CN112026439B - 一种机车车轮传动销的拆卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车车轮传动销的拆卸装置，包括：底座、可旋转支承座、限位支架以及液压装置。可旋转支承座包含相对于底座固定的固定部以及相对于底座可旋转的环状旋转部；固定部设置有固定柱，环状旋转部套接到固定柱上以相对于固定部旋转；固定部的固定柱上设置有限位机构；限位支架设置在底座上以用于限定机车车轮的轴向方向的位移；限位机构位于液压装置的施力方向的延长线上；液压装置与传动销的接合部位设置有拆卸组件。本发明机车车轮传动销的拆卸装置拆卸方便、可操作性强；能够快速无损拆卸车轮传动销、拆卸效率高；保证拆卸后的传动销无变形；保证作业人员的人身安全；降低电力机车检修成本。

Description

一种机车车轮传动销的拆卸装置

技术领域

本发明涉及电力机车设备技术领域，并且更具体地，涉及一种机车车轮传动销的拆卸装置。

背景技术

电力机车车轮的传动销在检修时需要进行拆卸，并且需保证拆卸下来的传动销尺寸无变形可循环使用。

现有技术中，利用热胀冷缩的原理，对车轮进行加热，使车轮传动销安装孔变大，同时用大锤配合传动销将其拆卸。上述现有技术方案可操作性不强，在对车轮进行加热时，无法保证只加热车轮而传动销不被传递的热量，这样的不可控性使得传动销拆卸困难且易产生变形，并且用锤击方法易造成传动销的飞落，造成伤人危险。

基于上述问题，需要制定一种安全可靠且拆卸效率高的拆卸装置保证传动销拆卸无变形和划伤，并且能够保证传动销在拆卸时不会飞落，并且能够进一步保证作业人员的人身安全以及降低电力机车检修成本。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明的目的在于提供一种机车车轮传动销的拆卸装置。

基于上述目的，采用如下技术方案：

根据本发明，提供一种机车车轮传动销的拆卸装置，包括：

底座；

可旋转支承座，可旋转支承座包含相对于底座固定的固定部以及相对于底座可旋转的环状旋转部；固定部设置有固定柱，环状旋转部套接到固定柱上以相对于固定部旋转；环状旋转部用于支撑机车车轮；固定部的固定柱上设置有限位机构；

限位支架，限位支架设置在底座上以用于限定机车车轮的轴向方向的位移；

液压装置，液压装置设置在可旋转支承座与限位支架之间，以使得机车车轮的任一传动销能够旋转到液压装置的施力方向的延长线上；

其中，限位机构位于液压装置的施力方向的延长线上；

液压装置与传动销的接合部位设置有拆卸组件。

根据本发明的一实施例，限位支架包含固定在底座上的基部和固定在基部并且从基部竖直延伸的延伸柱；延伸柱设置有轴向限位件，轴向限位件限定机车车轮在轴向方向的位移为限定机车车轮在液压装置的施力方向上的位移。

根据本发明的一实施例，限位机构为内侧限位定位销，内侧限位定位销的一端具有向固定柱方向凹进的凹进开口，凹进开口位于液压装置的施力方向的延长线上以使得传动销旋转至凹进开口时能够部分接收进凹进开口。

根据本发明的一实施例，传动销包括一体成型的第一柱体、第二柱体和第三柱体，第二柱体设置在第一柱体和第三柱体之间；第二柱体的径向长度分别大于第一柱体和第三柱体的径向长度，第三柱体接合进机车车轮。其中，径向长度为柱体横截面的直径，即可以是圆柱体的圆形横截面的直径。

根据本发明的一实施例，内侧限位定位销的凹进开口与传动销的第一柱体间隙配合，并且凹进开口的开口长度小于第二柱体的径向长度。

根据本发明的一实施例，内侧限位定位销的凹进开口的开口长度大于第一柱体的径向长度。

根据本发明的一实施例，环状旋转部套接到固定柱上并且通过设置在环状旋转部和固定部之间的推力球轴承相对于固定部旋转。

根据本发明的一实施例，环状旋转部向外延伸出环状水平的支承平台，环状支承平台支撑机车车轮，以使得机车车轮围绕固定部进行旋转。

根据本发明的一实施例，液压装置对传动销施加压出力，并且液压装置提供的最大压出力F_max的计算公式(1)为：

F_max＝(1.3～1.5)*p_maxπdLμ (1)

其中，P_max最大过盈量时的压强，d传动销与车轮的配合直径，L传动销与车轮的结合面长度，μ传动销与车轮的结合面摩擦因数。

根据本发明的一实施例，拆卸组件包含主体、从主体一端延伸出的与传动销的第三柱体端面形状配合的支撑面、以及主体的另一端接合有螺柱；螺柱与液压装置螺纹连接。

本发明的有益效果：

本发明机车车轮传动销的拆卸装置拆卸方便、可操作性强；能够快速无损拆卸车轮传动销、拆卸效率高；保证拆卸后的传动销无变形；保证作业人员的人身安全；降低电力机车检修成本。

本发明的拆卸装置由于使用拆卸组件，而拆卸组件是可更换的，因此，可以根据不同型号的传动销采用不同大小的拆卸组件，进而增强拆卸装置的通用性。

附图说明

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案例，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。

图1为本发明实施例的机车车轮传动销的拆卸装置的结构示意图；

图2为图1的机车车轮传动销的拆卸装置的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例的机车车轮传动销的结构示意图；

图4a为拆卸组件的侧面结构示意图；图4b为拆卸组件的俯视结构示意图；

图5a为内侧限位定位销的侧面结构示意图；图5b为内侧限位定位销的俯视结构示意图。

附图标记列表

1-拆卸装置；2-底座；3-可旋转支承座；4-限位支架；5-液压装置；6-机车车轮；7-传动销；8-拆卸组件；9-液压站；

301-固定部；302-环状旋转部；303-推力球轴承；304-支承平台；305-固定柱；306-内侧限位定位销；3061-凹进开口；3062-定位销本体；307-固定部支撑台；308-固定柱顶端；

401-轴向限位件；402-基部；403-延伸柱；

701-第一柱体；702-第二柱体；703-第三柱体；

801-主体；802-支撑面；803-M24螺柱

R-轴向

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，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

根据机车车轮6与传动销7装配方向及车轮的形状，设计一套可旋转且可限位的拆卸装置，将车轮在竖直方向定位在一个可旋转支承座上，再利用一个25t的液压站9配合液压装置5(优选地，可以是液压千斤顶)，在液压装置5上安装有拆卸组件8，液压装置5通过拆卸组件8对传动销7进行匀速压出拆卸；传动销7在拆卸过程中由设置在车轮相对外侧的限位支架4上的限位件401限制车轮在其轴向方向上的移动，从而使得车轮不会由于压出力而脱出可旋转支承座。传动销7在完全拆卸后由内侧限位定位销306进行限位，防止拆卸的传动销7受惯性飞出伤人。液压装置5固定在底座2上，保证液压装置5、拆卸组件8中心与传动销7对正，液压装置5启动，将一个传动销7压出拆卸后，将车轮进行顺时针旋转，将下一个待拆卸传动销7与拆卸组件8中心对正，重复拆卸操作即可。

如图1-2所示的机车车轮6传动销7的拆卸装置1，包括：底座2、可旋转支承座3、限位支架4和液压装置5。

可旋转支承座3包含相对于底座2固定的固定部301以及相对于底座2可旋转的环状旋转部302；固定部301设置有固定柱305，并且固定柱305从固定部301向上延伸；固定部301为一圆台，固定柱305为一圆柱体，并且圆柱体固定柱305的径向长度小于圆台固定部301的径向长度，使得在圆台固定部301成了一个环形、平面的固定部支撑台；环状旋转部302套接到固定柱305上且通过固定部支撑台支撑，环状旋转部302是可以相对于固定部301和固定柱305旋转的。环状旋转部302用于支撑机车车轮6，环状旋转部302向外延伸出环状水平的支承平台304，支承平台304的上部支撑机车车轮。支承平台304的下部和固定部支撑台的上部之间设置了推力球轴承303，从而使得环状旋转部302是可以相对于固定部301和固定柱305旋转的，进而使得机车车轮6可以进行旋转。固定部301的固定柱305上设置有限位机构。

限位支架4包含固定在底座2上的基部402和固定在基部402并且从基部402竖直向上延伸的延伸柱403；延伸柱403设置有轴向限位件401，轴向限位件401限定机车车轮在液压装置的施力方向上的位移。一般地，限位支架4的延伸柱403与可旋转支承座3的固定柱305距离大于常规机车车轮的半径。轴向限位件401可以为板状、块状元件，并且向固定柱305方向延伸，以便起到抵住机车车轮的目的。

液压装置5设置在可旋转支承座3与限位支架4之间，以使得机车车轮6的任一传动销7能够旋转到液压装置5的施力方向的延长线(如图1的虚线所示)上。液压装置5直接固定在限位支架4的基部402上。

限位机构位于液压装置的施力方向的延长线(如图1的虚线所示)上。限位机构为内侧限位定位销306，内侧限位定位销306包含定位销本体3062以及在定位销本体3062一端设置了向固定柱方向凹进的凹进开口3061(参见图5a和图5b)，凹进开口3061从槽口到槽底的方向开口逐渐变小。凹进开口3061位于液压装置5的施力方向的延长线(如图1的虚线所示)上以使得传动销7旋转至凹进开口3061的位置附近时能够部分接收进凹进开口3061。内侧限位定位销306从固定柱顶端308向限位支架4方向延伸，内侧限位定位销306的延伸方向与机车车轮6所在的平面平行且高于机车车轮6所在的平面。

如图3所示，传动销7包括一体成型的第一柱体701、第二柱体702和第三柱体703，第二柱体702设置在第一柱体701和第三柱体703之间；第二柱体702的径向长度分别大于第一柱体701和第三柱体703的径向长度。第一柱体701的两个端面之间的径向长度一致，第三柱体703的两个端面之间的径向长度一致。第二柱体702的靠近第一柱体701的端面的径向长度小于第二柱体702的靠近第三柱体703的端面的径向长度。优选地，第一柱体701、第三柱体703为圆柱体。第三柱体703接合进机车车轮6。其中，径向长度为柱体横截面的直径，例如第一柱体701的径向长度可以是圆柱体的圆形横截面的直径。

内侧限位定位销306的凹进开口3061与传动销7的第一柱体701间隙配合，并且凹进开口3061的开口长度(凹进开口3061的槽口的间距)小于第二柱体702的径向长度。内侧限位定位销306的凹进开口3061的开口长度大于第一柱体701的径向长度。优选地，内侧限位定位销306的凹进开口3061为半圆形开口，这样的传动销7能够轻松抵靠进半圆形开口，而无需将内侧限位定位销306拆下来套进传动销7上，即实现了传动销7的定位，又无需拆卸；而接近圆形的开口需要内侧限位定位销306拆下来套进传动销7上才能实现定位功能。

优选地，用M24螺栓和M24螺母将固定部301与底座2连接。

优选地，通过间隙配合将内侧限位定位销306安装到固定柱顶端308的安装孔内。

优选地，液压装置5是液压千斤顶。

液压装置5与传动销7通过拆卸组件8接合。

如图4a和图4b所示，拆卸组件8包含主体801、从主体一端延伸出的与传动销7的第三柱体703端面形状配合的支撑面802、以及主体的另一端接合的带有外螺纹(未示出)的M24螺柱803，拆卸组件8是一个加工整体件；M24螺柱803与液压装置5螺纹连接，优选地，将拆卸组件8的M24螺柱803紧固到液压装置5的M24螺纹孔中，保证拆卸组件8的主体801与液压装置5密贴(保证拆卸传动销7与拆卸组件8水平受力角度保持一致)。拆卸组件8的主体801、传动销7的第三柱体703的中心均在液压装置5施力方向的延长线上，以保证力的大小和方向一致的传递到传动销7。

拆卸组件8使用一定时间和次数时可以更换，拆装方便，以保证传动销7受力均衡，避免传动销7划伤和变形。由于M24螺柱803可以轻松的拆除和安装到液压装置5中，可以根据不同型号的传动销7采用不同大小的拆卸组件8，进而增强拆卸装置1的通用性。

液压装置5对传动销7提供的最大压出力F_max的计算公式(1)为：

F_max＝(1.3～1.5)*p_maxπdLμ (1)

其中，P_max最大过盈量时的压强，d传动销7与车轮的配合直径，L传动销7与车轮的结合面长度，μ传动销7与车轮的结合面摩擦因数。

最大过盈量时的压强P_max的计算公式(2)为：

其中，d_max最大过盈量，C1和C2为简化系数，E1车轮的弹性模量、E2传动销7的弹性模量。

简化系数C1和C2的计算公式(3)、(4)分别为：

其中，ν1车轮的泊松比，ν2车轮的泊松比，d1传动销7的内径，d2车轮的外径。

在一个优选实施例中，示出了例如HXD3D型电力机车所需的最大压出力的计算方法，其中，车轮与传动销7之间为过盈配合，过盈量0.22-0.41mm：

(一)已知参数：

传动销7与车轮的结合面长度L＝55mm(本实施例为传动销7第三柱体703的长度)；

结合面摩擦因数μ＝0.11；

最大过盈量d max＝0.041；

最小过盈量d min＝0.022；

传动销7的内径d1＝0；

传动销7与车轮的配合直径d＝54mm；

车轮的外径d2＝115mm；

车轮、传动销7的弹性模量E1＝E2＝210000MPa；

车轮、传动销7的泊松比ν1＝ν2＝0.3；

(二)计算：

简化系数：

经计算得出C1＝0.7；

经计算得出C2＝1.67；

过盈量为d max时最大压强：

经计算得出67.7MPa；

最大压入力：

f_max＝p_maxπdLμ＝67.7×3.14×55×54×0.11＝69.5KN；

最大压出力F_max约为最大压入力f_max的1.3-1.5倍，最大压出力F_max＝69.5×1.5＝104KN。

据计算可知，在不加热的情况下，其拆卸需要的力最大约为104KN，根据计算得出的最大压出力，选用25T的液压千斤顶。采用上述计算过程计算出的最大压出力可以使得在该力的作用下，传动销被压出时不会损坏，能够继续使用。

传动销7的第一柱体701长度约64mm，第一柱体701径向长度约54mm；第三柱体703长度约55mm，第三柱体703径向长度约53mm；第二柱体702长度约58.5mm。

将车轮进行转动至待拆卸的传动销位于液压装置的施力方向的延长线上，并且传动销的第一柱体抵靠到内侧限位定位销306的凹进开口3061。启动液压站9，采用上述计算的最大压出力使液压装置5通过拆卸组件8匀速推动传动销7向上移动，当传动销7推出长度达到55mm(传动销7与车轮的结合面长度，大约为第三柱体703的长度)时，传动销7完全脱离车轮安装销孔，实现传动销7的无损坏且无变形的拆卸。传动销7完全脱离车轮安装销孔时，由于推力惯性，传动销7会继续向上移动，当移动约10mm时，传动销的第二柱体会接触内侧限位定位销306，由于内侧限位定位销306的凹进开口3061的开口长度小于传动销7的第二柱体702的径向长度，因此内侧限位定位销306能够挡住传动销7的第二柱体702，这样内侧限位定位销306会完全将传动销7进行限位，保证传动销7不会飞出造成伤人危险。然后，将传动销7从内侧限位定位销306下方取出。继续重复上述过程，进行下一传动销的拆卸。

其中，垂直于轴向R的方向为径向方向。液压站9与液压装置5的连接关系与现有技术中相同，此处不做赘述。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，包括：

底座；

可旋转支承座，所述可旋转支承座包含相对于底座固定的固定部以及相对于底座可旋转的环状旋转部；所述固定部设置有固定柱，所述环状旋转部套接到所述固定柱上以相对于所述固定部旋转；所述环状旋转部用于支撑所述机车车轮；所述固定部的固定柱上设置有限位机构；

限位支架，所述限位支架设置在底座上以用于限定所述机车车轮的轴向方向的位移；

液压装置，所述液压装置设置在所述可旋转支承座与所述限位支架之间，以使得所述机车车轮的任一传动销能够旋转到液压装置的施力方向的延长线上；

其中，所述限位机构位于液压装置的施力方向的延长线上；

所述液压装置与所述传动销的接合部位设置有拆卸组件；

所述限位机构为内侧限位定位销，所述内侧限位定位销的一端具有向固定柱方向凹进的凹进开口，所述凹进开口位于液压装置的施力方向的延长线上以使得所述传动销旋转至所述凹进开口时能够部分接收进所述凹进开口。

2.根据权利要求1所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述限位支架包含固定在所述底座上的基部和固定在所述基部并且从所述基部竖直延伸的延伸柱；所述延伸柱设置有轴向限位件，所述轴向限位件限定所述机车车轮在轴向方向的位移为限定所述机车车轮在液压装置的施力方向上的位移。

3.根据权利要求1所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述传动销包括一体成型的第一柱体、第二柱体和第三柱体，第二柱体设置在所述第一柱体和所述第三柱体之间；第二柱体的径向长度分别大于第一柱体和第三柱体的径向长度，第三柱体接合进所述机车车轮。

4.根据权利要求3所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述内侧限位定位销的凹进开口与所述传动销的所述第一柱体间隙配合，并且所述凹进开口的开口长度小于第二柱体的径向长度。

5.根据权利要求4所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述内侧限位定位销的凹进开口的开口长度大于所述第一柱体的径向长度。

6.根据权利要求2所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述环状旋转部套接到所述固定柱上并且通过设置在所述环状旋转部和所述固定部之间的推力球轴承相对于所述固定部旋转。

7.根据权利要求6所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述环状旋转部向外延伸出环状水平的支承平台，所述支承平台支撑所述机车车轮，以使得所述机车车轮围绕所述固定部进行旋转。

8.根据权利要求1所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述液压装置对所述传动销施加压出力，并且所述液压装置提供的最大压出力F_max的计算公式(1)为：

F_max＝(1.3～1.5)*p_maxπdLμ(1)

其中，P_max最大过盈量时的压强，d传动销与车轮的配合直径，L传动销与车轮的结合面长度，μ传动销与车轮的结合面摩擦因数。

9.根据权利要求1所述的机车车轮传动销的拆卸装置，其特征在于，所述拆卸组件包含主体、从主体一端延伸出的与传动销的第三柱体端面形状配合的支撑面、以及主体的另一端接合有螺柱；所述螺柱与所述液压装置螺纹连接。

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