Устройство для разборки соединения с натягом кольца подшипника с шейкой оси колесной пары

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБОРКИ СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ КОЛЬЦА ПОДШИПНИКА 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 кольца подшипника с шейкой оси колесной пары, содержащее гидравлическую часть для подачи рабочей жидкости в сопряжение со стороны торца демонтируемого кольца подшипника, имеющую корпус рабочего гидроцилиндра в виде стакана с центральным отверстием в днище, снабженного торцевым уплотнением на открытом торце и кольцевым уплотнением по отверстию днища, в котором размещен соосно скрепляемый с шейкой оси поршень-шток, и механическую часть для закрепления корпуса рабочего гидроцилиндра на демонтируемом кольце подшипника, отличающееся тем, что гидравлическая часть содержит жестко скрепленную соосно с корпусом рабочего гидроцилиндра фрикционную гильзу, между внутренней поверхностью которой и наружной поверхностью поршень-штока размещены фрикционные клинья с нажимным конусом тормозящей части, закрепленным на резьбе поршеньштока, а механическая часть выполнена в виде крепежных втулок с кронштейнами и угловыми рычагами, а также зажимными болтами для закрепления корпуса рабочего гидроцилиндра на демонтируемом кольце подшипника. 14335 1 2011.04.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень-шток выполнен составным,включает в себя ступенчатую цилиндрическую резьбовую соединительную часть и гладкий полый шток с внутренней резьбой на своем конце, обращенном к шейке оси, для скрепления его с указанной ступенчатой соединительной частью и с наружной резьбой на оппозитном конце для закрепления фрикционных клиньев и нажимного конуса. Устройство относится к области машиностроения и к железнодорожному транспорту,а именно к вагоноремонтному производству, и предназначено для демонтажа соединений с гарантированным натягом гидропрессовым способом с использованием подачи под торец напрессованного на шейку оси рабочей жидкости (РЖ) высокого давления (например,минерального масла). Известны гидропрессовые соединения, сборку и демонтаж которых выполняют при помощи различных устройств 1, 2 с торцовой подачей РЖ в зону охватываемой и охватывающей детали под высоким давлением и аксиального сдвига охватываемой и охватывающей детали сопряжения. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство 3 для разборки соединений буксовых роликовых подшипников с шейками осей колесных пар вагонов. Известное устройство состоит из гидравлической и механической частей. Гидравлическая часть предназначена для подачи РЖ под торец 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 выпрессовываемой оси поршень-шток. Открытый торец упомянутого корпуса гидроцилиндра оснащен торцовым уплотнением в зоне контакта с торцом демонтируемого кольца подшипника. Механическая часть включает в себя два концентрично установленных относительно поршень-штока цилиндрических стакана с оппозитно расположенными днищами, при этом наружный из них снабжен средством скрепления с корпусом рабочего гидроцилиндра, а последний снабжен средством закрепления на наружной поверхности демонтируемого кольца подшипника. Внутренний стакан соединен через наружный стакан с корпусом рабочего гидроцилиндра и выполнен с центральным отверстием в днище с резьбой под силовой винт с антифрикционной опорой,который используют для осуществления аксиального сдвига демонтируемого кольца подшипника относительной шейки оси (на величину, обеспечивающую монтажный зазор со снятым с шейки оси кольцом подшипника). Основными недостатками этого устройства являются необходимость использования силового винта с антифрикционной опорой с целью осуществления относительного аксиального сдвига корпуса рабочего гидроцилиндра для разъединения сопряженных с гарантированным натягом деталей демонтируемых соединений недостаточный уровень надежности защиты внутренней полости рабочего гидроцилиндра устройства (зоны торцового нагнетания РЖ высокого давления в зону сопряжения) от возможных утечек подводимой гидросреды. Задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности процесса маслосъема колец подшипников и надежности работы устройства, обеспечение рационального режима демонтажа без повреждений поверхностей контактирующих деталей соединений. Поставленная задача решается при помощи устройства для разборки соединения с натягом кольца подшипника с шейкой оси колесной пары, содержащего 1 - гидравлическую часть для подачи рабочей жидкости с торца сопряжения демонтируемого кольца подшипника, выполняемую в виде стаканообразного корпуса рабочего гидроцилиндра с 2 14335 1 2011.04.30 центральным отверстием в своем днище, снабженного торцовым уплотнением на открытом торце и кольцевым уплотнением по отверстию днища стакана, в котором размещен соосно скрепляемый с шейкой оси поршень-шток 2 - механическую часть для закрепления корпуса рабочего гидроцилиндра на демонтируемом кольце подшипника. Основные отличительные признаки предлагаемого устройства гидравлическая часть содержит жестко скрепляемую соосно с корпусом рабочего гидроцилиндра фрикционную гильзу, между внутренней поверхностью которой и наружной поверхностью поршень-штока размещены фрикционные клинья с нажимным конусом тормозящей части, закрепленным на резьбе поршень-штока поршень-шток выполнен составным, включающим в себя ступенчатую цилиндрическую резьбовую соединительную часть и гладкий полый шток с внутренней резьбой на своем конце, обращенном к шейке оси, для скрепления его с упомянутой ступенчатой соединительной частью, а также и с наружной резьбой на оппозитном конце для закрепления фрикционных клиньев и нажимного конуса механическая часть выполнена в виде крепежных втулок с кронштейнами, угловыми рычагами и зажимными болтами для закрепления корпуса рабочего гидроцилиндра на демонтируемом с шейкой оси кольце подшипника. На чертеже приведено устройство для разборки соединения с натягом кольца подшипника с шейкой оси колесной пары (фиг. 1 и фиг. 2 - продольные разрезы устройства в двух положениях при распрессовке кольца переднего подшипника и при распрессовке кольца заднего подшипника буксового узла колесной пары). Устройство содержит стаканообразный корпус рабочего гидроцилиндра 1 поршеньшток, состоящий из ступенчатой цилиндрической резьбовой соединительной части 2 и гладкого полого штока 3 внешнюю 4 и внутреннюю 5 конусные уплотнительные втулки нажимную гайку 6 фрикционные клинья 7, нажимной корпус 8 и фрикционную гильзу 9 тормозящей части, препятствующей аксиальному перемещению корпуса 1 крепежные втулки 10 с кронштейнами для кольца наружного подшипника и 11 - для внутреннего подшипника с угловыми рычагами 12 и 13 соответственно и зажимными болтами 14 канал 15 подвода и канал 16 слива рабочей жидкости, а также торцовое уплотнение 17 внутренней полости рабочего гидроцилиндра. Устройство работает следующим образом. На кольцо наружного подшипника отдельно устанавливают крепежную втулку 10 и закрепляют угловыми рычагами 12 с болтами 14. Из корпуса 1 выдвигают поршень-шток наружу с открытого торца и жестко скрепляют резьбовую соединительную его часть 2 с шейкой оси колесной пары. Сдвигают корпус 1 до упора его в торец кольца наружного подшипника, соединяют его болтами с крепежной втулкой 10 и зажимают торцовое уплотнение 17 для герметизации внутренней полости рабочего гидроцилиндра. Регулируют величину сопротивления относительному аксиальному перемещению корпуса 1 вместе с крепежной втулкой 10 и демонтируемым кольцом наружного подшипника на поршень-шток по масляной прослойке в зоне сопряжения этого кольца с шейкой оси при помощи фрикционных клиньев 7 и нажимного корпуса 8,прижимая последние к внутренней поверхности фрикционной гильзы 9. Нагнетают РЖ через канал 15 внутрь корпуса рабочего гидроцилиндра 1 и поднимают давление гидросреды в замкнутом объеме до расчетной величины с целью образования клиновой масляной прослойки по длине сопряжения поверхностей контакта демонтируемого кольца подшипника с шейкой оси. Когда величина аксиального усилия относительного сдвига,создаваемого давлением РЖ на днище стаканообразного корпуса 1 гидроцилиндра, превысит сопротивление посадки с гарантированным натягом и сопротивление трения подвижных частей устройства, то произойдет частичное перемещение демонтируемого кольца подшипника с шейки оси в сторону поршень-штока. При дальнейшем нагнетании РЖ через канал 15 процесс повторяется до полного маслосъема колец подшипника по масляной прослойке, что исключает возможность механических повреждений поверхно 3 14335 1 2011.04.30 стей сопряжения деталей в виде рисок, задиров металла и пр. Возможна и вторая схема осуществления демонтажа кольца, напрессованного на шейку оси подшипника. Выдвигают резьбовую часть 2 поршень-штока из корпуса 1, заранее соединенного с крепежной втулкой 10, и скрепляют с шейкой оси, надвигают втулку 10 на кольцо наружного подшипника, прижимают к торцу последнего на уплотнении 17 корпус 1 и закрепляют его угловыми рычагами 12 на конусной части демонтируемого кольца подшипника неподвижно, герметизируя внутреннюю полость рабочего гидроцилиндра устройства от внешней среды, а затем нагнетают в него РЖ для осуществления распрессовки с торцовым нагнетанием гидросреды в зону сопряжения соединенных с гарантированным натягом деталей. После маслосъема кольца наружного подшипника снижают давление РЖ в гидроцилиндре и сливают ее по каналу 16, отсоединяют крепежную втулку 10 от демонтированного кольца наружного подшипника и от корпуса 1, отворачивают резьбовую соединительную часть 2 поршень-штока от шейки оси и удаляют снятое кольцо наружного подшипника. Затем аналогично выполняют демонтаж кольца внутреннего подшипника,но с использованием крепежной втулки 11 с угловыми рычагами 13. Эффективность устройства заключается в упрощении демонтажа, повышении качества распрессовки соединений с гарантированным натягом в буксовых узлах колесных пар вагонов и надежности работы этого устройства. Источники информации 1. Сборка и демонтаж изделий машиностроения Справочник. - М. Машиностроение,1983. - 592 с. 2. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. - М. Машиностроение, 1980. - 592 с. 3. Патент 7609 С 1. Устройство для разборки соединений колец буксовых роликовых подшипников с шейками осей колесных пар вагонов / И.Л. Чернин, Н.Г. Сенько,Р.И. Чернин. - 30.12.2005 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4