Устройство для распределения сдвигающего аксиального усилия на ось колесной пары при механической распрессовке

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГАЮЩЕГО АКСИАЛЬНОГО УСИЛИЯ НА ОСЬ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ РАСПРЕССОВКЕ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) 1. Устройство для распределения сдвигающего аксиального усилия на ось колесной пары при механической распрессовке, содержащее гидроцилиндр высокого давления двустороннего действия, расположенный между торцами плунжера пресса для разборки соединений с гарантированным натягом и выпрессовываемой из ступицы колеса оси соосно последним, отличающееся тем, что содержит цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками в виде стаканов с центральными отверстиями и кольцевыми уплотнениями высокого давления, два 761 концентрично размещенных внутри силовых элемента, а также соосно и оппозитно расположенный по отношению к последним пуансон, воспринимающий аксиальное сдвигающее усилие от плунжера пресса, обусловливающее величину давления жидкого минерального масла или консистентной смазки внутри рабочей камеры. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовые элементы установлены с возможностью передачи аксиального сдвигающего усилия при распрессовке на торец выпрессовываемой оси и на кольцевую поверхность галтели шейки оси. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовые элементы выполнены в виде гладкой гильзы с размещенным внутри последней плавающим поршнем с кольцевым уплотнением высокого давления двух ступеней, при этом первая ступень представляет собой резиновое кольцо, которое с повышением давления поджимает вторую ступень, состоящую из пластмассового и латунного колец. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при неполном заполнении рабочей камеры маслом пуансон установлен с возможностью взаимодействия с упомянутой гильзой.(56) 1. Руководство мастеру колесного цеха. - М., 1957. - С. 48-51. Полезная модель относится к области машиностроения к механосборочному производству, точнее к устройствам для монтажа-демонтажа соединений с гарантированным натягом колесных пар рельсового транспорта на прессах. При механической распрессовке и формировании колесных пар вагонов существенное влияние на разборочно-сборочные процессы оказывают значительное удельное давление на торец шейки оси, создаваемое продольной сдвигающей силой от плунжера пресса, и приложение силы вне центра (несовпадение геометрических осей плунжера гидравлического пресса для формирования и распрессовки колесных пар вагонов и соединяемых элементов). Известно применение специальных цилиндрических втулок и аналогичных приспособлений, устанавливаемых концентрично на шейке осей колесных пар вагонов при прессовых работах, позволяющих уменьшить вероятность деформирования резьбы 110 на оси. Известно применение приспособлений, позволяющих уменьшить повреждения торцов осей, изгиба шеек и развальцовки цилиндрической части осей при запрессовке и распрессовке соединений с натягом колес и осей при ремонте со сменой элементов и новом формировании колесных пар вагонов 1. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение качества механической распрессовки колес и осей колесных пар вагонов. Поставленная задача решается тем, что устройство для распределения сдвигающего аксиального усилия на ось колесной пары при механической распрессовке содержит гидроцилиндр высокого давления двустороннего действия, который расположен соосно между торцами плунжера пресса для разборки соединений с гарантированным натягом и выпрессовываемой из ступицы колеса оси. Устройство содержит цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками в виде стаканов с центральными отверстиями и кольцевыми уплотнениями высокого давления. Имеет два концентрично размещенных внутри силовых элемента, а также соосно и оппозитно расположенный по отношению к последним пуансон, воспринимающий аксиальное сдвигающее усилие от плунжера пресса, обусловливающее величину давления жидкого минерального масла или консистентной смазки внутри рабочей камеры. Силовые элементы установлены с возможностью перераспределения аксиального сдвигающего усилия при распрессовке на торец выпрессовываемой оси и на кольцевую поверхность галтели шейки оси. Указанные элементы выполнены в виде гладкой гильзы, с размещенным внутри последней плавающим поршнем, с кольцевым уплотнением двух ступеней. При этом первая ступень представляет собой резиновое кольцо, которое с повышением давления поджимает вторую ступень, выполненную в виде пластмассового и латунного колец. При неполном заполнении рабочей камеры маслом давление передается только на поверхность галтели. Отличительными признаками заявляемого устройства являются наличие цилиндрической рабочей камеры с торцевыми крышками с центральными отверстиями, снабженными кольцевыми уплотнениями, в котором размещается два концентрично расположенных силовых элемента, а также соосно и оппозитно расположенный и по отношению к последним пуансон, воспринимающий усилие от плунжера пресса разделение сдвигающей аксиальной силы на две составляющих, воздействующих соответственно на торец оси и кольцевую поверхность галтели шейки оси колесной пары. Устройство содержит рабочую камеру 1, снабженную стаканообразными крышками 2 с центральными отверстиями в днищах для прохода пуансона 3 и гильзы 4, воспринимающих значительные продольные нагрузки. Цилиндрические части последних изготовлены по скользящей посадке и входят во внутреннюю по 2 761 лость рабочей камеры 1. Внутренние направляющие поверхности крышек 2 и рабочей камеры 1 снабжены лабиринтными уплотнениями. Кольцевые уплотнения высокого давления в двух крышках аналогичны по конструкции и обеспечивают герметизацию внутренней полости рабочей камеры 1. В каждой крышке 2 запрессовано бронзовое или стальное кольцо 5, внутренний диаметр которого тщательно подогнан к подвижной цилиндрической детали(3, 4). Одна сторона кольца 5 имеет наружную конусность, при этом меньший диаметр конуса располагается в сторону середины рабочей камеры 1. В крышку ввернута специальная гайка 6, прижимающая кольцо 5 к цилиндрической поверхности подвижной детали. Для закрытия разъема между крышкой и рабочей камерой вставлена кольцевая прокладка 7 из мягкой стали или сулемина. При включении пресса пуансон 3 сжимает жидкость в рабочей камере 1, в свою очередь жидкость прижимает тонкую часть колец 5 к пуансону 3 и гильзе 4. По мере повышения давления гидросреды увеличиваются сжимающие усилия, действующие на кольцо 5, при этом исключается вытекание жидкости из рабочей камеры. Описанный тип уплотнения хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации. Внутри гильзы 4 размещен поршень 8, снабженный уплотнением высокого давления, принцип работы которого основан на создании двух уплотнительных ступеней. Первая ступень представляет собой резиновое кольцо 9, которое с повышением давления гидросреды поджимает вторую ступень, состоящую из набора пластмассового 10 и бронзового 11 колец. Комплект упомянутых уплотнительных колец закрепляется на поршне фигурной гайкой 12. Для заполнения рабочей камеры маслом используется радиальное отверстие в корпусе камеры, закрытое резьбовой пробкой 13 на прокладке 14. Аксиальная сдвигающая нагрузка при распрессовке соединения передается от плунжера пресса 15 через промежуточное устройство на ось колесной пары, ступица 17 колеса которой опирается на неподвижную траверсу 18 пресса. Поршень 8 воздействует на торец оси, подлежащей выпрессовке, а гильза 4 через сменное упорное кольцо 19 - на кольцевую поверхность галтели шейки. Распрессовка колесной пары выполняется следующим образом. Колесная пара при помощи грузоподъемного механизма устанавливается на распрессовочный пресс традиционным образом. На шейку оси 16 помещают соответствующее размеру диаметра упорное кольцо 19, подобранное по скользящей посадке. Затем устанавливают концентрично на шейку оси гильзу 4 промежуточного передающего устройства, описанного выше, с упором пуансона 3 последнего в плунжер 15 пресса. При этом обеспечивается совмещение продольных осей всех элементов. После включения пресса давление гидросреды, создаваемое воздействием плунжера 15 на пунсон 3, передается на поршень 8 и кольцевую поверхность гильзы 4. При величине максимального усилия пресса 600 т (6000 кН) и соотношении площадей силовых элементов 1/3 и 2/3 на гильзу 4 передается 200 т (2000 кН) и на поршень 8 соответственно 400 т (4000 кН). Данное устройство обеспечивает заполнение рабочей камеры (внутренней полости между торцами пуансона и силовыми элементами) консистентной смазкой или жидким минеральным маслом разделение сдвигающей аксиальной силы Рсд, потребной для относительного смещения охватывающей и охватываемой деталей (ступица колеса - ось колесной пары) соединения, на две составляющие, воздействующие соответственно на торец оси и кольцевую поверхность галтели шейки оси колесной пары. Величина каждой составляющей потребной сдвигающей силы обуславливается конструктивным исполнением соответствующих силовых элементов устройства, а распределение сдвигающей силы по упомянутым выше участкам оси колесной пары определяется соотношением площадей поверхностей силовых элементов, воспринимающих давление гидросреды рабочей камеры. Передача сдвигающей нагрузки на кольцевую поверхность галтели шейки оси (без воздействия нагрузки на торец оси) обеспечивается при неполном заполнении рабочей камеры минеральным маслом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.