EA026347B1 - Устройство для напрессовки и распрессовки соединений деталей типа вал-втулка - Google Patents

Abstract

Устройство относится к железнодорожному транспорту, предназначено для сборки с натягом и распрессовки соединений колец буксовых подшипников с шейками осей колёсных пар. Корпус устройства состоит из удлинённой втулки с резьбовой крепительной втулкой на одном открытом торце, обращённом к сопрягаемому валу, и оснащённой зажимными устройствами для закрепления первого по ходу напрессовки кольца к упомянутой гильзе, а также для закрепления конусной обоймы, устанавливаемой на указанном кольце подшипника для герметизации внутренней полости размещения колец подшипников. Удлинённая втулка на конце, оппозитно расположенном относительно сопрягаемого вала, закрыта фланцем с центральным отверстием, снабжённым кольцевым уплотнением, для прохода концевой удлинённой части поршень-штока, что образует изолированную внутреннюю полость, предназначенную для выполнения аксиального сдвига напрессованных втулок при их распрессовке с вала. Поршень-шток гидроцилиндра - трехступенчатый со средней частью, снабжённой кольцевым уплотнением по поверхности корпуса гидроцилиндра, и двух концевых частей меньшего диаметра. Одна обращённая к торцу сопрягаемого вала его часть выполнена отъёмной и состоит из двух соосно расположенных резьбовых втулок соосного крепления к последнему, а противоположная удлинённая концевая часть является продолжением средней части поршень-штока.

Description

Устройство относится к железнодорожному транспорту, касается механосборочного производства и предназначено для сборки с натягом и распрессовки соединений деталей типа вал-втулка.

Известны устройства для гидропрессовой сборки и демонтажа соединений при подаче масла высокого давления в зону контакта деталей, в которых реализуется расклиниваюший эффект в деформированном кольцевом зазоре в зоне сопряжения с натягом от воздействия сжимаемой масляной прослойки. Это исключает непосредственный металлический контакт соединяемых деталей и позволяет предохранить сопрягаемые поверхности от повреждений при их относительном сдвиге. Известны устройства для сборки, обеспечивающие гидронапрессовку колец подшипников на шейки осей колёсных пар вагонов с одной установки технологической оснастки [1-4].

Наиболее близким по технической сущности является устройство для напрессовки колец подшипников на шейку оси колёсной пары [4], содержащее силовой гидроцилиндр, корпус которого выполнен в виде гильзы, а поршень-шток имеет средство соосного крепления к торцу сопрягаемой оси, при этом корпус гидроцилиндра снабжён полостью с кольцевым уплотнением на внутренней поверхности со стороны, обращённой к сопрягаемой оси (валу), в которой размещена уплотнительная обойма для установки первого (из двух рядом стоящих) по ходу напрессовки на шейку оси кольца подшипника (втулки), закрепляемого относительно упомянутого корпуса гидроцилиндра, а также имеется дополнительный полый поршень, размещенный концентрично на соединительной втулке поршень-штока и снабжённый кольцевыми уплотнениями по своей наружной и внутренним поверхностям, который взаимодействует одним открытым торцем с торцем основного поршень-штока, а противоположным торцем (обращённым к торцу сопрягаемой оси) с торцем второго по ходу напрессовки на ось кольца подшипника. Стоящие рядом кольца подшипников размещены концентрично относительно соединительной втулки поршень-штока, снабжённой резьбой для соединения с последней, а с другой стороны имеющей резьбу для соединения с сопрягаемой осью (валом) колёсной пары.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является расширение его функциональных возможностей, улучшение сборки-разборки соединений, повышение производительности процесса и обеспечение возможности сборки с натягом и распрессовки деталей типа вал-втулка различной их длины и при изменении их наружных диаметров.

Технический результат достигается при помощи того, что в устройстве для сборки с натягом и распрессовки соединений деталей типа вал-втулка удлинённая втулка корпуса гидроцилиндра на конце, оппозитно расположенном относительно торца сопрягаемого вала, закрыта фланцем с центральным отверстием, снабжённым кольцевым уплотнением, для прохода концевой удлинённой части поршень-штока, при этом образуется изолированная внутренняя полость, снабжённая средством подвода рабочей жидкости гидросистемы. Имеется кольцевое уплотнение внутренней полости силового гидроцилиндра со стороны, обращённой к сопрягаемому валу, выполненное в виде конусной сменной обоймы, контактирующей с конусной внутренней поверхностью удлинённой втулки корпуса упомянутого силового гидроцилиндра. Внутренняя цилиндрическая поверхность конусной сменной обоймы охватывает по наружной поверхности первую по ходу напрессовки на сопрягаемый вал втулку. Поршень-шток силового гидроцилиндра выполнен трехступенчатым со средней утолщённой цилиндрической частью, снабжённой кольцевым уплотнением по внутренней поверхности удлинённой втулки корпуса силового гидроцилиндра, и двух концевых оппозитно расположенных частей меньшего диаметра. Одна концевая часть, обращённая к торцу сопрягаемого вала, выполнена отъёмной в виде двух скреплённых соосно резьбовых соединительных втулок торцового скрепления с последним, при этом одна из них закреплена на изолирующей прокладке соосно с поршнем-штоком, а противоположная концевая удлинённая часть является продолжением средней части поршень-штока, но меньшего диаметра. Внутри упомянутых частей выполнены каналы для подачи рабочей жидкости гидросистемы во внутренние полости силового цилиндра.

На чертеже представлено устройство для напрессовки и распрессовки соединений деталей типа валвтулка. Устройство содержит силовой цилиндр в виде удлинённой толстостенной втулки 1 и ступенчатого составного поршень-штока 2. С одной стороны удлинённой втулки закреплён фланец с центральным отверстием, снабжённым кольцевым уплотнением 3 для изоляции полости С аксиального сдвига. С оппозитной стороны втулки расположена резьбовая крепительная втулка 4 с зажимными винтами 5 и закладными крепительными элементами 6 для закрепления кольца 7 заднего буксового подшипника, на поверхности которого установлена конусная сменная обойма 8, концентрично расположенная относительно соединительных втулок 9 и 10 поршень-штока, предназначенных для соосного скрепления устройства для сборки (распрессовки) соединений с шейкой оси колёсной пары. Кольцо 11 переднего буксового подшипника размещено концентрично относительно соединительных втулок 9, 10 соосно с дополнительным поршнем 12 с кольцевыми уплотнениями 13. Штуцер 14 предназначен для подачи рабочей жидкости гидросистемы (минерального масла) под давлением к смежным торцам колец 7 и 11 подшипников. Штуцер 15 используется для подачи масла под давлением к торцу шейки оси, штуцер 16 - для подвода масла в полость С аксиального сдвига, используемой при распрессовке соединений, а штуцер 17-для подачи масла к торцу дополнительного поршня 12. Предусмотрены сливной 18 и редукционный 19 клапаны, кольцевое уплотнение 20 поршень-штока, скрепляемого с шейкой оси 21 перед выполнением гидропрессовых работ.

- 1 026347

Устройство работает следующим образом. Перед сборкой соединений с натягом на шейке оси 21 кольцо 11 переднего буксового подшипника свободно устанавливается внутрь корпуса гидроцилиндра с упором на торец дополнительного поршня 12, затем на поршень -шток устанавливают кольцо 7 со сменной обоймой 8 и крепительной втулкой 4 с закладными элементами крепления 6. Наворачивают крепительную втулку 4 на удлинённую втулку 1 корпуса гидроцилиндра. Закрепляют на поверхности кольца 7 конусную сменную обойму 8, поджимая резьбовую крепительную втулку 4, для герметизации рабочей полости силового гидроцилиндра. Устанавливают закладные элементы 6 на кольцо 7 заднего подшипника и закрепляют последнее неподвижно относительно удлинённой толстостенной втулки 1. Устройство подводят к торцу шейки оси 21 и наворачивают соединительную втулку 9 на резьбе. Нагнетают масло через штуцер 17 под торец дополнительного поршня 12 в полость В и выполняют незначительную частичную механическую напрессовку кольца 7 на шейку оси 21 при перемещении дополнительного поршня 12 вместе с корпусом гидроцилиндра для герметизации внутренней полости последнего. Подают масло под высоким давлением через штуцер 14 в полость А с торца кольца 7, при этом осуществляется гидрораспор этого кольца давлением сжимаемой масляной плёнки в зоне сопряжения и создаётся аксиальная сдвигающая сила по кольцевой поверхности

Р= 0,785 (Ό² - б²), где Ό - внутренний диаметр удлинённой втулки 1, б - наружный диаметр соединительной втулки 9 поршень-штока, который меньше диаметра шейки оси на величину монтажного зазора между поверхностями колец 7, 11 и втулки 9.

При этом дополнительный поршень 12 и кольцо 11 прижимаются к большей ступени поршеньштока 2, а удлинённая толстостенная втулка 1 вместе с кольцом 7 подшипника перемещается вдоль шейки оси 21 по масляной плёнке. После напрессовки кольца 7 до упора в торец кольца лабиринтного уплотнения корпуса буксы (на чертеже условно не показано) открывают сливной клапан 18. При подаче масла через штуцер 17 перемещают кольцо 11 до упора в торец шейки оси 21 и выполняют частичную механическую напрессовку этого кольца на шейку оси 21. Закрывают сливной клапан 18 и нагнетают масло высокого давления через штуцер 15 и, продолжая подачу масла через штуцер 17, выполняют гидронапрессовку кольца 11 до упора последнего в торец напрессованного на шейку оси кольца 7. Нагнетая масло через штуцер 14, возвращают дополнительный поршень 12 в исходное положение, а затем сливают масло из гидроцилиндра через клапан 18. Освобождают кольцо 7 от радиального крепления винтами 5 и затяжки конусной сменной обоймы 8, а затем перемещают корпус силового гидроцилиндра при подаче масла через штуцер 16 в полость аксиального сдвига С, освобождая из-под удлинённой втулки 1 напрессованные на шейку оси 21 кольца 7, 11 заднего и переднего буксового подшипника. Отворачивают втулку 9 и отсоединяют устройство от торца шейки оси колёсной пары (***при необходимости может быть использована синхронная подача масла через штуцер 17 с большим давлением, чем давление нагнетания масла через штуцер 14 для относительного сдвига кольца 7 при его напрессовке. Для снижения степени деформирования исходного микропрофиля поверхностей деталей при сборке соединений возможно использовать двухсторонний подвод масла к торцам колец 7, 11).

Для гидрораспрессовки колец 7, 11 с шейки оси 21 колёсной пары крепительная втулка 4 с закладными элементами 6 и конусной обоймой 8 устанавливается свободно на кольцо 7. Втулку 9 наворачивают на шейку 21 и надвигают на неё удлинённую втулку 1 до совмещения её конусной поверхности с поверхностью конусной обоймы 8. Вращая резьбовую втулку 4, затягивают конусное уплотнение для герметизации внутренней полости удлинённой втулки 1, а затем закрепляют втулку 4 зажимными винтами 5 на буртике кольца 7. Подают масло через штуцеры 14, 15 для осуществления гидрораспора в зоне сопряжения напрессованных колец 7, 11 и выполняют масло-съём указанных колец с шейки оси 21 при нагнетании масла в полость аксиального сдвига С№ через штуцер 16.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 1592144 А1, В23Р 19/02, 1988 Устройство для сборки с натягом деталей типа вал-втулка.

2. Авторское свидетельство СССР № 1613295, В23Р 19/02, 1990 Устройство для сборки с натягом деталей типа вал-втулка.

3. Авторское свидетельство СССР № 1706833 А1, В23Р 19/02, 1992 Устройство для сборки запрессовкой деталей типа вал-втулка.

4. Патент Республики Беларусь на полезную модель ΒΥ № 9504 и Устройство для напрессовки колец подшипников на шейку оси колёсной пары - прототип.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   Устройство для напрессовки и распрессовки соединений деталей типа вал-втулка, содержащее силовой гидроцилиндр, корпус которого выполнен в виде соосно соединённых удлинённой и крепительной втулок, с поршень-штоком со средством крепления к торцу сопрягаемого вала, и снабжён полостью со средством подвода в неё рабочей жидкости, имеющей кольцевое внутреннее уплотнение на обращённом к валу своём конце, для установки в ней первой из двух последовательно расположенных по ходу на- 2 026347 прессовки на вал втулок, неподвижно закреплённой относительно упомянутой крепительной втулки с помощью радиальных зажимов, при этом внутри корпуса гидроцилиндра имеется дополнительный полый поршень с кольцевыми наружными и внутренними уплотнениями, установленный концентрично на поршень-штоке и взаимодействующий в аксиальном направлении одним открытым торцем с торцем последнего, а противоположным торцем, обращённым к сопрягаемому валу, контактирующий с торцем второй по ходу напрессовки на вал рядом стоящей внутри корпуса на поршень-штоке втулки, отличающееся тем, что удлинённая втулка корпуса гидроцилиндра на конце, оппозитно расположенном относительно торца сопрягаемого вала, закрыта фланцем с центральным отверстием, снабжённым кольцевым уплотнением, для прохода концевой удлинённой части поршень-штока, при этом образуется изолированная внутренняя полость, снабжённая средством подвода рабочей жидкости гидросистемы, а кольцевое уплотнение внутренней полости силового гидроцилиндра со стороны, обращённой к сопрягаемому валу, выполнено в виде конусной сменной обоймы, контактирующей с конусной внутренней поверхностью удлинённой втулки корпуса упомянутого силового гидроцилиндра, при этом внутренняя цилиндрическая поверхность конусной сменной обоймы охватывает по наружной поверхности первую по ходу напрессовки на сопрягаемый вал втулку, причём-поршень-шток силового гидроцилиндра выполнен трехступенчатым со средней утолщённой цилиндрической частью, снабжённой кольцевым уплотнением по внутренней поверхности удлинённой втулки корпуса силового гидроцилиндра, и двух концевых оппозитно расположенных частей меньшего диаметра, при этом одна концевая часть, обращённая к торцу сопрягаемого вала, выполнена отъёмной в виде двух скреплённых соосно резьбовых соединительных втулок торцового скрепления с последним, при этом одна из них закреплена на изолирующей прокладке соосно с поршнем-штоком, а противоположная концевая удлинённая часть является продолжением средней части поршень-штока, но меньшего диаметра, причём внутри последних частей выполнены каналы для подачи рабочей жидкости гидросистемы во внутренние полости силового цилиндра.