CN101235433A - 机车轮箍扣装卡环的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的机车轮箍扣装卡环的方法，针对影响卡环径向弹性的加工工艺、材质及其结构特征加以改进。以增强卡环在其直径方向上的弹性参数，提高卡环与轮芯之间的扣装紧密程度。将加热微胀的轮箍套装在轮芯上，然后再将卡环扣装在轮箍内侧的沟槽中。所述的卡环是一具有开口部的环形体，将其扣装在轮箍沟槽内部之前采用热定型工艺进行加工。所述的热定型加工工艺的流程是，首先，将卡环固定安装在热定型夹具上；然后，采用420～500℃范围内的中温火对卡环进行回火加热，以使卡环在夹具上进行定型；其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间在3－5小时之间；最后，将回火后的卡环从热定型夹具上取出。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于轨道车辆的车轮组装时使用的扣装卡环的方法，属于机械制造领域。
背景技术
目前投入使用的轨道车辆，如内燃机或电力机车、城市轻轨和地铁等，其转向架是一固定前后轮对的刚性构架，轮对在组装时需先将轮箍热装在轮芯上，然后通过将卡环扣装在轮箍上以实现卡环与轮芯之间的轴向定位。
现有轮箍预装用的卡环，在扣装到轮箍的沟槽以后，卡环在其直径方向上的弹性不足，从而导致卡环在沟槽中易于转动和上、下窜动，因此卡环对于轮芯的轴向定位性能较差。
另外，现有卡环选材不尽合理，如一般的合金钢和碳钢在高温定型过程中，卡环材料的淬透性较差，因而塑性和韧性也不理想。
以上现有技术中存在的缺陷，综合地反映在卡环与轮芯之间的定位性能难以达到设计和使用要求。
发明内容
本发明所述机车轮箍扣装卡环的方法，在于解决上述问题而针对影响卡环径向弹性的加工工艺、材质及其结构特征加以改进。
本发明的目的在于，增强卡环在其直径方向上的弹性参数，提高卡环与轮芯之间的扣装紧密程度。
为实现发明目的，所述机车轮箍扣装卡环的方法，是将加热微胀的轮箍套装在轮芯上，然后再将卡环扣装在轮箍内侧的沟槽中。
本发明的改进之处在于，所述的卡环是一具有开口部的环形体，将其扣装在轮箍沟槽内部之前采用热定型工艺进行加工；
所述的热定型加工工艺的流程是，
首先，将卡环固定安装在热定型夹具上；
然后，采用420～500℃范围内的中温火对卡环进行回火加热，以使卡环在夹具上进行定型；
其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间在3-5小时之间，使卡环定型后的开口部距离增大至40至80毫米之间；
最后，将回火后的卡环从热定型夹具上取出。
如上述方案特征，本发明针对现有技术中存在着的卡环在直径方向上缺少弹力的问题，通过上述热定型工艺实现卡环的定型加工，并同时增加其径向弹力。
所述的热定型工艺，是在外在张力作用下进行加热处理，使得卡环固定在被加工的一种新的状态，其主要原理是将材料的塑性变形与热处理操作相结合，使卡环同时受到形变强化与相变强化的综合加工。
所述的卡环是一种弹性薄壁件，在回火加热时不可避免地会发生相应的变形，采用热定型夹具可以起到校形的作用。
将卡环安装到热定型夹具上，进行中温回火定型后卡环的开口部距离增大，其径向弹力相应地增加。
进一步的改进方案是，所述的卡环，其整个环形体采用65#锰钢材质。
所选用的65#锰钢，其淬透性较高，可以加大卡环截面的淬透层深度，并能沿截面方向力学性能分布均匀。
另外，65#锰钢的回火稳定性较高。可以在较高温度和硬度条件下，通过升高回火温度，充分消除残余应力，这对提高卡环的冲击韧性和外形尺寸的稳定性较为有利的。
为提高卡环与轮芯之间的扣装紧密程度，也可将卡环在进行热定型工艺加工前，加工成如下结构特征：
在卡环的内侧设置一圈用于扣压轮芯的台阶，台阶表面具有向下倾斜的弧面形状。
所述卡环的台阶斜面的角度在5°至8°之间。
通过上述卡环的径向弹力和5°至8°的下斜弧面，可使卡环在轮箍沟槽内达到完全地自锁。
更为优化的方法特征是，所述卡环回火定型后的开口部距离在至55至60毫米之间。
对卡环进行中温回火加热的温度在420～500℃之间。
对卡环进行中温回火加热的持续时间是4小时。
综上内容，所述机车轮箍扣装卡环的方法的优点是，通过所述方法加工定型的卡环，其直径方向上的弹性参数增加，卡环与轮芯之间的扣装更加紧密，卡环在沟槽中并不会发生转动和上、下窜动。
附图说明
图1是所述轨道车辆的轮对剖面示意图；
图2是图1中的I部放大结构示意图；
图3是所述卡环的结构图；
图4是图3中的A-A向剖面图；
如图1至图4所示，轮箍1，沟槽2，卡环3，开口部4，台阶5，下斜弧面6，轮芯7。
具体实施方式
实施例1，如图1至图4所示，所述的卡环3用于轨道车辆的轮箍1预装用。将轮箍1热装在轮芯7上以后，再将卡环3扣装到轮箍1的沟槽2中，卡环3依靠其直径方向上的弹性实现对轮芯7的轴向定位。
所述的机车轮箍扣装卡环的方法，将卡环3扣装在轮箍1的沟槽2内部之前采用热定型工艺进行加工，其工艺流程是：
首先，将卡环3固定安装在热定型夹具上；
然后，采用420～500℃范围内的中温火对卡环3进行回火加热，以使卡环3在夹具上进行定型；
其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间是4小时，使卡环3定型后的开口部距离增大至55至60毫米之间；
最后，将回火后的卡环3从热定型夹具上取出。
其中，卡环3采用65#锰钢材质。
卡环3具有一开口部4的环形体，其环形体内侧设置一圈台阶5，台阶5表面具有向下倾斜的弧面形状，下斜弧面角度是7°。
如上所述，结合附图中的结构仅就本发明所述机车轮箍扣装卡环的方法的优选实施例进行了描述。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代内容，也应属于本发明所保护的方案范围。
Claims (7)
1. 一种机车轮箍扣装卡环的方法，是将加热微胀的轮箍套装在轮芯上，然后再将卡环扣装在轮箍内侧的沟槽中，其特征在于：所述的卡环是一具有开口部的环形体，将其扣装在轮箍沟槽内部之前采用热定型工艺进行加工；
所述的热定型加工工艺的流程是，
首先，将卡环固定安装在热定型夹具上；
然后，采用420～500℃范围内的中温火对卡环进行回火加热，以使卡环在夹具上进行定型；
其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间在3-5小时之间，使卡环定型后的开口部距离增大至40至80毫米之间；
最后，将回火后的卡环从热定型夹具上取出。
2. 根据权利要求1所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于：所述的卡环，其整个环形体采用65#锰钢材质。
3. 根据权利要求1或2所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于：所述的卡环在进行热定型工艺加工前，整体结构是在其内侧设置一圈用于扣压轮芯的台阶，台阶表面具有向下倾斜的弧面形状。
4. 根据权利要求3所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于：所述卡环的台阶斜面的角度在5°至8°之间。
5. 根据权利要求4所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于：所述卡环回火定型后的开口部刚性变形在至55至60毫米之间。
6. 根据权利要求5所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于：对卡环进行中温回火加热的温度在420～500℃之间。
7. 根据权利要求6所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于：对卡环进行中温回火加热的持续时间是4小时。
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