CN112479017B - 一种火车车轴热处理吊具 - Google Patents

Abstract

本发明发明涉及机械热处理技术领域，具体涉及一种火车车轴热处理吊具；本发明包括横杆、一组夹持组件和一组摇摆组件，夹持组件对称地设置在横杆的中部杆体上，摇摆组件对称地设置在横杆的两端，并且横杆的杆体上设有与夹持组件一一对应的限位组件，横杆中部的杆体呈圆柱状，并且横杆靠近端部的杆体呈正多边形柱状，并且横杆中部的杆体上设有螺纹，夹持组件包括第一弧形夹板、第二弧形夹板、连杆、螺杆、夹持螺母和第一温度弹性组件，摇摆组件包括纵向杆、第二温度弹性组件和一对第三弧形夹板，横杆上所有摇摆组件长度相同的第二温度弹性组件均处于同一侧；本发明能够有效地解决现有技术存在稳定性不佳、加热效果不佳和对车轴损害较大等问题。

Description

一种火车车轴热处理吊具

技术领域

本发明涉及机械热处理技术领域，具体涉及一种火车车轴热处理吊具。

背景技术

随着铁路运输的发展，火车轴成为了火车组成的重要部件，其综合机械性能经过热处理工艺后大幅提升。因次，火车轴的吊挂方式对于热处理工艺而言，变得极为重要。

在申请号为：CN201922179060.5的专利文件中公开了一种火车车轴热处理抱卡吊具装置，其结构简单，操作方便，抗变形能力强，火车轴贯穿吊盘上的纵向通槽并与吊盘相互抱卡，吊挂火车轴时，将火车轴竖直向上升起，穿过吊盘上的纵向通槽并与吊盘相互抱卡，在车轴装夹后可以牢固的抱紧车轴，防止车轴在运行和装夹过程中脱落；包括吊杆、横梁、连杆、吊盘和火车轴，吊杆下端垂向固定连接有横梁，横梁两端平行向下连接有连杆，吊盘通过连杆吊装在横梁的下方，吊盘上设置有纵向通槽，火车轴贯穿纵向通槽并与吊盘相互抱卡。

但是，其在实际使用的过程中仍存在以下不足：

第一，稳定性不佳，因为车轴在吊运的过程中容易发生晃动；

第二，加热效果不佳，因为其车轴是垂直吊运的，这使得车轴在加热至全体区域都达到指定温度的过程中，车轴两端轴体之间存在较大的温度差，从而使得车轴的轴体不能快速且均匀地加热；

第三，对车轴损害较大，因为其对车轴侧壁有较大的挤压。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种火车车轴热处理吊具，包括横杆、一组夹持组件和一组摇摆组件，所述夹持组件对称地设置在横杆的中部杆体上，所述摇摆组件对称地设置在横杆的两端，并且所述横杆的杆体上设有与夹持组件一一对应的限位组件；

所述横杆中部的杆体呈圆柱状，并且所述横杆靠近端部的杆体呈正多边形柱状，并且所述横杆中部的杆体上设有螺纹；

所述夹持组件包括第一弧形夹板、第二弧形夹板、连杆、螺杆、夹持螺母和第一温度弹性组件，所述第一弧形夹板与第二弧形夹板的顶端通过联结轴转动连接，所述第一弧形夹板和第二弧形夹板靠近顶端的外环侧壁上均设有铰座，所述铰座上均转动连接有连杆，所述连杆的端部均贯穿有与横杆中部杆体匹配的第一滑槽，所述联结轴的中轴线垂直连杆的转动平面，所述第一弧形夹板、第二弧形夹板底端的耳体中部分别纵向贯穿有与螺杆匹配且同轴的第一通槽、夹持螺槽，所述第一温度弹性组件套接在螺杆的杆体上；

所述摇摆组件包括纵向杆、第二温度弹性组件和一对第三弧形夹板，所述纵向杆的中部贯穿有与横杆端部杆体匹配的正多边形的第二滑槽，所述第三弧形夹板的耳体上均贯穿有第二通槽，所述第三弧形夹板靠近一端耳体的外环侧壁上延伸有翅板，两个所述第三弧形夹板以其圆心为中心点点对称地组合后通过固定组件可拆卸式的固定连接，组合后的两个所述第三弧形夹板的两个翅板末端的上端面均固定有第二温度弹性组件，所述第二温度弹性组件的顶端分别固定在纵向杆对应端的下端面，并且所述横杆上所有摇摆组件长度相同的第二温度弹性组件均处于同一侧。

更进一步地，所述横杆端部杆体的横截面区域小于等于横杆中部杆体横截面区域。

更进一步地，所述限位组件包括螺接在横杆中部杆体上的一对限位环，所述同一限位组件中两个分别设置在同一夹持组件中两个连杆的外端侧。

更进一步地，所述同一所述限位组件中两个限位环通过限位螺栓、限位螺母可拆卸式的固定连接。

更进一步地，所述第一温度弹性组件包括第一弹簧和设置在第一弹簧两端端部的安装环体，所述安装环体的内环半径大于等于第一通槽的半径。

更进一步地，所述第一弹簧采用双程记忆合金制成，并且所述第一弹簧在低温状态下的自然状态长度值大于其在高温状态下的自然长度值。

更进一步地，所述第一滑槽的半径尺寸大于等于横杆中部杆体的半径。

更进一步地，所述第二温度弹性组件为第二弹簧，所述第二弹簧采用全程记忆合金制成，并且所述第二弹簧在低温状态下的自然状态长度值大于其在高温状态下的自然长度值，所述第二弹簧的外部包覆有一层保温层。

更进一步地，所述固定组件包括固定螺栓和固定螺母。

更进一步地，所述螺杆的底端螺接有与之匹配的止退螺栓，所述止退螺栓头部的半径尺寸大于夹持螺母的内环半径，所述固定螺栓的底部螺接有与之匹配的止退螺帽，所述螺帽的内环半径大于等于固定螺母的内环半径，所述止退螺帽内部底壁上设有与固定螺栓底部止退螺槽匹配的止退螺钉，所述止退螺帽的帽沿恰好与固定螺母接触。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明中通过增加横杆和一组夹持组件，夹持组件对称地设置在横杆的中部杆体上，横杆中部的杆体呈圆柱状，并且横杆靠近端部的杆体呈正多边形柱状，并且横杆中部的杆体上设有螺纹，夹持组件包括第一弧形夹板、第二弧形夹板、连杆、螺杆、夹持螺母和第一温度弹性组件，第一弧形夹板与第二弧形夹板。通过上述各组件之间的相互配合作用，能将车轴中部的轴体牢牢地夹持住，并使得车轴处于横向吊运的状态；达到有效地提升本发明产品对车轴吊运过程中的稳定性效果。

2、本发明产品吊运车轴进行热处理时，第一弹簧因为加热而缩短，此时夹持组件在车轴的重力作用下松开一个小角度，同时第二弹簧通过翅板吸收热量而逐渐缩短，由于两个翅板的高度不同，所以同一摇摆组件中两个第二弹簧的温度不同，所以两个第二弹簧的缩短量不同，从而车轴在摇摆组件的驱动下来回转动，从而确保车轴各部分能够快速且均匀的加热；达到有效地提升本发明产品吊运车轴进行热处理时，车轴能够快速且均匀受热的效果。

3、本发明中通过增加横杆、一组夹持组件和一组摇摆组件，夹持组件包括第一弧形夹板、第二弧形夹板、连杆、螺杆、夹持螺母和第一温度弹性组件，摇摆组件包括纵向杆、第二温度弹性组件和一对第三弧形夹板，横杆端部杆体的横截面区域小于等于横杆中部杆体横截面区域，同一限位组件中两个限位环通过限位螺栓、限位螺母可拆卸式的固定连接的设计。这样可以使得车轴的重力均匀的分布到夹持组件和摇摆组件上；达到有效地降低吊运车轴过程中对车轴损害程度的效果。

附图说明

图1为本发明第一视角下与列车轴固定安装时的直观图；

图2为本发明第一视角下与列车轴、横杆、摇摆组件和夹持组件的爆炸视图；

图3为本发明第一视角下横杆与限位组件的部分爆炸视图；

图4为本发明第二视角下夹持组件的直观图；

图5为本发明第二视角下夹持组件的第一种爆炸视图；

图6为本发明第二视角下夹持组件的第二种爆炸视图；

图7为本发明第三视角下夹持螺栓经过部分剖视后的直观图；

图8为本发明第四视角下摇摆组件的直观图；

图9为本发明第四视角下摇摆组件的部分爆炸视图；

图10为本发明第五视角下固定组件和止退螺帽经过部分剖视后的爆炸视图；

图11为本发明的第二弹簧的剖视截面图。

图中的标号分别代表：1-横杆；2-第一弧形夹板；3-第二弧形夹板；4-连杆；5-螺杆；6-夹持螺母；7-联结轴；8-铰座；9-第一滑槽；10-第一通槽；11-夹持螺槽；12-纵向杆；13-第三弧形夹板；14-第二滑槽；15-第二通槽；16-翅板；17-限位环；18-限位螺栓；19-限位螺母；20-第一弹簧；21-安装环体；22-第二弹簧；23-保温层；24-固定螺栓；25-固定螺母；26-止退螺栓；27-止退螺帽；28-止退螺槽；29-止退螺钉；30-车轴。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

本实施例的一种火车车轴热处理吊具，参照图1-11：包括横杆1、一组夹持组件和一组摇摆组件，夹持组件对称地设置在横杆1的中部杆体上，摇摆组件对称地设置在横杆1的两端，并且横杆1的杆体上设有与夹持组件一一对应的限位组件。

横杆1中部的杆体呈圆柱状，并且横杆1靠近端部的杆体呈正多边形柱状，并且横杆1中部的杆体上设有螺纹。

夹持组件包括第一弧形夹板2、第二弧形夹板3、连杆4、螺杆5、夹持螺母6和第一温度弹性组件，第一弧形夹板2与第二弧形夹板3的顶端通过联结轴7转动连接，第一弧形夹板2和第二弧形夹板3靠近顶端的外环侧壁上均设有铰座8，铰座8上均转动连接有连杆4，连杆4的端部均贯穿有与横杆1中部杆体匹配的第一滑槽9，联结轴7的中轴线垂直连杆4的转动平面，第一弧形夹板2、第二弧形夹板3底端的耳体中部分别纵向贯穿有与螺杆5匹配且同轴的第一通槽10、夹持螺槽11，第一温度弹性组件套接在螺杆5的杆体上。

摇摆组件包括纵向杆12、第二温度弹性组件和一对第三弧形夹板13，纵向杆12的中部贯穿有与横杆1端部杆体匹配的正多边形的第二滑槽14，第三弧形夹板13的耳体上均贯穿有第二通槽15，第三弧形夹板13靠近一端耳体的外环侧壁上延伸有翅板16，两个第三弧形夹板13以其圆心为中心点点对称地组合后通过固定组件可拆卸式的固定连接，组合后的两个第三弧形夹板13的两个翅板16末端的上端面均固定有第二温度弹性组件，第二温度弹性组件的顶端分别固定在纵向杆12对应端的下端面，并且横杆1上所有摇摆组件长度相同的第二温度弹性组件均处于同一侧。

横杆1端部杆体的横截面区域小于等于横杆1中部杆体横截面区域，这样可以确保限位环17和连杆4能够正常地活动安装在横杆1上。

限位组件包括螺接在横杆1中部杆体上的一对限位环17，同一限位组件中两个分别设置在同一夹持组件中两个连杆4的外端侧，这样可以很好的保证夹持组件在横杆1上的位置不变，从而确保其夹持车轴30时的稳定性。

同一限位组件中两个限位环17通过限位螺栓18、限位螺母19可拆卸式的固定连接，这样可以进一步提升限位组件的功能。

第一温度弹性组件包括第一弹簧20和设置在第一弹簧20两端端部的安装环体21，安装环体21的内环半径大于等于第一通槽10的半径。

第一弹簧20采用双程记忆合金制成，并且第一弹簧20在低温状态下的自然状态长度值大于其在高温状态下的自然长度值，这样可以使得车轴30在热处理过程中第一弹簧20缩短，从而使得第一弹簧20的弹力不足以使得夹持组件将车轴30中部轴体夹紧而松开一个小角度，当车轴30完成热处理后第一弹簧20伸长，从而使得夹持组件重新将车轴30中部轴体夹紧。

第一滑槽9的半径尺寸大于等于横杆1中部杆体的半径。

第二温度弹性组件为第二弹簧22，第二弹簧22采用全程记忆合金制成，并且第二弹簧22在低温状态下的自然状态长度值大于其在高温状态下的自然长度值，第二弹簧22的外部包覆有一层保温层23，这样防止外界温度直接对第二弹簧22加热，从而使得同一摇摆组件中两个第二弹簧22上的温度时刻相等，从而使得摇摆组件无法完成来回旋转车轴30的目的。

固定组件包括固定螺栓24和固定螺母25。

螺杆5的底端螺接有与之匹配的止退螺栓26，止退螺栓26头部的半径尺寸大于夹持螺母6的内环半径，这样可以有效地提升夹持组件夹持车轴30时的安全性；固定螺栓24的底部螺接有与之匹配的止退螺帽27，螺帽的内环半径大于等于固定螺母25的内环半径，止退螺帽27内部底壁上设有与固定螺栓24底部止退螺槽28匹配的止退螺钉29，止退螺帽27的帽沿恰好与固定螺母25接触，这样可以有效地保证摇摆组件时刻将车轴30端部的轴体牢牢地固定住，同时也提升了摇摆组件固定车轴30使得安全性。

其工作原理：

值得注意的是，第一弧形夹板2与第二弧形夹板3的内环半径、外环半径均相等，并且第一弧形夹板2与第二弧形夹板3的内环半径与车轴30中部的轴体半径相同；第三弧形夹板13的内环半径与车轴30端部的轴体半径相同。

在本实施例中，夹持组件为四个，摇摆组件为两个，相应的限位组件为四个。

第一步，使用者通过本发明产品将车轴30可靠地固定住，如图1所示的状态；

第二步，使用者通过外部的吊运设备固定住横杆1，从而将车轴30以水平的姿态吊运起来；

值得注意的是，此状态下，夹持组件的中第一弧形夹板2和第二弧形夹板3牢牢地贴合在一起，即夹持组件将车轴30中部的轴体牢牢的固定住，即车轴30自身的重力不足以将第一弧形夹板2和第二弧形夹板3挤开，即摇摆组件中的第二弹簧22上只受自身的重力影响；

第三步，使用者通过控制外部的吊运设备将车轴30移入热处理室内进行加热；

第四步，由于热处理室内的高温第，第一弹簧20缩短，此时夹持组件在车轴30的重力作用下松开一个小角度，同时第二弹簧22通过翅板16吸收热量而逐渐缩短，由于两个翅板16的高度不同，所以同一摇摆组件中两个第二弹簧22的温度不同（因为两个翅板16的温度不同），所以两个第二弹簧22的缩短量不同，从而车轴30在摇摆组件的驱动下来回转动，从而确保车轴30各部分能够快速且均匀的加热；

第五步，当车轴30完成热处理后，使用者通过外部的吊运设备将车轴30从热处理室内移出，此时温度降低的原因，第一弹簧20重新伸长至第一步中的长度，从而使得夹持组件重新将车轴30中部轴体夹紧。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种火车车轴热处理吊具，包括横杆（1），其特征在于：还包括一组夹持组件和一组摇摆组件，所述夹持组件对称地设置在横杆（1）的中部杆体上，所述摇摆组件对称地设置在横杆（1）的两端，并且所述横杆（1）的杆体上设有与夹持组件一一对应的限位组件；

所述横杆（1）中部的杆体呈圆柱状，并且所述横杆（1）靠近端部的杆体呈正多边形柱状，并且所述横杆（1）中部的杆体上设有螺纹；

所述夹持组件包括第一弧形夹板（2）、第二弧形夹板（3）、连杆（4）、螺杆（5）、夹持螺母（6）和第一温度弹性组件，所述第一弧形夹板（2）与第二弧形夹板（3）的顶端通过联结轴（7）转动连接，所述第一弧形夹板（2）和第二弧形夹板（3）靠近顶端的外环侧壁上均设有铰座（8），所述铰座（8）上均转动连接有连杆（4），所述连杆（4）的端部均贯穿有与横杆（1）中部杆体匹配的第一滑槽（9），所述联结轴（7）的中轴线垂直连杆（4）的转动平面，所述第一弧形夹板（2）、第二弧形夹板（3）底端的耳体中部分别纵向贯穿有与螺杆（5）匹配且同轴的第一通槽（10）、夹持螺槽（11），所述第一温度弹性组件套接在螺杆（5）的杆体上；

所述摇摆组件包括纵向杆（12）、第二温度弹性组件和一对第三弧形夹板（13），所述纵向杆（12）的中部贯穿有与横杆（1）端部杆体匹配的正多边形的第二滑槽（14），所述第三弧形夹板（13）的耳体上均贯穿有第二通槽（15），所述第三弧形夹板（13）靠近一端耳体的外环侧壁上延伸有翅板（16），两个所述第三弧形夹板（13）以其圆心为中心点点对称地组合后通过固定组件可拆卸式的固定连接，组合后的两个所述第三弧形夹板（13）的两个翅板（16）末端的上端面均固定有第二温度弹性组件，所述第二温度弹性组件的顶端分别固定在纵向杆（12）对应端的下端面，并且所述横杆（1）上所有摇摆组件长度相同的第二温度弹性组件均处于同一侧。

2.根据权利要求1所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述横杆（1）端部杆体的横截面区域小于等于横杆（1）中部杆体横截面区域。

3.根据权利要求1所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述限位组件包括螺接在横杆（1）中部杆体上的一对限位环（17），同一限位组件中两个限位环分别设置在同一夹持组件中两个连杆（4）的外端侧。

4.根据权利要求3所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，同一所述限位组件中两个限位环（17）通过限位螺栓（18）、限位螺母（19）可拆卸式的固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述第一温度弹性组件包括第一弹簧（20）和设置在第一弹簧（20）两端端部的安装环体（21），所述安装环体（21）的内环半径大于等于第一通槽（10）的半径。

6.根据权利要求5所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述第一弹簧（20）采用双程记忆合金制成，并且所述第一弹簧（20）在低温状态下的自然状态长度值大于其在高温状态下的自然长度值。

7.根据权利要求1所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述第一滑槽（9）的半径尺寸大于等于横杆（1）中部杆体的半径。

8.根据权利要求1所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述第二温度弹性组件为第二弹簧（22），所述第二弹簧（22）采用全程记忆合金制成，并且所述第二弹簧（22）在低温状态下的自然状态长度值大于其在高温状态下的自然长度值，所述第二弹簧（22）的外部包覆有一层保温层（23）。

9.根据权利要求1所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述固定组件包括固定螺栓（24）和固定螺母（25）。

10.根据权利要求9所述的一种火车车轴热处理吊具，其特征在于，所述螺杆（5）的底端螺接有与之匹配的止退螺栓（26），所述止退螺栓（26）头部的半径尺寸大于夹持螺母（6）的内环半径，所述固定螺栓（24）的底部螺接有与之匹配的止退螺帽（27），所述螺帽的内环半径大于等于固定螺母（25）的内环半径，所述止退螺帽（27）内部底壁上设有与固定螺栓（24）底部止退螺槽（28）匹配的止退螺钉（29），所述止退螺帽（27）的帽沿恰好与固定螺母（25）接触。