Устройство контроля воздухораспределителей грузовых вагонов

Устройство контроля воздухораспределителей грузовых вагонов позволяет выполнять автоматическую проверку технических параметров воздухораспределителей, хранить и передавать результаты в соответствии с техническими условиями. Стенд включает устройство управления процессами пневматических блоков с их датчиками и приборами контроля давления воздуха. В частности, дополнением измерителей усилий усовершенствованы прижимы привалочного места, где устанавливаются испытуемые части пневматического прибора. Результат повышение надежности и упрощение конструкции за счет создания простого и технологичного зажимного средства для устройств пневматических испытаний. 2 з.п. ф-ы, 2 илл.

Устройство контроля воздухораспределителей грузовых вагонов относится к области испытательной техники, а именно к устройствам для пневматического испытания на герметичность и функциональность и предназначено, в частности, для контроля и настройки параметров воздухораспределителей грузовых вагонов типа 483, 483 М, 483 А в цехах по их ремонту и испытаниям согласно требованиям Инструкции ЦВ-ЦЛ-945, а также заводов изготовителей таких приборов.

Устройства для контроля воздухораспределителей, необходимо, для того чтобы не пропустить в эксплуатацию вагоны с неисправной их регулировкой или выявить неисправности, возникшие в процессе эксплуатации. Имеющееся для этих целей в настоящее время на сети дорог стенды не лишены недостатков, и в частности это касается узлов прижима. Для этих целей в пневматике используется целый ряд конструкций.

Так известно техническое решение, используемое для испытания клапанов (пат. RU 2222791, G01M 3/00, от 28.01.2002). Здесь прижим фланца осуществляется за счет воздействия пневмопривода на ползун, который может перемещаться по горизонтали в направляющих и имеет возможность поворота относительно оси. При горизонтальном Движении выполняется захват фланца, а при вращении его окончательный прижим.

Недостаток устройства заключается в сложности его конструкции, которая определена наличием ползунов с захватами сложной формы, движущихся при перемещении направляющих щек и требующих дополнительного вращения.

Прижим с поворотно-поступательным движением захвата в виде лапы предложен на основе использования двухпоршнего цилиндра (пат. RU 2074805, B23Q 3/00, от 31.01.1995). Очевидна сложность такого решения.

Известно техническое решение, используемое для проверки и настройки главной части воздухораспределителей грузовых вагонов, реализованное в конструкции стенда испытательного для контроля качества воздухораспределителей мод. СИА. 1 ВР производства РУП «ГСКТБГА» (Беларусь) (www.gsktb.com/html/pdf/SIP1VR.pdf найдено в Интернете 31.08.2010). Стенд имеет блоки контроля и управления пневматической арматурой. Указанный стенд позволяет выполнить; а) - разборку и сборку главной части воздухораспределителя; б) - ремонт крышки; корпуса и входящих в них узлов и деталей; с) - проверку на герметичность главного поршня и корпуса.

Отметим наличие больших размеров и веса, а также способность к испытаниям только главной части воздухораспределителей. Узел прижима хоть и прост по конструкции, но не имеет управления.

Так известен стенд для испытания воздухораспределителей грузовых вагонов, который выпускается ПКБ ЦВ. Он выполнен в виде пульта сварной конструкции и оборудован двумя пневматическими прижимами, управляемыми педалями для подключения к стенду главной и магистральной частей для проверки их основных характеристик («Автоматические тормоза подвижного состава железнодорожного транспорта» Асадченко В.Р., УМК МПС России, 2002, стр.84). Практически данная конструкция не имеет элементов автоматики, что требуется в настоящее время. Кроме того, он имеет громоздкую конструкцию узла прижима для фланцев этих частей.

Также известно устройство для проверки автоматического регулятора торможения, в котором для прижатия фланца регулятора используется система рычагов, передающих усилие от пневмоцилиндра (пат. RU 91429, G01M 17/00, от 19.10.2009). Такую схему еще относят к спаренным Г-образным прихватам. При этом прижимающий рычаг движется по окружности из-за наличия связи с закрепленным на оси вспомогательным рычагом до полного прижатия фланца. Положение лапы на фланце меняется, вызывая сдвиговые нагрузки, которые могут быть неравномерными в последующем из-за износа рычагов.

Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа устройство для контроля, диагностики и испытания воздухораспределителей железнодорожного грузового подвижного состава, содержащий два самостоятельно функционирующих блока для главной и магистральной части на одном столе (см, «Устройство контроля воздухораспределителей грузовых вагонов УКВР» производства ЗАО НПП «ТОРМО» Россия, http://tormo.telenet.ru/products/3_ukvr.htm. найдено в Интернете 31.08.2010). Каждая часть этого стенда имеет блоки питания (БП), управления (БУ) и электропневматический (ЭПБ).

Управление содержит измерительную аппаратуру в виде датчиков давления и пульт управления, подключенный к микропроцессору. Он имеет возможность переключения режимов работы и осуществления самодиагностики перед началом тестирования воздухораспределителей по заданной программе. Ход процесса испытаний отражается на мониторе компьютера. Электропневматический блок используется в качестве исполнительного устройства БУ. ЭПБ содержит распределительную и привалочную плиты с каналами, используемыми для связи с другими элементами блока: датчиками, пневмоусилителями, электровневмовентилями, пневмоприжимом, переключателем режимов и резервуарами. Пневомоприжим предназначен для подключения в пневмосистему конкретной части воздухораспределителя и имеет вид спаренных Г-образных прихватов расположенных на концах общей балки, на которую воздействует 1ЙЮЙ пневмоцилиндра. Каждый прихват выполнен в виде тягового рычага и лапы (загиба), непосредственно воздействующей на фланец. Тяговый рычаг перемещается по траектории, которую задает прорезь, выполненная в направляющей, и в которую входит штырь, закрепленный неподвижно на тяговом рычаге. Как оказалось, конструкция пневмоприжима недостаточно полно реализует все возможные траектории перемещения тяговых рычагов. Кроме того, не оптимально сопряжение лапы с тяговым рычагом, что может привести к поломкам при неконтролируемом усилии, передаваемом на фланец проверяемой части воздухораспределителя.

Поэтому и возникает необходимость в дальнейшей модернизации указанного узла устройства.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является расширение технических возможностей устройства по контролю воздухораспределителей путем увеличения ряда возможных траекторий перемещения тяговых рычагов, а так же достижение повышенной точности при их позиционировании, при контроле прикладываемого на фланец давления.

Решение указанной задачи достигается тем, что стенд контроля воздухораспределителей грузовых вагонов, включающий размещенные в корпусе блоки управления и коммутации пневматической арматуры с датчиками контроля давления воздуха и соответствующими привалочными фланцами с пневмоприжимами в отличие от прототипа пневмоприжим выполнен в виде цилиндра со штоком, соединенным через коромысло (балку) с двумя самораздвигающимися симметричными относительно продольной оси штока с загнутыми внутрь Г-образными тягами (прихватами), перемещение которых осуществляется симметрично в соответствии с выбранным профилем прорези, в которой перемещается штырь, жестко связанный с тяговым рычагом указанной тяги (прихвата), при этом движение тяг ограничено измеренным максимально допустимым усилием прижатия прикладываемого на фланец. Кроме того, на штыре, движущимся в прорези, может быть установлена вращающаяся втулка из износостойкого материала.

Решение указанной задачи достигается также тем, что на указанных тягах лапы установлены с использованием резьбового соединения и фиксатора.

Кроме того, на лапах (загибах) могут устанавливаться эластомерные накладки.

При реализации совокупности заявленных признаков обеспечивается возможность достижения технического результата, который выражается в вышеперечисленных улучшения конструкции: движение штыря по части окружности, резьбовая посадка с фиксатором лапы, контроль усилий прижима и которые позволили усовершенствовать малогабаритный, жесткий механизм прижима, сделав его более надежным и безопасным в работе

Предлагаемые усовершенствования приведены на соответствующих чертежах. На сриг.1 представлена пневматическая схема части стенда с управлением для пневмоприжима. На фиг.2 схематично представлен узел прижима устройства контроля воздухораспределителей грузовых вагонов, где на вставке также показан вариант выполнения прорези тягового рычага.

Стенд контроля воздухораспределителей грузовых вагонов содержит в едином корпусе два блока для разных частей воздухораспределителя главной и магистральной, каждая из которых имеет блоки управления, блоки электропневматической арматуры с датчиками контроля давления воздуха. Блок питания может быть общим для обеих частей.

На фиг.1 приведена пневматическая схема, относящаяся к магистральной части воздухораспределителя. Здесь в разных участках схемы установлены одиннадцать электропневматических вентилей (1-10), поверенные датчики давления (11-15) и манометр 16 соответствующего класса точности, цилиндр переключателя режимов 17, цилиндр прижимной 18, резервуар демпферный 19. Рабочая камера (РК), камера дополнительной разрядки (КДР), магистральная камера (МК) и золотниковая (ЗК) - камеры магистральной части, с которыми сообщено устройство контроля.

Проверяемая часть воздухораспределителя, а именно, магистральной часть обозначена на фигуре как 20. Конструкция прижимного узла приведена на фиг.2, где показано положение, когда пневмоцилиндр через коромысло 21, тяговые рычаги 24 Г-образных тяг (прихватов) и лапы 23, воздействует на прижимаемый фланец 22. На вставке показана прорезь 25 в корпусе, в которой расположен направляющий штырь 26 штока. На штыре может быть одета втулка 27.

Датчик усилий 28 располагается на корпусе в свободном пространстве под лапой 22. Другой датчик, например, тензометрический, может размещаться симметрично первому.

Работа прижимного узла устройства контроля воздухораспределителей грузовых вагонов согласно приведенным на схеме положениям (штрихпунктирные и сплошные линии) осуществляется в самом начале работы устройства следующим образом.

К прижимному узлу подводится фланец 22 испытуемого прибора или просто заглушка при самотестировании. Начальное положение лап 23 и тяговых рычагов 24 показано штрихпунктирными линиями. Их движение начинается после начала перемещения поршня пневмоцилиндра 18 после пуска устройства при включении вентиля 8.

Траектория этого движения определяется профилем в плане прорези 25. Важной особенностью этого движения является наличие движения по прямой линии на этапе окончательного прижима. На этапе подвода лап к фланцу или заглушке траектория может быть любой: от части окружности, как показано на вставке, до прямолинейной, как приведено на основном рисунке. При этом усилие может задаваться для исключения пережима фланцем прокладок и создания идентичных условий испытания. Наличие на штыре 26 втулки 27 способствует меньшему трению при его перемещении. Самодиагностика всех элементов стенда выполняется с прижатой заглушкой, а после установки на привалочную плиту устройства проверяемого воздухораспределителя автоматически или с прерыванием процесса путем выбора соответствующих пунктов меню на дисплее выполняется проверка установленного прибора. При этом по отклику определяются не удовлетворяющие техническим требованиям приборы. Конструкция данного устройства предусматривает возможность управления процессом диагностирования оборудования в ручном режиме - при помощи переключателей, которые расположены на лицевой стороне стендов контроля (для проведения отдельных режимов испытаний).

Устройство контроля производит проверку воздухораспределителя по программно заданному перечню параметров. Количественные результаты измерений отображаются на дисплее и передаются в базу данных его компьютера, где происходит их качественное сравнение и хранение или печать протокола испытаний. Программное обеспечение устройства позволяет выполнять следующие функции: а) управление пневматикой и электроникой; б) контроль исправности компонентов устройства; с) определение параметров диагностируемого объекта и сравнение с допустимыми, д) хранение результатов контроля, их представление.

Введение в часть стенда связанную с проверкой воздухораспределителей дополнительных элементов позволило улучшить его работу и повысить точность определения пневматических характеристик.

На устройство выполнено техническое задание с соответствующей документацией и осуществлены испытания модернизированной конструкции УКВР.

1. Устройство контроля воздухораспределителей грузовых вагонов, включающее размещенные в корпусе блоки управления и коммутации пневматической арматуры с датчиками контроля давления воздуха и соответствующими для разных частей воздухораспределителя привалочными фланцами с пневмоприжимами, отличающееся тем, что пневмоприжим выполнен в виде цилиндра со штоком, соединенным через коромысло с двумя самораздвигающимися симметричными относительно продольной оси штока с загнутыми внутрь Г-образными тягами, перемещение которых осуществляется симметрично в соответствии с выбранным профилем прорези, в которой перемещается штырь, жестко связанный с тяговым рычагом указанной тяги, при этом движение тяг ограничено измеренным максимально допустимым усилием прижатия.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на штыре, размещенном в прорези, установлена вращающаяся втулка из износостойкого материала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на указанных тягах лапы установлены с использованием резьбового соединения и фиксатора.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на лапах имеются эластомерные накладки.