Результат интеллектуальной деятельности: ПОВОРОТНО-КАРУСЕЛЬНЫЙ СТЕНД

Изобретение относится к устройствам для ремонта железнодорожного транспорта, в частности к устройствам для сборки-разборки, проверки и дефектоскопирования автосцепки подвижного состава.

Известно устройство для ремонта элементов автосцепного оборудования, описанное в авторском свидетельстве SU 745741 А1, 05.07.1980. В известном устройстве одна из стоек шарнирно закреплена у основания станины на горизонтальной оси, выполнена в виде рамы, откидывающейся посредством приводного механизма во внешнюю сторону до горизонтального положения.

Также известно устройство для ремонта и дефектоскопирования тягового хомута автосцепки подвижного состава железных дорог, описанное в авторском свидетельстве SU 812621 А1, 15.03.1981. Известное устройство снабжено жестко закрепленным к стойкам прямоугольной рамы, по меньшей мере, одним цилиндрическим корпусом, продольная ось которого перпендикулярна оси вращения прямоугольной рамы, в котором в подшипниковых опорах смонтированы установочные и прижимные захваты для фиксации тягового хомута. При этом в основании сварной пространственной конструкции расположена опорная плита, опирающаяся на штоки гидроподъемников.

Также известно приспособление для ремонта корпусов автосцепки, описанное в авторском свидетельстве SU 96045 А1, 01.01.1953. Известное устройство состоит из станины, рамы с двумя цапфами для поворота ее относительно горизонтальной поперечной оси, разъемного по диаметру кольца с цапфами для поворота его вокруг горизонтальной оси, составленного из двух крепежных колец, сваренных с расстоянием между ними для вкладывания в него диска с квадратным отверстием, в котором крепится ремонтируемый корпус автосцепки, противовеса рамы, тяги для удержания рамы при снятом с приспособления корпусом автосцепки, крепежного крюка для закрепления корпуса в гнезде поворотного диска и роликов, установленных между крепежными кольцами в качестве опоры диска, поворотного около продольной оси. Для ремонта корпуса автосцепки последний своим хвостовиком вставляется в квадратное отверстие поворотного диска и скрепляется с ним с помощью крюка, который загнутым концом закрепляется за отверстие под ухом корпуса, а другим концом, имеющим нарезку, вставляется в отверстие диска и закрепляется гайкой.

Наиболее близким к заявленному изобретению является поворотно-карусельный стенд для ремонта и/или контроля автосцепки (см. http://www.mimaks.ru/ora.html), содержащий карусель, установленную с возможностью вращения на оси, устройство изменения положения карусели и устройства зажима автосцепки.

Однако все перечисленные аналоги не обеспечивают возможность работы одновременно с несколькими автосцепками и не обеспечивают удобного доступа ко всем контролируемым и ремонтируемым поверхностям автосцепки, а также не минимизируют усилия на перемещение автосцепки.

Поэтому возникает необходимость в создании универсальной конструкции устройства для ремонта корпусов автосцепки, позволяющей устранить приведенные выше недостатки.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества ремонта, а также в повышении технологичности операций по сборке-разборке, контролю и дефектоскопированию автосцепки.

Повышение технологичности операций достигается за счет обеспечения удобства перемещения автосцепки между позициями сборки-разборки и контроля, обеспечения удобного доступа ко всем контролируемым и ремонтируемым поверхностям автосцепки, а также минимизации усилий на ее вращение.

Наличие в устройстве карусели обеспечивает возможность перемещения автосцепки с позиции на позицию без использования грузоподъемных устройств; крепление корпуса автосцепки осуществляется за перемычку таким образом, что все контролируемые и ремонтируемые поверхности остаются свободными; корпус автосцепки имеет возможность вращения относительно двух взаимно перпендикулярных осей, что обеспечивает удобство доступа ко всем контролируемым и ремонтируемым поверхностям; центр масс автосцепки находится в точке пересечения упомянутых осей, что обеспечивает минимизацию усилий на вращение автосцепки.

Указанный технический результат достигается тем, что поворотно-карусельный стенд для ремонта и/или контроля автосцепки, содержащий карусель, установленную с возможностью вращения на оси, устройство изменения положения карусели и устройства зажима автосцепки, дополнительно содержит основание стенда, выполненное в виде стойки с винтовыми опорами, и тормозной механизм, а устройство изменения положения карусели содержит поводок с рычагами и винтовой механизм, при этом карусель содержит ступицу с кронштейнами, противовесы и консоли, каждая из которых соединена с соответствующими кронштейном и устройством зажима автосцепки, причем корпус автосцепки устанавливается в устройство зажима автосцепки таким образом, что все контролируемые и ремонтируемые поверхности остаются свободными, при этом консоли и устройства зажима автосцепки установлены с возможностью поворота, обеспечивая тем самым возможность вращения установленного корпуса автосцепки относительно двух взаимно перпендикулярных осей, причем центр масс установленной автосцепки находится в точке пересечения упомянутых осей.

При этом тормозной механизм может быть выполнен в виде тормозных колодок, установленных на стойке, и тормозного диска, установленного на ступице карусели.

Карусель может быть установлена на оси посредством роликовых подшипников.

Винтовой механизм может быть соединен со ступицей карусели посредством шпилек и включает корпус, в котором установлены взаимодействующие между собой винт и гайка.

Каждая консоль может быть соединена с соответствующими кронштейном и устройством зажима автосцепки посредством втулок с подшипниками.

Каждая консоль может содержать корпус, в котором установлен механизм поворота консоли и устройства зажима автосцепки.

Механизм поворота консоли и устройства зажима автосцепки может включать червяки, взаимодействующие с соответствующей шестерней, связанной каждая с одним из валов, шарнирно соединенных между собой, и ключ для поворота валов.

Рычаги могут быть выполнены с возможностью присоединения к ним съемных трубчатых удлинителей.

Каждое устройство зажима автосцепки может включать две пары пластин с вырезом под перемычку автосцепки, поворотные рычаги, упоры, корпус, закрепленный между пластинами одной из пар и внутри которого размещен ползун, винт зажима и балансир.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами (в качестве примера исполнения приведен стенд, содержащий восемь винтовых опор, восемь кронштейнов, восемь консолей и восемь механизмов зажима перемычки корпуса автосцепки).

На фиг.1 представлен общий вид поворотно-карусельного стенда, где: 1 - стойка, 2 - карусель, 3 - консоль, 4 - устройство зажима автосцепки.

На фиг.2 приведено устройство поворотно-карусельного стенда (разрез А-А), где: 5 - балка, 6 - ось, 7 - винтовая опора, 8 - тормозная колодка, 9, 10 - подшипники, 11 - ступица карусели, 12 - кронштейн, 13 - тормозной диск, 14 - корпус винтового механизма, 15 - шпилька винтового механизма, 16 гайка винтового механизма, 17 - винт, 18 - ступица поводка, 19 - рычаг, 20 - съемный удлинитель, 21 - упорный подшипник, 22 - выступ, 23 - ограничитель, 24 - шпилька, 25 - гайка, 26 - вал кронштейна, 28 - первая втулка.

На фиг.3 приведено устройство консоли, где:

26 - вал консоли, 27 - корпус консоли, 28 - первая втулка, 29 - вторая втулка, 30 - противовес, 31, 32 - червяки, 33 - первая шестерня, 34 - вторая шестерня, 35 - вал устройства зажима автосцепки, 36 - вал, 37 - ключ, 38 - шарнирный вал, 39 - фиксатор, 40 - клиновой тормоз, 41 - резьбовая пробка, 42 - проточка тормозного диска.

На фиг.4 приведена схема крепления устройства зажима автосцепки с корпусом автосцепки подвижного состава, где:

35 - вал устройства зажима автосцепки, 37 - ключ, 43 - корпус автосцепки, 44 - специальный захват, 45 - перемычка (поз.43-45 не относятся к устройству зажима автосцепки), 46 - внутренние пластины устройства зажима автосцепки, 47 - внешние пластины устройства зажима автосцепки, 48 - корпус устройства зажима автосцепки, 49 - ползун, 50 - винт устройства зажима автосцепки, 51 - поворотные рычаги устройства зажима автосцепки, 52 - ось, 53 - балансир, 54, 55 - упоры, 56 - изолятор.

Основным несущим элементом конструкции стенда является основание, выполненное в виде стойки 1, со сварными балками 5, в расточках которого закреплена ось 6. Основание снабжено восемью винтовыми опорами 7, которые позволяют скомпенсировать неровности опорной поверхности и обеспечить вертикальность оси 6.

На верхней плоскости основания на стойке 1 установлены восемь тормозных колодок 8. На оси 6 на роликовых подшипниках 9 и 10 установлена карусель 2, состоящая из ступицы 11 и приваренных к ней восьми консолей 3. В зафиксированном положении карусель 2 с прикрепленным к ней (на ступице 11) тормозным диском 13 опирается на тормозные колодки 8, благодаря чему обеспечивается фиксация карусели 2 в произвольном положении.

Стенд снабжен устройством изменения положения карусели 2, содержащим поводок с рычагами 19 и винтовой механизм. Снятие фиксации карусели 2 осуществляется винтовым механизмом, корпус 14 которого крепится к ступице 11 карусели шпильками 15 винтового механизма. В корпусе 14 винтового механизма установлена гайка 16, взаимодействующая с винтом 17. Вращение винта 17 осуществляется поводком, состоящим из ступицы 18 и ввернутых в нее шестнадцати рычагов 19. Для уменьшения усилия поворота поводка предусмотрены трубчатые съемные удлинители 20, выполненные с возможностью присоединения к рычагам 19.

Работа устройства изменения положения карусели 2 происходит следующим образом. Поворот рычагов 19 передается через ступицу 18 поводка винту 17. При повороте винта 17 по часовой стрелке (в данном варианте осуществления винт имеет правую резьбу) его торец упирается через упорный подшипник 21 в торец оси 6. Гайка 16, навинчиваясь на винт 17, поднимает корпус винтового механизма 14 и связанную с ним карусель 2. Тормозной диск 13 отрывается от тормозных колодок 8 и не препятствует свободному вращению карусели.

Карусель обладает значительной инерцией, благодаря чему после ее отрыва от тормозных колодок 8 вступает в действие инерционное сопротивление. Поводок поворачивается до упора выступом 22 в ограничитель 23, в результате чего начинается вращение карусели 2. После поворота карусели 2 в требуемое положение поводок останавливается. Карусель 2, продолжая движение по инерции, поворачивает корпус винтового механизма 14 и связанную с ним гайку 16 по часовой стрелке. Гайка 16 опускается по винту 17, а вместе с ней опускается и карусель 2. После соприкосновения тормозного диска 13 с тормозными колодками 8 происходит торможение и остановка карусели.

В расточках кронштейнов 12 карусели 2 посредством шпилек 24 с гайками 25 закреплены валы 26, служащие опорами консолей 3. Сварной корпус 27 консоли 3 выполнен из труб и оканчивается втулками 28 и 29, оси которых взаимно перпендикулярны, а точка С их пересечения расположена в центре масс автосцепки. Во втулке 28 расположены подшипники, обеспечивающие вращение корпуса 27 консоли 3 относительно вала 26 кронштейна 12. Втулка 29 служит подшипниковой опорой устройства 4 зажима автосцепки. Корпус 27 консоли уравновешивается относительно вала 26 противовесом 30. Внутри корпуса 27 консоли 3 находится механизм поворота консоли и устройства зажима автосцепки.

Механизм поворота состоит из двух червяков 31 и 32, зацепляющихся с прямозубыми шестернями 33 и 34. Шестерня 33 соединена с валом 35 зажима автосцепки, а шестерня 34 - с валом 26 кронштейна карусели 2. При вращении червяка 31 устройство 4 зажима автосцепки поворачивается относительно оси О, а при вращении червяка 32 корпус 27 консоли 3 поворачивается относительно оси О₁. Вращение червякам 31 и 32 задается валом 36, для поворота которого используется специальный ключ 37. Вал 36 посредством муфты может соединяться либо с червяком 31, либо через шарнирный вал 38 с червяком 32. Выбор варианта соединения осуществляется осевым перемещением вала 36. При вытягивании из корпуса 27 консоли 3 вал 36 соединяется с червяком 31 зажима. При вталкивании в корпус 27 вал 36 соединяется с червяком 32 кронштейна карусели. Фиксация выбранного положения вала 36 обеспечивается фиксатором 39. Осевое перемещение вала 36 обеспечивается ключом 37, имеющим специальные вырезы, зацепляющиеся со штифтом вала 36.

Сочетание вращений относительно двух пересекающихся осей позволяет установить автосцепку в положение, наиболее удобное для выполнения операций по разборке, сборке и контролю.

Так как в механизме поворота консоли и устройства зажима автосцепки применены двухзаходные червяки, то эффект самоторможения механизма будет в значительной степени зависеть от величины внутренних потерь. В принципе не исключено, что механизм не будет обладать самоторможением, то есть при приложении усилия к автосцепке будет возможен поворот консоли 3 или устройства 4 зажима автосцепки. Для предотвращения этого в конструкции механизма поворота консоли и устройства зажима автосцепки предусмотрены клиновые тормоза 40. При недостаточном внутреннем трении можно, ввинчивая резьбовую пробку 41, ввести подпружиненный клин в проточку тормозного диска 42 и тем самым увеличить сопротивление вращению червяков 31 и 32.

Крепление автосцепки к консоли 3 обеспечивается специальным устройством 4 зажима автосцепки (зажима перемычки корпуса автосцепки), которое крепится к валу 35. Корпус 43 автосцепки устанавливается в устройство 4 в вертикальном положении, хвостовиком вниз, при помощи специального захвата 44 грузоподъемного устройства. Две пары пластин 46 и 47 устройства 4 имеют вырез, в который заводится перемычка 45, соединяющая ребра корпуса 43 автосцепки.

Между внутренними пластинами 46 закреплен корпус 48 устройства 4 зажима автосцепки, в пазу которого перемещается ползун 49. Перемещение ползуна осуществляется винтом зажима 50, который вращается ключом 37. Для этой цели используется тот же ключ, которым приводится в действие механизм поворота консоли 3 и устройства 4 зажима автосцепки.

В зазорах между внутренними 46 и внешними 47 пластинами находятся рычаги 51, вращающиеся относительно осей 52. Перемещение ползуна передается рычагам посредством балансира 53, обеспечивающего выравнивание нагрузки между рычагами при их различном перемещении, вызванном погрешностями литья.

При вращении винта зажима 50, имеющего левую резьбу, по часовой стрелке ползун 49 перемещается вниз и поворачивает рычаги 51 из положения П в положение П₁. Свободные концы рычагов, воздействуя на перемычку 45 корпуса автосцепки 43, плотно прижимают ребра корпуса к упорам 54 и 55. В результате корпус автосцепки оказывается зафиксированным в режиме, причем все поверхности, подлежащие контролю, остаются свободными. После затяжки винта зажима 50 ключ 37 с него снимается и используется для управления консолью.

Стенд не предназначен для проведения сварочных работ на корпусе автосцепки, однако в случае необходимости допускается выполнение отдельных сварочных операций на корпусе автосцепки, закрепленном на консоли 3 стенда.

Для предотвращения повреждения механизмов консоли 3 сварочным током упоры 54 и 55 установлены на изоляторах 56. Такие же изоляторы используются в местах крепления устройства 4 зажима автосцепки к валу 35.

Таким образом, в заявленном изобретении обеспечивается доступ ко всем контролируемым и ремонтируемым поверхностям автосцепки подвижного состава.