CN207845029U - 一种超重负荷和有限举升空间的组合顶具 - Google Patents

Abstract

一种超重负荷和有限举升空间的组合顶具，应用在高速列车从动轮系动态检测系统的伺服机构中，包括压簧自复位油缸以及设置压簧自复位油缸上的调节顶杆，包括缸体、上压盖、下压盖、活塞以及配套的自复位蓄能装置，所述缸体下端设置有进出油口，所述活塞底部的圆柱状空间内限位有自复位蓄能装置，所述自复位蓄能装置包括固定在下压盖上端面的导向套、套装在导向套上且施加了预压应力的复位簧，施加了预压应力的复位簧借助活塞下端内壁上的限位机构实现在导向套上预压应力定位。

Description

一种超重负荷和有限举升空间的组合顶具

技术领域

本实用新型属于属于高速列车的从动轮轮系统动态检测装置的改进，具体涉及到对动车组从动轮轮系统的动态模拟机构中的组合顶具。

背景技术

我国大陆地区铁路运输行业，目前正在运行的牵引机车约有两万辆，型号近百种。按照相关规定和要求，牵引机车需定期分别将各个轮对顶起并离开钢轨一定高度，让轮对空载旋转起来，通过传感器、信号采集器、电脑等设备对轴承及传动装置部位进行动态检测，以及时发现故障，防止出现行车事故，这已经成为铁路机务系统的一项经常性的工作。

轮对顶起的方法是通过顶轮机及专用液压油缸和顶具实现的。为方便操作使用及可靠性、适用性的需要，目前几乎所有顶轮油缸都是单作用的，活塞返回时的作用力可通过机车轮对的重量将活塞压回到原位，油缸工作腔的液压油重新压回到液压站油箱中。但有些工作状况需要在没有轮对重量压力下返回。以往一部分油缸是通过油缸内拉伸弹簧将活塞直接拉回原位实现复位。但由于拉簧两端需要连接零件，使油缸外形高度过大，由此出现的问题是，许多型号机车在某些工况条件下使用受到了限制。目前机务系统中各个单位顶轮检测工作现场的条件现状及众多型号机车各个轮对结构具有很大的差别性，要最大限度的适应近百种型号机车各种不同结构的轮对和差别很大的检测现场条件，要求油缸的最大高度应不超过150毫米。为解决这一问题，以往大部分顶轮油缸为降低高度，内部无法设置复位弹簧，在非顶轮工作时的油缸活塞复位问题只能靠人体重量通过踩踏力来实现。

由于近年来和谐系列等新型大功率机车的大量使用，需要更大推力的油缸以满足各种不同条件的使用的需要。以往国内顶轮油缸缸径基本上是根据"东风"、“韶山”系列老型号机确定的，几乎全部为80毫米。液压系统压力常常要接近40Mpa，压力已显得过高，要进一步提高油缸推力，满足目前的用户需求，单纯通过提高系统压力解决问题会带来许多新问题，是不现实的。将油缸缸径加大到100毫米的标准缸径，是目前唯一正确的选择，既可以根据需要提高推力，又可以降低系统压力，延长液压设备的使用寿命，但由此带了的问题无法回避。在不超过油缸高度150毫米的前提下，再通过人体重量将活塞复位已不可能实现。这是因为除密封圈直径加大增加的摩擦力外，最主要的原因是液压系统中回油节流阻尼作用使活塞返回所需的作用力同时被放大了大很多倍，必须要超过100Kgf的外力才能将活塞在要求的时间内完全返回到初始位置，这是一个无法绕过的问题，如果仍然采用现有方法，当油缸工作活塞向上伸出的同时将置于活塞内的储能拉伸弹簧同步拉伸，活塞需返回时拉伸弹簧通过储存的拉力将活塞拉回到初始位置，这种传统方法虽然能够实现自动返程目的，但是油缸的高度将远远超过要求的150毫米底线。因此，同时满足油缸最大高度不超过150毫米、活塞最小行程不小于25毫米、最长反程时间不超过60秒的技术要求的液压油缸设计成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种超重负荷和有限举升空间的组合顶具，通过对压簧自复位油缸中返程蓄能装置和调节顶杆的结构进行改进，使油缸在提供足够大的顶起力矩的同时降低油缸的高度、减小活塞行程，并且使油缸的复位快速便捷，配合调节顶杆的使用，在最大程度上适应各种类型的牵引机车轮对的顶起需求。

本实用新型采用的技术方案是：一种超重负荷和有限举升空间的组合顶具，应用在高速列车从动轮系动态检测系统的伺服机构中，包括压簧自复位油缸以及设置压簧自复位油缸上的调节顶杆，包括缸体、上压盖、下压盖、活塞以及配套的自复位蓄能装置，所述缸体下端设置有进出油口，所述活塞底部的圆柱状空间内限位有自复位蓄能装置，所述自复位蓄能装置包括固定在下压盖上端面的导向套、套装在导向套上且施加了预压应力的复位簧，施加了预压应力的复位簧借助活塞下端内壁上的限位机构实现在导向套上预压应力定位。

进一步地，所述调节顶杆包括与活塞顶部转动配合的螺套、与螺套中锥形内螺纹配合的丝杆以及设置在丝杆顶端的V型顶帽，所述V型顶帽设有与丝杆的球面、柱面组合顶部配合的盲孔，所述螺套内下部内壁设有下限位卡子,所述V型顶帽上端面附着有柔性耐磨缓冲材料。

进一步地，所述限位机构包括设置在活塞底部的圆柱状空间开口端内壁上的弹簧卡圈以及设置在复位簧和弹簧卡圈之间的垫圈。

进一步地，在活塞底部的圆柱状空间开口端内壁上设有与弹簧卡圈配合的安装槽。

进一步地，所述导向套中轴设有螺栓孔并借助配套的紧固螺栓固定在下压盖上端面、上端设有与复位簧配合的限位裙部。

进一步地，所述复位簧的预压应力为80-120kg·f。

进一步地，在缸体和活塞之间设有密封圈和活塞导环，所述密封圈和活塞导环借助挡圈固定活塞上。

采用本实用新型产生的有益效果：通过对压簧自复位油缸中返程蓄能装置和调节顶杆的结构进行改进，使油缸在提供足够大的顶起力矩的同时降低油缸的高度、减小活塞行程，并且使油缸的复位快速便捷，配合调节顶杆的使用，在最大程度上适应各种类型的牵引机车轮对的顶起需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是压簧复位油缸的结构示意图；

附图中：1是缸体，1-1是进出油口，1-2是密封圈，1-3是活塞导环，1-4是挡圈，2-1是上压盖，2-2是下压盖，3是活塞，4-1是导向套，4-2是复位簧，4-3是弹簧卡圈，4-4是垫圈，5-1是螺套，5-2是丝杆，5-3是V型顶帽，5-4是下限位卡子。

具体实施方式

参看附图1-2，一种超重负荷和有限举升空间的组合顶具，应用在高速列车从动轮系动态检测系统的伺服机构中，包括压簧自复位油缸以及设置压簧自复位油缸上的调节顶杆，包括缸体1、上压盖2-1、下压盖2-2、活塞3以及配套的自复位蓄能装置，所述缸体1下端设置有进出油口1-1，所述活塞3底部的圆柱状空间内限位有自复位蓄能装置，所述自复位蓄能装置包括固定在下压盖2-2上端面的导向套4-1、套装在导向套4-1上且施加了预压应力的复位簧4-2，施加了预压应力的复位簧4-2借助活塞3下端内壁上的限位机构实现在导向套4-1上预压应力定位。

上压盖2-1与缸体1旋合密封也可以采用内嵌式结构，上压盖2-1的直径与缸体1内径相同，这种结构可使压簧自复位油缸的最大外形直径减小，重量也明显减轻，这就为高速列车从动轮系的轴承动态检测的技术研发提前创造了必要的有利的条件。

所述调节顶杆包括与活塞3顶部转动配合的螺套5-1、与螺套5-1中锥形内螺纹配合的丝杆5-2以及设置在丝杆5-2顶端的V型顶帽5-3，所述V型顶帽5-3设有与丝杆5-2的球面、柱面组合顶部配合的盲孔，所述螺套5-1内下部内壁设有下限位卡子5-4,所述V型顶帽5-3上端面附着有柔性耐磨缓冲材料。

所述限位机构包括设置在活塞3底部的圆柱状空间开口端内壁上的弹簧卡圈4-3以及设置在复位簧4-2和弹簧卡圈4-3之间的垫圈4-4。

在活塞3底部的圆柱状空间开口端内壁上设有与弹簧卡圈4-3配合的安装槽。

所述导向套4-1中轴设有螺栓孔并借助配套的紧固螺栓固定在下压盖2-2上端面、上端设有与复位簧4-2配合的限位裙部。

所述复位簧4-2的预压应力为80-120kg·f。

在缸体1和活塞3之间设有密封圈1-2和活塞导环1-3，所述密封圈1-2和活塞导环1-3借助挡圈1-4固定活塞3上。

压簧自复位油缸在使用时，高压油从缸体1下部进出油口1-1进入工作腔，推动活塞3向上运动，导向套4-1被紧固螺栓固定在固定在下压盖2-2上端面，导向套4-1顶部的限位裙部阻止了复位簧4-2向上运动，弹簧卡圈4-3带动已经过预压缩的复位簧4-2底部并随活塞3一起同步向上移动，直到活塞3移动到上限位置。这一过程复位簧4-2被压缩并储存了足够的压缩能量。液压系统卸载后，复位簧4-2受到导向套4-1的限制，无法向上伸展释放推力，只能向下伸展释放能量产生的推力作用在弹簧卡圈4-3上，方向和活塞3返程的方向一致，复位簧4-2产生的推力转换成了对活塞3的拉力将活塞3拉回到初始原点位置。该油缸经过严格实验测试及现场检测试用验证，三个基本技术条件全部得到了满足。

组合顶具在使用时，调节顶杆和压簧自复位油缸要配合使用，通过旋转螺套5-1，使丝杆5-2和V形顶帽5-3上升，直到V形顶帽5-3两个平面和轮对轴箱下部圆柱形部分正确接触。V形顶帽5-3和丝杆5-2之间采用球面配合，以解决轴线偏移和地面不平带来的问题，使用过程只有垂直轴向力，不产生径向分力，以避免设备损坏和事故发生。调节顶杆调节时，只旋转螺套5-1，V形顶帽5-3和丝杆5-2以及相互之间都不允许旋转，否则因“打滑”和跟着螺套5-1旋转而无法调节。将V形顶帽5-2的球面、柱面组合顶部配合的盲孔的作用，既保障了球面配合的作用，又解决了防止旋转和易损的问题，在丝杆5-2底部增设了下限位卡子5-4，解决了因调节过量螺纹配合数过少造成过载损坏报废的问题。

Claims (6)

1.一种超重负荷和有限举升空间的组合顶具，应用在高速列车从动轮系动态检测系统的伺服机构中，包括压簧自复位油缸以及设置压簧自复位油缸上的调节顶杆，包括缸体（1）、上压盖（2-1）、下压盖（2-2）、活塞（3）以及配套的自复位蓄能装置，所述缸体（1）下端设置有进出油口（1-1），其特征在于：所述活塞（3）底部的圆柱状空间内限位有自复位蓄能装置，所述自复位蓄能装置包括固定在下压盖（2-2）上端面的导向套（4-1）、套装在导向套（4-1）上且施加了预压应力的复位簧（4-2），施加了预压应力的复位簧（4-2）借助活塞（3）下端内壁上的限位机构实现在导向套（4-1）上预压应力定位。

2.根据权利要求1所述的超重负荷和有限举升空间的组合顶具，其特征在于：所述调节顶杆包括与活塞（3）顶部转动配合的螺套（5-1）、与螺套（5-1）中锥形内螺纹配合的丝杆（5-2）以及设置在丝杆（5-2）顶端的V型顶帽（5-3），所述V型顶帽（5-3）设有与丝杆（5-2）的球面、柱面组合顶部配合的盲孔，所述螺套（5-1）内下部内壁设有下限位卡子（5-4）,所述V型顶帽（5-3）上端面附着有柔性耐磨缓冲材料。

3.根据权利要求1所述的超重负荷和有限举升空间的组合顶具，其特征在于：所述限位机构包括设置在活塞（3）底部的圆柱状空间开口端内壁上的弹簧卡圈（4-3）以及设置在复位簧（4-2）和弹簧卡圈（4-3）之间的垫圈（4-4）。

4.根据权利要求1所述的超重负荷和有限举升空间的组合顶具，其特征在于：在活塞（3）底部的圆柱状空间开口端内壁上设有与弹簧卡圈（4-3）配合的安装槽。

5.根据权利要求1所述的超重负荷和有限举升空间的组合顶具，其特征在于：所述导向套（4-1）中轴设有螺栓孔并借助配套的紧固螺栓固定在下压盖（2-2）上端面、上端设有与复位簧（4-2）配合的限位裙部。

6.根据权利要求1所述的超重负荷和有限举升空间的组合顶具，其特征在于：所述复位簧（4-2）的预压应力为80-120kg·f。