CN106312550A - 火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置及组装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置及组装工艺。包括作为机体并用于承载和进行组装作业的钢结构平台以及安装在钢结构平台上的电动液压缸和压紧组装机构，钢结构平台由钢结构支腿支撑并与之焊接，支腿之间通过斜向槽钢连接支撑；电动液压缸和压紧组装机构分别固定在钢结构平台上的两侧，缓冲器置于电动液压缸和压紧组装机构之间，由电动液压缸对缓冲器施加预紧力到压紧组装机构，通过压紧组装机构实现压紧组装。本发明结构简单、安全、集成度高、便于操作，在满足15.5吨预紧力的前提下，保证缓冲器组装的精度和较高的作业率。

Description

火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置及组装工艺
技术领域
本发明涉及了一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置及组装工艺，用于新型高分子弹簧缓冲器的组装。
背景技术
缓冲装置是机车车辆最重要部件之一，主要用来缓和车辆在运行中由于机车牵引力的变化车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和震动，从而减轻对车辆结构和装载货物的破坏作用。
由于我国重载货运列车装载量巨大，铁路线路工况恶劣，极容易发生列车脱轨的事故。因此现有技术中缺少采用高分子的缓冲装置以解决缓冲容量不足和可靠性问题。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，为了国产化高分子缓冲器和维修的需要，本发明的目的在于提供了一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置及组装工艺，结构简单、安全、集成度高、便于操作，在满足15.5吨预紧力的前提下，保证缓冲器组装作业简便、安全，高精度和高作业率。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一、一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置：
包括作为机体并用于承载和进行组装作业的钢结构平台以及安装在钢结构平台上的电动液压缸和压紧组装机构，钢结构平台由支腿支撑连接并焊接，支腿之间通过斜向槽钢连接支撑；电动液压缸和压紧组装机构分别固定在钢结构平台上的两侧，缓冲器置于电动液压缸和压紧组装机构之间，由电动液压缸对缓冲器施加预紧力到压紧组装机构，通过压紧组装机构实现压紧组装。
所述的电动液压缸用螺栓固定钢结构平台上，包括电动液压推杆和推头，电动液压推杆头部安装推头，在电动液压缸安装底板受反力侧的侧部焊接止推挡铁。
所述的压紧组装机构包括中间顶块、承压部件、防护罩和导向杆，承压部件焊接在钢结构平台上，承压部件和电动液压缸之间的钢结构平台上置有中间顶块，中间顶块和承压部件之间为放置所述缓冲器的组装区，并在组装区外部设置有可拆卸防护罩，防护罩连接在钢结构平台，导向杆用于插入到缓冲器进行径向定位，中间顶块的端面开有用于导向杆活动穿过的中心孔；所述的承压部件包括钢板、限位板、顶板、中筋板和侧筋板，顶板竖直固定安装在钢结构平台上，顶板前端面朝向电动液压缸，顶板后端面的中部通过两个中筋板固定连接钢结构平台，顶板后端面的两侧部各通过侧筋板固定连接钢结构平台，顶板端面的中间开有用于贯穿导向杆的通孔，顶板端面的四角开有用于所述缓冲器的螺栓贯穿的通孔；中筋板上端向所述组装区延伸，并形成延伸到所述组装区后侧上方的延伸端，呈Γ型，并在延伸端的底面固定连接有钢板，钢板作为缓冲器高度限位和安全防护；在顶板前端面的两侧各设有限位板，限位板作为缓冲器左右限位和安全防护。
电动液压推杆上集成调压装置和压力显示器，推杆可以在行程范围内任意位置停车并保压，保证工人顺利完成螺栓安装作业。
所述的钢板和中筋板延伸端焊接，所述的限位板与顶板和钢结构平台焊接。
所述的导向杆直径与所述缓冲器中的芯轴相同，导向杆两端具有倒角。
二、一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装工艺：
第一步，通过中间顶块、导向杆和承压部件组装所述缓冲器的中挡板、后弹簧组和后挡板，电动液压缸工作压紧后弹簧组后用螺栓螺母进行固定；使用中间顶块可减少电动液压推杆行程及作用时间，减小电动液压推杆设备长度，增加作业率。
第二步，取走中间顶块，通过所述缓冲器的芯轴和承压部件组装所述缓冲器的前挡板、前弹簧组和中挡板，电动液压缸工作压紧前弹簧组后用螺栓螺母进行固定。
所述第一步中，将所述缓冲期的后挡板顶在顶板上，把导向杆从中挡板中心孔穿过后弹簧组插入到后挡板中心孔中实现定位；在中挡板与推头之间放入中间顶块，电液推杆运行压缩后弹簧组的高分子弹簧直到达到预设弹簧长度并停车保压，用螺栓穿过所述顶板四角的通孔将后挡板和中挡板固定连接并用螺母拧紧，然后电液推杆回退到原位。
所述第二步中，先取下中间顶块，把芯轴穿过前挡板中心孔、前弹簧组后插入到中挡板中心孔中并顶住导向杆，启动电液推杆推压前挡板和芯轴，芯轴在导向杆的引导下向后挡板移动同时压缩前弹簧组，直到前弹簧组的高分子弹簧达到预设弹簧长度并提车保压，此时芯轴准确插入到后挡板中心孔中，导向杆被芯轴推出所述顶板中间的通孔后取下，用螺栓穿过所述顶板四角的通孔将前挡板和中挡板固定连接并用螺母拧紧，然后电液推杆回退到原位，由此完全按成缓冲器组装。
本发明在安全防护方面采取了多项措施：1.采用了安全罩，罩在缓冲器中部，防止在压缩高分子弹簧时零部件弹出伤人；2.顶板处Γ型筋板伸出部位焊接的钢板可以防止缓冲器向上弹出；3.限位板可以防止缓冲器左右弹出；4导向杆插入到顶板及中间挡块内，也可有效地防止缓冲器弹出。
本发明具有的有益效果是：
1)采用电动液压推杆作为加压元件，体积小力量大，只需要接电源即可，操作简单。电动液压推杆上集成有调压装置和压力显示器，推杆可以在行程范围内任意位置停车并保压。
2)利用中间顶块和导向杆首先组装中、后挡板及一组高分子弹簧，可减少电动液压推杆行程及作用时间，减小电动液压推杆长度，增加作业率，保证缓冲器的对中性。
3)组装前、中挡板及另一组高分子弹簧时，利用导向杆作为缓冲器中心定位和缓冲器芯轴导向元件，使缓冲器组装工艺简便易行。
4)组装过程全部在组装平台上完成，只需要配备小型吊具起吊较重的零件和组装好的缓冲器即可。
5)组装平台顶板用4块筋板加固，完全能够承受电动液压推杆的推力，顶板上开设的导杆孔和螺栓孔对缓冲器组装非常便利。
6)采用了防护罩，限位板和上部防护钢板等全方位安全措施，组装作业的安全性可靠性很高。
附图说明
图1是本发明装置的主视图。
图2是图1的A-A的剖视图。
图3是图1的B-B的剖视图。
图4是缓冲器装配结构图。
图5是缓冲器组装状态一的示意图。
图6是缓冲器组装状态二的示意图。
图7是缓冲器组装状态三的示意图。
图8是缓冲器组装状态四的示意图。
图1中：1平台支腿，2钢结构平台，3止推挡铁，4电动液压推杆，5推头，6中间顶块，7防护罩，8钢板，9顶板，10中筋板，11侧筋板，12导向杆，13限位板，14螺栓，15芯轴，16前挡板，17前弹簧组，18中挡板，19中挡板轴套，20后弹簧组，21后挡板，22后挡板轴套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明包括作为机体并用于承载和进行组装作业的钢结构平台2以及安装在钢结构平台2上的电动液压缸和压紧组装机构，钢结构平台2由支腿1支撑连接并焊接，支腿1和平台2的框架由槽钢组合焊接而成，支腿1之间通过斜向槽钢连接支撑，形成坚固稳定的结构，在较大载荷下可保持其强度和刚度；电动液压缸和压紧组装机构分别固定在钢结构平台2上的两侧，缓冲器置于电动液压缸和压紧组装机构之间，由电动液压缸对缓冲器施加预紧力到压紧组装机构，通过压紧组装机构实现压紧组装。
电动液压缸用螺栓固定钢结构平台2上，包括电动液压推杆4和推头5，电动液压推杆4头部安装推头5，在电动液压缸安装底板受反力侧的侧部焊接止推挡铁3，用来承受推杆的反作用力，使固定电动液压缸的螺栓不承受剪切力。电动液压推杆上集成调压装置和压力显示器，推杆可以在行程范围内任意位置停车并保压，保证缓冲器螺栓组装作业。
如图2所示，压紧组装机构包括中间顶块6、承压部件、防护罩7和导向杆12，承压部件固定安装在钢结构平台2上，承压部件和电动液压缸之间的钢结构平台2上置有中间顶块6，中间顶块6和承压部件之间为放置缓冲器的组装区，并在组装区外部设置有可拆卸的防护罩7，防护罩7连接在钢结构平台2，导向杆12用于插入到缓冲器进行径向定位，中间顶块6的端面开有用于导向杆12活动穿过的中心孔。如图3所示，防护罩7用销轴安装在平台两侧的支板上，方便拆装，其作用在于在缓冲器组装其间防止推杆力作用下零部件弹起危及人身安全。
承压部件包括钢板8、限位板13、用于承受电液推杆产生推力的顶板9、中筋板10和侧筋板11，顶板9竖直固定安装在钢结构平台2上，顶板9前端面朝向电动液压缸，顶板9后端面的中部通过两个中筋板10固定连接钢结构平台2，顶板9后端面的两侧部各通过侧筋板11固定连接钢结构平台2，顶板9端面的中间开有用于贯穿导向杆12的通孔，顶板9端面的四角开有用于缓冲器的螺栓14贯穿的通孔。
中筋板10上端向组装区延伸，并形成延伸到组装区后侧上方的延伸端，呈Γ型，并在延伸端的底面固定连接有钢板8，钢板8作为缓冲器高度限位和安全防护，缓冲器上端连接钢板8，受钢板8限位防护；在顶板9前端面的两侧各设有限位板13，限位板13作为缓冲器左右限位和安全防护。
由此本发明设置有全方位人身安全防护措施。在电液推杆4工作期间采用了防护罩7，同时配合使用限位板13防止缓冲器左右弹出和上部防护钢板8防止缓冲器向上弹出等全方位安全措施，组装作业的安全性可靠性高。
如图4所示，本发明涉及的缓冲器是重型缓冲器，具体包括螺栓14、芯轴15、前挡板16、前弹簧组17、中挡板18、中挡板轴套19、后弹簧组20、后挡板21和后挡板轴套22，前弹簧组17置于前挡板16和中挡板18之间，后弹簧组20置于后挡板21和中挡板18之间，组装后均通过螺栓14将前弹簧组17和后弹簧组20分别固定，芯轴15贯穿穿过前挡板16、中挡板18和后挡板21，芯轴15和中挡板18之间设有中挡板轴套19，芯轴15和后挡板21之间设有后挡板轴套22。
导向杆12直径与缓冲器中的芯轴15相同，导向杆12两端具有倒角，便于插入缓冲器内的轴套中，导向杆在组装过程中起缓冲器定心和缓冲器芯轴安装导向作用的。
中间顶块由钢管和钢板焊接而成，中间开有导向杆通过孔，用于缓冲器中、后挡板和一组高分子弹簧的组装。
具体实施中，本发明针对的缓冲器是属于大载荷部件，在组装挤压弹簧时也是承受大载荷力。缓冲器容量大于70千焦耳，缓冲力可达2500千牛(250吨力)，预紧载荷155千牛(15.5吨力)，每组高分子弹簧的额定行程55毫米。缓冲器组装的关键点在于：1.要有足够克服预紧力的轴向力2.要在施加轴向力的同时保证对中性，芯轴、螺栓要能顺利插入各自的孔中3.要保证组装后的轴向尺寸4.要保证操作人员安全。
图5～图8给出了本发明的实施过程：
如图5所示首先组装中、后挡板及一组高分子弹簧，轴套安装在各自挡板中，后挡板靠在顶板9上，导向杆12插入中、后挡板的轴套和高分子弹簧孔中，保证对中性。导向杆12直径与缓冲器芯轴相同，并且两端设计有较大倒角，便于插入轴套中。此时弹簧自由状态下的设备尺寸为大于L1，放上中间挡块6贴靠在中挡板上，安装好防护罩7。
启动电动液压推杆4，后挡板由钢板8、限位板12的限位，中挡板在推头5的推动和导向杆12的引导下，压缩高分子弹簧直到设计尺寸L2时停车(如图6所示)。电液推杆4可以持续保压，保证停车位置不变化。然后通过顶板9上的孔插入连接螺栓，用螺母紧固，至此完成中、后挡板及一组高分子弹簧的组装。把电液推杆4退回到初始位置。
接下来组装前挡板及另一组高分子弹簧，如图7所示取下中间挡块6，把高分子弹簧组和前挡板以及芯轴放在图示位置，芯轴通过前挡板中心孔和高分子弹簧孔插入到中挡板轴套中，同时导向杆6通过顶板9的中间孔向右移出一部分，此时芯轴的端部应与导向杆的端部在中挡板轴套中接触，这样可以保证前、中、后挡板在一条中心线上，摆放好的弹簧自由状态下的设备尺寸大于L3(如图7所示)。
启动电动液压推杆4，向右侧推压缓冲器芯轴和前挡板，推压过程中芯轴在导向杆6的引导下向左侧移动逐渐安装就位，而导向杆6逐渐从顶板9的中间孔中退出从缓冲器，并由人工取出。当缓冲器总尺寸压缩到图纸要求尺寸L4时电动液压推杆4停车，从前挡板左侧插入连接螺栓，用螺母紧固(如图8所示)。至此缓冲器组装完毕,总长度尺寸为L。
参照附图，提供上述实施例。通过实施例将有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置，其特征在于：包括作为机体并用于承载和进行组装作业的钢结构平台(2)以及安装在钢结构平台(2)上的电动液压缸和压紧组装机构，钢结构平台(2)由支腿(1)支撑连接并焊接，支腿(1)之间通过斜向槽钢连接支撑；电动液压缸和压紧组装机构分别固定在钢结构平台(2)上的两侧，缓冲器置于电动液压缸和压紧组装机构之间，由电动液压缸对缓冲器施加预紧力到压紧组装机构，通过压紧组装机构实现压紧组装。
2.根据权利要求1所述的一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置，其特征在于：所述的电动液压缸用螺栓固定钢结构平台(2)上，包括电动液压推杆(4)和推头(5)，电动液压推杆(4)头部安装推头(5)，在电动液压缸安装底板受反力侧的侧部焊接止推挡铁(3)。
3.根据权利要求1所述的一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置，其特征在于：所述的压紧组装机构包括中间顶块(6)、承压部件、防护罩(7)和导向杆(12)，承压部件焊接在钢结构平台(2)上，承压部件和电动液压缸之间的钢结构平台(2)上置有中间顶块(6)，中间顶块(6)和承压部件之间为放置所述缓冲器的组装区，并在组装区外部设置有可拆卸的防护罩(7)，防护罩(7)用销轴连接在钢结构平台(2)上，导向杆(12)用于插入到缓冲器进行径向定位，中间顶块(6)的端面开有用于导向杆(12)活动穿过的中心孔；
所述的承压部件包括钢板(8)、限位板(13)、顶板(9)、中筋板(10)和侧筋板(11)，顶板(9)竖直固定安装在钢结构平台(2)上，顶板(9)前端面朝向电动液压缸，顶板(9)后端面的中部通过两个中筋板(10)固定连接钢结构平台(2)，顶板(9)后端面的两侧部各通过侧筋板(11)固定连接钢结构平台(2)，顶板(9)端面的中间开有用于贯穿导向杆(12)的通孔，顶板(9)端面的四角开有用于所述缓冲器的螺栓(14)贯穿的通孔；
中筋板(10)上端向所述组装区延伸，并形成延伸到所述组装区后侧上方的延伸端，呈Γ型，并在延伸端的底面固定连接有钢板(8)，钢板(8)作为缓冲器高度限位和安全防护；在顶板(9)前端面的两侧各设有限位板(13)，限位板(13)作为缓冲器左右限位和安全防护。
4.根据权利要求1所述的一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置，其特征在于：所述的钢板(8)和中筋板(10)延伸端焊接，所述的限位板(13)与顶板(9)和钢结构平台(2)焊接。
5.根据权利要求1所述的一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置，其特征在于：所述的导向杆(12)直径与所述缓冲器中的芯轴(15)相同，导向杆(12)两端具有倒角。
6.一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装工艺，其特征在于采用权利要求1-5任一所述装置，所述缓冲器包括芯轴(15)、前挡板(16)、前弹簧组(17)、中挡板(18)、后弹簧组(20)和后挡板(21)，组装工艺主要分为以下两步进行：
第一步，通过中间顶块(6)、导向杆(12)和承压部件组装所述缓冲器的中挡板(18)、后弹簧组(20)和后挡板(21)，电动液压缸工作压紧后弹簧组(20)后用螺栓螺母进行固定；
第二步，取走中间顶块(6)，通过所述缓冲器的芯轴(15)和承压部件组装所述缓冲器的前挡板(16)、前弹簧组(17)和中挡板(18)，电动液压缸工作压紧前弹簧组(17)后用螺栓螺母进行固定。
7.根据权利要求6所述的一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装工艺，其特征在于：所述第一步中，将所述缓冲期的后挡板(21)顶在顶板(9)上，把导向杆(12)从中挡板(18)中心孔穿过后弹簧组(20)插入到后挡板(21)中心孔中实现定位；在中挡板(18)与推头(5)之间放入中间顶块(6)，电液推杆(4)运行压缩后弹簧组(20)直到达到预设弹簧长度并停车保压，用螺栓(14)穿过所述顶板(9)四角的通孔将后挡板(21)和中挡板(18)固定连接并用螺母拧紧，然后电液推杆(4)回退到原位；
所述第二步中，先取下中间顶块(6)，把芯轴(15)穿过前挡板(16)中心孔、前弹簧组(17)后插入到中挡板(18)中心孔中并顶住导向杆(12)，启动电液推杆(4)推压前挡板(16)和芯轴(15)，芯轴(15)在导向杆(12)的引导下向后挡板(21)移动同时压缩前弹簧组(17)，直到前弹簧组(17)达到预设弹簧长度并提车保压，导向杆(12)被芯轴(15)推出所述顶板(9)中间的通孔后取下，用螺栓(14)穿过所述顶板(9)四角的通孔将前挡板(16)和中挡板(18)固定连接并用螺母拧紧，然后电液推杆(4)回退到原位，由此完全按成缓冲器组装。
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