CN215199008U - 一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管，属于高精密零部件技术领域。它解决了现有的轨道机车联轴器因为其中的金属波纹管各方面性能上还欠缺诸多改进的问题。本金属波纹管包括管坯经液压成型制成的管体，管坯由内管和外管后尾焊接形成的，管体具有6片外波纹和7片内波纹，外波纹的顶部形成波峰，内波纹的底部形成波谷，管体的两端分别设有连接部，连接部上连接有环形联轴器，管体的外径为150mm，管体的内径120mm，管体的整体长度为62.7mm，管体的接口尺寸为122mm，管体的壁厚为0.15mm，管体的刚度为12N/mm。与现有技术相比，本金属波纹管的相较于普通产品耐压性能更好、位移量更大、使用寿命更长。

Description

一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管

技术领域

本实用新型属于高精密零部件技术领域，涉及一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管。

背景技术

高速铁路及城市轨道交通的发展不但缩短区域间距离、带动区域经济发展，而且具有低能耗、安全、环保等特征，是我国重点并且快速发展的产业。联轴器是轨道机车核心部件之一，我国机车用联轴器长期以来依赖于进口，随着轨道机车国产化工作全面推进，联轴器的整体国产化也迫在眉睫。国内某研究所在受中车集团委托进行机车用联轴器的国产化工作后，因为联轴器中承受高频率、重载荷、三维全周向的压缩和拉伸等工况的核心部件金属波纹管组件一直达不到疲劳寿命的技术指标，导致联轴器国产化工作进展缓慢。所以，对金属波纹管组件进行深入研究，以提高其整体性能，对当今时代来说具有庞大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的轨道机车联轴器因为其中的金属波纹管各方面性能上还欠缺诸多改进的问题，而提出的一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管，其特征在于：包括管坯经液压成型制成的管体，管坯由内管和外管后尾焊接形成的，内管和外管由不锈钢带卷绕成管型后进行焊接形成，管体具有6片外波纹和7片内波纹，外波纹的顶部形成波峰，内波纹的底部形成波谷，管体的两端分别设有连接部，连接部上连接有环形联轴器，环形联轴器的外径与管体的外径一致，管体的外径为150mm，管体的内径120mm，管体的整体长度为62.7mm，管体的接口尺寸为122mm，管体的壁厚为0.15mm，管体的刚度为12N/mm。

在上述的一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管中，所述的内管和外管焊接过程中采用定位补偿装置的使得内管和外管定位在同轴状态，并且将两者缝隙中的颗粒异物除去，该定位补偿装置包括架体、固定设置在架体上并用于套上内管和外管的加工主轴、固定设置在加工主轴尾端并用于对内管和外管的尾端进行阻挡限位的限位盘轴、竖直固定设置在架体上的滑杆、固定设置在架体上的补偿驱动部件、竖直转动设置在架体上且通过补偿驱动部件提供转动动力的双向丝杆、升降滑动设置在滑杆上的两个对向块、固定设置在对向块上的挤压体、固定设置在架体上并能进行线性输出的刮料驱动件、固定设置在刮料驱动件的线性输出轴上的刮料筒、固定设置在架体上并用于提供刮料驱动件能源的电能组件。

在上述的一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管中，所述的刮料筒与加工主轴同轴，在刮料驱动件的线性输出作用下刮料筒能将加工主轴套设住；加工主轴的外径与内管的内径相同，刮料筒的内径与内管的外径相同，刮料筒的外径与外管的内径相同；两个对向块上的挤压体对向设置；双向丝杆以加工主轴所在的横向中间截面为分界面，分界面的上部分为正螺纹，分界面的下部分为反螺纹，正螺纹和反螺纹的参数相同但螺纹方向相反；两个对接块以分界面为中心对称滑动设置，两个对接块分别与双向丝杆的正螺纹和反螺纹对接并在该双向丝杆的驱动下以分界面为中心进行同步靠近或远离；挤压体上竖向活动设有挤压头，挤压头与挤压体之间设有第一弹性件并通过第一弹性件使挤压头在不受外力时处于弹出状态，挤压头上固定设有导电材质制成的连通块；电能组件与刮料驱动件处于同一线路中，它们的线路中还包括导线，导线穿过挤压体内部并具有截断处，当挤压头内缩到底部后连通块会使导线的截断处对接上使线路连通，线路连通后刮料驱动件获得了电能组件所提供的能源就会启动，以驱使刮料筒插入到内管和外管所形成的缝隙中将颗粒异物刮除；刮料驱动件内具有第二弹性件，第二弹性件能使刮料驱动件在没有能源来源使其输出轴回归到初始状态。

与现有技术相比，本金属波纹管的相较于普通产品耐压性能更好、位移量更大、使用寿命更长。

附图说明

图1是本金属波纹管的结构示意图；

图2是定位补偿装置的结构原理图；

图3是电能组件和刮料驱动件所在线路的结构原理图；

图中，1、管体；2、环形联轴器；3、加工主轴；4、限位盘轴；5、滑杆；6、双向丝杆；7、对向块；8、挤压体；9、刮料驱动件；10、刮料筒；11、电能组件；12、挤压头；13、连通块；14、导线；15、截断处。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管包括管坯经液压成型制成的管体11，管坯由内管和外管后尾焊接形成的，内管和外管由不锈钢带卷绕成管型后进行焊接形成，管体1具有6片外波纹和7片内波纹，外波纹的顶部形成波峰，内波纹的底部形成波谷，管体1的两端分别设有连接部，连接部上连接有环形联轴器22，环形联轴器2的外径与管体1的外径一致，管体1的外径为150mm，管体1的内径120mm，管体1的整体长度为62.7mm，管体1的接口尺寸为122mm，管体1的壁厚为0.15mm，管体1的刚度为12N/mm。

该金属波纹管在联轴器中的主要作用是：1.满足联轴器内齿位移的平衡复位；2.实现齿轮咬合润滑油完全密封；3.适应轴间的径向、轴向及偏角三向变位；4.提供驱动轴系必要的弹性，以降低传动噪声。

另外，因为内管和外管的口径有偏差，所以两者在焊接成管坯之前，需要将两者定位在同轴的状态下才能保证成品精度，而且，内管和外管的夹层之间也具有颗粒异物，如果能消除这些颗粒异物，那么就能防止颗粒物挤压薄壁管后形成应力集中点，所以，本发明还专门提供了定位补偿装置来解决这个问题。

如图2和图3所示，定位补偿装置包括架体、固定设置在架体上并用于套上内管和外管的加工主轴3、固定设置在加工主轴3尾端并用于对内管和外管的尾端进行阻挡限位的限位盘轴4、竖直固定设置在架体上的滑杆5、固定设置在架体上的补偿驱动部件、竖直转动设置在架体上且通过补偿驱动部件提供转动动力的双向丝杆6、升降滑动设置在滑杆5上的两个对向块7、固定设置在对向块7上的挤压体8、固定设置在架体上并能进行线性输出的刮料驱动件9、固定设置在刮料驱动件9的线性输出轴上的刮料筒10、固定设置在架体上并用于提供刮料驱动件9能源的电能组件11。

刮料筒10与加工主轴3同轴，在刮料驱动件9的线性输出作用下刮料筒10能将加工主轴3套设住；

加工主轴3的外径与内管的内径相同，刮料筒10的内径与内管的外径相同，刮料筒10的外径与外管的内径相同；

两个对向块7上的挤压体8对向设置；

双向丝杆6以加工主轴3所在的横向中间截面为分界面，分界面的上部分为正螺纹，分界面的下部分为反螺纹，正螺纹和反螺纹的参数相同但螺纹方向相反；

两个对接块以分界面为中心对称滑动设置，两个对接块分别与双向丝杆6的正螺纹和反螺纹对接并在该双向丝杆6的驱动下以分界面为中心进行同步靠近或远离；

挤压体8上竖向活动设有挤压头12，挤压头12与挤压体8之间设有第一弹性件并通过第一弹性件使挤压头12在不受外力时处于弹出状态，挤压头12上固定设有导电材质制成的连通块13；

电能组件11与刮料驱动件9处于同一线路中，它们的线路中还包括导线14，导线14穿过挤压体8内部并具有截断处15，当挤压头12内缩到底部后连通块13会使导线14的截断处15对接上使线路连通，线路连通后刮料驱动件9获得了电能组件11所提供的能源就会启动，以驱使刮料筒10插入到内管和外管所形成的缝隙中将颗粒异物刮除。

刮料驱动件9内具有第二弹性件，第二弹性件能使刮料驱动件9在没有能源来源使其输出轴回归到初始状态。

定位补偿装置的具体实施过程如下：

将内管先套在加工主轴3上直至被尾部被限位盘轴4挡住证明在轴线方向上已经完成了定位，然后再将外管套在内管上，此时会因为外管本身的重力作用且外管和内管之间留有缝隙的原因，而使外管挂在内管上，外管的轴线处于偏下方。

接着启动补偿驱动部件，在双向丝杆6的驱动下对接块进行同步对向移动，直到挤压体8上的挤压头12从外管的上下两个表面挤压，使其抬升，直到外管处于两个挤压体8的对称中心面上，这个过程完了外管的径向定位，使外管的轴线与内管的轴线处于同一高度平面，基本上也处于同轴状态(也可能因为外界因素的原因产生略微误差，导致两者的轴线在横向上偏移)。

注意补偿驱动部件的功率不能太大，保证挤压头12被挤压至完全缩回状态后，就不会继续带动挤压体8移动导致将工件夹碎的情况，为了保险可以在补偿驱动部件内设置一个碟刹结构。

然后因为挤压头12压到了外管而导致了回缩，回缩后设置在它上的连通块13与导线14的截断处15完成了对接，所以电能组件11与刮料驱动件9所在的线路通路，刮料驱动件9就会带动刮料筒10插入到内管和外管所在的缝隙内(因为之前已经将外管进行高度补偿调节位移了，所以两者的形成了缝隙就能够实现插入)，将颗粒异物刮除，另外也能将原先外管和内管可能产生的略微横向偏移进行准确的定位。

而为了使得刮料筒10更容易插入到外管和内管的缝隙内，可以将刮料筒10的前端端部进行倒角，这样具有锥形倾斜度后也会更容易插入。

接下来因为外管和内管的定位和内部物料都清理干净了，只需要人工进行操作焊接即可。

以上记载中，补偿驱动部件的目的是驱动双向丝杆6转动，刮料驱动件9的目的是进行线性输出，碟刹结构的作用是及时使补偿驱动部件停滞，以上都是现有技术中非常成熟的技术方案，所以本实用新型只进行了简单概述。

应该理解，在本实用新型的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管，其特征在于：包括管坯经液压成型制成的管体(1)，管坯由内管和外管后尾焊接形成的，内管和外管由不锈钢带卷绕成管型后进行焊接形成，管体(1)具有6片外波纹和7片内波纹，外波纹的顶部形成波峰，内波纹的底部形成波谷，管体(1)的两端分别设有连接部，连接部上连接有环形联轴器(2)，环形联轴器(2)的外径与管体(1)的外径一致，管体(1)的外径为150mm，管体(1)的内径120mm，管体(1)的整体长度为62.7mm，管体(1)的接口尺寸为122mm，管体(1)的壁厚为0.15mm，管体(1)的刚度为12N/mm。

2.根据权利要求1所述的一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管，其特征在于：所述的内管和外管焊接过程中采用定位补偿装置的使得内管和外管定位在同轴状态，并且将两者缝隙中的颗粒异物除去，该定位补偿装置包括架体、固定设置在架体上并用于套上内管和外管的加工主轴(3)、固定设置在加工主轴(3)尾端并用于对内管和外管的尾端进行阻挡限位的限位盘轴(4)、竖直固定设置在架体上的滑杆(5)、固定设置在架体上的补偿驱动部件、竖直转动设置在架体上且通过补偿驱动部件提供转动动力的双向丝杆(6)、升降滑动设置在滑杆(5)上的两个对向块(7)、固定设置在对向块(7)上的挤压体(8)、固定设置在架体上并能进行线性输出的刮料驱动件(9)、固定设置在刮料驱动件(9)的线性输出轴上的刮料筒(10)、固定设置在架体上并用于提供刮料驱动件(9)能源的电能组件(11)。

3.根据权利要求2所述的一种轨道机车联轴器用高寿命金属波纹管，其特征在于：所述的刮料筒(10)与加工主轴(3)同轴，在刮料驱动件(9)的线性输出作用下刮料筒(10)能将加工主轴(3)套设住；加工主轴(3)的外径与内管的内径相同，刮料筒(10)的内径与内管的外径相同，刮料筒(10)的外径与外管的内径相同；两个对向块(7)上的挤压体(8)对向设置；双向丝杆(6)以加工主轴(3)所在的横向中间截面为分界面，分界面的上部分为正螺纹，分界面的下部分为反螺纹，正螺纹和反螺纹的参数相同但螺纹方向相反；两个对接块以分界面为中心对称滑动设置，两个对接块分别与双向丝杆(6)的正螺纹和反螺纹对接并在该双向丝杆(6)的驱动下以分界面为中心进行同步靠近或远离；挤压体(8)上竖向活动设有挤压头(12)，挤压头(12)与挤压体(8)之间设有第一弹性件并通过第一弹性件使挤压头(12)在不受外力时处于弹出状态，挤压头(12)上固定设有导电材质制成的连通块(13)；电能组件(11)与刮料驱动件(9)处于同一线路中，它们的线路中还包括导线(14)，导线(14)穿过挤压体(8)内部并具有截断处(15)，当挤压头(12)内缩到底部后连通块(13)会使导线(14)的截断处(15)对接上使线路连通，线路连通后刮料驱动件(9)获得了电能组件(11)所提供的能源就会启动，以驱使刮料筒(10)插入到内管和外管所形成的缝隙中将颗粒异物刮除；刮料驱动件(9)内具有第二弹性件，第二弹性件能使刮料驱动件(9)在没有能源来源使其输出轴回归到初始状态。

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