本發(fā)明涉及一種軌道車輛齒輪箱試驗臺領(lǐng)域,具體涉及兼容軸承均脂及輪對非軸箱狀態(tài)空載、加壓跑和試驗臺。
背景技術(shù):
目前,由于我國實行鐵路大提速的方針政策,我國軌道車輛的運行速度有了非常大的提高,這也帶動了高速列車組技術(shù)的迅速發(fā)展,當下已經(jīng)在運行的高速列車組最高車速已經(jīng)達到了350km/h,最新研制中的高速列車組最高車速已經(jīng)接近600km/h。但是,列車行駛速度的提高和車輛軸重載荷的提升,使得車輛與軌道之間的振動加劇,車輛運行的安全性和平穩(wěn)性問題突出。作為高速軌道車輛轉(zhuǎn)向架的重要部件之一的牽引傳動齒輪箱,負責把列車的動力傳遞給輪對,其性能的優(yōu)劣直接影響到轉(zhuǎn)向架乃至整個列車的性能。為了判定輪對齒輪系統(tǒng)在組裝完畢后及輪對檢修更換軸承后,齒輪箱有無異音、滲油、漏油、不正常的溫升及軸箱軸承溫升等其他不良狀況,判斷齒輪箱和軸承的裝配質(zhì)量,以確保車輛運行正常、安全、可靠,需在齒輪箱組裝完畢后帶輪對軸進行跑合試驗以及軸承更換后帶輪對軸進行軸承均脂跑和試驗。
目前,齒輪箱跑合試驗方式有多種,有直接組裝在轉(zhuǎn)向架上進行跑合的,這種方式在齒輪箱系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,拆卸安裝極為復雜;在車軸支撐裝置方面;也有采用在軸端驅(qū)動車軸進行跑合,軸端驅(qū)動跑和方式適用于場地有限的場合,雖也可進行中速跑和試驗,但多進行空載試驗,無法模擬現(xiàn)車運行中軸箱齒輪的受力狀況,且在軸端驅(qū)動時容易損壞軸端,不宜進行高速跑和;在齒輪箱支撐方面,也多采用的是底部支架支撐,吊裝均布方便,這種方式無法保證齒輪箱大小齒輪中心線水平重合,在高轉(zhuǎn)速下易失穩(wěn),易損壞齒輪箱。因此,為了現(xiàn)有輪對在直徑變化時跑和試驗臺拆卸安裝復雜、損壞車軸軸徑、加載壓力無法調(diào)整及驅(qū)動輪對磨損后無法快速檢修等系列技術(shù)問題,需要設(shè)計開發(fā)一種兼容性比較強的列車齒輪箱跑合試驗臺,用來檢測齒輪箱在空載狀態(tài)及加載狀態(tài)下跑合狀況,以使齒輪箱滿足現(xiàn)有高速列車對其的技術(shù)要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供兼容軸承均脂及輪對非軸箱狀態(tài)空載、加壓跑和試驗臺,可自動檢測軸箱軸承和齒輪箱軸承的溫度變化是否異?;蜻^高,并自動檢測輪對兩端軸箱軸承的溫差;跑合試驗的跑合速度曲線、溫度曲線和跑合試驗結(jié)果報告能夠?qū)崟r記錄和打印。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是,兼容軸承均脂及輪對非軸箱狀態(tài)空載、加壓跑和試驗臺,包括平臺組成、驅(qū)動裝置、驅(qū)動輪對、驅(qū)動輪對支撐裝置、輪對切削機構(gòu)、工藝軸箱(輪對帶軸承1種、輪對不帶軸承1種)、齒輪箱角度測量裝置、聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置、齒輪箱升降固定裝置、工藝軸箱固定裝置、液壓加載裝置。
所述平臺組成位于整個試驗臺的最下端,是各機械零部件組成的安裝平面,上面放置驅(qū)動裝置、驅(qū)動輪對支撐裝置、輪對切削機構(gòu)、齒輪箱升降固定裝置、工藝軸箱固定裝置等;所述2組齒輪箱升降固定裝置和驅(qū)動輪對支撐裝置對稱布置在平臺組成的兩側(cè);所述驅(qū)動裝置、輪對切削機構(gòu)及齒輪箱升降固定裝置與平臺組成均采用T形螺栓固定。所述驅(qū)動輪對與驅(qū)動輪對支撐裝置固定連接;所述聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置安裝在齒輪箱升降固定裝置上;所述齒輪箱角度測量裝置安裝在所測輪對的齒輪箱上;所述工藝軸箱固定安裝在工藝軸箱固定裝置上,工藝軸箱和工藝軸箱固定裝置之間設(shè)有液壓加載裝置。
進一步說,所述平臺組成包括調(diào)整墊鐵、尼龍蓋、平臺和吊耳組成。平臺由調(diào)整墊鐵安放在地基上,通過預(yù)埋螺栓壓緊,然后由尼龍蓋將螺栓孔蓋上,起到防塵的作用;平臺上有定位槽和T型槽,用于定位和壓緊各組成,平臺為鑄鐵制成,具有吸震和減震的作用;吊耳組成對稱分布在平臺的兩側(cè)邊上,用于平臺裝運及拆卸時的吊裝。
進一步說,所述驅(qū)動裝置包括底座、絲杠調(diào)節(jié)裝置、電機固定板、變頻電機、小帶輪和軸端擋板。底座采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將驅(qū)動裝置安裝到平臺組成上;變頻電機安裝在電機固定板上,通過絲杠調(diào)節(jié)裝置可在底座上移動,以滿足皮帶輪漲緊需求。其中電機選用高速變頻電機,頻率5Hz~95Hz,變頻調(diào)速后適用于清洗和各運行工況的需求,電機自身具有冷卻系統(tǒng),由變頻器控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。所述絲杠調(diào)節(jié)裝置包括絲母座、軸承座、前端蓋、手柄、絲杠、擋圈和后端蓋;所述電機固定板底部設(shè)有絲母座,絲杠通過軸承座與底座連接,軸承座兩端分別設(shè)有后端蓋和前端蓋,擋圈設(shè)置后端蓋與前端蓋之間,手柄設(shè)置在絲杠的右端;通過手柄轉(zhuǎn)動絲杠,小帶輪可徑向移動,到達皮帶漲緊的功能。
進一步說,所述驅(qū)動輪對主要用于完成對輪對的踏面驅(qū)動,其包括2組輪盤、工藝軸和大帶輪。所述輪盤、工藝軸均采用鑄鋼制成,加工后采取去應(yīng)力處理;大帶輪采用鋼制成,加工后采取去應(yīng)力和表面發(fā)黑處理,保證其力學性能優(yōu)良。所述大帶輪安裝在工藝軸上,通過皮帶傳動,驅(qū)動裝置將動力傳動到驅(qū)動輪對上。
進一步說,所述驅(qū)動輪對支撐裝置以平臺中心線對稱布置,通過T形螺栓與平臺固定在一起。驅(qū)動輪對支撐裝置包括下底座、半套、左端蓋、深溝球軸承、上箱蓋、擋圈和右端蓋。下底座采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將驅(qū)動輪對支撐裝置安裝到平臺組成上;上箱蓋采用鑄鐵制成,其頂部設(shè)有螺紋孔,用以安裝起吊螺栓。下底座和上箱蓋內(nèi)均鑲嵌半套,檢修方便。半套內(nèi)左右安裝深溝球軸承,中間用擋圈隔開。
進一步說,所述輪對切削機構(gòu)用于驅(qū)動輪對磨損后,對其快速在線處理,避免輪對拆卸,以節(jié)省時間,提高效率。輪對切削機構(gòu)模擬車床刀架移動裝置,包括小溜板固定座、小溜板、過渡座和刀架;小溜板固定座安裝在平臺上,小溜板安裝在小溜板固定座上,過渡座安裝在小溜板上,刀架暗轉(zhuǎn)整改過渡座上;正常工作時將刀具推送到位,通過驅(qū)動裝置皮帶傳動使驅(qū)動輪對旋轉(zhuǎn),對驅(qū)動輪對踏面在線進行切削,從而解決將輪對拆卸后進行加工的發(fā)生,且無須額外提供動力,節(jié)省時間,減輕工作強度,提高工作效率;不工作時可將其取下,以免輪對吊裝時干涉。
進一步說,所述帶軸承工藝軸箱用于輪對帶軸承狀態(tài)吊人時的快速裝配。帶軸承工藝軸箱包括下箱座、下半套、上半套和上箱蓋;下箱座、上箱蓋采用half結(jié)構(gòu),均采用鑄鐵制成,下箱座的底部和頂端、上箱蓋的底部均設(shè)有導向面,用于快速的定位及裝配。下半套、上半套均采用鑄銅材質(zhì),其上加工有輪對軸承密封圈定位槽,可對軸承進行定位,且不傷害軸承表面。
進一步說,所述齒輪箱角度測量裝置用于檢測齒輪箱大小齒輪中線面與輪軸中心線重合,其主要包括齒輪箱C形支架、支架和角度傳感器。其中支架與齒輪箱C形支架螺栓固定,在輪對調(diào)入后與齒輪箱C形支架上連接孔固定,通過角度傳感器測量齒輪箱中心面相對平臺的角度,并將信號反饋至渦輪蝸桿升降機,形成連鎖,以保證齒輪箱小齒輪和大齒輪中心線在同一平面。
進一步說,所述聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置與齒輪箱小軸輸出端半聯(lián)軸節(jié)相聯(lián)接,其軸向方向可手動調(diào)節(jié),且調(diào)節(jié)方便有效,能夠滿足不同大小齒輪的中心距離和軸向聯(lián)軸節(jié)不同距離的需求,調(diào)節(jié)后有鎖緊功能。其主要包括底座、工藝聯(lián)軸盤、軸端擋板、過渡套、左端蓋、軸箱座、軸、右端蓋和絲杠調(diào)節(jié)裝置。所述底座采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,通過螺栓將聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置安裝到齒輪箱升降固定裝置上;所述絲杠調(diào)節(jié)裝置安裝在底座上與軸箱座固定連接;所述軸箱座位于底座上方,軸穿過軸箱座的上部,并通過設(shè)置在軸箱座內(nèi)的兩個深溝球軸承軸承固定在軸箱座內(nèi),所述右端蓋通過螺栓固定在軸箱座的右端面上,左端蓋穿過軸通過螺栓固定在軸箱座的左端面上;所述軸的左端通過鍵與過渡套固定連接,并且采用軸端擋板進行進一步固定;所述工藝聯(lián)軸盤通過螺栓固定安裝在過渡套上。
所述絲杠調(diào)節(jié)裝置包括絲杠、深溝球軸承、絲母座、軸承座、深溝球軸承、壓蓋、手柄和擋圈;所述軸箱座底部設(shè)有絲母座,絲杠穿過絲母座和深溝球軸承,深溝球軸承通過軸承座與底座連接,深溝球軸承右側(cè)設(shè)有擋圈和壓蓋,手柄設(shè)置在絲杠的右側(cè),通過手柄轉(zhuǎn)動絲杠,帶動工藝聯(lián)軸盤軸向移動。
所述聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置用于聯(lián)接小齒輪輸出端半聯(lián)軸器和聯(lián)軸節(jié)裝置,通過更換不同的工藝聯(lián)軸盤適應(yīng)不同規(guī)格聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu),安裝拆卸方便,拆卸過程中不會對小齒輪造成傷害;安裝時間短,可由一個人操作完成。
進一步說,所述齒輪箱升降固定裝置用于驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置和齒輪箱垂直方向高度的調(diào)整,其主要包括減速電機、底座、渦輪蝸桿升降機、尼龍墊板、齒輪箱固定座、頂板、導向機構(gòu)和線性滑軌。所述底座采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將齒輪箱升降固定裝置安裝到平臺組成上;所述減速電機安裝在底座的一側(cè),驅(qū)動安裝在底座上方的蝸輪蝸桿升降機轉(zhuǎn)動,蝸輪蝸桿升降機推動安裝在其上的頂板沿著安裝在底座上的導向機構(gòu)上下運動,實現(xiàn)齒輪箱的垂直方向的功能;所述尼龍墊板安裝在頂板的上方一側(cè),用于輪對吊裝時不損壞齒輪箱C形支架表面;導向機構(gòu)設(shè)有2組,分別安裝在底座的左右兩側(cè),采用電梯T形導軌和滑靴導向機構(gòu),且滑靴具有自潤滑功能;線性滑軌固定在頂板上,齒輪箱固定座可在其上滑動,工作時推至齒輪箱C形支架,通過螺栓與齒輪箱C形支架固定;非工作時退后,不影響齒輪箱吊裝。
進一步說,所述非帶軸承工藝軸箱用于輪對不帶軸承狀態(tài)吊入時的快速裝配。非帶軸承工藝軸箱用于對輪軸進行支撐,主要包括軸承套、左軸承壓蓋、左右絲套、螺母、彈性夾緊套、內(nèi)錐套、深溝球軸承、隔套、右軸承壓蓋、壓套、止推螺母、起吊螺栓和鍵;軸承套是非帶軸承工藝軸箱的外殼主體,采用鑄鋼件,具有足夠的剛度和強度,其上帶有夾緊面和定位面,用于輪軸的定心和非帶軸承工藝軸箱的夾緊;左右軸承壓蓋安裝在軸承套上,用于固定深溝球軸承的端部;彈性夾緊套位于軸承套的最里層與輪軸直接接觸,采用了青銅材質(zhì),帶有沿軸線方向槽的圓筒形,一端固聯(lián)右旋螺母,另一端通過鍵與輪軸固連,用于傳遞扭矩,主要起到定心作用;左右絲套用于聯(lián)接螺母和內(nèi)錐套,螺母為右旋,內(nèi)錐套大端螺紋為左旋,通過聯(lián)接形成差動螺旋機構(gòu),擰緊即可使裝有的深溝球軸承、內(nèi)錐套連同軸承套在彈性夾緊套上移動,楔緊是工作狀態(tài),即銅套內(nèi)面抱緊輪軸軸頸,使深溝球軸承與輪軸頸同心;退出處于拆卸狀態(tài),即銅套內(nèi)面放松與輪軸頸脫離,能使非帶軸承工藝軸箱輕松拉出;壓套套在內(nèi)錐套上,用于固定深溝球軸承;起吊螺栓安裝在軸承套的頂部,用于吊裝輪對。
進一步說,所述非帶軸承工藝軸箱的設(shè)計綜合考慮了工件不帶軸承情況,在跑合之前將一對(兩個)工藝軸承組成分別安裝在車軸兩端,通過工藝軸承彈性內(nèi)錐套實現(xiàn)與車軸的固定,夾緊裝置設(shè)計合理,能夠滿足高速跑合時輪對受熱變形的伸縮余量。跑合時將車軸和非帶軸承工藝軸箱通過非帶軸承工藝軸箱上的通用定位接口整體裝夾在軸箱支撐座上即可,方便快速,能大大提高生產(chǎn)效率。安裝時,首先將兩非帶軸承工藝軸箱安裝在輪對上,齒輪箱側(cè)鎖緊左右絲母后用螺栓將軸箱止擋連接到車軸上即可。安裝好平鍵后再將螺栓鎖緊,主要依靠平鍵傳遞扭矩,這樣大大增強了對軸端的保護,安裝起吊螺栓86后用勾頭扳手將左右絲母擰緊即可進行吊裝作業(yè)。
進一步說,所述工藝軸箱固定裝置用于工藝軸箱的固定和液壓加載裝置的支撐,主要包括軸箱底座、軸箱固定板、滑塊和滑軌。所述軸箱底座,整體呈凹型,采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將驅(qū)動輪對支撐裝置安裝到平臺組成上;所述軸箱底座中部設(shè)有工藝沉孔,用于液壓加載裝置的油缸固定;所述軸箱底座凹型內(nèi)兩側(cè)面安裝滑軌和滑塊,所述滑塊共2組,上面一組與軸箱固定板連接,下面一組與液壓加載裝置外套筒連接,并對液壓加載裝置加載時導向;所述軸箱固定板上設(shè)有導向面,可實現(xiàn)工藝軸箱的快速定位,其底面加工螺紋孔,與液壓加載裝置通過螺栓連接。
進一步說,所述液壓加載裝置主要對輪對軸箱進行加載,主要包括內(nèi)套筒、彈簧壓板、外套筒、壓簧、壓簧固定板、壓力傳感器和液壓缸。所述液壓缸與工藝軸箱固定裝置軸箱底座的工藝沉孔連接;所述外套筒與工藝軸箱固定裝置下面一組滑塊固定,內(nèi)套筒頂部與軸箱固定板連接,兩側(cè)開設(shè)工藝槽,彈簧壓板穿過工藝槽與外套筒固定;所述外套筒底部設(shè)有工藝孔,與液壓缸的活塞桿連接;所述壓力傳感器與內(nèi)套筒底部工藝孔固定。所述液壓缸加載時,活塞桿向下移動,帶動外套筒沿線性滑軌直線往下運動,彈簧壓板壓緊壓簧,壓簧固定板隨之向下運動,壓力傳感器隨之檢測到壓力。此加載方式壓力可在0~80KN之間任意調(diào)整,且可顯示即時加載壓力。
輪對與工藝軸箱預(yù)組后,整體吊入,利用其導向面與齒輪箱升降固定裝置快速定位鎖緊,其后通過齒輪箱角度測量裝置反饋信號驅(qū)動齒輪箱升降固定裝置渦輪蝸桿升降機上下調(diào)整,待齒輪箱大小齒輪中心線與輪對軸線重合后,將齒輪箱固定座推進到位與齒輪箱C形支架固定,同時將齒輪箱半聯(lián)軸節(jié)與聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置通過螺栓固定。啟動驅(qū)動裝置2和液壓加載裝置,設(shè)定壓力后,驅(qū)動輪驅(qū)動輪對進行跑和。
驅(qū)動輪對右端設(shè)有光電傳感器法蘭盤,工藝軸箱固定裝置上設(shè)有光電開關(guān),可自動檢測輪對轉(zhuǎn)速;齒輪箱大小齒輪軸承左右兩側(cè)設(shè)有溫度傳感器和齒輪箱且設(shè)有油溫傳感器,上述所測數(shù)據(jù)通過工控機控制系統(tǒng)可采集輸出打印,且均可設(shè)定報警溫度和溫度升值報警,報警后,可使跑合試驗設(shè)備自動停止運轉(zhuǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
(1)本發(fā)明功能兼容性強,既可實現(xiàn)齒輪箱輪對在帶軸承和非帶軸承狀態(tài)下的空載、靜載跑和試驗,也可實現(xiàn)輪對檢修后軸承的均脂試驗,檢驗輪對的裝配質(zhì)量,一機多能,減少占地空間,節(jié)省廠房資源。
(2)本發(fā)明采用工藝軸箱的方式與輪對(帶軸承和非帶軸承狀態(tài))連接,既能安全牢固的夾緊被試齒輪箱用車軸(或軸承),且不損傷車軸(或軸承)表面,實現(xiàn)很大車速范圍內(nèi)的齒輪箱空載、加載跑合試驗和軸承均脂試驗,又能有效的傳遞轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,精確模擬被試齒輪箱用車軸在高速列車組中的實際安裝效果,2組工藝軸箱循環(huán)使用,提高工作效率,縮短工序轉(zhuǎn)換時間。
(3)本發(fā)明采取輪對下方踏面驅(qū)動的方式,在工藝驅(qū)動輪對破壞后,通過切削機構(gòu)可對輪對迅速進行在線加工,借用驅(qū)動裝置提高動力。無須拆卸后加工,減輕修復強度,縮短加工時間。
(4)本發(fā)明可完成在一定輪徑范圍內(nèi)的輪對跑和,適應(yīng)不同規(guī)格的齒輪箱的跑合試驗,設(shè)計新穎,結(jié)構(gòu)緊湊,安裝與拆卸方面,制造及維護成本低,具有很好的社會效益和經(jīng)濟效益。
(5)本發(fā)明可實現(xiàn)齒輪箱大小齒輪中心面與輪軸中心線的自動找正,且適應(yīng)不同規(guī)格的齒輪箱的跑合試驗,自動化程度高,操作人員勞動強度小,且效率高。
(6)本發(fā)明可實現(xiàn)對每個輪對加載壓力在0~80KN范圍內(nèi)的任意設(shè)備,且可顯示跑和時的即時壓力,以便操作人員隨時調(diào)整試驗壓力,確保設(shè)備及人員的安全。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的軸測投影圖;
圖2是本發(fā)明驅(qū)動裝置的左視剖視圖。
圖3是本發(fā)明驅(qū)動裝置的主視局部剖視圖。
圖4是本發(fā)明的輪對切削機構(gòu)主視圖。
圖5是本發(fā)明的平臺組成軸測投影圖。
圖6是本發(fā)明的驅(qū)動輪對軸測投影圖。
圖7是本發(fā)明的驅(qū)動輪對支撐裝置左剖視圖。
圖8是本發(fā)明的驅(qū)動輪對支撐裝置軸測投影圖。
圖9是本發(fā)明的帶軸承工藝軸箱剖視圖。
圖10是本發(fā)明的帶軸承工藝軸箱軸測投影圖。
圖11是本發(fā)明的齒輪箱角度測量裝置軸測投影圖。
圖12是本發(fā)明的聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置主視剖視圖。
圖13是本發(fā)明的聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置左視圖。
圖14是本發(fā)明的齒輪箱升降固定裝置軸測投影圖。
圖15是本發(fā)明的非帶軸承工藝軸箱主視剖視圖。
圖16是本發(fā)明的非帶軸承工藝軸箱左視局部剖視圖。
圖17是本發(fā)明的工藝軸箱固定裝置主視圖。
圖18是本發(fā)明的工藝軸箱固定裝置軸測投影圖。
圖19是本發(fā)明的液壓加載裝置主視剖視圖。
圖20是本發(fā)明的液壓加載裝置軸測投影圖。
其中:1.平臺組成,2.驅(qū)動裝置,3.驅(qū)動輪對,4.驅(qū)動輪對支撐裝置,5.輪對切削機構(gòu),6.工藝軸箱,7.齒輪箱角度測量裝置,8.聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置,9.齒輪箱升降固定裝置,10.齒輪箱輪對,11.非帶軸承工藝軸箱,12.工藝軸箱固定裝置,13.液壓加載裝置,14.底座,15.絲母座,16.軸承座,17.前端蓋,18.手柄,19.絲杠,20.擋圈,21.后端蓋,22.電機固定板,23.變頻電機,24.小帶輪,25.軸端擋板,26.小溜板固定座,27.小溜板,28.過渡座,29.刀架,30.調(diào)整墊鐵,31.尼龍蓋,32.平臺,33.吊耳組成,34.輪盤,35.工藝軸,36.大帶輪,37.下底座,38.半套,39.左端蓋,40.深溝球軸承,41.上箱蓋,42.擋圈,43.右端蓋,44.下箱座,45.下半套,46.上半套,47.上箱蓋,48.齒輪箱C形支架,49.支架,50.角度傳感器,51.底座,52.絲杠,53.工藝聯(lián)軸盤,54.軸端擋板,55.過渡套,56.左端蓋,57.軸箱座,58.軸,59.右端蓋,60.深溝球軸承,61.絲母座,62.軸承座,63.深溝球軸承,64.壓蓋,65.手柄,66.擋圈,67.減速電機,68.底座,69.渦輪蝸桿升降機,70.尼龍墊板,71.齒輪箱固定座,72.頂板,73.導向機構(gòu),74.線性滑軌,75.軸承套,76.左軸承壓蓋,77.左右絲套,78.螺母,79.彈性夾緊套,80.內(nèi)錐套,81.深溝球軸承,82.隔套,83.右軸承壓蓋,84.壓套,85.止推螺母,86.起吊螺栓,87.鍵,88.軸箱底座,89.軸箱固定板,90.滑塊91.滑軌,92.內(nèi)套筒,93.彈簧壓板,94.外套筒,95.壓簧,96.壓簧固定板,97.壓力傳感器,98.液壓缸。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細的描述:
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,均屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明的目的在于提供兼容軸承均脂及輪對非軸箱狀態(tài)空載、加壓跑和試驗臺,用來檢測齒輪箱在空載狀態(tài)及加載狀態(tài)下跑合狀況,以使齒輪箱滿足現(xiàn)有高速列車對其的技術(shù)要求。驅(qū)動方式采用驅(qū)動輪對在輪對正下方驅(qū)動,通過皮帶傳動方式驅(qū)動輪對踏面做高速旋轉(zhuǎn),在軸箱位置模擬線車加載方式施加載荷,使輪對在加載情況下進行跑和;液壓加載裝置中設(shè)有壓力傳感器,可檢測每個輪對的載荷數(shù)據(jù),同時也可在0~80KN范圍內(nèi)對每個輪對承受的載荷任意設(shè)置。該試驗臺的每種工藝軸箱均備2套,其中一套用于跑和,另一套用于對下一組備跑輪對預(yù)組,2套工藝軸箱循環(huán)使用,提高工作效率。該跑和試驗臺安裝拆卸簡單、操作方便,且可實行一機多能,對提高高速列車齒輪箱技術(shù)以及高速列車組技術(shù)的發(fā)展有很好的促進作用,同時還有很好的社會效益和經(jīng)濟效益。
如圖1所示,本發(fā)明所述的兼容軸承均脂及輪對非軸箱狀態(tài)空載、加壓跑和試驗臺,包括平臺組成1、驅(qū)動裝置2、驅(qū)動輪對3、驅(qū)動輪對支撐裝置4、輪對切削機構(gòu)5、工藝軸箱6(輪對帶軸承1種、輪對不帶軸承1種)、齒輪箱角度測量裝置7、聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置8、齒輪箱升降固定裝置9、工藝軸箱固定裝置12和液壓加載裝置13。
所述平臺組成1位于整個試驗臺的最下端,是各機械零部件組成的安裝平面,上面放置驅(qū)動裝置2、驅(qū)動輪對支撐裝置4、輪對切削機構(gòu)5、齒輪箱升降固定裝置9、工藝軸箱固定裝置12等;所述2組齒輪箱升降固定裝置9和驅(qū)動輪對支撐裝置4對稱布置在平臺組成1的兩側(cè);所述驅(qū)動裝置2、輪對切削機構(gòu)4及齒輪箱升降固定裝置9與平臺組成1均采用T形螺栓固定。所述驅(qū)動輪對3與驅(qū)動輪對支撐裝置4固定連接;所述聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置8安裝在齒輪箱升降固定裝置9上;所述齒輪箱角度測量裝置7安裝在所測輪對的齒輪箱上;所述工藝軸箱6固定安裝在工藝軸箱固定裝置12上,工藝軸箱6和工藝軸箱固定裝置12之間設(shè)有液壓加載裝置13。
如圖5所示,所述平臺組成包括調(diào)整墊鐵30、尼龍蓋31、平臺32、吊耳組成33。平臺32由調(diào)整墊鐵30安放在地基上,通過預(yù)埋螺栓壓緊,然后由尼龍蓋31將螺栓孔蓋上,起到防塵的作用;平臺32上有定位槽和T型槽,用于定位和壓緊各組成,平臺32為鑄鐵制成,具有吸震和減震的作用;吊耳組成33對稱分布在平臺32的兩側(cè)邊上,用于平臺32裝運及拆卸時的吊裝。
如圖2和3所示,所述驅(qū)動裝置2包括底座14、絲杠調(diào)節(jié)裝置、電機固定板22、變頻電機23、小帶輪24和軸端擋板25。底座14采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將驅(qū)動裝置2安裝到平臺組成1上;變頻電機23安裝在電機固定板22上,通過絲杠調(diào)節(jié)裝置可在底座上移動,以滿足皮帶輪漲緊需求。其中電機選用高速變頻電機,頻率5Hz~95Hz,變頻調(diào)速后適用于清洗和各運行工況的需求,電機自身具有冷卻系統(tǒng),由變頻器控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。所述絲杠調(diào)節(jié)裝置包括絲母座15、軸承座16、前端蓋17、手柄18、絲杠19、擋圈20和后端蓋21;所述電機固定板22底部設(shè)有絲母座15,絲杠19通過軸承座16與底座14連接,軸承座16兩端分別設(shè)有后端蓋21和前端蓋17,擋圈20設(shè)置后端蓋21與前端蓋17之間,手柄18設(shè)置在絲杠19的右端;通過手柄18轉(zhuǎn)動絲杠19,小帶輪24可徑向移動,到達皮帶漲緊的功能。
如圖6所示,所述驅(qū)動輪對3主要用于完成對輪對的踏面驅(qū)動,其包括2組輪盤34、工藝軸35和大帶輪36。所述輪盤34、工藝軸35均采用鑄鋼制成,加工后采取去應(yīng)力處理;大帶輪36采用45鋼制成,加工后采取去應(yīng)力和表面發(fā)黑處理,保證其力學性能優(yōu)良。所述大帶輪36安裝在工藝軸35上,通過皮帶傳動,驅(qū)動裝置2將動力傳動到驅(qū)動輪對3上。
如圖7和8所示,所述驅(qū)動輪對支撐裝置4以平臺32中心線對稱布置,通過T形螺栓與平臺32固定在一起。驅(qū)動輪對支撐裝置4包括下底座37、半套38、左端蓋39、深溝球軸承40、上箱蓋41、擋圈42和右端蓋43。下底座37采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將驅(qū)動輪對支撐裝置安裝到平臺組成上;上箱蓋41采用鑄鐵制成,其頂部設(shè)有螺紋孔,用以安裝起吊螺栓。下底座37和上箱蓋41內(nèi)均鑲嵌半套38,檢修方便。半套38內(nèi)左右安裝深溝球軸承40,中間用擋圈42隔開。
如圖4所示,所述輪對切削機構(gòu)5用于驅(qū)動輪對3磨損后,對其快速在線處理,避免輪對拆卸,以節(jié)省時間,提高效率。輪對切削機構(gòu)5模擬車床刀架移動裝置,包括小溜板固定座26、小溜板27、過渡座28和刀架29;小溜板固定座26安裝在平臺21上,小溜板27安裝在小溜板固定座26上,過渡座28安裝在小溜板27上,刀架29暗轉(zhuǎn)整改過渡座28上;正常工作時將刀具推送到位,通過驅(qū)動裝置2皮帶傳動使驅(qū)動輪對3旋轉(zhuǎn),對驅(qū)動輪對3踏面在線進行切削,從而解決將輪對拆卸后進行加工的發(fā)生,且無須額外提供動力,節(jié)省時間,減輕工作強度,提高工作效率;不工作時可將其取下,以免輪對吊裝時干涉。
如圖9和10所示,所述帶軸承工藝軸箱6用于輪對帶軸承狀態(tài)吊人時的快速裝配。帶軸承工藝軸箱6包括下箱座44、下半套45、上半套46和上箱蓋47;下箱座44、上箱蓋47采用half結(jié)構(gòu),均采用鑄鐵制成,下箱座44的底部和頂端、上箱蓋47的底部均設(shè)有導向面,用于快速的定位及裝配。下半套45、上半套46均采用鑄銅材質(zhì),其上加工有輪對軸承密封圈定位槽,可對軸承進行定位,且不傷害軸承表面。
如圖11所示,所述齒輪箱角度測量裝置7用于檢測齒輪箱大小齒輪中線面與輪軸中心線重合,其主要包括齒輪箱C形支架48、支架49和角度傳感器50。其中支架49與齒輪箱C形支架48螺栓固定,在輪對調(diào)入后與齒輪箱C形支架48上連接孔固定,通過角度傳感器50測量齒輪箱中心面相對平臺的角度,并將信號反饋至渦輪蝸桿升降機69,形成連鎖,以保證齒輪箱小齒輪和大齒輪中心線在同一平面。
如圖12和13所示,所述聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置8與齒輪箱小軸輸出端半聯(lián)軸節(jié)相聯(lián)接,其軸向方向可手動調(diào)節(jié),且調(diào)節(jié)方便有效,能夠滿足不同大小齒輪的中心距離和軸向聯(lián)軸節(jié)不同距離的需求,調(diào)節(jié)后有鎖緊功能。其主要包括底座51、工藝聯(lián)軸盤53、軸端擋板54、過渡套55、左端蓋56、軸箱座57、軸58、右端蓋59和絲杠調(diào)節(jié)裝置。所述底座51采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,通過螺栓將聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置安裝到齒輪箱升降固定裝置上;所述絲杠調(diào)節(jié)裝置安裝在底座51上與軸箱座57固定連接;所述軸箱座57位于底座51上方,軸58穿過軸箱座57的上部,并通過設(shè)置在軸箱座57內(nèi)的兩個深溝球軸承軸承60固定在軸箱座57內(nèi),所述右端蓋59通過螺栓固定在軸箱座57的右端面上,左端蓋56穿過軸58通過螺栓固定在軸箱座57的左端面上;所述軸58的左端通過鍵與過渡套55固定連接,并且采用軸端擋板54進行進一步固定;所述工藝聯(lián)軸盤53通過螺栓固定安裝在過渡套55上。
所述絲杠調(diào)節(jié)裝置包括絲杠52、深溝球軸承60、絲母座61、軸承座62、深溝球軸承63、壓蓋64、手柄65和擋圈66;所述軸箱座57底部設(shè)有絲母座61,絲杠52穿過絲母座61和深溝球軸承63,深溝球軸承63通過軸承座62與底座5連接,深溝球軸承63右側(cè)設(shè)有擋圈66和壓蓋64,手柄65設(shè)置在絲杠52的右側(cè),通過手柄65轉(zhuǎn)動絲杠52,帶動工藝聯(lián)軸盤53軸向移動。
所述聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置8用于聯(lián)接小齒輪輸出端半聯(lián)軸器和聯(lián)軸節(jié)裝置,通過更換不同的工藝聯(lián)軸盤53適應(yīng)不同規(guī)格聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu),安裝拆卸方便,拆卸過程中不會對小齒輪造成傷害;安裝時間短,可由一個人操作完成。
如圖14所示,所述齒輪箱升降固定裝置9用于驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置8和齒輪箱垂直方向高度的調(diào)整,其主要包括減速電機67、底座68、渦輪蝸桿升降機69、尼龍墊板70、齒輪箱固定座71、頂板72、導向機構(gòu)73和線性滑軌74。所述底座68采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將齒輪箱升降固定裝置9安裝到平臺32組成上;所述減速電機67安裝在底座68的一側(cè),驅(qū)動安裝在底座68上方的蝸輪蝸桿升降機69轉(zhuǎn)動,蝸輪蝸桿升降機69推動安裝在其上的頂板72沿著安裝在底座68上的導向機構(gòu)73上下運動,實現(xiàn)齒輪箱的垂直方向的功能;所述尼龍墊板70安裝在頂板72的上方一側(cè),用于輪對吊裝時不損壞齒輪箱C形支架表面;導向機構(gòu)73設(shè)有2組,分別安裝在底座68的左右兩側(cè),采用電梯T形導軌和滑靴導向機構(gòu),且滑靴具有自潤滑功能;線性滑軌74固定在頂板72上,齒輪箱固定座71可在其上滑動,工作時推至齒輪箱C形支架48,通過螺栓與齒輪箱C形支架48固定;非工作時退后,不影響齒輪箱吊裝。
如圖15和16所示,所述非帶軸承工藝軸箱11用于輪對不帶軸承狀態(tài)吊入時的快速裝配。非帶軸承工藝軸箱11用于對輪軸進行支撐,主要包括軸承套75、左軸承壓蓋76、左右絲套77、螺母78、彈性夾緊套79、內(nèi)錐套80、深溝球軸承81、隔套82、右軸承壓蓋83、壓套84、止推螺母85、起吊螺栓86和鍵87;軸承套75是非帶軸承工藝軸箱11的外殼主體,采用鑄鋼件,具有足夠的剛度和強度,其上帶有夾緊面和定位面,用于輪軸的定心和非帶軸承工藝軸箱11的夾緊;左右軸承壓蓋76、83安裝在軸承套75上,用于固定深溝球軸承81的端部;彈性夾緊套79位于軸承套75的最里層與輪軸直接接觸,采用了青銅材質(zhì),帶有沿軸線方向槽的圓筒形,一端固聯(lián)右旋螺母78,另一端通過鍵87與輪軸固連,用于傳遞扭矩,主要起到定心作用;左右絲套77用于聯(lián)接螺母78和內(nèi)錐套80,螺母78為右旋,內(nèi)錐套80大端螺紋為左旋,通過聯(lián)接形成差動螺旋機構(gòu),擰緊即可使裝有的深溝球軸承81、內(nèi)錐套80連同軸承套75在彈性夾緊套79上移動,楔緊是工作狀態(tài),即銅套內(nèi)面抱緊輪軸軸頸,使深溝球軸承81與輪軸頸同心;退出處于拆卸狀態(tài),即銅套內(nèi)面放松與輪軸頸脫離,能使非帶軸承工藝軸箱11輕松拉出;壓套84套在內(nèi)錐套上,用于固定深溝球軸承81;起吊螺栓86安裝在軸承套75的頂部,用于吊裝輪對。
所述非帶軸承工藝軸箱6的設(shè)計綜合考慮了工件不帶軸承情況,在跑合之前將一對(兩個)工藝軸承組成分別安裝在車軸兩端,通過工藝軸承彈性內(nèi)錐套80實現(xiàn)與車軸的固定,夾緊裝置設(shè)計合理,能夠滿足高速跑合時輪對受熱變形的伸縮余量。跑合時將車軸和非帶軸承工藝軸箱通過非帶軸承工藝軸箱上的通用定位接口整體裝夾在軸箱支撐座上即可,方便快速,能大大提高生產(chǎn)效率。安裝時,首先將兩非帶軸承工藝軸箱安裝在輪對上,齒輪箱側(cè)鎖緊左右絲母后用螺栓將軸箱止擋連接到車軸上即可。安裝好平鍵后再將螺栓鎖緊,主要依靠平鍵傳遞扭矩,這樣大大增強了對軸端的保護,安裝起吊螺栓86后用勾頭扳手將左右絲母擰緊即可進行吊裝作業(yè)。
如圖17和18所示,所述工藝軸箱固定裝置12用于工藝軸箱6的固定和液壓加載裝置13的支撐,主要包括軸箱底座88、軸箱固定板89、滑塊90和滑軌91。所述軸箱底座88,整體呈凹型,采用鑄鐵制成,具有減震和吸震的功能,其上開有定位槽和安裝孔,通過平鍵和螺栓將驅(qū)動輪對支撐裝置安裝到平臺組成上;所述軸箱底座88中部設(shè)有工藝沉孔,用于液壓加載裝置13的油缸固定;所述軸箱底座88凹型內(nèi)兩側(cè)面安裝滑軌91和滑塊90,所述滑塊90共2組,上面一組與軸箱固定板89連接,下面一組與液壓加載裝置13外套筒94連接,并對液壓加載裝置13加載時導向;所述軸箱固定板89上設(shè)有導向面,可實現(xiàn)工藝軸箱的快速定位,其底面加工螺紋孔,與液壓加載裝置13通過螺栓連接。
如圖19和20所示,所述液壓加載裝置13主要對輪對軸箱進行加載,主要包括內(nèi)套筒92、彈簧壓板93、外套筒94、壓簧95、壓簧固定板96、壓力傳感器97和液壓缸98。所述液壓缸98與工藝軸箱固定裝置12軸箱底座88的工藝沉孔連接;所述外套筒94與工藝軸箱固定裝置12下面一組滑塊90固定,內(nèi)套筒92頂部與軸箱固定板89連接,兩側(cè)開設(shè)工藝槽,彈簧壓板93穿過工藝槽與外套筒94固定;所述外套筒94底部設(shè)有工藝孔,與液壓缸98的活塞桿連接;所述壓力傳感器97與內(nèi)套筒92底部工藝孔固定。所述液壓缸98加載時,活塞桿向下移動,帶動外套筒94沿線性滑軌直線往下運動,彈簧壓板93壓緊壓簧95,壓簧固定板96隨之向下運動,壓力傳感器隨之檢測到壓力。此加載方式壓力可在0~80KN之間任意調(diào)整,且可顯示即時加載壓力。
輪對與工藝軸箱6預(yù)組后,整體吊入,利用其導向面與齒輪箱升降固定裝置9快速定位鎖緊,其后通過齒輪箱角度測量裝置7反饋信號驅(qū)動齒輪箱升降固定裝置9渦輪蝸桿升降機上下調(diào)整,待齒輪箱大小齒輪中心線與輪對軸線重合后,將齒輪箱固定座推進到位與齒輪箱C形支架48固定,同時將齒輪箱半聯(lián)軸節(jié)與聯(lián)軸節(jié)調(diào)整裝置8通過螺栓固定。啟動驅(qū)動裝置2和液壓加載裝置13,設(shè)定壓力后,驅(qū)動輪驅(qū)動輪對進行跑和。
驅(qū)動輪對3右端設(shè)有光電傳感器法蘭盤,工藝軸箱固定裝置12上設(shè)有光電開關(guān),可自動檢測輪對轉(zhuǎn)速;齒輪箱大小齒輪軸承左右兩側(cè)設(shè)有溫度傳感器和齒輪箱且設(shè)有油溫傳感器,上述所測數(shù)據(jù)通過工控機控制系統(tǒng)可采集輸出打印,且均可設(shè)定報警溫度和溫度升值報警,報警后,可使跑合試驗設(shè)備自動停止運轉(zhuǎn)。