CN104043942A - 轨道交通齿轮箱齿轮组装工装及组装方法 - Google Patents

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    • B23P11/025—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for  by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold

Abstract

本发明公开了一种轨道交通齿轮箱齿轮组装工装及组装方法，包括座体、定位基座和滑座，方法包括以下步骤：a、将齿轮箱箱体放在工装的定位基座上，使齿轮箱箱体的大孔法兰端面与齿轮箱箱体定位台阶贴合，b、齿轮经加热后，放在滑座的齿轮放置凹槽上，c、推动滑座朝定位基座及齿轮箱箱体移动，使齿轮落在定位基座上，使齿轮端面与定位基座的齿轮定位凹槽贴合，d、将车轴吊至工装的上方，且插入齿轮的轮毂内，直至车轴端面与底座或定位垫块的端面贴合，e、通过齿轮上的注油孔向齿轮的轮毂内注油，待油从齿轮的端面与车轴结合处冒出后停止注油，冷却。本发明能提高装配速度、缩短组装时间，同时降低组装过程中人为因素影响，提高组装精度和稳定性。

Description

轨道交通齿轮箱齿轮组装工装及组装方法
技术领域
本发明涉及一种齿轮箱齿轮组装工装，还涉及一种采用该工装的轨道交通齿轮箱齿轮组装方法。
背景技术
轨道交通齿轮箱组装工艺中，车轴与齿轮的组装是关键工序，目前轨道交通齿轮箱齿轮与车轴的组装主要有热套、冷压、注油压装（主要针对带锥度轴）等方法。冷压需要专门的压机，成本投入比较大，且冷压的工艺过程控制比较困难，容易压坏齿轮或车轴。注油压装（主要针对带锥度轴）需要油泵、定位套筒、支撑块等多种设备，所需工装、设备多。与这两种组装方法相比，热套组装方便快捷，所需工装、设备少，成本低，精度高。因此，轨道交通齿轮箱齿轮与车轴组装多采用热套组装方法。
热套是指将齿轮加热至适当温度，使齿轮轮毂直径扩大，然后迅速将车轴套入齿轮轮毂中，并通过注油扶正，齿轮安装位置及精度通过工装定位保证。采用热套组装方法时，对齿轮的温度控制是重点。
对于分体式齿轮箱组装而言，齿轮热套组装较为简单，因齿轮箱箱体为分体式，在齿轮热套时，箱体不会参与到该工序中（箱体的组装，在后续工序独立进行），使得该道工序用时短、人为因素影响小，齿轮的温度控制稳定性高。
然而，对于整体式齿轮箱组装而言，齿轮热套组装过程就必须考虑齿轮箱箱体、齿轮、车轴三者间的组装关系，较分体式箱体组装工序用时明显增多、人为因素影响增加，导致对齿轮的温度控制稳定性不高。据申请人了解，现有整体式齿轮箱组装时，在组装中按照以下步骤完成齿轮热套的组装：
齿轮加热、齿轮箱箱体准备、齿轮轻放入齿轮箱箱体中、箱体（带齿轮）由竖直翻转为水平、箱体（带齿轮）放入定位工装、车轴套入齿轮、注油扶正并冷却（参见图1-图5）。其中，由于是整体式齿轮箱，齿轮箱箱体先要竖直放置，合箱面朝上，齿轮只能从合箱面上方放入箱体内，然后再将箱体（带齿轮）吊起翻转放平，再吊起放置到定位工装上，最后再将车轴吊起套入到齿轮轮毂内。
现有组装方法中，工序比较多，过程较复杂，且齿轮轻放入齿轮箱箱体、箱体（带齿轮）由竖直翻转为水平、箱体（带齿轮）放入定位工装三道工序受人为因素影响较为明显，而且占用时间过长，容易导致齿轮温度降低过大，齿轮轮毂直径经扩大后又迅速缩小，导致车轴无法正常套入，严重时会导致齿轮卡死损伤，带来经济损失。同时齿轮从合箱面上方放入箱体后，需要将箱体（带齿轮）由竖直位置吊起翻转至水平位置，不仅增加了组装时间，还可能造成齿轮、箱体发生磕碰损伤。因此有必要进一步优化现有组装方法，同时设计新的工装，以提高装配速度，同时降低组装过程中人为因素的影响，以保证组装的精确性和稳定性。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种能提高装配速度、缩短组装时间，同时降低组装过程中人为因素影响，提高组装精度和稳定性的轨道交通齿轮箱齿轮组装工装。
本发明的第二目的在于提供一种能提高装配速度、缩短组装时间，同时降低组装过程中人为因素影响，提高组装精度和稳定性的轨道交通齿轮箱齿轮组装方法。
为了达到上述第一目的，本发明的技术方案是： 
一种轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，包括座体、定位基座和滑座，所述座体包括底座、中空套筒和滑台，所述底座位于中空套筒的下端，所述滑台位于中空套筒的上侧部，所述定位基座装在座体的中空套筒上，定位基座具有中孔，定位基座上部的外侧具有齿轮箱箱体定位台阶，定位基座上端的内侧设有齿轮定位凹槽，所述滑座装在滑台上且与滑台滑动配合，所述滑座的顶面具有沿滑座滑动方向延伸的齿轮放置凹槽，齿轮放置凹槽的槽底面高于或等于定位基座的顶面。
所述底座上设有定位垫块，且定位垫块位于中空套筒的内孔中。这样，利用定位垫块的高度，可精确定位车轴。
所述定位基座的下端设有定位凸起，且定位凸起插装在座体的中空套筒的内孔中。
所述座体的中空套筒外壁上设有筋板，滑台通过筋板与中空套筒固定连接，筋板可以提高座体的强度。
所述滑台的侧面设置有滑槽，所述滑座的与滑台的滑槽对应处设有凸起，凸起插在滑槽内且与滑槽滑动配合。采用滑动配合简单有效。
所述滑座的两侧各设有一个螺纹孔，螺纹孔上装有螺栓。螺栓用作把手可以方便推动滑座。
为了达到上述第二目的，本发明的技术方案是： 
一种采用上述的任一轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的轨道交通齿轮箱齿轮组装方法，包括以下步骤：
a、将齿轮箱箱体放在所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的定位基座上，使所述齿轮箱箱体的大孔法兰端面与定位基座的齿轮箱箱体定位台阶贴合，
b、齿轮经加热后，放在所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的滑座的齿轮放置凹槽上， 
c、推动滑座朝定位基座及齿轮箱箱体移动，使齿轮落在定位基座上，使齿轮端面与定位基座的齿轮定位凹槽贴合，
d、将车轴吊至所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的上方，且插入齿轮的轮毂内，直至车轴端面与底座或定位垫块的端面贴合，
e、通过齿轮上的注油孔向齿轮的轮毂内注油，待油从齿轮的端面与车轴结合处冒出后停止注油，冷却。
采用上述工装和方法后，与传统的组装方法相比，本发明采用轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，消除了以往组装时齿轮箱箱体无法提前放置到组装工装上的弊端，同时免除了齿轮放入箱体后需要将箱体（带齿轮）由竖直状态翻转为水平状态的工序，提高了装配速度、缩短了组装时间，降低了组装过程中的人为因素影响，避免了组装过程中的磕碰损伤，保证了车轴顺利套入齿轮，提高了齿轮组装精度和稳定性。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1~5是现有轨道交通齿轮箱齿轮热套组装方法示意图；
图6是本发明的轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的结构剖面图；
图7是图6沿A-A线的第一种剖面图；
图8是图6沿A-A线的第二种剖面图；
图9是图6沿A-A线的第三种剖面图；
图10是齿轮箱箱体放在轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的定位基座上的状态图；
图11是齿轮放在轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的滑座上的状态图；
图12是齿轮落入轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的定位基座上的状态图；
图13是图12的Ⅰ部放大图；
图14是车轴套入齿轮的组装完成图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5所示，现有轨道交通齿轮箱齿轮热套组装方法，包括以下步骤：齿轮6加热、齿轮箱箱体5准备（见图1），齿轮6轻放入齿轮箱箱体5中（见图2），齿轮箱箱体5（带齿轮6）由竖直翻转为水平（见图3），齿轮箱箱体5（带齿轮6）放在定位工装8（见图4）上，车轴7插入齿轮6、注油扶正并冷却（见图5）。
如图6、7所示，本发明的一种轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，包括座体1、定位基座2和滑座3，所述座体1包括底座1-1、中空套筒1-2和滑台1-3，所述底座1-1位于中空套筒1-2的下端，所述滑台1-3位于中空套筒1-2的上侧部，所述定位基座2装在座体1的中空套筒1-2上，定位基座2具有中孔2-4，定位基座2上部的外侧具有齿轮箱箱体定位台阶2-2，定位基座2上端的内侧设有齿轮定位凹槽2-3，所述滑座3装在滑台1-3上且与滑台1-3滑动配合，所述滑座3的顶面具有沿滑座3滑动方向延伸的齿轮放置凹槽3-2，齿轮放置凹槽3-2的槽底面高于或等于定位基座2的顶面。
如图6所示，所述底座1-1上设有定位垫块4，且定位垫块4位于中空套筒1-2的内孔1-2-1中。
如图6所示，为了使定位基座2与中空套筒1-2稳定连接，所述定位基座2的下端设有定位凸起2-1，且定位凸起2-1插装在座体1的中空套筒1-2的内孔1-2-1中。
如图6所示，为了增加结构强度，所述座体1的中空套筒1-2外壁上设有筋板1-4，滑台1-3通过筋板1-4与中空套筒1-2固定连接。
如图6、7所示，所述滑台1-3的侧面设置有滑槽1-3-1，所述滑座3的与滑台1-3的滑槽1-3-1对应处设有凸起3-3，凸起3-3插在滑槽1-3-1内且与滑槽1-3-1滑动配合。
如图8所示，另一种滑台1-3与滑座3的配合方式是：所述滑台1-3的侧面设置有凸起1-3-2，所述滑座3的对应凸起1-3-2处设有滑槽3-4，凸起1-3-2插在滑槽3-4内且与滑槽3-4滑动配合；或者滑台1-3的外侧面与滑座3的内侧面直接滑动配合，如图9所示。
如图6、7所示，所述滑座3的两侧各设有一个螺纹孔3-1，螺纹孔3-1上装有螺栓。通过手推螺栓，可方便地推动滑座3移动。
如图10、11、12、13、14所示，一种采用上述的任一轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的轨道交通齿轮箱齿轮组装方法，包括以下步骤：
a、将齿轮箱箱体5放在所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的定位基座2上，使所述齿轮箱箱体5的大孔法兰端面5-1与定位基座2的齿轮箱箱体定位台阶2-2贴合，
b、齿轮6经加热后，放在所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的滑座3的齿轮放置凹槽3-2上， 
c、推动滑座3朝定位基座2及齿轮箱箱体5移动，使齿轮6落在定位基座2上，使齿轮端面6-1与定位基座2的齿轮定位凹槽2-3贴合，
d、将车轴7吊至所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的上方，且插入齿轮6的轮毂内，直至车轴端面7-1与底座1-1或定位垫块4的端面4-1贴合，
e、通过齿轮6上的注油孔6-2向齿轮6的轮毂内注油，待油从齿轮6的端面6-3与车轴7结合处冒出后停止注油，冷却。

Claims (7)

1.一种轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，其特征在于：包括座体（1）、定位基座（2）和滑座（3），所述座体（1）包括底座（1-1）、中空套筒（1-2）和滑台（1-3），所述底座（1-1）位于中空套筒（1-2）的下端，所述滑台（1-3）位于中空套筒（1-2）的上侧部，所述定位基座（2）装在座体（1）的中空套筒（1-2）上，定位基座（2）具有中孔（2-4），定位基座（2）上部的外侧具有齿轮箱箱体定位台阶（2-2），定位基座（2）上端的内侧设有齿轮定位凹槽（2-3），所述滑座（3）装在滑台（1-3）上且与滑台（1-3）滑动配合，所述滑座（3）的顶面具有沿滑座（3）滑动方向延伸的齿轮放置凹槽（3-2），齿轮放置凹槽（3-2）的槽底面高于或等于定位基座（2）的顶面。
2. 根据权利要求1所述的轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，其特征在于：所述底座（1-1）上设有定位垫块（4），且定位垫块（4）位于中空套筒（1-2）的内孔（1-2-1）中。
3.根据权利要求1所述的轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，其特征在于：所述定位基座（2）的下端设有定位凸起（2-1），且定位凸起（2-1）插装在座体（1）的中空套筒（1-2）的内孔（1-2-1）中。
4.根据权利要求1所述的轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，其特征在于：所述座体（1）的中空套筒（1-2）外壁上设有筋板（1-4），滑台（1-3）通过筋板（1-4）与中空套筒（1-2）固定连接。
5.根据权利要求1所述的轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，其特征在于：所述滑台（1-3）的侧面设置有滑槽（1-3-1），所述滑座（3）的与滑台（1-3）的滑槽（1-3-1）对应处设有凸起（3-3），凸起（3-3）插在滑槽（1-3-1）内且与滑槽（1-3-1）滑动配合。
6.根据权利要求1所述的轨道交通齿轮箱齿轮组装工装，其特征在于：所述滑座（3）的两侧各设有一个螺纹孔（3-1），螺纹孔（3-1）上装有螺栓。
7.一种采用权利要求1~6所述的任一轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的轨道交通齿轮箱齿轮组装方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将齿轮箱箱体（5）放在所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的定位基座（2）上，使所述齿轮箱箱体（5）的大孔法兰端面（5-1）与定位基座（2）的齿轮箱箱体定位台阶（2-2）贴合，
b、齿轮（6）经加热后，放在所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的滑座（3）的齿轮放置凹槽（3-2）上， 
c、推动滑座（3）朝定位基座（2）及齿轮箱箱体（5）移动，使齿轮（6）落在定位基座（2）上，使齿轮端面（6-1）与定位基座（2）的齿轮定位凹槽（2-3）贴合，
d、将车轴（7）吊至所述轨道交通齿轮箱齿轮组装工装的上方，且插入齿轮（6）的轮毂内，直至车轴端面（7-1）与底座（1-1）或定位垫块（4）的端面（4-1）贴合，
e、通过齿轮（6）上的注油孔（6-2）向齿轮（6）的轮毂内注油，待油从齿轮（6）的端面（6-3）与车轴（7）结合处冒出后停止注油，冷却。
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