CN104589036B - 拔罩机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了拔罩机及其使用方法，包括拔罩机身以及两个移动底座，在拔罩头的一端铰接设置有多个拔爪，拔罩头的另一端与拔爪气缸的输出端连接，在拔罩头内安装有收紧气缸，收紧气缸的输出端连接有与拔爪相配合的收紧环，在拔爪的端部延伸设置有卡齿A以及卡齿B，在卡齿A与卡齿B之间设有U形槽，在拔爪端部的背面上设置有拔爪外圆锥面，且在收紧环的内壁上设置有与拔爪外圆锥面相配合的内圆锥面；本发明对拔爪进行一定的改进，将拔爪铰接设置在拔罩头端部，并且在拔爪上设置有收紧环，通过收紧环与拔爪之间的相对运动来实现拔爪对油封的油封橡胶外圆柱夹持拔出作用，解决了原拔爪截面尺寸小、强度低以及易受损的问题。

Description

拔罩机及其使用方法

技术领域

本发明涉及拆卸设备，具体是指拔罩机及其使用方法。

背景技术

自2006 年5 月以来，353130B 型铁路专用轴承在铁路新型70 t 级货车上大量投入使用。目前, 首批投入使用的车辆已经进入第1 个段修期。在段修过程中，353130B 型铁路专用轴承的拆卸成为比较棘手的问题，353130B 型铁路专用轴承因为其端面为密封LL油封的特殊结构，从生产厂家到直接使用的客户，均无专门的全自动拔罩设备进行拆卸，只能从用简易工装、工具进行人工拆卸，现有的拆卸工艺及其装备原始落后，人工操作劳动强度大， 效率很低，完全不能够满足铁路货车运营高速发展和铁路现代化管理的要求。比如中国专利CN200720140640（轴承取出工具），指出这样一种轴承取出工具，它由上套体、下套体、螺母、螺杆组成，上套体、下套体的内孔前端带有尖角４５度，该角度与轴承的外圈倒角相接触，上套体、下套体的内孔后部是螺纹孔，上套体、下套体的外部是螺纹，螺杆通过上套体、下套体的内螺纹，与轴承内的轴体端头相接触，这时旋转螺杆，使上套体、下套体的前端尖角４５度与轴承外圈倒角接触，并带动轴承从轴体上脱离出来，显然该轴承取出工具完全是人工操作，353130B 型铁路专用轴承的拆卸难度较大，同时人工操作容易造成轴承、油封以及拔爪的损坏，影响轴承的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拔罩机及其使用方法，提高353130B 型专用轴承的拆装效率和拆装质量，能降低人工作业强度。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

拔罩机，包括拔罩机身以及两个相对设置在拔罩机身两侧的移动底座，在两个移动底座之间设有供轴承放置的轴承通道，在移动底座上安装有拔罩头，在拔罩头的一端铰接设置有多个拔爪，拔罩头的另一端与拔爪气缸的输出端连接，在所述拔罩头内安装有收紧气缸，收紧气缸的输出端连接有与拔爪相配合的收紧环，在所述拔爪的端部延伸设置有卡齿A以及卡齿B，在卡齿A与卡齿B之间设有用于包容油封橡胶外圆柱变形部分的U形槽，在拔爪端部的背面上设置有拔爪外圆锥面，且在所述收紧环的内壁上设置有与拔爪外圆锥面相配合的内圆锥面。针对现有的轴承取出工具在工作时容易破坏轴承油封同时自身也会受到相应的应力损伤的问题，本申请人经过长期的研究，对拔爪进行一定的改进，将拔爪铰接设置在拔罩头端部，并且在拔爪上设置有收紧环，通过收紧环与拔爪之间的相对运动来实现拔爪对油封的油封橡胶外圆柱夹持拔出作用，解决了原拔爪截面尺寸小、强度低以及易受损的问题，并且本发明通过PLC控制器控制工作，实现对轴承油封取出作业的自动化，大大提高了353130B 型专用轴承的拆装效率和拆装质量，同时降低人工作业强度；

本发明工作时，位于移动底座上的拔爪气缸启动，推动左右两侧的拔罩头向中部的轴承通道靠拢，直至拔爪与外油封的油封橡胶外圆柱接触，此时卡齿A位于油封橡胶外圆周柱的外侧上，而非位于现有技术中的退卸槽中，无需现有技术中的拔爪与退卸槽的对中过程，提高了油封拔出的效率；同时收紧气缸驱动收紧环与拔爪同向运动，通过收紧环内壁上与拔爪外壁上的拔爪外圆锥面配合，压迫拔爪绕铰接点做圆周运动，轴承油封包括相互配合的内油封和外油封，当卡齿A径向内缩将外油封抱紧时，卡齿A的齿尖扎入外油封的外壁，即卡齿A挤压油封橡胶外圆柱使之发生形变，此时卡齿B与油封橡胶外圆柱侧边紧密接触，即实现将油封橡胶外圆柱的主体部分夹持在U形槽内，在外油封与内油封的大部分形变挤压在U形槽内后，外油封的局部与油封骨架之间发生脱离，拔爪气缸的输出端回缩，卡齿B与卡齿A带动内、外油封一起向外移动，进而实现内、外油封的拔出；通过多个拔爪对内、外油封的夹持，使得内、外油封的受力更加平衡，避免了在拔出时内、外油封的局部受力不均匀而导致其受损，同时各拔爪间与内、外油封的相互作用力相同，防止了多个拔爪间的应力集中，减小拔爪的磨损率。在内、外油封完全拔出后，收紧气缸的输出端回缩，收紧环通过内圆锥面与拔爪外圆锥面的反向配合，使得拔爪回复到原位置，以方便下一个轴承内、外油封的取出。

进一步地，在所述拔罩机身上固定有导轨，移动底座的下部滑动设置在导轨上，移动底座的侧边与拔罩头快进气缸的输出端连接。为提高拔罩头移动的精确度，在拔罩机身上固定导轨，使得左右两侧的移动底座滑动设置在导轨上，在拔罩头快进气缸的推动作用下，移动底座与拔爪气缸同步工作，大大提高了轴承的拆装效率和拆装质量，同时导轨不仅对移动底座起到导向限位功能，还能将因拔罩头快进气缸、拔爪气缸以及收紧气缸在工作时产生的径向或是轴向的跳动消除，保证整个装置的稳定运行。

进一步地，多个所述拔爪呈环状，阵列分布在拔罩头的端面上。针对于现有技术，本发明在拔罩头的端面上设置有8个或是8个以上的拔爪，多个拔爪呈环状且阵列分布在端面上，使得轴承在轴承通道的任意摆放均能快速实现其油封与拔爪之间的相互作用，大大提高了工作效率，同时环形且阵列分布的拔爪使得油封受力更加地均匀，防止拔爪与油封受损。

进一步地，所述拔罩头快进气缸、拔爪气缸以及收紧气缸连接PLC 控制器。本发明通过PLC控制器控制工作，实现对轴承取出作业的自动化，大大提高了353130B 型专用轴承的拆装效率和拆装质量，同时降低人工作业强度；通过手动与自动挡的调节，可以满足不同工况下的轴承油封的取出，并且拔罩机根据轴承检修实际情况要求，设置自动拔罩和手动拔罩档位，自动拔罩时能保证拔罩全过程自动化作业，若单头拔罩采用手动档位拔罩时，设备能满足单头拔罩的需要。

一种用于如权利要求1~4任意一项所述的拔罩机的使用方法，包括以下步骤，

（A）推动左右两侧的拔罩头向中部的轴承通道靠拢，直至拔爪与外油封的油封橡胶外圆柱接触，同时使得卡齿A位于油封橡胶外圆周柱的外侧上；

（B）收紧气缸驱动收紧环与拔爪同向运动，通过收紧环内壁上与拔爪外壁上的拔爪外圆锥面配合，压迫拔爪绕铰接点做圆周运动，使得卡齿A的齿尖扎入外油封的外壁，卡齿B与油封橡胶外圆柱侧边紧密接触，实现外油封与内油封的主体部分在U形槽内受到挤压产生形变；

（C）拔爪气缸的输出端回缩，卡齿B与卡齿A带动内、外油封一起向外移动，进而实现内、外油封的拔出；

（D）收紧气缸的输出端回缩，收紧环通过内圆锥面与拔爪外圆锥面的反向配合，使得拔爪回复到原位置，以方便下一个轴承内、外油封的取出。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明对拔爪进行一定的改进，将拔爪铰接设置在拔罩头端部，并且在拔爪上设置有收紧环，通过收紧环与拔爪之间的相对运动来实现拔爪对油封的油封橡胶外圆柱夹持拔出作用，解决了原拔爪截面尺寸小、强度低以及易受损的问题；

2、本发明在拔罩头的端面上设置有8个或是8个以上的拔爪，多个拔爪呈环状且阵列分布在端面上，使得轴承在轴承通道的任意摆放均能快速实现油封与拔爪之间的相互作用，大大提高了工作效率，同时环形且阵列分布的拔爪使得油封受力更加地均匀，防止拔爪与油封受损；

3、本发明通过手动与自动挡的调节，可以满足不同工况下的轴承油封的取出，并且拔罩机根据轴承检修实际情况要求，设置自动拔罩和手动拔罩档位，自动拔罩时能保证拔罩全过程自动化作业，若单头拔罩采用手动档位拔罩时，设备能满足单头拔罩的需要。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为拔爪的结构示意图；

图3为拔爪的安装结构示意图；

图4为353130B 型铁路专用轴承LL 型油封的正视图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-拔罩机身、2-拔罩头快进气缸、3-导轨、4-移动底座、5-拔爪气缸、6-收紧气缸、7-拔罩头、8-拔爪、8-1-卡齿A、8-2-U形槽、8-3-卡齿B、8-4-拔爪外圆锥面、9-收紧环、10-轴承、11-退卸槽、12-油封橡胶外圆柱、13-外油封、14-内油封。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例包括拔罩机身1以及两个相对设置在拔罩机身1两侧的移动底座4，在两个移动底座4之间设有供轴承10放置的轴承10通道，在移动底座4上安装有拔罩头7，在拔罩头7的一端铰接设置有多个拔爪8，拔罩头7的另一端与拔爪气缸5的输出端连接，在所述拔罩头7内安装有收紧气缸6，收紧气缸6的输出端连接有与拔爪8相配合的收紧环9，在所述拔爪8的端部延伸设置有卡齿A8-1以及卡齿B8-3，在卡齿A8-1与卡齿B8-3之间设有用于包容油封橡胶外圆柱12变形部分的U形槽8-2，在拔爪8端部的背面上设置有拔爪外圆锥面8-4，且在所述收紧环9的内壁上设置有与拔爪外圆锥面8-4相配合的内圆锥面；在所述拔罩机身1上固定有导轨3，移动底座4的下部滑动设置在导轨3上，移动底座4的侧边与拔罩头7快进气缸2的输出端连接；所述拔罩头7快进气缸2、拔爪气缸5以及收紧气缸6连接PLC 控制器。

针对现有的轴承10取出工具在工作时容易破坏轴承10油封同时自身也会受到相应的应力损伤的问题，本申请人经过长期的研究，对拔爪8进行一定的改进，将拔爪8铰接设置在拔罩头7端部，并且在拔爪8上设置有收紧环9，通过收紧环9与拔爪8之间的相对运动来实现拔爪8对油封的油封橡胶外圆柱拔出作用，解决了原拔爪8截面尺寸小、强度低以及易受损的问题，并且本发明通过PLC控制器控制工作，实现对轴承10取出作业的自动化，大大提高了353130B 型专用轴承10的拆装效率和拆装质量，同时降低人工作业强度；

本发明工作时，位于移动底座4上的拔爪气缸5启动，推动左右两侧的拔罩头7向中部的轴承10通道靠拢，直至拔爪8与油封的油封橡胶外圆柱接触，此时卡齿A8-1位于油封橡胶外圆周柱12的外侧上，而非位于现有技术中的退卸槽11中，无需现有技术中的拔爪与退卸槽11的对中过程，提高了内、外油封拔出的效率；同时收紧气缸6驱动收紧环9与拔爪8同向运动，通过收紧环9内壁上与拔爪8外壁上的拔爪外圆锥面8-4配合，压迫拔爪8绕铰接点做圆周运动，轴承油封包括相互配合的内油封14和外油封13，当卡齿A径向内缩将外油封抱紧时，卡齿A8-1的齿尖扎入外油封13的外壁，即卡齿A8-1挤压油封橡胶外圆柱12使之发生形变，此时卡齿B8-3与油封橡胶外圆柱12侧边紧密接触，即实现将油封橡胶外圆柱12的主体部分夹持在U形槽8-2内，在外油封13与内油封14的大部分形变挤压在U形槽8-2内后，拔爪气缸5的输出端回缩，卡齿B8-3与卡齿A8-1带动内油封13、外油封14一起向外移动，进而实现内油封13、外油封14的拔出；通过多个拔爪8对油封橡胶外圆柱12的夹持，使得内油封13、外油封14的受力更加平衡，避免了在拔出时内油封13、外油封14的局部受力不均匀而导致其受损，同时各拔爪8间与内油封13、外油封14的相互作用力相同，防止了多个拔爪8间的应力集中，减小拔爪8的磨损率。在内油封13、外油封14完全拔出后，收紧气缸6的输出端回缩，收紧环9通过内圆锥面与拔爪外圆锥面8-4的反向配合，使得拔爪8回复到原位置，以方便下一个内油封13、外油封14的取出。

进一步地，为提高拔罩头7移动的精确度，在拔罩机身1上固定导轨3，使得左右两侧的移动底座4滑动设置在导轨3上，在拔罩头7快进气缸2的推动作用下，移动底座4与拔爪气缸5同步工作，大大提高了轴承10的拆装效率和拆装质量，同时导轨3不仅对移动底座4起到导向限位功能，还能将因拔罩头7快进气缸2、拔爪气缸5以及收紧气缸6在工作时产生的径向或是轴向的跳动消除，保证整个装置的稳定运行。

实施例2

如图1至图4所示，本发明通过手动与自动挡的调节，可以满足不同工况下的轴承10油封的取出，并且拔罩机根据轴承10检修实际情况要求，设置自动拔罩和手动拔罩档位，自动拔罩时能保证拔罩全过程自动化作业，若单头拔罩采用手动档位拔罩时，设备能满足单头拔罩的需要。

进一步地，多个所述拔爪8呈环状，阵列分布在拔罩头7的端面上。针对于现有技术，本发明在拔罩头7的端面上设置有8个或是8个以上的拔爪8，多个拔爪8呈环状且阵列分布在端面上，使得轴承10在轴承10通道的任意摆放均能快速实现油封与拔爪8之间的相互作用，大大提高了工作效率，同时环形且阵列分布的拔爪8使得油封受力更加地均匀，防止拔爪8与油封受损。

实施例3

如图1至图4所示，本发明包括以下步骤，

（A）推动左右两侧的拔罩头7向中部的轴承通道靠拢，直至拔爪8与外油封13的油封橡胶外圆柱12接触，同时使得卡齿A8-1位于油封橡胶外圆周柱12的外侧上；

（B）收紧气缸6驱动收紧环9与拔爪8同向运动，通过收紧环9内壁上与拔爪8外壁上的拔爪外圆锥面8-4配合，压迫拔爪8绕铰接点做圆周运动，使得卡齿A8-1的齿尖扎入外油封13的外壁，卡齿B8-3与油封橡胶外圆柱12侧边紧密接触，实现外油封13与内油封14的主体部分在U形槽8-2内受到挤压产生形变；

（C）拔爪气缸5的输出端回缩，卡齿B8-3与卡齿A8-1带动内油封13、外油封14一起向外移动，进而实现内油封13、外油封14的拔出；

（D）收紧气缸6的输出端回缩，收紧环9通过内圆锥面与拔爪外圆锥面8-4的反向配合，使得拔爪8回复到原位置，以方便下一个轴承内油封13、外油封14的取出。

本发明采用卧式气动拔罩，方便对353130B型轴承快速拔出内、外油封，使得罩体的损坏率不超过5%，并且拔罩机通过PLC系统控制，既能满足拔罩全过程的自动化作业，也能实现单头拔罩手动操作，大大提高了操作的灵活性；与传统的人工手动拔罩相比，拔罩效率明显提高，且人工的工作强度降低，进而实现拔罩总成本的下降。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.拔罩机，包括拔罩机身（1）以及两个相对设置在拔罩机身（1）两侧的移动底座（4），在两个移动底座（4）之间设有供轴承（10）放置的轴承通道，在移动底座（4）上安装有拔罩头（7），在拔罩头（7）的一端铰接设置有多个拔爪（8），拔罩头（7）的另一端与拔爪气缸（5）的输出端连接，其特征在于：在所述拔罩头（7）内固定有收紧气缸（6），收紧气缸（6）的输出端连接有与拔爪（8）相配合的收紧环（9），在所述拔爪（8）的端部延伸设置有卡齿A（8-1）以及卡齿B（8-3），在卡齿A（8-1）与卡齿B（8-3）之间设有用于包容油封橡胶外圆柱（12）变形部分的U形槽（8-2），在拔爪（8）端部的背面上设置有拔爪外圆锥面（8-4），且在所述收紧环（9）的内壁上设置有与拔爪外圆锥面（8-4）相配合的内圆锥面；在所述拔罩机身（1）上固定有导轨（3），移动底座（4）的下部滑动设置在导轨（3）上，移动底座（4）的侧边与拔罩头快进气缸（2）的输出端连接，所述拔罩头快进气缸（2）、拔爪气缸（5）以及收紧气缸（6）连接PLC 控制器。

2.根据权利要求1所述的拔罩机，其特征在于：多个所述拔爪（8）呈环状，阵列分布在拔罩头（7）的端面上。

3.一种用于如权利要求1或2所述的拔罩机的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，

（A）推动左右两侧的拔罩头（7）向中部的轴承通道靠拢，直至拔爪（8）与外油封（13）的油封橡胶外圆柱（12）接触，同时使得卡齿A（8-1）位于油封橡胶外圆周柱（12）的外侧上；

（B）收紧气缸（6）驱动收紧环（9）与拔爪（8）同向运动，通过收紧环（9）内壁上与拔爪（8）外壁上的拔爪外圆锥面（8-4）配合，压迫拔爪（8）绕铰接点做圆周运动，使得卡齿A（8-1）的齿尖扎入外油封（13）的外壁，卡齿B（8-3）与油封橡胶外圆柱（12）侧边紧密接触，实现外油封（13）与内油封（14）的主体部分在U形槽（8-2）内受到挤压产生形变；

（C）拔爪气缸（5）的输出端回缩，卡齿B（8-3）与卡齿A（8-1）带动内油封（13）、外油封（14）一起向外移动，进而实现内油封（13）、外油封（14）的拔出；

（D）收紧气缸（6）的输出端回缩，收紧环（9）通过内圆锥面与拔爪外圆锥面（8-4）的反向配合，使得拔爪（8）回复到原位置，以方便下一个轴承内油封（13）、外油封（14）的取出。