CN103394901A - 一种连杆机构用球铰维修快速更换方法及辅助工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连杆机构用球铰维修快速更换方法及辅助工装，其特征在于：包括支撑架，液压助力装置，加压筒；所述支撑架包括顶部挡板、支撑杆和支撑挡板，所述顶部挡板和支撑挡板安装固定在所述支撑杆的两端；所述支撑挡板开设有直径大于球铰外径的压出通孔，便于压出连杆内的球铰；所述加压筒块设置在所述支撑挡板与所述液压助力装置之间，所述加压筒用于压出连杆内需要更换的旧球铰以及将新球铰压入连杆内；所述液压助力装置安装固定在所述顶部挡板与加压筒之间，需要更换球铰的连杆固定在所述支撑板上，通过所述加压筒能快速完成球铰的位置定位，并通过所述液压助力装置实现球铰的压入和压出动作，完成球铰的更换。
Description
技术领域
本发明涉及到一种机车连杆机构用橡胶金属球铰的维修快速更换方法及其辅助工装，具体说是将需要更换的球铰快速压出连杆，并将新的球铰快速压入连杆，完成球铰的维修更换作业的作业方法及其辅助工装。
背景技术
机车用连杆机构属于机车传动减震系统部件，因此对该部件的精度和强度都有相对较高的要求，连杆机构主要包括连杆杆体及橡胶金属球铰。连杆装配过程中需要将橡胶金属球铰在外力的作用下强制压入连杆杆体内孔中，属过盈装配。在这个装配过程中需要保证两球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度。
由于连杆寿命大大长于球铰的使用寿命，所以在连杆寿命期内球铰由于到寿或者其他原因的损坏，将牵涉到球铰的更换，而此种更换频率不高，且量也不多。
经过检索发现，申请号为200820210828.X，名称为《带心轴橡胶球铰压装角度定位工装》的实用新型专利，其主要内容是一种球铰压装角度定位工装，其主要包括定位底座、弹性定位套、底板、定位销和弹簧。其中，定位底座安装在地板上，定位底座是通过子口活套在底板上的，可以再底板内转动；在定位底座与底板接触的底圈上开有底圈定位销孔，并在底板上也相应分布有底板定位销孔，在定位底座在调整好角度后，将在定位底座上的底圈定位销孔与相对应的底板定位销孔之间插入定位销，通过定位销定位；这样可以实现球铰不同的压装角度。在定位底座上有一内孔，内孔内安有可以上下滑动的弹性定位套，弹性定位套通过滑槽在定位底座内上、下滑动，在弹性定位套通过滑槽在定位底座内孔之间安有弹簧，弹性定位套压装完后通过弹簧复位。该工装解决了球铰压装时的角度定位问题，用于直杆球铰的装配过程。但该实用新型专利不能单独使用，需要配合相应专用设备才能实现，且只能用于压入过程使用，不能满足现场维修的需要。因此迫切需要一种简单实用，操作方便的一种维修工装，用于连杆橡胶金属球铰的快速更换。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术问题，提出一种能够实现快速更换连杆内损坏球铰的作业方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种连杆机构用球铰维修快速更换方法，先将连杆机构连杆内损坏的需要更换的球铰在外力的作用下从连杆内取出，在取出的过程中不能损伤连杆以及安装球铰的连杆内孔；然后再将完好的用于替换损坏球铰的新球铰在外力的作用下强制压入连杆杆体内孔中，完成连杆机构用球铰维修快速更换作业；新球铰的压入属过盈装配，在这个压入过程中需要保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度，包括以下关键步骤：
第一步：根据所要更换的连杆机构的型号，调整好支撑架的顶部挡板和支撑挡板之间的距离；
第二步：将需要更换球铰的连杆放置在支撑挡板并通过定位柱完成中心定位，使连杆内的球铰与支撑挡板上的通孔相对齐，以便将球铰顺利压出；
第三步：将加压筒放置在连杆内孔中的旧球铰上，加压筒与旧球铰外圆同心；
第四步：将液压助力装置的液压缸顶住加压筒的上端，使液压助力装置的活塞杆顶住顶部挡板，保证旧球铰、加压筒和液压助力装置的中心在一条直线上；
第五步：液压助力装置加力，通过加压筒将旧球铰从连杆内孔中压出；
第六步；将压入导向筒放置在连杆上，并与连杆的内孔对中，然后将新球铰放入压入导向筒中，调整好新球铰的安装角度后将加压筒放置在新球铰上；
第七步：将球铰平行度定位支架一端卡住新球铰的扁方，另一端卡住安装在连杆另一端的球铰的扁方上，防止球铰转动偏移角度，保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度；
第八步：将液压助力装置的液压缸顶住加压筒的上端，使液压助力装置的活塞杆顶住顶部挡板，保证新球铰、加压筒、压入导向筒和液压助力装置的中心在一条直线上，然后液压助力装置加力对新球铰进行预压，预压完成后，将球铰平行度定位支架取下；
第九步：液压助力装置继续加力，在压入导向筒的导向作用下通过加压筒将新球铰全部压入连杆内孔中，至此完成连杆机构用球铰维修快速更换作业。
在本发明中，所述液压助力装置为液压千斤顶。
在本发明中，所述加压筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的外径小于连杆的内孔直径，以便于实现将球铰顺利地从连杆的内孔中压出。
在本发明中，所述压入导向筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的内径与连杆的内孔直径相同，所述压入导向筒下端开设有定位台阶，将所述压入导向筒可靠的设置在连杆上，以便于实现将球铰顺利地压出连杆的内孔中。
在本发明中，所述球铰平行度定位支架所述球铰平行度支架包括两端呈平行的两个端面，两个端面中均开有U型卡槽，卡槽与球铰一端可配合卡紧，防止球铰转动偏移角度，保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度。
本发明按上述方法提出一种简单实用，操作方便，能够用于现场维修快速更换连杆橡胶金属球铰的连杆机构用球铰快速更换维修工装，一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，包括支撑架，液压助力装置，加压筒；所述支撑架包括顶部挡板、支撑杆和支撑挡板，所述顶部挡板和支撑挡板安装固定在所述支撑杆的两端；所述支撑挡板开设有直径大于球铰外径的压出通孔，便于压出连杆内的球铰；所述加压筒块设置在所述支撑挡板与所述液压助力装置之间，所述加压筒用于压出连杆内需要更换的旧球铰以及将新球铰压入连杆内；所述液压助力装置安装固定在所述顶部挡板与加压筒之间，需要更换球铰的连杆固定在所述支撑板上，通过所述加压筒能快速完成球铰的位置定位，并通过所述液压助力装置实现球铰的压入和压出动作，完成球铰的更换，适用于多种类小批量连杆用球铰的更换。
在本发明中，在压入新球铰的过程中，新球铰容易发生晃动或转动，影响新球铰的安装角度，为保证新球铰的顺利安装，在连杆与所述加压筒之间设置一个压入导向筒，所述压入导向筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的内径与连杆的内孔直径相同，所述压入导向筒下端开设有定位台阶，将所述压入导向筒可靠的设置在连杆上，以便于实现将球铰顺利地压出连杆的内孔中，所述压入导向筒为新球铰的压入提供导向作用，保证新球铰的顺利压入。
在本发明中，所述支撑杆两端开设有螺纹，通过螺母与所述顶部挡板和支撑挡板相连接固定，通过调整所述螺母的固定位置来调整所述顶部挡板和支撑挡板的间距。
在本发明中，所述液压助力装置包括液压缸和活塞杆，所述活塞杆伸出端连接固定在所述顶部挡板上，将所述液压助力装置安装固定在所述支撑架上；述液压缸底部顶住所述加压筒，完成球铰的压入和压出。
在本发明中，所述液压助力装置为液压千斤顶。
在本发明中，由于连杆有一定长度，连杆一端进行球铰更换作业时，连杆的另一端悬空，为解决此问题，在所述支撑挡板侧面设置支撑板，所述支撑板开设有通孔，所述支撑板与支撑挡板平齐。
在本发明中，为保证连杆两端球铰的平行度，所述液压助力装置与加压筒之间设置有球铰平行度定位支架，所述球铰平行度支架包括两端呈平行的两个端面，两个端面中均开有U型卡槽，卡槽与球铰一端可配合卡紧，防止球铰转动偏移角度，保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度。
在本发明中，在压出损坏球铰与压入新球铰时，需要将连杆与所述支撑挡板上的压出通孔进行对中定位，保证球铰的顺利更换；为了实现连杆与所述压出通孔的快速对中定位，在所述支撑挡板上设置有定位柱，所述定位柱布置在连杆与所述压出通孔对中后的外轮廓线上，使用时只要将连杆靠住所述定位柱，即完成连杆与所述压出通孔的对中定位，方便快捷。
在本发明中，由于连杆两端可能不在一个平面上，而球铰的更换需要保持连杆的稳定，因此在连杆与所述支撑挡板之间设置定位块，通过调整所述定位块的数量将连杆两端调平，保证连杆在更换球铰过程中的平稳。
在本发明中，为实现不同型号连杆的球铰在同一维修工装上进行快速更换，所述支撑挡板上设置有支撑块，所述支撑块开设有中心孔，所述支撑块与中心孔的大小与所要更换的连杆及其球铰相配套，通过简单更换所述支撑块，即可完成不同型号连杆的球铰更换作业。
本发明主要由支撑挡板、顶部挡板、带螺纹支撑杆、液压千斤顶及多规格加压筒和支撑块组成。支撑架由钢板焊接而成，在平面两端开两个通孔，在大端开四个支撑杆安装孔，大端孔周围开定位块定位卡口；将两端带螺纹的支撑杆用螺母安装在支撑架上，将顶部挡板安装在支撑杆上。通过使用加压筒，使其能快速完成球铰的位置定位，并通过液压千斤顶完成球铰压入杆体的过程。通过简单的更换压入筒、定位环，可以实现装配与拆卸功能的切换，并可实现不同球铰的压入压出动作，可快速实现球铰的更换，结构简单，轻便，操作简易，且实用性高，成本低，适用于多种类小批量连杆用球铰的更换。
附图说明
图1为本发明压出球铰工作状态示意图；
图2为本发明压入球铰工作状态示意图；
图3为支撑挡板结构示意图；
图4为加压筒结构示意图；
图5为压入导向筒结构示意图；
图6为定位块结构示意图。
1.支撑挡板，2.定位快，3.连杆，4.压入导向筒，5.加压筒，6.千斤顶，7.支撑杆，8.顶部挡板。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
实施例一，一种连杆机构用球铰维修快速更换方法，先将连杆机构连杆内损坏的需要更换的球铰在外力的作用下从连杆内取出，在取出的过程中不能损伤连杆以及安装球铰的连杆内孔；然后再将完好的用于替换损坏球铰的新球铰在外力的作用下强制压入连杆杆体内孔中，完成连杆机构用球铰维修快速更换作业；新球铰的压入属过盈装配，在这个压入过程中需要保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度，包括以下关键步骤：
第一步：根据所要更换的连杆机构的型号，调整好支撑架的顶部挡板和支撑挡板之间的距离；
第二步：将需要更换球铰的连杆放置在支撑挡板并通过定位柱完成中心定位，使连杆内的球铰与支撑挡板上的通孔相对齐，以便将球铰顺利压出；
第三步：将加压筒放置在连杆内孔中的旧球铰上，加压筒与旧球铰外圆同心；
第四步：将液压助力装置的液压缸顶住加压筒的上端，使液压助力装置的活塞杆顶住顶部挡板，保证球铰、加压筒和液压助力装置的中心在一条直线上；
第五步：液压助力装置加力，通过加压筒将球铰从连杆内孔中压出；
第六步；将压入导向筒放置在连杆上，并与连杆的内孔对中，然后将新球铰放入压入导向筒中，调整好新球铰的安装角度后将加压筒放置在新球铰上；
第七步：将球铰平行度定位支架一端卡住新球铰的扁方，另一端卡住安装在连杆另一端的球铰的扁方上，防止球铰转动偏移角度，保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度；
第八步：将液压助力装置的液压缸顶住加压筒的上端，使液压助力装置的活塞杆顶住顶部挡板，保证新球铰、加压筒、压入导向筒和液压助力装置的中心在一条直线上，然后液压助力装置加力对新球铰进行预压，预压完成后，将球铰平行度定位支架取下；
第九步：液压助力装置继续加力，在压入导向筒的导向作用下通过加压筒将新球铰全部压入连杆内孔中，至此完成连杆机构用球铰维修快速更换作业。
在本发明中，所述液压助力装置为液压千斤顶。
在本发明中，所述加压筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的外径小于连杆的内孔直径，以便于实现将球铰顺利地从连杆的内孔中压出。
在本发明中，所述压入导向筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的内径与连杆的内孔直径相同，所述压入导向筒下端开设有定位台阶，将所述压入导向筒可靠的设置在连杆上，以便于实现将球铰顺利地压出连杆的内孔中。
在本发明中，所述球铰平行度定位支架所述球铰平行度支架包括两端呈平行的两个端面，两个端面中均开有U型卡槽，卡槽与球铰一端可配合卡紧，防止球铰转动偏移角度，保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度。
实施例二，如附图所示，本发明还提出一种简单实用，操作方便，能够用于现场维修快速更换连杆3橡胶金属球铰的连杆3机构用球铰快速更换维修工装，包括支撑架，液压助力装置6，加压筒5；支撑架包括顶部挡板8、支撑杆7和支撑挡板1，顶部挡板8和支撑挡板1安装固定在支撑杆7的两端，支撑杆7两端开设有螺纹，通过螺母与顶部挡板8和支撑挡板1相连接固定，通过调整螺母的固定位置来调整顶部挡板8和支撑挡板1的间距；支撑挡板1开设有直径大于球铰外径的压出通孔，便于压出连杆3内的球铰；加压筒5块设置在支撑挡板1与液压助力装置6之间，加压筒5用于压出连杆3内需要更换的旧球铰以及将新球铰压入连杆3内；液压助力装置6安装固定在顶部挡板8与加压筒5之间，液压助力装置6包括液压缸和活塞杆，活塞杆伸出端连接固定在顶部挡板8上，将液压助力装置6安装固定在支撑架上；述液压缸底部顶住加压筒5，完成球铰的压入和压出；需要更换球铰的连杆3固定在支撑板上，通过加压筒5能快速完成球铰的位置定位，并通过液压助力装置6实现球铰的压入和压出动作，完成球铰的更换，适用于多种类小批量连杆3用球铰的更换。
实施例三，与实施例二的不同之处在于，在压入新球铰的过程中，新球铰容易发生晃动或转动，影响新球铰的安装角度，为保证新球铰的顺利安装，在连杆3与加压筒5之间设置一个压入导向筒4，压入导向筒4为空心圆管结构，空心圆管结构的内径与连杆3的内孔直径相同，压入导向筒4下端开设有定位台阶，将压入导向筒4可靠的设置在连杆3上，以便于实现将球铰顺利地压出连杆3的内孔中，压入导向筒4为新球铰的压入提供导向作用，保证新球铰的顺利压入。
实施例四，与实施例二、三的不同之处在于，液压助力装置6为液压千斤顶，不用为连杆3机构用球铰快速更换维修工装配设单独的液压动力源，结构简单，使用方便。
实施例五，与上述各实施例的不同之处在于，由于连杆3有一定长度，连杆3一端进行球铰更换作业时，连杆3的另一端悬空，为解决此问题，在支撑挡板1侧面设置与支撑挡板1平齐的支撑板，支撑板开设有通孔。
实施例六，与上述各实施例的不同之处在于，为保证连杆3两端球铰的平行度，液压助力装置6与加压筒5之间设置有球铰平行度定位支架，球铰平行度支架包括两端呈平行的两个端面，两个端面中均开有U型卡槽，卡槽与球铰一端可配合卡紧，防止球铰转动偏移角度，保证连杆3两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度。
实施例七，与上述各实施例的不同之处在于，在压出损坏球铰与压入新球铰时，需要将连杆3与支撑挡板1上的压出通孔进行对中定位，保证球铰的顺利更换；为了实现连杆3与压出通孔的快速对中定位，在支撑挡板1上设置有定位柱，定位柱布置在连杆3与压出通孔对中后的外轮廓线上，使用时只要将连杆3靠住定位柱，即完成连杆3与压出通孔的对中定位，方便快捷。
实施例八，与上述各实施例的不同之处在于，由于连杆3两端可能不在一个平面上，而球铰的更换需要保持连杆3的稳定，因此在连杆3与支撑挡板1之间设置定位块2，定位块2使用螺栓固定在支撑挡板1上，通过调整定位块2的数量将连杆3两端调平，保证连杆3在更换球铰过程中的平稳，定位块2开设有中心通孔，定位块2的外径小于或等于连杆3端部外径，定位块2中心通孔的直径等于或大于连杆3内孔的直径，同时，为了实现不同型号连杆3的球铰在同一维修工装上进行快速更换，在一个连杆3机构用球铰快速更换维修工装配置一组定位块2，每个定位块2分别与一种型号的连杆3相配套，使用时，简单更换不同的定位块2，即可完成不同型号连杆3的球铰更换作业。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种连杆机构用球铰维修快速更换方法，其特征在于：先将连杆机构连杆内损坏的需要更换的球铰在外力的作用下从连杆内取出，在取出的过程中不能损伤连杆以及安装球铰的连杆内孔；然后再将完好的用于替换损坏球铰的新球铰在外力的作用下强制压入连杆杆体内孔中，完成连杆机构用球铰维修快速更换作业；新球铰的压入属过盈装配，在这个压入过程中需要保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度，包括以下关键步骤：
第一步：根据所要更换的连杆机构的型号，调整好支撑架的顶部挡板和支撑挡板之间的距离；
第二步：将需要更换球铰的连杆放置在支撑挡板并通过定位柱完成中心定位，使连杆内的球铰与支撑挡板上的通孔相对齐，以便将球铰顺利压出；
第三步：将加压筒放置在连杆内孔中的旧球铰上，加压筒与旧球铰外圆同心；
第四步：将液压助力装置的液压缸顶住加压筒的上端，使液压助力装置的活塞杆顶住顶部挡板，保证球铰、加压筒和液压助力装置的中心在一条直线上；
第五步：液压助力装置加力，通过加压筒将球铰从连杆内孔中压出；
第六步；将压入导向筒放置在连杆上，并与连杆的内孔对中，然后将新球铰放入压入导向筒中，调整好新球铰的安装角度后将加压筒放置在新球铰上；
第七步：将球铰平行度定位支架一端卡住新球铰的扁方，另一端卡住安装在连杆另一端的球铰的扁方上，防止球铰转动偏移角度，保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度；
第八步：将液压助力装置的液压缸顶住加压筒的上端，使液压助力装置的活塞杆顶住顶部挡板，保证新球铰、加压筒、压入导向筒和液压助力装置的中心在一条直线上，然后液压助力装置加力对新球铰进行预压，预压完成后，将球铰平行度定位支架取下；
第九步：液压助力装置继续加力，在压入导向筒的导向作用下通过加压筒将新球铰全部压入连杆内孔中，至此完成连杆机构用球铰维修快速更换作业。
2.如权利要求1所述的一种连杆机构用球铰维修快速更换方法，其特征在于：所述加压筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的外径小于连杆的内孔直径，以便于实现将球铰顺利地从连杆的内孔中压出；压入导向筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的内径与连杆的内孔直径相同，所述压入导向筒下端开设有定位台阶，将所述压入导向筒可靠的设置在连杆上，以便于实现将球铰顺利地压出连杆的内孔中。
3.一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：包括支撑架，液压助力装置，加压筒；所述支撑架包括顶部挡板、支撑杆和支撑挡板，所述顶部挡板和支撑挡板安装固定在所述支撑杆的两端；所述支撑挡板开设有直径大于球铰外径的压出通孔，便于压出连杆内的球铰；所述加压筒块设置在所述支撑挡板与所述液压助力装置之间，所述加压筒用于压出连杆内需要更换的旧球铰以及将新球铰压入连杆内；所述液压助力装置安装固定在所述顶部挡板与加压筒之间，需要更换球铰的连杆固定在所述支撑板上，通过所述加压筒能快速完成球铰的位置定位，并通过所述液压助力装置实现球铰的压入和压出动作，完成球铰的更换，适用于多种类小批量连杆用球铰的更换。
4.如权利要求3所述的一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：连杆与所述加压筒之间设置有一个压入导向筒，所述压入导向筒为空心圆管结构，所述空心圆管结构的内径与连杆的内孔直径相同，所述压入导向筒下端开设有定位台阶，将所述压入导向筒可靠的设置在连杆上，所述压入导向筒为新球铰的压入提供导向作用，以便于实现将球铰顺利地压入连杆的内孔中。
5.如权利要求3所述的一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：所述支撑杆两端开设有螺纹，通过螺母与所述顶部挡板和支撑挡板相连接固定，通过调整所述螺母的固定位置来调整所述顶部挡板和支撑挡板的间距。
6.如权利要求3所述的一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：所述液压助力装置包括液压缸和活塞杆，所述活塞杆伸出端连接固定在所述顶部挡板上，将所述液压助力装置安装固定在所述支撑架上；述液压缸底部顶住所述加压筒，完成球铰的压入和压出。
7.如权利要求9所述的一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：所述液压助力装置为液压千斤顶。
8.如权利要求3所述的一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：为保证连杆两端球铰的平行度，所述液压助力装置与加压筒之间设置有球铰平行度定位支架，所述球铰平行度支架包括两端呈平行的两个端面，两个端面中均开有U型卡槽，卡槽与球铰一端可配合卡紧，防止球铰转动偏移角度，保证连杆两端的两个球铰的偏转角度以及球铰压入后的对称度。
9.如权利要求3所述的一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：在压出损坏球铰与压入新球铰时，需要将连杆与所述支撑挡板上的压出通孔进行对中定位，保证球铰的顺利更换；为了实现连杆与所述压出通孔的快速对中定位，在所述支撑挡板上设置有定位柱，所述定位柱布置在连杆与所述压出通孔对中后的外轮廓线上，使用时只要将连杆靠住所述定位柱，即完成连杆与所述压出通孔的对中定位，方便快捷。
10.如权利要求3所述的一种连杆机构用球铰快速更换维修工装，其特征在于：由于连杆两端可能不在一个平面上，而球铰的更换需要保持连杆的稳定，因此在连杆与所述支撑挡板之间设置定位块，通过调整所述定位块的数量将连杆两端调平，保证连杆在更换球铰过程中的平稳。
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