轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝及更換方法
2023-05-26 02:57:26
專利名稱：轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝及更換方法
技術領域：
本發明實施例涉及鐵路車輛製造技術，尤其涉及一種轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝及更換方法。
背景技術：
隨著列車不斷提速，大部分客車都在轉向架和車體間加裝抗側滾扭杆裝置，抗側滾扭杆可有效減緩車輛運行時車體由於受到軌道不平順和其它外界的激擾而產生的側滾力。在抗側滾扭杆末端的端軸上，固定套設筒狀的襯套，以避免在列車運行一段時間過程中扭杆的端軸被磨損。 客車在經過120萬公裡的運行後，都要回製造廠進行三級修保養。在進行轉向架三級修保養時發現抗側滾扭杆的端軸上的襯套都有不同程度的磨損，必須更換新的襯套。而在現有技術中，是通過先將襯套加熱膨脹後套到抗側滾扭杆的端軸上、並利用熱脹冷縮的特性，使襯套與端軸在冷卻後通過過盈配合固定連接成一體的，由於過盈配合的配合面非常緊密，在更換襯套時，必須採用破壞性的措施才能拆除襯套。然而，襯套的厚度只有2mnT2. 5mm,採用破壞性的措施剝離襯套時經常會損傷到端軸。
發明內容
本發明提供一種轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝及更換方法，用於解決現有技術中，在將襯套由抗側滾扭杆的端軸拆卸下來的過程中，易造成端軸受損的缺陷。本發明提供一種轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，包括一基體，在所述基體上、沿水平方向貫穿開設有一用於套設到抗側滾扭杆的襯套上的安裝孔；在所述基體的表面上開設有一長形通孔，所述長形通孔的長度方向與所述安裝孔的中心軸平行，且所述長形通孔的底部與所述安裝孔相連通；在所述長形通孔內固定設置有兩個側頂塊，在所述長形通孔內、且在兩個所述側頂塊之間設置有一主頂塊；所述側頂塊末端形成用於抵頂到所述襯套上的沉槽、沿所述襯套軸向延伸的一槽壁上的第一抵頂部，所述主頂塊末端形成有用於抵頂到所述沉槽、沿所述襯套軸向延伸的另一槽壁上的第二抵頂部；所述主頂塊的側面形成一支撐凸部，所述支撐凸部與所述長形通孔沿長度方向延伸的第一側壁相接觸，在所述基體上、且在所述主頂塊背離所述支撐凸部的一側還螺接有螺杆，所述螺杆的末端抵頂在所述主頂塊上，通過所述螺杆驅動所述主頂塊以所述支撐凸部為支點、相對所述第一側壁轉動使所述第二抵頂部遠離所述第一抵頂部。本發明提供一種轉向架抗側滾扭杆襯套更換方法，包括在抗側滾扭杆的襯套上加工出沿所述襯套軸向延伸的沉槽；將抗側滾扭杆襯套更換用工裝的基體套到待拆卸的抗側滾扭杆的襯套上，並使主頂塊的第二抵頂部和側頂塊的第一抵頂部分別抵頂到所述沉槽的沿所述襯套延伸的兩個相對側壁上；旋擰螺杆，通過螺杆推動所述主頂塊以支撐凸點為支點轉動，以使所述第二抵頂部向遠離所述第一抵頂部的方向轉動，直至所述襯套沿所述沉槽破裂後，取下所述襯套；在所述抗側滾扭杆的端軸上重新安裝新的襯套。本發明提供的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝及更換方法，可通過側頂塊的第一抵頂部和主頂塊的第二抵頂部抵頂在襯套上的沉槽的兩相對槽壁，並配合螺杆推動主頂塊以支撐凸點為支點轉動，以使第二抵頂部向遠離第一抵頂部的方向轉動，直至襯套沿沉槽破裂，達到了在更換轉向架抗側滾扭杆襯套過程中，方便、有效地拆下舊的襯套，不會損害到轉向架抗側滾扭杆端軸的表面，使轉向架抗側滾扭杆更換襯套後可以再次使用，降低了車輛檢修的成本。
圖I為本發明轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝實施例的結構示意圖；圖2為圖I中A-A向剖面示意圖；圖3為本發明轉向架抗側滾扭杆襯套更換方法實施例的流程圖；·圖4為安裝狀態的轉向架抗側滾扭杆襯套的示意圖；圖5為圖I中的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝的使用狀態示意圖；圖6為限位板的結構示意圖；圖7為安裝工裝的結構示意圖。附圖標記說明10-基體；11_安裝孔；12-長形通孔；13-側頂塊；14-主頂塊；15-第一抵頂部；16-第二抵頂部； 17-支撐凸部；18-螺杆；20-襯套；21-沉槽；30-限位板。
具體實施例方式圖I為本發明實施例一的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝的結構示意圖；圖2為圖I中A-A向剖面示意圖；圖4為安裝狀態的轉向架抗側滾扭杆襯套的示意圖；圖5為圖I中的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝的使用狀態示意圖；請參照圖I、圖2、圖4和圖5，轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝包括一基體10，在基體10上、沿水平方向貫穿開設有一用於套設到抗側滾扭杆的襯套20上的安裝孔11 ;在基體10的表面上開設有一長形通孔12，該長形通孔12的長度方向與安裝孔11的中心軸平行，且該長形通孔12的底部與安裝孔11相連通；在該長形通孔12內固定設置有兩個側頂塊13，在該長形通孔內12、且在兩個側頂塊13之間設置有一主頂塊14 ;該側頂塊13末端形成用於抵頂到襯套上的沉槽21、沿襯套20軸向延伸的一槽壁上的第一抵頂部15，該主頂塊14末端形成有用於抵頂到沉槽21、沿襯套20軸向延伸的另一槽壁上的第二抵頂部16 ;主頂塊14的側面形成一支撐凸部17，支撐凸部17與長形通孔12沿長度方向延伸的第一側壁相接觸，在基體10上、且在主頂塊14背離該支撐凸部17的一側還螺接有螺杆18，該螺杆18的末端抵頂在主頂塊14上，通過螺杆18驅動該主頂塊14以支撐凸部17為支點、相對第一側壁轉動使第二抵頂部16遠離第一抵頂部15。具體地，基體10為一長方體型，也可為圓柱體型，具體形狀不做限制。安裝孔11貫穿該基體10的兩相對的側面，使轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝能夠通過安裝孔11套裝在扭杆的端軸上。長形通孔12的長度方向與安裝孔11的中心軸平行，長形通孔12的深度方向與安裝孔11的中心軸垂直，或者可與安裝孔11的中心軸成一夾角，但長形通孔12要與安裝孔11相連通，以當基體10套設到襯套20上後，主頂塊14的第二抵頂部和兩個側頂塊13的第一抵頂部可經由該長形通孔12延伸至襯套20表面、並抵頂於開設在襯套20表面上的沉槽21中。側頂塊13與主頂塊14的形狀，可以是長方體，也可是圓柱體等其他形狀，具體形狀不做限制；側頂塊13與主頂塊14的長度可以相同、也可以不同，但側頂塊13末端形成的第一抵頂部15和主頂塊14末端形成的第二抵頂部16應能分別抵頂到襯套20上的沉槽21的兩個相對的槽壁上；該主頂塊14的側面可直接形成一支撐凸部17，可以是半球形或其他形狀，以與長形通孔12沿長度方向延伸的第一側壁相接觸，進一步地，在基體10上、且在主 頂塊14背離該支撐凸部17的一側還螺接有螺杆18，該螺杆18的末端抵頂在主頂塊14上，能推動主頂塊14以支撐凸部17為支點轉動。當旋擰螺杆18，通過螺杆18推動主頂塊14以支撐凸點17為支點轉動，以使第二抵頂部16向遠離第一抵頂部15的方向轉動，且由於側頂塊13的第一抵頂部15和主頂塊14的第二抵頂部16抵頂在襯套20上的沉槽21的兩相對槽壁，便使得襯套20上的沉槽21的兩相對側壁受到方向相反的支撐力，最終在該力作用下，使襯套20沿沉槽21破裂。本實施例提供的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，，可通過側頂塊13的第一抵頂部15和主頂塊14的第二抵頂部16抵頂在襯套20上的沉槽21的兩相對槽壁，並配合螺杆18推動主頂塊14以支撐凸點17為支點轉動，以使第二抵頂部16向遠離第一抵頂部15的方向轉動，直至襯套20沿沉槽21破裂，達到了在更換轉向架抗側滾扭杆襯套過程中，方便、有效地拆下舊的襯套，不會損害到轉向架抗側滾扭杆端軸的表面，使轉向架抗側滾扭杆更換襯套後可以再次使用，降低了車輛檢修的成本。進一步的，結合圖I、圖2所示，該基體10呈長方體狀，安裝孔11貫穿該基體10的兩相對的側面，使轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝能夠通過安裝孔11套裝在扭杆的端軸上。在本實施例中，在該長形通孔12內固定設置有兩個側頂塊13，該側頂塊13與兩個貼在基體10表面的長方形的碳鋼片通過焊接的方式連接，兩個碳鋼片用螺杆固定在基體上。該側頂塊13末端形成用於抵頂到襯套20上的沉槽21、沿襯套20軸向延伸的一槽壁上的第一抵頂部15。另外，上述側頂塊13與碳鋼片也可為一一體成型件，本發明不以此為限。在本實施例中，在該長形通孔12內、且在兩個側頂塊13之間設置有一主頂塊14，長形通孔12開設在基體10的頂面上，主頂塊14通過長形通孔12插入基體10。優選地，主頂塊14可以為一由頂面、底面和四個側面組成的六面體，且主頂塊14的底面凸起形成第二抵頂部16，主頂塊14朝向第一側壁相的側面為一自上向下傾斜的斜面，斜面的底端與該主頂塊的底面相接形成的凸稜為支撐凸部17，該斜面與第一側壁形成的夾角為大於0°、且小於或等於5°。通過側頂塊13的第一抵頂部15和主頂塊14的第二抵頂部16抵頂在襯套20上的沉槽21的兩相對槽壁，並配合螺杆18推動主頂塊14以支撐凸點17為支點轉動，以使第二抵頂部16向遠離第一抵頂部15的方向轉動，直至襯套20沿沉槽21破裂。在本發明中，該主頂塊14的斜面可直接形成一支撐凸部17，或者該支撐凸部17凸出該斜面表面，具體形狀不做限制。
另外，在本實施例中，主頂塊14背離斜面的側面上可開設有一定位凹槽，螺杆18的末端抵頂在定位凹槽中，該凹槽可以對螺杆18起到定位作用，進一步保證螺杆18可以可靠地抵頂在主頂塊14上、並推動主頂塊14以支撐凸部17為支點轉動。當螺杆18推動主頂塊14以支撐凸點17為支點轉動時，使第二抵頂部16向遠離第一抵頂部15的方向轉動，直至襯套20沿沉槽21破裂，達到了在更換轉向架抗側滾扭杆襯套過程中，方便、有效次拆卸下原有的襯套、且不會損害到轉向架抗側滾扭杆端軸的表面，使轉向架抗側滾扭杆更換襯套後可以重新使用，降低了車輛檢修的成本。圖3為本發明轉向架抗側滾扭杆襯套更換方法實施例的的流程圖。如圖3所示，該更換方法包括如下過程。步驟301 :在抗側滾扭杆的襯套上加工出沿所述襯套軸向延伸的沉槽。請參照圖4，具體地，可使用Φ IOmm的銑刀，以轉速500_600rpm，在抗側滾扭杆的襯套20上加工沿襯套軸向延伸的沉槽21。由於襯套20的厚度只有2mm-2. 5mm，為了不損害扭杆的端軸，可在用銑刀加工之前，使用水平儀檢測轉向架扭杆是否處於水平狀態，調整 扭杆位置、以保證扭杆兩端高度差小於或等於O. Imm,再進行加工，且襯套朝內的一端的加工位置不能超過襯套邊緣O. 5mm,以免對扭杆造成傷害。另外，為了不損害到轉向架抗側滾扭杆的端軸，並能使舊的襯套順利剝離，要求襯套加工沉槽21後的剩餘厚度為O. 1-0. 2mm。步驟302 :將抗側滾扭杆襯套更換用工裝的基體套到待拆卸的抗側滾扭杆的襯套上，並使主頂塊的第二抵頂部和側頂塊的第一抵頂部分別抵頂到所述沉槽的沿所述襯套延伸的兩個相對側壁上。請參照圖5，具體地，先將轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝的螺杆18松退，取出主頂塊14。再將抗側滾扭杆襯套更換用工裝套到待拆卸的抗側滾扭杆的襯套20上，然後裝入主頂塊14，並使主頂塊14的第二抵頂部16和側頂塊13的第一抵頂部15分別抵頂到沉槽21的沿襯套延伸的兩個相對側壁上。步驟303 :旋擰螺杆，通過螺杆推動所述主頂塊以支撐凸點為支點轉動，以使所述第二抵頂部向遠離所述第一抵頂部的方向轉動，直至所述襯套沿所述沉槽破裂後，取下所述襯套。通過側頂塊13的第一抵頂部15和主頂塊14的第二抵頂部16抵頂在襯套20上的沉槽21的兩相對槽壁，並配合旋擰螺杆18，通過螺杆18推動主頂塊14以支撐凸點17為支點轉動，以使第二抵頂部16向遠離第一抵頂部15的方向轉動，直至襯套20沿沉槽21破裂(破裂時會聽到清脆的破裂聲)。然後取下更換用工裝，檢查轉向架抗側滾扭杆的端軸是否被損傷。步驟304 :在所述抗側滾扭杆的端軸上重新安裝新的襯套。本實施例提供的轉向架抗側滾扭杆襯套更換方法，可通過側頂塊13的第一抵頂部15和主頂塊14的第二抵頂部16抵頂在襯套20上的沉槽21的兩相對槽壁，並配合螺杆18推動主頂塊14以支撐凸點17為支點轉動，以使第二抵頂部16向遠離第一抵頂部15的方向轉動，直至襯套20沿沉槽21破裂，達到了在更換轉向架抗側滾扭杆襯套過程中，方便、有效地拆下舊的襯套，不會損害到轉向架抗側滾扭杆端軸的表面，使轉向架抗側滾扭杆更換襯套後可以再次使用，降低了車輛檢修的成本。該重新安裝新的襯套的方法包括如下過程。
在步驟303之後，還可以包括先將所述新的襯套穿設至一圓筒狀的安裝工裝中。將新的襯套穿設至一圓筒狀的安裝工裝中，並放置於電熱爐加熱。將溫度設定為550°C，當加熱至550°C時，使用點溫計檢測襯套溫度是否達到550°C。
再將一帶有開口的限位板套設到所述抗側滾扭杆的端軸上。圖6為限位板的結構示意圖，如圖6所示，限位板30可以為一帶有開口的限位板，將襯套位板裝在扭杆的端軸，是為了限制位置，防止襯套在安裝過程中由於慣性超出安裝位置。限位板可以是具有U形開口的平板，也可以是不封閉的圓筒形，本發明中不以此為限。在此之前，還可以先清理轉向架抗側滾扭杆的端軸。為了保證端軸直徑不會發生大的變化，使用500#以上的砂紙打磨端軸及倒角鏽蝕至表面光滑；若倒角鏽蝕嚴重,可先使用銼刀清理，在用砂紙打磨光滑。再使用清洗劑和無紡布清理端軸，並用粗糙度測試儀檢測端軸的粗糙度，保證端軸表面粗糙度小於或等於Ra6. 3。這樣做是為了保證端軸表面的光潔度，方便襯套安裝。然後再將所述新的襯套連同所述安裝工裝套設到所述端軸上、所述限位板的外側，其中，所述安裝工裝所採用的材料的熱膨脹係數小於所述新的襯套所採用的材料。圖7為安裝工裝的結構示意圖，如圖7所示，安裝工裝為圓筒狀，其熱漲係數小於襯套的熱脹係數。加熱時，襯套就可以緊貼在安裝工裝上，冷卻時，襯套可以和安裝工裝順利脫離。這樣加熱後的襯套和安裝工裝就可以視為一個整體沿著扭杆的軸線方向套入扭杆的端軸。安裝工裝的作用實際上是增加了襯套的重量，避免襯套太輕增加操作人員安裝定位難度。最後，可推動所述安裝工裝移動到安裝位置，待I 2min後，取下所述安裝工裝。在安裝工裝和襯套加熱到550°C時(可用點溫計檢測)，將安裝工裝和襯套取出，迅速安裝至扭杆的端軸。安裝過程中，需對準扭杆端軸，左右旋轉安裝工裝的同時，用力推向扭杆方向，直至襯套與限位板貼合，等待l_2min後，取下安裝工裝。若無法一次安裝到位，可在襯套冷卻至425°C之前，使用銅棒敲擊安裝工裝，調整襯套安裝方向，直至安裝到位。最後應說明的是以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
權利要求
1.一種轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，其特徵在於，包括一基體，在所述基體上、沿水平方向貫穿開設有一用於套設到抗側滾扭杆的襯套上的安裝孔；在所述基體的表面上開設有一長形通孔，所述長形通孔的長度方向與所述安裝孔的中心軸平行，且所述長形通孔的底部與所述安裝孔相連通；在所述長形通孔內固定設置有兩個側頂塊，在所述長形通孔內、且在兩個所述側頂塊之間設置有一主頂塊；所述側頂塊末端形成用於抵頂到所述襯套上的沉槽、沿所述襯套軸向延伸的一槽壁上的第一抵頂部，所述主頂塊末端形成有用於抵頂到所述沉槽、沿所述襯套軸向延伸的另一槽壁上的第二抵頂部；所述主頂塊的側面形成一支撐凸部，所述支撐凸部與所述長形通孔沿長度方向延伸的第一側壁相接觸，在所述基體上、且在所述主頂塊背離所述支撐凸部的一側還螺接有螺杆，所述螺杆的末端抵頂在所述主頂塊上，通過所述螺杆驅動所述主頂塊以所述支撐凸部為支點、相對所述第一側壁轉動使所述第二抵頂部遠離所述第一抵頂部。
2.根據權利要求I所述的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，其特徵在於，所述基體呈長方體狀，所述安裝孔貫穿所述基體的兩相對的側面，所述長形通孔開設在所述基體的頂面上。
3.根據權利要求I所述的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，其特徵在於，所述主頂塊為一由頂面、底面和四個側面組成的六面體；所述主頂塊的底面凸起形成所述第二抵頂部，所述主頂塊朝向所述第一側壁相的側面為一自上向下傾斜的斜面，所述斜面的底端與所述主頂塊的底面相接形成的凸稜為所述支撐凸部。
4.根據權利要求3所述的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，其特徵在於，所述斜面與所述第一側壁形成的夾角為大於0°、且小於或等於5°。
5.根據權利要求2或3或4所述的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，其特徵在於，所述主頂塊背離所述斜面的側面上開設有一定位凹槽，所述螺杆的末端抵頂在所述定位凹槽中。
6.根據權利要求I所述的轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝，其特徵在於，所述側頂塊呈稜柱狀，所述側頂塊的頂端固定設置有水平延伸的連接件，所述連接件通過連接螺栓螺接到所述基體上。
7.一種利用權利要求I至6任一所述的抗側滾扭杆襯套更換用工裝進行轉向架抗側滾扭杆襯套更換的方法，其特徵在於，包括 在抗側滾扭杆的襯套上加工出沿所述襯套軸向延伸的沉槽； 將抗側滾扭杆襯套更換用工裝的基體套到待拆卸的抗側滾扭杆的襯套上，並使主頂塊的第二抵頂部和側頂塊的第一抵頂部分別抵頂到所述沉槽的沿所述襯套延伸的兩個相對側壁上； 旋擰螺杆，通過螺杆推動所述主頂塊以支撐凸點為支點轉動，以使所述第二抵頂部向遠離所述第一抵頂部的方向轉動，直至所述襯套沿所述沉槽破裂後，取下所述襯套； 在所述抗側滾扭杆的端軸上重新安裝新的襯套。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述在所述抗側滾扭杆的端軸上重新安裝新的襯套，具體包括 將所述新的襯套穿設至一圓筒狀的安裝工裝中； 將一帶有開口的限位板套設到所述抗側滾扭杆的端軸上；將所述新的襯套連同所述安裝工裝套設到所述端軸上、所述限位板的外側，其中，所述安裝工裝所採用的材料的熱膨脹係數小於所述新的襯套所採用的材料； 推動所述安裝工裝移動到安裝位置，待I 2min後，取下所述安裝工裝。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述將所述新的襯套穿設至一圓筒狀的安裝工裝中之後，還包括 將所述新的襯套連同所述安裝工裝加熱至550° ；
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，所述將所述新的襯套連同所述安裝工裝套設到所述端軸上之前，還包括 清理所述端軸，使所述端軸表面的粗糙度小於或等於Ra6. 3。
全文摘要
本發明提供一種轉向架抗側滾扭杆襯套更換用工裝及更換方法。包括一基體，在基體上、沿水平方向貫穿開設有一用於套設到抗側滾扭杆的襯套上的安裝孔；在基體的表面上開設有一長形通孔，長形通孔的長度方向與安裝孔的中心軸平行，且長形通孔的底部與安裝孔相連通；在長形通孔內固定設置有兩個側頂塊，在長形通孔內、且在兩個側頂塊之間設置有一主頂塊；在基體上、且在主頂塊背離支撐凸部的一側還螺接有螺杆，螺杆的末端抵頂在主頂塊上。本發明能夠在更換轉向架抗側滾扭杆襯套時不會損害到轉向架抗側滾扭杆端軸的表面，使轉向架抗側滾扭杆更換襯套後可以重新使用，降低了車輛檢修的成本。
文檔編號B23P11/00GK102873500SQ20121039496
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者劉軍, 盧峰華, 吳坡, 張順榮 申請人:唐山軌道客車有限責任公司