JPH08150524A - 中空軸に焼ばめされた軸受内輪の加熱抜取り方法、及びその装置 - Google Patents

中空軸に焼ばめされた軸受内輪の加熱抜取り方法、及びその装置

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JPH08150524A
JPH08150524A JP31571294A JP31571294A JPH08150524A JP H08150524 A JPH08150524 A JP H08150524A JP 31571294 A JP31571294 A JP 31571294A JP 31571294 A JP31571294 A JP 31571294A JP H08150524 A JPH08150524 A JP H08150524A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】中空軸に焼ばめされている軸受内輪に熱的、或
いは機械的損傷を与えることなく、最低加熱温度で軸受
内輪を加熱して、これを容易に抜き取ることである。 【構成】油圧ラムRの油圧力を軸受内輪33の抜取り力
に変換して、この抜取り力を軸受内輪33に作用させた
状態で、軸受内輪33の外周部に配設された加熱コイル
13によって、この軸受内輪33を高周波誘導加熱し
て、最低加熱温度で軸受内輪33を抜き取ることであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軌道車輛の中空車軸の
ような中空軸に焼ばめされた軸受内輪を加熱して抜き取
るための方法、及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】軌道車輛などの車軸に装着された軸受
は、定期点検などのために分解することがある。図4な
いし図6に示されるように、軌道車輛の車軸Sの両端部
には、車輪Wが装着され、更にその外側には、車体を支
持するための軸受Bがそれぞれ装着されている。定期点
検などのために、車軸Sから軸受Bを抜き取るには、ま
ず軸受外輪31を取り外した後に、コロ32を取り外
し、更にその後に、焼ばめされている軸受内輪33を加
熱して膨張させることにより、車軸Sとの嵌合を弛め
て、抜き取っている。
【0003】近年、車軸Sの材質は、ますます強靱とな
り、軽量化、高速化などのために車軸Sは、中空軸が多
く用いられるに至った。軸受内輪の抜取り時には、これ
を加熱するのであるが、車軸が中空軸であると、中実軸
に比較して、伝導伝熱による膨張が大きくなって、軸受
内輪の抜取りが困難となる。また、中空軸であるため
に、中実軸を対象にした従来の油圧などによる加圧抜き
では、中実軸よりも強度の小さい中空軸に強大な力が作
用して、軸受内輪に機械的損傷を与え、この点において
も軸受内輪の抜取りが困難となる。車軸から抜き取られ
た軸受は、その寿命に至るまで何回も使用されるもので
ある。このような事情の下において中空軸に焼ばめされ
ている軸受内輪を加熱と加圧とによって無理やり抜き取
ると、この軸受内輪に熱的、或いは機械的な損傷を与え
て、再使用ができなくなる。このため、関係者の間にお
いて、この問題を解決できる有効な手法の出現が切望さ
れていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した実
情に鑑み、中空軸に焼ばめされている軸受内輪に熱的、
或いは機械的な損傷を与えることなく、最低加熱温度で
軸受内輪を加熱して、これを容易に、しかも確実に抜き
取ることを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の採用した手段は、軌道車輛の中空車軸のよう
な中空軸に焼ばめされた軸受内輪を加熱して抜き取るに
際して、そのロッドが中空軸に挿入されて位置決めさ
れ、該ロッドに設けられた鍔部によって抜取り時の反力
を受けるようになっている油圧ラムの油圧力を軸受内輪
の抜取り力に変換して、該軸受内輪に抜取り力を作用さ
せた状態で、軸受内輪の外周に配設された加熱コイルに
高周波電流を流して、該軸受内輪を高周波誘導加熱し
て、これを抜き取るように構成したことである。
【0006】
【発明の作用】油圧ラムによって中空軸に焼ばめされた
軸受内輪に抜取り力が加えられた状態で、該軸受内輪
は、その外周部から高周波電源によって誘導加熱されて
いる。軸受内輪は高周波電源により誘導加熱されている
ために、交流電流の「表皮効果」によって、軸受内輪の
表層部(外周部)のみが集中的に誘導加熱され、その内
周部は伝導伝熱を主体にして加熱されて全体が膨張する
ため、中空軸の加熱(或いは膨張)の程度は少ない。そ
して、高周波誘導加熱による熱膨張によって、軸受内輪
と中空軸との嵌合が緩んだ瞬間において、軸受内輪に常
時作用している抜取り力によって、中空軸から該軸受内
輪が抜き取られる。このため、軸受内輪は、最低加熱温
度によって抜き取ることが可能となって、高温加熱によ
る変質を防止できると共に、中空軸の膨張が少ないため
に、抜取り力そのものも小さくなって、軸受内輪に機械
的損傷を与えなくて済む。
【0007】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に
説明する。図1は、本発明に係る加熱抜取り装置によっ
て軸受内輪を抜き取っている状態の全体斜視図であり、
図2は、同じく断面図であり、図3は、同じく軸受内輪
の抜取り途中の断面図である。図1及び図2において、
台車1には、平行定規機構Mを介してテーブル2が昇降
シリンダ3の作用によって水平を維持して昇降可能に取
付けられている。このテーブル2には、取付け台4を介
して油圧ラムRを構成するシリンダ5が水平に取付けら
れている。この油圧ラムRのシリンダ5の開口側の端部
には、フランジ板5aが設けられている。油圧ラムRを
構成するロッド6の先端部は、中空軸から成る車軸Sの
中空部に挿入されて、該車軸Sに対する油圧ラムRの位
置決めを行うためのガイド部6aとなっており、このロ
ッド6の中間部には、軸受内輪33の抜取り時におい
て、抜取り力の反力を受けるための鍔部6bが設けられ
ている。
【0008】軸受内輪33の抜取り時に、該軸受内輪3
3の内側の端面に引っ掛けるための抜取り板7は、リン
グ板を二つ割状にした一対の半割リング板7aから成っ
て、その内周側の端部は、軸受内輪33の端面に引っ掛
け易いようにエッジ状に形成されている。一対の半割リ
ング板7aは、これを結合させてリング板状にした状態
において相対向する二箇所で備え付けの連結ボルト8を
介して一体に連結される。油圧ラムRを構成するシリン
ダ5に設けられたフランジ板5aと、前記抜取り板7と
は、二本の抜取りロッド9を介して連結される。抜取り
ロッド9における抜取り板7に連結される側の端部には
雄ねじ部9aが形成されていて、該雄ねじ部9aとナッ
ト11との螺合により、抜取り板7と抜取りロッド9と
が着脱可能に連結される構造になっている。
【0009】本発明においては、軸受内輪33は、高周
波電源により誘導加熱されるため、高周波誘導加熱装置
Hが必要となる。この誘導加熱装置Hは、可搬式の高周
波電源発生装置12(出力周波数:10〜30KH
z)、加熱コイル13、昇圧ユニット14とを備えてい
て、巻回された加熱コイル13の内周面には、絶縁体か
ら成るリング状の一対の位置決め具15が一体に取付け
られていて、この一対の位置決め具15を介して加熱コ
イル13は、軸受内輪33の外周部にこれとほぼ同心と
なって配設される。昇圧ユニット14は、前記テーブル
2に取付けられていて、加熱コイル13は、車軸Sに対
して軸受内輪33と一体となって移動可能になってい
る。なお、図1において、16は、高周波電源発生装置
12と昇圧ユニット14とを接続している電線であり、
17は、油圧ラムRを作動させるための油圧ポンプであ
り、18は、この油圧ポンプ17と油圧ラムRとを接続
している油圧ホースを示す。
【0010】上記した加熱抜取り装置によって、車軸S
の両端部に焼ばめされている軸受内輪33を抜き取るに
は、以下のようにして行う。車軸Sの両端部に車輪Wが
装着された状態で、両車輪Wは、レール19に載せられ
ている。まず、油圧ラムRのロッド6が車軸Sの一方の
端面と相対向するようにして、台車1を配置し、この状
態において、台車1に装着されている昇降シリンダ3に
よりテーブル2を昇降させると共に、台車1を左右、前
後に移動させて、油圧ラムRのロッド6の先端部のガイ
ド部6aを車軸Sの中空部に挿入して、車軸Sに対する
台車1の位置決めを行うと共に、高周波誘導加熱装置H
を構成する加熱コイル13を軸受内輪33の外周部に配
設する。次に、抜取り板7を構成する一対の半リング板
7aの内周部のエッジ状となった部分を軸受内輪33の
内側の端面に引っ掛けて、該一対の半リング板7aを連
結ボルト8で連結し、その後に、抜取りロッド9の端部
の雄ねじ部9aとナット11とを螺合させて、油圧ラム
Rを構成するシリンダ5のフランジ板5aと抜取り板7
とを二本の抜取りロッド9を介して連結する。
【0011】そして、油圧ラムRを作動させて、その油
圧力を、自身のシリンダ5、前記二本の抜取りロッド
9、及び前記抜取り板7を介して軸受内輪33の抜取り
力に変換して、該軸受内輪33に抜取り力を作用させた
状態にして、高周波誘導加熱装置Hを作動させて、その
加熱コイル13に高周波電流を流す。軸受内輪33は、
高周波電源により誘導加熱されるために、軸受内輪33
は、交流電流の「表皮効果」(交流電流は、その周波数
が高くなるほど、これを通じている導体の表面に集まっ
て、中心部ほど流れにくくなる現象)によってその表層
部(外周部)のみが集中的に誘導加熱され、その内周部
は、伝導伝熱を主体にして加熱されて全体が膨張するた
めに、中空軸である車軸Sの加熱の程度が少ない。この
高周波誘導加熱による軸受内輪33の熱膨張によって、
軸受内輪33と車軸Sとの嵌合が緩んだ瞬間において、
軸受内輪33に常時作用している抜取り力によって、油
圧ラムRのシリンダ5が後退して(図3参照)、軸受内
輪33、加熱コイル13、抜取り板7及び抜取りロッド
9は、一体となって車軸Sから抜き取られる。この抜取
り力の反力は、油圧ラムRを構成するロッド6の鍔部6
bに作用する。また、油圧ラムRを構成するロッド6の
先端部のガイド部6aが車軸Sの中空部に挿入されてい
て、抜取り力の作用方向が車軸Sの軸心方向と正確に一
致して、油圧力の全てが抜取り力として作用するため、
最少の抜取り力でもって確実に軸受内輪33を抜き取る
ことができる。
【0012】軸受内輪33の抜取り後においては、上記
の逆の操作によって、ナット11を弛めて抜取り板7と
抜取りロッド9とを分離させると共に、連結ボルト8を
弛めて抜取り板7を構成する一対の半割リング板7aを
分離して、油圧ラムRのロッド6の部分から軸受内輪3
3を取り外す。
【0013】また、上記実施例のように、加熱抜取り装
置が台車1に装着されて可搬式となっている場合には、
車軸Sの他方に焼ばめされている軸受内輪33を抜き取
る場合には、車軸Sの反対側に台車1を移動させて、抜
取り作業を行うことが可能となって、車軸Sを反転させ
なくても、その両端に焼ばめされている軸受内輪33の
抜取りができる。更に、上記実施例のように、昇降シリ
ンダ3によって加熱抜取り装置を装着したテーブル2が
昇降可能な構造の場合には、床面を基準にした車軸Sの
高さが異なる場合においても、装置全体の高さ調整を行
うことにより、異なる高さの車軸に焼ばめされている軸
受内輪の抜取りが可能となる。
【0014】なお、上記実施例は、軌道車輛の車軸に焼
ばめされている軸受内輪を抜き取る例であるが、本発明
に係る加熱抜取り装置は、他の中空軸に焼ばめされてい
る軸受内輪の抜き取りも可能である。
【0015】
【発明の効果】本発明は、油圧ラムによって軸受内輪に
抜取り力を作用させた状態で、該軸受内輪をその外周部
から高周波電源によって誘導加熱して、軸受内輪を膨張
させることにより中空軸から抜き取る構成であって、高
周波誘導加熱のために、交流電流の「表皮効果」によっ
て軸受内輪の表層部(外周部)のみが集中的に誘導加熱
され、その内周部は伝導伝熱を主体にして加熱されて軸
受内輪の全体が膨張するために、中空軸の加熱(或いは
膨張)の程度は少なくなって、軸受内輪と中空軸との嵌
合が緩んだ瞬間において、軸受内輪に常時作用している
抜取り力によって、中空軸から該軸受内輪が抜き取られ
るので、軸受内輪は、最低加熱温度によって抜き取るこ
とができて、高温加熱による変質を防止できると共に、
中空軸の膨張が少ないために、抜取り力そのものも小さ
くなって、大きな機械的損傷を与えることなく軸受内輪
の抜き取りを行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る加熱抜取り装置によって軸受内輪
33を抜き取っている状態の斜視図である。
【図2】同じく断面図である。
【図3】同じく軸受内輪33の抜取り途中の断面図であ
る。
【図4】車軸Sの両端部に車輪Wと軸受Bとが装着され
た状態の正面図である。
【図5】軸受Bが装着された車軸Sの一端部の断面図で
ある。
【図6】軸受Bの抜取りを説明するための断面図であ
る。
【符号の説明】
B:軸受 H:高周波誘導加熱装置 R:油圧ラム S:車軸 2:テーブル 5:油圧ラムのシリンダ 5a:フランジ板 6:油圧ラムのロッド 6a:ロッドのガイド部 6b:ロッドの鍔部 7:抜取り板 7a:半割リング板 9:抜取りロッド 13:加熱コイル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道車輛の中空車軸のような中空軸に焼
    ばめされた軸受内輪を加熱して抜き取るための方法であ
    って、 軸受内輪に抜取り力を作用させた状態で、該軸受内輪を
    その外周部から高周波電源により誘導加熱して、最低加
    熱温度で軸受内輪を抜き取ることを特徴とする中空軸に
    焼ばめされた軸受内輪の加熱抜取り方法。
  2. 【請求項2】 軌道車輛の中空車軸のような中空軸に焼
    ばめされた軸受内輪を加熱して抜き取るための装置であ
    って、 リング板を二つ割状にした一対の半割リング板から成っ
    て、中空軸に焼ばめされた軸受内輪の内側の端面に脱着
    可能に引っ掛けられる抜取り板と、 シリンダの端面にフランジ板が設けられていると共に、
    ロッドに、前記中空軸に挿入されて位置決めするための
    ガイド部と、該中空軸の端面に当接して抜取り時の反力
    を受けるための鍔部とが設けられた油圧ラムと、 該油圧ラムのシリンダの端面に設けられた前記フランジ
    板と、前記抜取り板とを連結するための複数本の抜取り
    ロッドと、 前記軸受内輪の外周に配設されて、該内輪を高周波電源
    により誘導加熱するための加熱コイルを有する高周波誘
    導加熱装置と、 を備え、前記油圧ラムの油圧力を、そのシリンダ、前記
    複数本の抜取りロッド、及び前記抜取り板を介して該軸
    受内輪の抜取り力に変換して、該軸受内輪に抜取り力を
    作用させた状態で、該加熱コイルに高周波電流を流して
    軸受内輪を高周波誘導加熱して、最低加熱温度で軸受内
    輪を抜き取るように構成したことを特徴とする中空軸に
    焼ばめされた軸受内輪の加熱抜取り装置。
  3. 【請求項3】 前記油圧ラムと前記誘導加熱装置とは、
    台車に昇降可能に装着されたテーブルに一体となって取
    付けられていることを特徴とする請求項2に記載の中空
    軸に焼ばめされた軸受内輪の加熱抜取り装置。
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