CN117359290A - 铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统及方法。系统包括用于实现NU2220轴承安装的轴承外环贴靠装置。以及用于实现NU2220轴承安装位置检测的径向间隙测量装置所述轴承外环贴靠装置包括环形的固定板、调整板以及丝杆：所述固定板上以固定板的圆心为对称点、以中心对称的方式设置有安装孔；所述调整板的结构与固定板相同；所述丝杠用于穿过安装孔将固定板与调整板连接起来，所述丝杠穿过固定板安装孔的一端通过固定螺母与固定板连接，穿过调整板安装孔的一端通过调整螺母与调整板连接。本发明能够实现不拆轴箱体、车轮，并在狭小空间内对驱动装置齿轮箱故障NU2220轴承进行方便安装的目标，减小了更换故障NU2220轴承的时间成本和经济成本。

Description

铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统及方法

技术领域

本发明涉及机车系统运维领域，具体来说，涉及一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统及方法。

背景技术

驱动装置作为机车转向架核心部件之一，其安全性必须得到高度保证，驱动装置出现故障时，特别是驱动装置齿轮箱内部主动齿轮传动轴承发生固死、滚子剥离等失效故障时，必须要立刻对该故障轴承进行更换，保证机车的正常运行。由于驱动装置齿轮箱采用封闭结构并存在多个轴承，根据故障轴承位置特点，其中NU2220轴承故障时就需要将驱动装置全部拆解后才能更换。因齿轮箱主动齿轮轴承是安装在齿轮箱内部的，一共有三组轴承，分别是NU2222、NU2220、QJ220。其中NU2222轴承在电机最外侧，只要将牵引电机拆卸，主动齿轮组件便可从驱动装置中取出，即可拆卸与更换该轴承。QJ220轴承在车轮侧的最外侧，只要将齿轮箱端盖拆除便可更换该轴承。只有NU2220轴承出现故障时，由于其设置位置特殊无法直接更换。

从更换周期、物流成本、更换成本、更换难度以及从直接更换驱动装置齿轮箱故障轴承的角度出发，在机务段现场直接更换齿轮箱后就可以使机车正常运行，达到更换的目的。将带有NU2220故障轴承的驱动装置返回机车制造厂商拆解，首先拆除完好的轴箱体，再利用轮对压装机将完好的车轮从驱动装置中拆卸，将驱动装置全部解体后再取出故障轴承，因车轮已经拆卸后留有了足够的空间位置，直接将NU2220装入到齿轮箱内进行更换。但这种更换轴承的方式不仅损坏并浪费了轴箱体、车轮完好的零部件，并且有可能在拆卸车轮的过程中增加了车轴划伤的风险，而且更换故障轴承后需要重新加工轴箱体和车轮，并将新加工的轴箱体和车轮重新安装到驱动装置中，大大增加了更换轴承的成本与难度，图1为驱动装置的整体结构图。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统及方法。本发明能够实现不拆轴箱体、车轮，并在狭小空间内对驱动装置齿轮箱故障NU2220轴承进行方便安装的目标，减小了更换故障NU2220轴承的时间成本和经济成本。

本发明采用的技术手段如下：

一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统，包括用于实现NU2220轴承安装的轴承外环贴靠装置，所述轴承外环贴靠装置包括环形的固定板、调整板以及丝杆：

所述固定板上以固定板的圆心为对称点、以中心对称的方式设置有安装孔；

所述调整板的结构与固定板相同；

所述丝杠用于穿过安装孔将固定板与调整板连接起来，所述丝杠穿过固定板安装孔的一端通过固定螺母与固定板连接，穿过调整板安装孔的一端通过调整螺母与调整板连接。

进一步地，所述固定板上安装孔的数量为3个，相应的所述调整板上安装孔的数量也为3个。

进一步地，所述系统还包括用于实现NU2220轴承安装位置检测的径向间隙测量装置，所述径向间隙测量装置包括杆体和提拉杆：

所述杆体的一侧与提拉杆固定连接，另一侧呈90°角弯折，且弯折一侧的端部外表面设置有螺纹。

进一步地，所述径向间隙测量装置还包括百分表。

本发明还公开了一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的方法，基于上述任意一项所述的一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统实现，包括以下步骤：

将牵引电机、主动齿轮组件、故障NU2220轴承全部拆除，仅剩包含轴箱体、车轮、齿轮箱体等部件的驱动装置；

将新更换的齿轮箱轴承NU2220轴承外环在-40℃冷冻保温2小时后，2分钟内安装到齿轮箱主动齿轮侧轴承内孔中，并旋转轴承外环使NU2220轴承与齿轮箱内孔端面贴靠；

将丝杆和调整螺母预安装到调整板上，操作调整板安装到齿轮箱电机侧，在齿轮箱车轮侧轴承处安装固定板及固定螺母，均匀紧固调整螺母，利用反推力使调整板与轴承外环表面贴靠并确保NU2220轴承外环与齿轮箱轴承孔端面贴靠；

拆卸下轴承外环贴靠装置。

进一步地，所述方法还包括以下步骤：

将主动齿轮组件按照操作规范恢复安装，将径向间隙测量装置中具有螺纹的端拧入主动齿轮端面的螺纹孔内，同时将百分表指针搭载至主动齿轮上，提起所述，在齿轮箱车轮侧的狭小空间内测量出被测轴承的径向间隙。

进一步地，所述方法还包括以下步骤：

将牵引电机按照操作规范恢复安装后，实现免拆车轮更换主动齿轮故障轴承，铁路机车恢复运行。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明研制开发了一种在铁路机车免拆轴箱体、车轮对齿轮箱故障轴箱拆卸与安装的更换方法，本更换方案可以灵活运用安装齿轮箱NU2220轴承，在就近现场实现对故障轴承即能拆卸又能安装的工作任务，免去拆卸车轮可能造成轮轴配合面的划伤，同时避免了更换故障轴承后压装新加工车轮和组装轴箱体带来的风险，以确保在对齿轮箱挂故障轴承更换后的可靠性和安全性。

2、本发明提出的NU2220轴承更换方法，解决了在免拆轴箱体和车轮的情况下，在狭小的空间条件下，对故障轴承进行拆卸和快速恢复安装操作的难题，达到了降低维修成本，提高修复效率的工作目标。

3、本发明将“不拆轮更换故障轴承的方法”的开发运用和“轴承外环贴靠装置”、“径向间隙测量装置”的有效配置有机结合，彻底改变了原有将驱动装置彻底解体的更换修复方式，解决了在狭小空间内更换轴承和测量间隙的难题，进一步提高了在机务段或就近场地修复驱动装置故障领域中的技术水平。

本专利方法的研制，设计思路新颖，结构布局合理，操作有效实用，技术稳定可靠，有效提升了机车产品在机务段或就近场地改造的技术水平，是一项非常实用的创新专利技术，在机车产品故障修复技术方面发挥应有的作用，并得到广泛的实际应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为机车驱动装置结构示意图。

图2为本发明轴承外环贴靠装置结构示意图。

图3为采用本发明轴承外环贴靠装置安装故障轴承示意图。

图4为本发明径向间隙测量装置结构示意图。

图5为采用本发明径向间隙测量装置测量间隙示意图。

图6为将齿轮箱故障轴承及主动齿轮组件拆除示意图。

图中：1、轴箱体；2、车轮；3、车轴；4、齿轮箱体；5、牵引电机；6、轴承盖；7、压盖；8、QJ220轴承；9、NU2220轴承；10、主动齿轮；11、挡油环；12、轴箱箱；13、NU2222轴承；14、迷宫盖；15、离心环；16、薄板联轴器；17、固定板；18、固定螺母；19、调整板；20、丝杆；21、调整螺母；22、齿轮箱车轮侧；23、齿轮箱电机侧；24、提拉杆；25杆体；26、螺纹；27、百分表。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统，包括用于实现NU2220轴承安装的轴承外环贴靠装置以及用于实现NU2220轴承安装位置检测的径向间隙测量装置。其中：

如图2所示，轴承外环贴靠装置包括环形的固定板、调整板以及丝杆，固定板上以固定板的圆心为对称点、以中心对称的方式设置有安装孔，调整板的结构与固定板相同；所述丝杠用于穿过安装孔将固定板与调整板连接起来，所述丝杠穿过固定板安装孔的一端通过固定螺母与固定板连接，穿过调整板安装孔的一端通过调整螺母与调整板连接。优选地，本实施例中固定板上安装孔的数量为3个，相应的所述调整板上安装孔的数量也为3个。

具体来说，本实施例中，轴承外环贴靠装置的结构是由调整板19(1个)、丝杆20(3个)、调整螺母21(3个)、固定板17(1个)、固定螺母18(3个)，共11个零件组成，详见图2所示。各部件之间的连接方式：将3个丝杆20预安装到调整板19的安装孔内，将调整板19从齿轮箱电机侧23安装到齿轮箱体4内，安装轴承后，将3个丝杆20安装到固定板17安装孔内，并安装3个固定螺母18，详见图2、图3所示。通过紧固调整螺栓形成反推力，缩短了调整板与固定板之间的距离，使轴承整体产生位移向齿轮箱贴靠并到位，就会顺利安装完成轴承的安装工作。

如图4所示，径向间隙测量装置包括杆体和提拉杆，所述杆体的一侧与提拉杆固定连接，另一侧呈90°角弯折，且弯折一侧的端部外表面设置有螺纹。进一步地，所述径向间隙测量装置还包括百分表。

具体来说，本实施例中，径向间隙测量装置的结构由提拉杆24(1个)、杆体25(1个)、百分表27等三个零件组成组成，详见图4。各部件之间的连接方式：1个杆体25的一头端部加工出螺纹26，并对带有螺纹26一端折弯至90度，杆体25与螺纹26形成垂直角度。将1个提拉杆24焊接到杆体25的另一端，完成组合安装后，将整体测量装置拧入主动齿轮10端面的螺纹孔内，详见图5所示。通过径向间隙测量装置和百分表的配合使用，在狭小的空间内通过施加径向力，方便、快捷测量出轴承间隙。

本发明还公开了一种基于上述系统进行轴承替换和检测的方法，具体包括以下步骤：

①首先将牵引电机、主动齿轮组件、故障NU2220轴承全部拆除，仅剩包含轴箱体、车轮、齿轮箱体等部件的驱动装置，详见图6所示。

②将新更换的齿轮箱轴承NU2220轴承外环在-40℃冷冻保温2小时后，2分钟内安装到齿轮箱主动齿轮侧轴承内孔中，并旋转轴承外环使其与齿轮箱内孔端面尽量贴靠。

③将丝杆20、3个调整螺母21预安装到调整板19上，操作调整板19安装到齿轮箱电机侧23，在齿轮箱车轮侧22轴承处安装固定板17及3个固定螺母18。使用电动扳手均匀紧固3个调整螺母21，利用反推力使调整板19与轴承外环表面贴靠并确保NU2220轴承外环与齿轮箱轴承孔端面贴靠，详见图3、图4所示。

④拆卸下轴承外环贴靠装置，测量轴承外环与齿轮箱轴承孔端面间隙符合要求。

进一步地，该方法还包括以下步骤：

⑤将主动齿轮组件按照操作规范恢复安装，将提拉杆24焊接到杆体25的一端，将杆体25带有螺纹26且折弯至90度的另一端拧入主动齿轮10端面的螺纹孔内，同时将百分表27指针搭载至主动齿轮10上，提起整体测量装置，可在齿轮箱车轮侧22的狭小空间内测量出被测轴承的径向间隙，详见图5所示。

⑥将主动齿轮组件以及其他零部件按照以往常规的操作规范完成恢复安装工作，最终完成免拆车轮更换主动齿轮故障轴承的任务，铁路机车恢复运行。

在机车驱动装置故障轴承更换中，本发明将“不拆轮并在狭小的空间内完成轴承更换”和“轴承外环贴靠装置”、“径向间隙测量装置”，三者相互配合形成一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统及安装方法。制定了合理实用的“免拆轴箱体、车轮的更换故障轴承的方法”，力求以最简捷，最方便，最直接，最安全的操作方式，来完成机务段更换齿轮箱故障轴箱轴承的任务。配置了一套专用有效的“轴承外环贴靠装置”、“径向间隙测量装置”，能够在狭小的空间内方便灵活的实现故障轴承的拆装任务，确保更换齿轮箱轴承工作即安全又可靠，达到故障齿轮箱故障轴承的快速调整、安装和各个方向间隙符合标准要求。制定的“免拆车轮更换现场更换故障轴承的方法”能够满足方案合理、操作简捷、安全实用的更换效果；配置的“轴承外环贴靠装置”、“径向间隙测量装置”设计优化、结构新颖、成本低廉的运用功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统，其特征在于，包括用于实现NU2220轴承安装的轴承外环贴靠装置，所述轴承外环贴靠装置包括环形的固定板、调整板以及丝杆：

所述固定板上以固定板的圆心为对称点、以中心对称的方式设置有安装孔；

所述调整板的结构与固定板相同；

所述丝杠用于穿过安装孔将固定板与调整板连接起来，所述丝杠穿过固定板安装孔的一端通过固定螺母与固定板连接，穿过调整板安装孔的一端通过调整螺母与调整板连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统，其特征在于，所述固定板上安装孔的数量为3个，相应的所述调整板上安装孔的数量也为3个。

3.根据权利要求1所述的一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统，其特征在于，所述系统还包括用于实现NU2220轴承安装位置检测的径向间隙测量装置，所述径向间隙测量装置包括杆体和提拉杆：

所述杆体的一侧与提拉杆固定连接，另一侧呈90°角弯折，且弯折一侧的端部外表面设置有螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统，其特征在于，所述径向间隙测量装置还包括百分表。

5.一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的方法，基于权利要求1-3中任意一项所述的一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

将牵引电机、主动齿轮组件、故障NU2220轴承全部拆除，仅剩包含轴箱体、车轮、齿轮箱体等部件的驱动装置；

将新更换的齿轮箱轴承NU2220轴承外环在-40℃冷冻保温2小时后，2分钟内安装到齿轮箱主动齿轮侧轴承内孔中，并旋转轴承外环使NU2220轴承与齿轮箱内孔端面贴靠；

将丝杆和调整螺母预安装到调整板上，操作调整板安装到齿轮箱电机侧，在齿轮箱车轮侧轴承处安装固定板及固定螺母，均匀紧固调整螺母，利用反推力使调整板与轴承外环表面贴靠并确保NU2220轴承外环与齿轮箱轴承孔端面贴靠；

拆卸下轴承外环贴靠装置。

6.根据权利要求5所述的一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

将主动齿轮组件按照操作规范恢复安装，将径向间隙测量装置中具有螺纹的端拧入主动齿轮端面的螺纹孔内，同时将百分表指针搭载至主动齿轮上，提起所述，在齿轮箱车轮侧的狭小空间内测量出被测轴承的径向间隙。

7.根据权利要求6所述的一种铁路机车免拆车轮更换驱动装置故障轴承的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

将牵引电机按照操作规范恢复安装后，实现免拆车轮更换主动齿轮故障轴承，铁路机车恢复运行。