пресс для сборки или разборки железнодорожных колесных пар методом напрессовки или распрессовки (варианты)

Формула изобретения

1. Пресс для сборки или разборки железнодорожных колесных пар методом напрессовки или распрессовки, содержащий установленную на основании силовую раму в виде двух неподвижных траверс, соединенных между собой двумя колоннами, силовой гидроцилиндр, установленный на одной из неподвижных траверс, и упорную траверсу для установки элементов колесных пар, отличающийся тем, что он снабжен вторым силовым гидроцилиндром, установленным на другой неподвижной траверсе, и двумя подвижными траверсами, каждая из которых жестко связана с плунжером соответствующего силового гидроцилиндра и выполнена с возможностью перемещения в направлении, параллельном осям колонн силовой рамы, при этом подвижные траверсы снабжены несущими ложементами, выполненными с возможностью установки на них оси колесной пары и ее базирования и центрирования по буксовым шейкам, а упорная траверса шарнирно установлена на колоннах силовой рамы между несущими ложементами с возможностью ее поворота вокруг оси, перпендикулярной осям колонн силовой рамы.

2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что упорная траверса имеет коробчатую форму и выполнена с возможностью установки на внутренних и/или внешних поверхностях ее стенок упорно-съемных элементов и деталей для размещения внутри упорной траверсы, базирования и центрирования составных элементов колесных пар, в частности приводных колесных пар.

3. Пресс для сборки или разборки железнодорожных колесных пар методом напрессовки или распрессовки, содержащий установленную на основании силовую раму в виде двух неподвижных траверс, соединенных между собой двумя колоннами, силовой гидроцилиндр, установленный на одной из неподвижных траверс, и упорную траверсу для установки элементов колесных пар, отличающийся тем, что он снабжен подвижной траверсой, жестко связанной с плунжером силового гидроцилиндра и выполненной с возможностью перемещения в осевом направлении, параллельном осям колонн силовой рамы, а также установленным на другой неподвижной траверсе упором, при этом упор и подвижная траверса снабжены несущими ложементами, выполненными с возможностью установки на них оси колесной пары и ее базирования и центрирования по буксовым шейкам, а упорная траверса шарнирно установлена на колоннах силовой рамы между несущими ложементами с возможностью ее поворота вокруг оси, перпендикулярной осям колонн силовой рамы.

4. Пресс по п.3, отличающийся тем, что упор снабжен механизмом перемещения его несущего ложемента в указанном осевом направлении.

5. Пресс по п.3, отличающийся тем, что упорная траверса имеет коробчатую форму и выполнена с возможностью установки на внутренних и/или внешних поверхностях ее стенок упорно-съемных элементов и деталей для размещения внутри упорной траверсы, базирования и центрирования составных элементов колесных пар, в частности приводных колесных пар.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожного машиностроения, а именно к прессам для сборки или разборки железнодорожных колесных пар методом напрессовки или распрессовки, и может быть использовано при ремонте путевых машин.

Из уровня техники известен универсальный пресс 6.3.МNПА6738У (каталог Ремпрессмаш www.rempresmash.ru), содержащий два горизонтальных силовых гидроцилиндра, связанных между собой двумя колоннами, несущими поперечную траверсу с торцевыми упорными поверхностями и базовыми поверхностями, центрирующими ось колесной пары.

Недостатком известной конструкции является ограниченность ее технологических возможностей, а именно: невозможность монтажа-демонтажа приводных колесных пар, содержащих на оси приводные шестерни и детали осевого редуктора.

Известна конструкция гидравлических насадочных прессов 3930, 3932, 3934, 3936, 3938 (каталог Ремпрессмаш www.rempresmash.ru), предназначенных для напрессовки и распрессовки железнодорожных колесных пар.

Эти прессы имеют один горизонтальный силовой гидроцилиндр и силовую раму с двумя горизонтальными колоннами, расположенными в плоскости, отклоненной от вертикали на небольшой угол. Промежуточная упорная траверса прессов имеет привод и может перемещаться вдоль колонн и фиксироваться на разных расстояниях от торца плунжера силового гидроцилиндра.

Прессы оснащены самописцами для записи диаграмм «путь-давление».

Недостатком известных прессов является низкая производительность в связи с отсутствием в их конструкции элементов базирования колесной пары. Прессовые операции производятся на колесной паре в подвешенном на двух тельферах состоянии и требуют предварительной ее выставки относительно оси гидроцилиндра с помощью универсальных измерительных средств, что не исключает некачественную напрессовку вследствие перекоса поверхностей сопрягаемых элементов. Кроме того, одноцилиндровая конструктивная схема прессов требует после выполнения отдельных прессовых операций производить поворот колесной пары на 180° относительно вертикальной оси, который выполняется за пределами пресса и связан с большими затратами времени.

Из уровня техники известно устройство для сборки или разборки железнодорожных колесных пар (RU 2295433 С2, 20.03.2007), принятое в качестве наиболее близкого аналога, содержащее установленную на основании силовую раму в виде двух стоек, соединенных между собой колоннами, силовой гидроцилиндр, установленный на одной из стоек, и упорную траверсу.

Недостатком прототипа является низкая производительность, связанная с одноцилиндровой схемой, необходимостью перестановок упорной траверсы с ее фиксацией и расфиксацией и необходимостью частых межоперационных поворотов колесной пары на 180° относительно вертикальной оси, выполняемых за пределами пресса.

Другим недостатком является ограниченная возможность использования устройства применительно к приводным колесным парам путевых машин, т.к. не все они имеют доступные для базирования поверхности, расположенные в промежутке между колесами.

Кроме перечисленных выше, общим недостатком аналогов и прототипа является жесткая связь упорной траверсы с колоннами в плоскости, перпендикулярной плоскости силовой рамы. Проявляется этот недостаток при распрессовке колес, если усилие распрессовки прикладывается на удаленном от оси расстоянии, например, к торцу обода, при недоступной поверхности ступичной зоны колеса. В этих случаях, вследствие перпендикулярности торцевой поверхности обода колеса относительно оси (в допустимых по чертежу пределах), усилие распрессовки Р_р будет определяться известной из механики формулой:

где Р_об - усилие, прикладываемое к ободу на радиусе R_об;

l_ст - длина ступицы колеса;

f_тp.ск - коэффициент трения скольжения на поверхности сопряжения;

f _пр - приведенный коэффициент трения.

Приняв R_oб=40 см, l_ст=20 см, f_тp.ск =0,2, получим:

Из последнего выражения следует, что распрессовка невозможна, т.к. требуемое усилие для распрессовки всегда больше прилагаемого к ободу усилия в 1,2 раза.

На практике в таких случаях колесная пара разрезается газовой горелкой.

Технической задачей заявленного решения является повышение производительности и качества проведения работ по сборке и разборке железнодорожных колесных пар.

Техническим результатом заявленного решения является повышение эффективности использования прессовых операций, создание благоприятных условий для напрессовки и распрессовки колесных пар с недоступными для приложения прессовых усилий ступицами.

Для достижения указанного технического результата пресс для сборки или разборки железнодорожных колесных пар методом напрессовки или распрессовки по первому варианту содержит установленную на основании силовую раму в виде двух неподвижных траверс, соединенных между собой двумя колоннами, два силовых гидроцилиндра, установленные на неподвижных траверсах, и упорную траверсу для установки элементов колесных пар, причем пресс оснащен двумя подвижными траверсами, каждая из которых жестко связана с плунжером соответствующего силового гидроцилиндра и выполнена с возможностью перемещения в направлении, параллельном оси колонн силовой рамы, при этом подвижные траверсы снабжены несущими ложементами для базирования и центрирования оси колесной пары по буксовым шейкам, а упорная траверса шарнирно установлена на колоннах силовой рамы между несущими ложементами с возможностью ее поворота вокруг оси, перпендикулярной осям колонн силовой рамы.

Технический результат достигается также вторым вариантом пресса, который оснащен подвижной траверсой, жестко связанной с плунжером силового гидроцилиндра и выполненной с возможностью перемещения в направлении, параллельном осям колонн силовой рамы, а также установленным на одной из неподвижных траверс упором, при этом упор и подвижная траверса снабжены несущими ложементами для базирования и центрирования оси колесной пары по буксовым шейкам, а упорная траверса шарнирно установлена на колоннах силовой рамы между несущими ложементами с возможностью ее поворота вокруг оси, перпендикулярной осям колонн силовой рамы. Упор предпочтительно снабжен механизмом для перемещения его несущего ложемента в указанном осевом направлении.

При этом в обоих вариантах пресса упорная траверса имеет преимущественно коробчатую форму и выполнена с возможностью установки на внутренних и/или внешних поверхностях ее стенок упорно-съемных элементов (С-образные диски, кольца и вилкообразные съемники) и деталей для размещения внутри упорной траверсы, для базирования и центрирования составных частей колесных пар, в частности, приводных колесных пар.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, представленными на фиг.1-5.

На фиг.1 показан пресс по первому варианту, общий вид спереди; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 показано сечение А-А; на фиг.4 показано сечение Б-Б; на фиг.5 показано исходное положение пресса на фиг.1 перед началом распрессовки колеса с недоступной для приложения усилия распресссовки ступицей; на фиг.6 - исходное положение пресса перед началом напрессовки приводной шестерни; на фиг.7 - исходное положение пресса перед началом запрессовки колеса.

Предлагаемый пресс для сборки или разборки колесных пар методом напрессовки или распрессовки по первому варианту содержит силовую раму, состоящую из двух неподвижных траверс 1, связанных между собой двумя колоннами 2, два плунжерных силовых гидроцилиндра 3; две подвижные траверсы 4, жестко связанные с плунжерами 5 силовых гидроцилиндров 3 и несущие на себе базирующие несущие ложементы 6; четыре гидроцилиндра 7 возврата плунжеров силовых гидроцилиндров 3, установленную между несущими ложементами 6 силовую упорную траверсу 8, шарнирно связанную с колоннами 2 посредством осей 9, геометрические оси вращения которых перпендикулярны осям колонн 2. Посредством двух приставок 10 силовая рама устанавливается на основание 11.

Плунжеры 5 силовых гидроцилиндров 3 оснащены датчиками перемещения с электрическим выходом в компьютерную систему управления прессом, в памяти которой содержится полная техническая информация, необходимая для сборки или разборки конкретной колесной пары.

Во втором варианте устройства (на чертежах не показано) вместо второго силового гидроцилиндра на другой неподвижной траверсе установлен упор, на котором установлен несущий ложемент, аналогичный ложементу 6. При этом упор имеет механизм перемещения своего несущего ложемента в осевом направлении для настройки под разные колесные пары.

На фиг.5 показано исходное положение пресса перед началом распрессовки правого колеса с недоступной для приложения усилия распрессовки ступицей.

Для распрессовки такого колеса перед установкой колесной пары на пресс определяют и отмечают меткой угловое положение осевой плоскости, в которой выявлена максимальная неперпендикулярность (или максимальное торцевое биение) поверхности приложения усилий распрессовки относительно оси колесной пары.

Колесная пара с надетыми на буксовые шейки технологическими стаканами 12 устанавливается через промежуточные вкладыши 13 в ложементы 6 таким образом, чтобы метка находилась в вертикальной плоскости.

При движении плунжера 5 правого силового гидроцилиндра 3 влево усилие распрессовки передается через технологические упорные полукольца 14 и 15 на упорную траверсу 8, которая, поворачиваясь вокруг осей 9, обеспечивает прилегание полуколец к колесу и к упорной траверсе 8 по всей окружности, благодаря чему равнодействующая сила распрессовки совмещается с осью колесной пары.

Усилие распрессовки будет при этом определяться величиной натяга и коэффициентом трения скольжения f_тр.ск 0,2, а не приведенным коэффициентом трения f_пр 1,2, определяемой вышеприведенной формулой (f_пр >f_тp.ск в 6 раз).

В первом варианте устройства плунжер 5 левого гидроцилиндра 3 в процессе распрессовки правого колеса совершает пассивное перемещение, поддерживая ось колесной пары. Во втором варианте функцию левого гидроцилиндра выполняет упор.

На фиг.6 показано исходное положение пресса перед началом напрессовки приводной шестерни. В ложементе 6 левого плунжера 5 установлен промежуточный вкладыш 13, на правом торце упорной траверсы 8 размещена упорная скоба 15 и центрирующее полукольцо 16. Ось 17 колесной пары с технологическими стаканами 12 и напрессованной гильзой 18 установлена в ложементы 6. Шестерня 19 отцентрирована относительно оси и упирается левым торцом в упорную скобу 15. Плунжер правого силового гидроцилиндра 3 заперт.

Напрессовка происходит при ходе левого силового гидроцилиндра вправо.

На фиг.7 показано исходное положение пресса перед началом напрессовки колеса. В ложементе 6 левого плунжера установлен промежуточный вкладыш 13, а ось 17 с технологическими стаканами 12, шестерней 19 и напрессованной гильзой 20 установлена в ложементы 6. Колесо 21 отцентрировано относительно оси за счет посадки на технологический стакан 20. Плунжер правого силового гидроцилиндра 3 заперт.

Напрессовка происходит при ходе плунжера левого гидроцилиндра 3 вправо.

Таким образом, конструкция пресса обеспечивает повышение качества и производительности проводимых работ при изготовлении или ремонте железнодорожных колесных пар.