Устройство для ультразвуковых испытаний

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИСПЫТАНИЙ(71) Заявитель Дубина Анатолий Владимирович(72) Автор Дубина Анатолий Владимирович(73) Патентообладатель Дубина Анатолий Владимирович(57) 1. Устройство для ультразвуковых испытаний колесной пары рельсового подвижного состава, содержащее неподвижное основание с двумя опорами для испытываемой колесной пары, подъемный механизм для подъема и установки испытываемой колесной пары,два технологических рельса с шириной колеи, равной ширине колеи испытываемой колесной пары, отличающееся тем, что каждая из опор включает установочную площадку,на которой размещена бабка, оснащенная подвижной пинолью с центром для воздействия на коническую поверхность центральных отверстий оси испытываемой колесной пары,причем установочные площадки посредством поперечных балок жестко связаны с технологическими рельсами, образуя замкнутый несущий контур, воспринимающий силовую нагрузку от фиксации испытываемой колесной пары. 13715 1 2010.10.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая опора содержит направляющие для фиксации корпуса буксы испытываемой колесной пары, образующие двухчелюстной проем, при этом фиксирующие поверхности направляющих, обращенные к оси вращения испытываемой колесной пары, сближаются в нижней части. Изобретение относится к средствам испытаний изделий ультразвуком и может быть использовано для выявления дефектов колес при ремонте и изготовлении подвижного состава железнодорожного транспорта, а также для ультразвуковых испытаний изделий в форме тел вращения. Известна установка для дефектоскопии колесных пар АУРА 1, включающая в себя встроенный в технологический рельсовый путь механизм вращения колесной пары, Побразный портал, на котором посредством привода крепятся два держателя ультразвуковых датчиков, состоящих из 5 рам, в каждой из которых может быть размещено до 6 ультразвуковых датчиков, контактирующих с поверхностью катания, и 5 дисков, каждый из которых содержит по 2 датчика, контактирующих с внутренней поверхностью обода колеса. Держатель ультразвуковых датчиков устанавливается на обод верхней части контролируемого колеса. Недостатком указанного комплекса является быстрый износ рабочей поверхности ультразвуковых датчиков, контактирующих непосредственно с контролируемым ободом колеса, а также недостаточная стабильность акустического контакта вследствие нарушения сплошности потока жидкости, подаваемой в зону контакта датчика с ободом колеса. Известен автоматизированный комплекс для дефектоскопии колесных пар Пеленгавтомат 2, который включает в себя размещенное между рельсами подъемноповоротное устройство, которое обеспечивает подъем, разворот колесной пары на 180,вращение вокруг оси в процессе контроля. Подвод и отвод сканеров, содержащих ультразвуковые преобразователи, обеспечивается электроприводом, управляемым компьютером. В состав комплекса также входит система подачи, сбора и фильтрации контактирующей жидкости, которая подается в зазоры между рабочими поверхностями пьезоэлектрических преобразователей и проверяемой колесной пары для обеспечения акустического контакта. Недостатком указанного комплекса является низкая стабильность акустического контакта, необходимость тщательной очистки поверхности проверяемого колеса перед контролем и после выполнения контроля. Наиболее близким по функциональному назначению и конструктивным признакам является стенд для ультразвуковых испытаний колесных пар рельсового подвижного состава 3, содержащий неподвижное основание с опорами для букс испытываемой колесной пары, привод с фрикционным роликом, расположенный с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью колеса испытываемой колесной пары, подъемно-поворотное устройство для подъема и поворота колесной пары, две иммерсионные ванны, размещенные по вертикальному уровню ниже оси вращения испытываемой колесной пары и ниже опор для букс. Стенд также включает в себя два технологических рельса с шириной колеи,равной ширине колеи испытываемой колесной пары, между которыми расположены опоры для букс, иммерсионные ванны и подъемно-поворотное устройство. Недостатком приведенного стенда - прототипа является ограниченная область применения. Вследствие конструктивных ограничений стенд не может быть применен для ультразвукового контроля колесных пар с частично или полностью демонтированными буксовыми узлами, так как опора колесных пар в стенде-прототипе осуществляется только на буксы. Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения стенда для более широкого круга технологических процессов изготовления и ремонта колесных пар. 2 13715 1 2010.10.30 Задача решаетсяза счет того, что в известном устройстве, содержащем неподвижное основание с опорами для испытываемой колесной пары, привод с фрикционным роликом,расположенный с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью колеса испытываемой колесной пары, подъемно-поворотное устройство для подъема и поворота колесной пары, две иммерсионные ванны, размещенные по вертикальному уровню ниже оси вращения испытываемой колесной пары и ниже опор для букс, два технологических рельса с шириной колеи, равной ширине колеи испытываемой колесной пары, согласно изобретению, каждая из опор включает установочную площадку, на которой размещена бабка,оснащенная подвижной пинолью с центром для воздействия на коническую поверхность центральных отверстий оси испытываемой колесной пары, причем установочные площадки посредством поперечных балок жестко связаны с технологическими рельсами, образуя замкнутый несущий контур, воспринимающий силовую нагрузку от фиксации испытываемой колесной пары. Кроме того, каждая опора содержит направляющие для фиксации корпуса буксы испытываемой колесной пары, образующие двухчелюстной проем, при этом фиксирующие поверхности направляющих, обращенные к оси вращения испытываемой колесной пары,сближаются в нижней части. На фиг. 1 показан вид устройства со стороны левой опоры, на фиг. 2 - вид сверху. Устройство включает в себя неподвижное основание 1, на котором размещены две опоры для испытываемой колесной пары. Каждая из опор содержит установочные площадки 2, на которых размещены бабки 3 с подвижными пинолями 4, оснащенными центрами 5, а также двухчелюстной проем 6 для фиксации корпуса буксы, направляющие поверхности которого, обращенные к оси вращения колесной пары, сближаются к нижней части проема. Установочные площадки 2 посредством поперечной балки 7 жестко связаны с технологическими рельсами 8 и образуют замкнутый несущий контур, воспринимающий силовую нагрузку от фиксации колесной пары центрами 5. На правой установочной площадке устройства размещен привод с фрикционным роликом для вращения испытываемой колесной пары. Подъемно-поворотное устройство 9 для подъема и поворота колесной пары размещено под центром испытываемой колесной пары. Две иммерсионные ванны 10 размещены по вертикальному уровню ниже оси вращения испытываемой колесной пары. Работает устройство следующим образом. Колесная пара, находящаяся на технологических рельсах 8, прокатывается до оси подъема подъемно-поворотного устройства 9,поднимается его рабочим органом, поворачивается на 90 и опускается в нижнее положение, соответствующее превышению центров 5 подвижных пинолей 4 над центральными отверстиями оси колесной пары на 35 мм. После опускания колесной пары осуществляется подвод подвижных пинолей 4, которые, воздействуя центрами 5 на коническую поверхность центральных отверстий оси, приподнимают колесную пару над рабочим органом подъемно-поворотного устройства 8 на 35 мм и фиксируют ее ось вращения. Продольная нагрузка , возникающая при подъеме и сжатии оси колесной пары между центрами 5, через установочные площадки 2 и поперечные балки 7 передается на технологические рельсы 8, которые дополняют конструктивную жесткость основания. Таким образом достигается минимальная металлоемкость конструкции. После поджатия оси колесной пары центрами 5 подводят в рабочее положение сканирующие устройства, включают привод с фрикционным роликом и осуществляют ультразвуковые испытания. Устройство реализовано в виде опытного образца, в котором неподвижное основание выполнено сборным из двух частей - внутренней, на которой крепятся установочные площадки 2 с поперечными балками 7 и иммерсионные ванны 10, и внешней, которая представляет собой раму с вертикальными стойками, продольные балки которой параллельные 3 13715 1 2010.10.30 оси вращения колесной пары, являются одновременно технологическими рельсами 8 и воспринимают продольную нагрузку от поперечных балок 7, несущих бабки 3. Опытная эксплуатация заявляемого устройства показала возможность проведения ультразвукового контроля ободьев колесных пар как в сборе с буксами, так и с частично демонтированным буксовым узлом и полностью без букс, а также высокую эксплуатационную надежность устройства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4