Устройство для разборки соединения с натягом двух колец подшипников с шейкой оси колесной пары

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБОРКИ СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ ДВУХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ С ШЕЙКОЙ ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Чернин Игорь Леонидович Сенько Вениамин Иванович Чернин Ростислав Игоревич Гориченко Сергей Федорович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) 1. Устройство для разборки соединения с натягом двух колец подшипников с шейкой оси колесной пары, содержащее гидравлическую часть для подачи рабочей жидкости в сопряжение со стороны торца кольца переднего подшипника, выполненную в виде основного цилиндрического корпуса рабочего гидроцилиндра, примыкающего своим открытым торцом к торцу кольца переднего подшипника и снабженного оппозитно расположенными торцовым и кольцевым уплотнениями, в котором размещен поршень-шток, соосно скрепляемый с шейкой оси, и механическую часть для закрепления основного цилиндрического корпуса рабочего гидроцилиндра на наружной поверхности кольца переднего подшипника, отличающееся тем, что гидравлическая часть снабжена вспомогательным корпусом гидроцилиндра, выполненным в виде охватывающего демонтируемые кольца переднего и заднего подшипников толстостенного кольца с внутренней двухсторонней конусностью и с резьбой на наружной поверхности и установленным отдельно от основного цилиндрического корпуса рабочего гидроцилиндра, концентрично относительно двух смежно расположенных на шейке оси колец переднего и заднего подшипников, и образующим в зоне их 14334 1 2011.04.30 стыковки замкнутую и изолированную от внешней среды кольцевую полость высокого давления рабочей жидкости при помощи двух конусных втулок с противоположно направленными друг к другу вершинами конусов, которые закреплены во вспомогательном корпусе гидроцилиндра с открытых его торцов при помощи торцовых резьбовых крышек с центральными отверстиями, диаметр каждой из которых превышает величину наружного диаметра каждого демонтируемого кольца подшипника, при этом крайняя торцовая резьбовая крышка выполнена с возможностью закрепления за бурт кольца заднего подшипника при помощи угловых зажимов, равномерно размещаемых по наружной поверхности бурта кольца заднего подшипника и шарнирно закрепляемых в кронштейнах крайней торцовой резьбовой крышки, а механическая часть выполнена в виде двух или более равномерно расположенных по наружной окружности основного цилиндрического корпуса рабочего гидроцилиндра кронштейнов, снабженных элементами продольного скрепления его с кронштейнами вспомогательного корпуса гидроцилиндра, закрепленными жестко на его крайней торцовой резьбовой крышке. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень-шток состоит из составных частей, одна из которых изготовлена в виде резьбовой головки с кольцевым уплотнением по внутренней поверхности основного цилиндрического корпуса рабочего гидроцилиндра, а вторая выполнена в виде соединительного стакана с двухсторонней внутренней резьбой, наружная поверхность которого снабжена лабиринтным уплотнением в зоне контакта с основным цилиндрическим корпусом рабочего гидроцилиндра. Устройство относится к области машиностроения и к железнодорожному транспорту,а именно к вагоноремонтному производству, и предназначено для разборки соединений с гарантированным натягом с использованием торцовой подачи рабочей жидкости (РЖ) в зону сопряжения напрессованных колец на шейки осей колесных пар. Известны прессовые соединения, сборку и демонтаж которых выполняют с помощью различных устройств для осуществления торцового нагнетания масла или другой рабочей жидкости (РЖ) в зону сопряжения деталей под высоким давлением и аксиального сдвига охватывающей детали сопряжения 1, 2. Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является устройство для разборки соединений колец буксовых роликовых подшипников с шейками осей колесных пар вагонов 3, состоящее из гидравлической и механической частей. Гидравлическая часть предназначена для подачи РЖ со стороны торца кольца подшипника и содержит корпус гидроцилиндра высокого давления РЖ в виде стакана с центральным отверстием в днище, снабженного кольцевым уплотнением, через которое проходит соединенный с шейкой оси поршень-шток. Открытый торец упомянутого стаканообразного корпуса снабжен уплотнением по торцу демонтируемого кольца подшипника. Механическая часть включает в себя два концентрично установленных цилиндрических стакана с оппозитно расположенными днищами, при этом один из них (наружный) имеет средство скрепления с корпусом рабочего гидроцилиндра, а последний снабжен средством закрепления на наружной поверхности демонтируемого кольца подшипника. Второй стакан(внутренний), соединенный через первый стакан с корпусом рабочего гидроцилиндра, выполнен с центральным отверстием в днище с резьбой под силовой винт аксиального сдвига демонтируемого кольца подшипника по шейке оси. Поршень-шток имеет средство скрепления с шейкой оси колесной пары, при этом его наружный диаметр меньше диаметра шейки оси на величину, обеспечивающую монтажный зазор со снятым с шейки оси кольцом подшипника. Недостатками устройства-прототипа являются раздельный маслосъем внутренних колец переднего и заднего подшипников необходимость разборки устройства после демонтажа кольца переднего и повторной сборки устройства для снятия кольца заднего подшипников 2 14334 1 2011.04.30 недостаточная надежность защиты внутренней полости рабочего гидроцилиндра от возможных утечек РЖ. Задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности процесса маслосъема колец подшипников, повышение надежности работы устройства. Поставленная задача решается при помощи устройства для разборки соединения с натягом двух колец подшипников с шейкой оси колесной пары, содержащего 1 - гидравлическую часть для торцовой подачи РЖ в сопряжение, изготовленную в виде цилиндрического (основного) корпуса рабочего гидроцилиндра, снабженного оппозитно расположенными торцовыми и кольцевыми уплотнениями, который примыкает своим открытым торцом к торцу кольца переднего подшипника, при этом внутри этого корпуса размещается соосно скрепляемый с шейкой оси поршень-шток 2 - механическую часть для прикрепления основного корпуса рабочего гидроцилиндра к торцовой поверхности кольца переднего подшипника. Основные отличия предложенного устройства гидравлическая часть снабжена вспомогательным корпусом гидроцилиндра в виде толстостенного кольца с внутренней двухсторонней конусностью и с резьбовой частью на наружной поверхности вспомогательный корпус устанавливается отдельно от основного корпуса рабочего гидроцилиндра (концентрично относительно двух смежно расположенных на шейке оси колец подшипников) и образует в зоне их стыковки изолированную от внешней среды кольцевую полость высокого давления РЖ при помощи двух конусных втулок с противоположно направленными вершинами конусов, которые закреплены во вспомогательном корпусе с открытых его торцов резьбовыми крышками с центральными отверстиями диаметр каждого из указанных отверстий превышает величину наружного диаметра колец подшипников, при этом крайняя торцовая резьбовая крышка выполнена с возможностью закрепления за бурт кольца заднего подшипника угловыми зажимами, равномерно размещаемыми по наружной поверхности бурта кольца заднего подшипника и шарнирно закрепляемыми в кронштейнах крайней торцовой резьбовой крышки механическая часть выполнена в виде нескольких равномерно расположенных по наружной поверхности основного корпуса рабочего гидроцилиндра кронштейнов, снабженных элементами продольного скрепления его с кронштейнами вспомогательного корпуса гидроцилиндра, закрепляемыми жестко на его крайней торцовой резьбовой крышке составной поршень-шток, скрепляемый с шейкой оси, снабжен резьбовой головкой с кольцевым уплотнением по внутренней поверхности основного цилиндрического корпуса рабочего гидроцилиндра, а вторая часть поршень-штока выполнена в виде соединительного стакана с двухсторонней внутренней резьбой, наружная поверхность которого снабжена лабиринтным уплотнением в зоне контакта с основным цилиндрическим корпусом рабочего гидроцилиндра. На чертеже приведено устройство для разборки соединения с натягом двух колец подшипников с шейкой оси колесной пары, продольный разрез. Устройство содержит основной корпус рабочего гидроцилиндра 1 с уплотнениями 2 и 3,полый составной поршень-шток 4, закрепляемый на шейке оси 5, вспомогательный корпус рабочего гидроцилиндра 6 с радиальным каналом 7 подачи РЖ в зону сопряжения, с внутренней двухсторонней конусностью и угловыми зажимами 8, уплотнительную конусную втулку 9, закрепляемую торцовой резьбовой крышкой 10 (с внутренней резьбовой частью) для герметизации зоны сопряжения колец подшипников 11 и 12 (соответственно заднего и переднего), свободно устанавливаемую конусную втулку 13, которая закрепляется внутри вспомогательного корпуса рабочего гидроцилиндра 6 при помощи торцовой резьбовой крышки 14. В состав устройства входят также кронштейны 15 угловых зажимов 8 с крепежными болтами 16, кронштейны 17 основного корпуса гидроцилиндра, а также элементы продольного скрепления 18 для неподвижного соединения между собой гидрав 3 14334 1 2011.04.30 лической и механической частей устройства. Канал 19 служит для подачи РЖ в зону сопряжения со стороны наружного торца кольца переднего подшипника 12, через канал 20 подают масло в сдвигающую полость основного корпуса 1 гидроцилиндра устройства. Устройство работает следующим образом. На кольцо 11 заднего подшипника устанавливают торцовую резьбовую крышку 10 с угловыми зажимами 8, кронштейнами 15 и уплотнительную конусную втулку 9, а затем надвигают по кольцу 12 переднего подшипника вспомогательный корпус рабочего гидроцилиндра 6 с конусной втулкой 13 и закрепляют торцовую резьбовую крышку 14. Затягивают угловые зажимы 8 при помощи крепежных болтов 16 на кольце 11 заднего подшипника и закрепляют уплотнительную конусную втулку 9, заворачивая вспомогательный корпус 6 в неподвижно закрепленную торцовую резьбовую крышку 10, а затем зажимают конусную втулку 13 торцовой резьбовой крышкой 14. Собранный таким образом вспомогательный корпус рабочего гидроцилиндра 6 устройства при помощи кронштейнов 17 и элементов продольного скрепления 18 соединяют с основным корпусом рабочего гидроцилиндра 1 и кронштейнов 17. Устройство подготовлено к выполнению маслосъема одновременно двух колец подшипников с шейки оси. Демонтаж выполняют при подаче РЖ через радиальный канал 7 во внутреннюю изолированную полость А. После создания расклинивающей масляной прослойки в зоне контакта колец 11 и 12 с шейкой оси 5 при подаче масла через канал 20 осуществляют аксиальное перемещение демонтируемых двух подшипников с шейки оси на поршень-шток 4, снижают давления РЖ, разбирают устройство и удаляют демонтированные кольца 11 и 12 заднего и переднего подшипников. Эффективность устройства заключается в повышении производительности труда при демонтаже буксовых подшипников колесных пар вагонов и повышении надежности работы технологической оснастки. Источники информации 1. Сборка и демонтаж изделий машиностроения Справочник. - М. Машиностроение,1983. Т. 1. - 480 с. 2. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. - М. Машиностроение, 1980. - 592 с. 3. Патент 7609 1, 2005 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4