для выполнения технологической операции ремонта коллекторов электрических машин постоянного тока, а именно снятия неровностей в межламельном пространстве после механической обработки рабочей поверхности коллектора.
Структурная схема установки для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента показана на фиг. 1. Устройство содержит основание 3, с механизмом поворота 7, устанавливаемое на вал коллектора 4. С основанием 3 жестко соединено крепление 8 режущего инструмента (фреза) 9. Привод режущего инструмента осуществляется двигателем (Мр) 15. Рабочая подача режущего инструмента вдоль обрабатываемых пластин коллектора 2 якоря электрической машины 1 осуществляется при помощи винта 10, приводимого в движение при помощи двигателя (Мп) 14. Вращение основания 3 относительно коллектора 2 осуществляется двигателем (Мв) 6 с валом которого соединен датчик вращения (ДВ) 5, вырабатывающий прямоугольные импульсы, количество которых пропорционально перемещению основания относительно коллектора. С режущим инструментом 9 жестко закреплен пневматический датчик (ПД) 16.
Пневматический сигнал с выхода которого поступает на вход релейного усилителя мощности (РУМ) 11. Управление работой устройства позиционирования осуществляется в программном режиме при помощи промышленного компьютера (ПК) 12 и устройства ввода-вывода (УВВ) 13. На устройство ввода-вывода поступают сигналы с выхода ДВ 5 и РУМ 11, кроме того, УВВ вырабатывает сигналы включения и отключения двигателями Мр, Мп, Мв и устройством подготовки воздуха (УПВ) 17.
Установка для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инстумента отличается тем, что в систему введен пневматический датчик взамен оптического, так как при использовании оптического датчика наблюдается весомая погрешность в результатах, которая связана высокой с загрязненностью и запыленностью окружающего воздуха в рабочем пространстве установки по продорожке межламельных пространств коллекторов тяговых электродвигателей.
Пневматический датчик обеспечивает более точное позиционирование режущего инструмента по сравнению с прототипом.
Пневматический датчик в системе пневмоавтоматики состоит из измерительного устройства и пневмопреобразователя. Пневмопреобразователь предназначен для преобразования механического перемещения или усилия в пропорциональное изменение давления сжатого воздуха на выходе пневмопреобразователя.
Дискретный пневмопреобразователь представленный на фиг. 2 состоит из кодирующего элемента 18 (межламельного постранства 19 с медной пластиной 20), корпуса 21, выходного сопла 22, постоянного дросселя 23, проточной камеры ПК, релейного усилителя мощности (РУМ) 11, устройства подготовки воздуха (УПВ) 17, включающее в себя компрессор и систему очистки воздуха. У дискретного пневмопреобразователя выходной сигнал является дискретной функцией входного сигнала - измеряемой величины, непрерывно изменяющейся во времени. Значение выходного сигнала дискретного пневмопреобразователя зависит от величины входного сигнала и представляет собой комбинацию наличия и отсутствия давлений в командных трубопроводах, зашифрованную по специальному коду; при этом наличие давления в командном трубопроводе условно считается единицей (1), а отсутствие - нулем (0).
На фиг. 2, кодирующий элемент 18 занимает положение относительно сопла 22, имеющего постоянную скорость перемещения вокруг медных пластин коллектора тягового электродвигателя, при котором в проточной камере ПК создается максимальное давление, обозначаемое условно «1»; следовательно, в этом состоянии преобразователя Рвых=1. Между соплом 22 и поверхностью кодирующего элемента 18 имеется зазор, величина которого не превышает 0,1-0,2 мм. При установке сопла 22 против впадины кодирующего элемента 18 давление в проточной камере резко падает и достигает значения, обозначаемого «0», следовательно, Рвых =0. Из-за наличия постоянного дросселя мощность выходного сигнала пневмопреобразователя, незначительна и требует усиления. В качестве усилителя мощности выходного сигнала применяется усилитель релейного типа (РУМ) 11. Сжатый воздух, очищенный от пыли, масла и влаги, с постоянным давлением Рпит от источника питания через дроссель 23 постоянного (нерегулируемого) сопротивления поступает в камеру ПК. Из камеры ПК сжатый воздух через сопло 22, прикрываемое заслонкой, вытекает в атмосферу, при этом сопло вместе с заслонкой образуют управляемый дроссель переменного (регулируемого) сопротивления. Положение заслонки относительно сопла 22 определяет проходное сечение управляющего дросселя, через которое происходит истечение сжатого воздуха из камеры ПК в атмосферу, а это в свою очередь определяет давление в камере ПК. Давление в камере ПК является выходным сигналом пневмопреобразователя. С целью повышения точности позиционирования режущего инструмента выбрана игольчатая форма сопла.
Предложенная конструкция пневматического датчика установки для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента обеспечивает требуемую точность, задаваемую технологией ремонта при механической обработке межламельного пространства коллекторов электрических машин постоянного тока.
Установка для продорожки коллектора тягового электродвигателя с пневматической системой позиционирования режущего инструмента, содержащая установленное на валу якоря тягового электродвигателя основание для жесткого закрепления на нем режущего инструмента, механизмы вращения и перемещения упомянутого основания относительно пластин коллектора, датчик вращения, усилитель, при этом установка выполнена с возможностью соединения с промышленным компьютером посредством устройства ввода-вывода, отличающаяся тем, что она снабжена пневматическим датчиком с соплом игольчатой формы, предназначенным для определения геометрических координат медных пластин коллектора тягового электродвигателя, при этом устройство ввода-вывода соединено с датчиком вращения и через усилитель - с пневматическим датчиком.
