Установка для восстановления резьбовой части триангеля грузового вагона
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для ремонта триангелей грузовых вагонов подвижного состава. Использование полезной модели позволяет расширить функциональные возможности. Установка для восстановления резьбовой части триангеля грузового вагона содержит пространственно разнесенные технологические позиции 1 и 2. Триангель 22 размещается на подвижном столе, образованном тремя, расположенными друг под другом и шарнирно взаимосвязанными между собой платформами 4. На позиции 1 также размещены обточная головка 8, резьбовая головка с плашкой 9, сверлильная головка 10, видеокамеры 11, компьютер 12, блок управления 15, принтер 13 и оптический сканер 14. На позиции 2 размещено устройство для наплавки. 3 илл.
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для ремонта триангелей грузовых вагонов подвижного состава.
В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения принята установка для восстановления резьбовой части триангеля грузового вагона по патенту РФ 
32060, МПК7 B60S 5/00, 2003 г. Известная установка включает раму, на которой размещен вращатель с устройством для базирования триангеля, и технологические позиции для восстановления резьбовой части триангеля, расположенные с противоположной стороны рамы. На упомянутых технологических позициях расположены устройства для обточки, наплавки и нарезания резьбы. Процесс восстановления резьбовой части триангеля - точнее, резьбы на шейке цапфы триангеля - осуществляется путем перемещения вращателя с триангелем напротив соответствующего устройства.
Недостатки известной установки заключаются в следующем. Достаточно часто, на практике, ввиду широкого поля допусков, цапфа вместе с швеллерной частью триангеля характеризуется уклоном относительно распорки - центральной части триангеля, причем это уклон различен как для цапф одного триангеля, так и для различных триангелей. Это существенно затрудняет в известном устройстве вращение триангеля, обточку и нарезание резьбы на шейке цапфы ввиду несоосности осей резьбовой шейки цапфы и устройств для обточки и нарезания резьбы. Кроме того, в известном устройстве отсутствуют средства для сверления отверстия под шплинт, которые необходимы в том случае, когда производится наплавка на резьбовую шейку цапфы в связи со срывом резьбы, и упомянутое отверстие, расположенное в зоне резьбовой шейки, заваривается.
Указанные недостатки ограничивают функциональные возможности известной установки, так как позволяют производить операцию восстановления резьбовой части только на триангелях, у которых цапфы и швеллерной части соосны с центральной частью триангеля.
Задача, решаемая полезной моделью - расширение функциональных возможностей установки для восстановления резьбовой части триангеля грузового вагона.
Указанная задача решается тем, что в установке для восстановления резьбовой части триангеля грузового вагона, содержащей устройство для обточки, устройство для наплавки и устройство для нарезания резьбы, упомянутые устройства для обточки и нарезания резьбы размещены на первой технологической позиции, снабженной средствами для позиционирования и фиксации триангеля, а устройство для наплавки - на второй технологической позиции, пространственно разнесенной от первой технологической позиции; при этом первая технологическая позиция снабжена средствами для съемки пространственного положения резьбовых шеек цапф триангеля в двух, взаимно ортогональных плоскостях, и положения отверстия под шплинт и средствами идентификации резьбовых шеек цапф триангеля, подключенными к компьютеру, средствами для ориентирования осей резьбовых шеек цапф триангеля относительно осей устройств для обточки и нарезания резьбы и сверлильной головкой, подсоединенными к блоку управления, который связан с компьютером; средствами маркировки цапф триангеля и подключенным к компьютеру принтером.
В варианте технического решения устройства для обточки и нарезания резьбы выполнены, соответственно, в виде обточной и резьбовой головок.
В варианте технического решения обточная и резьбовая головки установлены в поворотном механизме револьверного типа.
В варианте технического решения средства для ориентирования осей резьбовых шеек цапф триангеля относительно осей устройств для обточки и нарезания резьбы выполнены в виде подвижного стола, состоящего из трех, расположенных друг под другом и шарнирно взаимосвязанных между собой платформ, при этом нижняя платформа подвижно установлена на раме.
В варианте технического решения средства для позиционирования и фиксации триангеля выполнены в виде устройства вертикального перемещения и поворота триангеля, связанного с блоком управления, и размещенных на верхней платформе подвижного стола зажимных устройств.
В варианте технического решения средства для съемки пространственного положения резьбовых шеек цапф триангеля и положения отверстия под шплинт выполнены в виде видеокамер.
В варианте технического решения средства маркировки цапф триангеля выполнены в виде липкой наклейки.
В варианте технического решения средства идентификации резьбовых шеек цапф триангеля выполнены в виде считывателя информации, содержащейся на липкой наклейке.
В варианте технического решения считыватель информации выполнен в виде оптического сканера.
В варианте технического решения устройство для наплавки содержит раму со стойками, в которых выполнены опоры для позиционирования и вращения триангеля, снабженные токоподводом.
В варианте технического решения рама устройства для наплавки содержит первую стойку, жестко связанную с рамой и снабженную вращающейся опорой, которая находится в зацеплении с цапфой триангеля и связана с приводом, и вторую стойку, которая выполнена откидной и снабжена свободно вращающейся опорой, при этом в опоре второй стойки установлен токоподвод.
На фиг.1 иллюстрируется выполнение первой технологической позиции, на фиг.2 показан вид А фиг.1, на фиг.3 приведено выполнение второй технологической позиции.
Установка для восстановления резьбовой части триангеля грузового вагона содержит первую технологическую позицию 1, на которой производится механическая обработка триангеля, и вторую технологическую позицию 2, на которой производится наплавка триангеля. Первая технологическая позиция 1 включает раму 3 с подвижным столом, образованным тремя, размещенными в виде стопы друг под другом и шарнирно взаимосвязанными между собой платформами 4, которые снабжены приводами (на фиг. не показаны) для перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости, а также для наклона. Нижняя платформа 4 установлена подвижно на раме 3, а на верхней платформе 4 размещены зажимные устройства 5 для позиционирования и фиксации триангеля. На раме 3 расположено устройство вертикального перемещения и поворота триангеля 6, поворотный механизм револьверного типа 7, в котором установлены обточная головка 8 и резьбовая головка с плашкой 9, и сверлильная головка 10. На раме 3 также размещены две видеокамеры 11 для съемки пространственного положения резьбовых шеек цапф триангеля в двух, взаимно ортогональных плоскостях - горизонтальной и вертикальной, и положения отверстия под шплинт (на фиг.1 показана видеокамера 11, с помощью которой производится съемка положения резьбовой шейки в горизонтальной плоскости, а на фиг.2 - видеокамера 11, с помощью которой производится съемка положения резьбовой шейки в вертикальной плоскости). Первая технологическая позиция 1 снабжена компьютером 12, к которому подключены видеокамеры 11, принтер 13 и оптический сканер 14, и блоком управления 15, связанным с компьютером 12 и управляющим перемещением платформ 4, устройства 6, поворотного механизма револьверного типа 7 и сверлильной головки 10.
Устройство для наплавки, находящееся на второй технологической позиции 2, включает раму 16 со стойками 17 и 18. Стойка 17 жестко связана с рамой 16, а стойка 19 выполнена откидной. В стойках 17 и 18 размещены, соответственно, опоры 19 и 20 для позиционирования и фиксации триангеля. Опора 19 связана с приводом вращения (на фиг. не показан) и находится в зацеплении с цапфой триангеля, а опора 20 вращается свободно в подшипниках. В опоре 20 установлен токосъемник 21 для подвода электрического тока к триангелю в процессе наплавки.
Восстановление резьбовой части триангеля на заявляемой установке протекает следующим образом. Триангель 22 с поврежденной резьбой в зоне шейки цапфы с помощью грузоподъемного устройства (на фиг. не показан) перемещается на первую технологическую позицию 1 и устанавливается в зажимные устройства 5. Далее производится перемещение платформ 4 и базирование триангеля 22 таким образом, чтобы ось резьбовой шейки одной из цапф триангеля 22 совпала с виртуальной осью обрабатывающих головок - обточной головки 8 и резьбовой головки 9 - в процессе обточки шейки цапфы или нарезания на ней резьбы. С этой целью на экране дисплея компьютера 12 формируется упомянутая виртуальная ось и изображение оси шейки цапфы, и затем оператор регулирует положение оси шейки цапфы до тех пор, пока она не совпадет с виртуальной осью. Указанная процедура может быть реализована, например, следующим образом. Обточная головка 8 ориентируется в направлении шейки цапфы триангеля 22, и в ней зажимается калибр (причем диаметр шаблона выбирается равным диаметру шейки цапфы), ось которого выполняет роль упомянутой выше виртуальной оси. С помощью видеокамер 11 производится съемка положения оси калибра в двух взаимно ортогональных плоскостях - вертикальной и горизонтальной, и ее положение переносится на экран дисплея компьютера 12. После этого аналогичным образом производится съемка положения оси шейки цапфы, полученное изображение оси также переносится на экран дисплея компьютера 12 и накладывается на изображение виртуальной оси. В том случае, если эти оси не совпадают, производится регулирование пространственного положения платформ 4 до тех пор, пока ось шейки цапфы не совпадает с виртуальной осью.
Одновременно с процедурой ориентации оси шейки цапфы с помощью видеокамер 11 определяются координаты отверстия под шплинт. Полученные таким образом координаты положения резьбовой шейки цапфы относительно ее швеллерной части и оси обточной и резьбовой головок, а также координаты отверстия под шплинт запоминаются в памяти компьютера 12, и по его команде принтер 13 печатает липкую наклейку - стикер, на которой нанесен штрих-код, код, номер или другое обозначение. Стикер является средством маркировки данной цапфы и несет информацию о координатах резьбовой шейки и отверстия под шплинт. Стикер наклеивается оператором вручную на триангель 25 в зоне, удаленной от резьбовых шеек обеих цапф.
Дальнейший порядок восстановления резьбовой части триангеля 22 зависит от состояния резьбовой шейки цапфы. В том случае, если резьба на шейки замята, правка резьбы осуществляется при помощи резьбовой головки с плашкой 9. Если резьба сорвана или существенно повреждена, производится предварительная обточка зоны поврежденной резьбы.
После того, как правка резьбы или обточка резьбовой шейки на одной цапфе триангеля 22 завершены, триангель 22 с помощью устройства вертикального перемещения и поворота триангеля 6 поднимается вверх, поворачивается на 180° и аналогичным образом осуществляется процедура восстановления резьбовой части на другой шейке цапфы с наклейкой (при необходимости) второго стикера.
Следующая стадия техпроцесса восстановления резьбовой части - наплавка. Для этого триангель 22 удаляется с первой технологической позиции 1 и с помощью грузоподъемного устройства переносится на вторую технологическую позицию 2. Установка триангеля 22 производится путем откидывания стойки 18, закрепления триангеля одной цапфой в опоре 19 стойки 17, подъема стойки 18 в вертикальное положение, и фиксации триангеля в опорах 19 и 20. Затем посредством привода опора 19 - а вместе с ней и триангель 22 - приводится во вращение, и оператор осуществляет процесс наплавки - на одной или обеих цапфах.
После того, как наплавка завершена, триангель 22 удаляется со второй технологической позиции 2 и с помощью грузоподъемного устройства возвращается на первую технологическую позицию 1, где устанавливается в зажимные устройства 5. Оптический сканер 14, являющийся средством идентификации резьбовой шейки цапфы, считывает информацию, нанесенную на стикер, и передает ее в компьютер 12. Используя хранящиеся в его памяти координаты положения резьбовой шейки цапфы относительно ее швеллерной части и оси обточной и резьбовой головок, компьютер 12 выдает соответствующие команды на блок управления 15, который регулирует положение платформ 4 для обеспечения требуемой ориентации оси шейки цапфы. После того, как требуемая ориентация оси шейки цапфы реализована, с помощью обточной головки 8 производится обточка шейки цапфы под заданный размер, а затем, с помощью резьбовой головки с плашкой 9 на обточенном участке шейки цапфы нарезается резьба. На заключительной стадии блок управления 15 по команде компьютера 12 управляет перемещением сверлильной головки 10 к отверстию под шплинт, и оператор вручную рассверливает заваренное в процессе наплавки отверстие под шплинт.
На заключительном этапе триангель 22 с помощью устройства 6 поднимается вверх, поворачивается на 180° и аналогичным образом осуществляется процедура обточки и нарезания резьбы на шейке другой цапфы и рассверливания второго отверстия под шплинт.
Применение заявляемой установки позволяет расширить ее функциональные возможности, так как она позволяет производить восстановление резьбовой части как на триангелях с соосной ориентацией цапф с центральной частью триангеля, так и на триангелях, в которых цапфа характеризуется уклоном относительно центральной части триангеля.
1. Установка для восстановления резьбовой части триангеля грузового вагона, содержащая устройство для обточки, устройство для наплавки и устройство для нарезания резьбы, отличающаяся тем, что устройства для обточки и нарезания резьбы размещены на первой технологической позиции, снабженной средствами для позиционирования и фиксации триангеля, а устройство для наплавки - на второй технологической позиции, пространственно разнесенной от первой технологической позиции; при этом первая технологическая позиция снабжена средствами для съемки пространственного положения резьбовых шеек цапф триангеля в двух взаимно ортогональных плоскостях и положения отверстия под шплинт и средствами идентификации резьбовых шеек цапф триангеля, подключенными к компьютеру, средствами для ориентирования осей резьбовых шеек цапф триангеля относительно осей устройств для обточки и нарезания резьбы и сверлильной головкой, подсоединенными к блоку управления, который связан с компьютером; средствами маркировки цапф триангеля и подключенным к компьютеру принтером.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройства для обточки и нарезания резьбы выполнены соответственно в виде обточной и резьбовой головок.
3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что обточная и резьбовая головки установлены в поворотном механизме револьверного типа.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средства для ориентирования осей резьбовых шеек цапф триангеля относительно осей устройств для обточки и нарезания резьбы выполнены в виде подвижного стола, состоящего из трех расположенных друг под другом и шарнирно взаимосвязанных между собой платформ, при этом нижняя платформа подвижно установлена на раме.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средства для позиционирования и фиксации триангеля выполнены в виде устройства вертикального перемещения и поворота триангеля, связанного с блоком управления, и размещенных на верхней платформе подвижного стола зажимных устройств.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средства для съемки пространственного положения резьбовых шеек цапф триангеля и положения отверстия под шплинт выполнены в виде видеокамер.
7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средства маркировки цапф триангеля выполнены в виде липкой наклейки.
8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средства идентификации резьбовых шеек цапф триангеля выполнены в виде считывателя информации, содержащейся на липкой наклейке.
9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что считыватель информации выполнен в виде оптического сканера.
10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для наплавки содержит раму со стойками, в которых выполнены опоры для позиционирования и вращения триангеля, снабженные токоподводом.
11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что рама содержит первую стойку, жестко связанную с рамой и снабженную вращающейся опорой, которая находится в зацеплении с цапфой триангеля и связана с приводом, и вторую стойку, которая выполнена откидной и снабжена свободно вращающейся опорой, при этом в опоре второй стойки установлен токоподвод.
