Устройство для напрессовки колец подшипников на шейку оси колёсной пары

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРЕССОВКИ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ НА ШЕЙКУ ОСИ КОЛСНОЙ ПАРЫ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Чернин Игорь Леонидович Пигунов Анатолий Владимирович Акулов Николай Владимирович Чернин Ростислав Игоревич Сенько Надежда Григорьевна Шаповаленко Владимир Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) 1. Устройство для напрессовки колец подшипников на шейку оси колесной пары, содержащее силовой гидроцилиндр, включающий в себя корпус со средствами подвода рабочей среды, поршень-шток с узлом крепления к шейке оси на одном своем торце и радиальными, а также параллельными продольной оси каналами для подвода рабочей среды и дополнительный поршень с кольцевыми уплотнениями, установленный на штоке 97032013.12.30 внутри корпуса соосно ему между открытым торцом последнего и поршень-штоком с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия своим одним открытым торцом с торцом второго по ходу напрессовки на шейку оси кольца подшипника, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде толстостенной гильзы, снабженной соосно установленной с ней резьбовой крепительной втулкой на одном открытом своем торце, обращенном к сопрягаемой шейке оси, и оснащенной радиально расположенными зажимными болтами с закладными элементами для закрепления первого по ходу напрессовки на шейку оси кольца подшипника относительно упомянутой гильзы, а также для закрепления уплотнительной конусной втулки, устанавливаемой концентрично на наружной поверхности указанного кольца подшипника для герметизации образующейся внутренней кольцевой полости размещения двух смежных напрессовываемых колец подшипников. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень-шток выполнен ступенчатым и снабжен кольцевым уплотнением по внутренней поверхности корпуса силового гидроцилиндра, а также параллельными его продольной оси сквозными внутренними отверстиями для размещения удлиненных болтов соосного скрепления этого поршень-штока с сопрягаемой шейкой оси колесной пары.(56) 1. А.с. СССР 59244 1, МПК 2319/02, 1990. 2. А.с. СССР 1706833, 1, МПК 2319/02, 1992. 3. А.с. СССР 63295, МПК 2319/02, 1990 (прототип). Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается механосборочного производства и предназначена для осуществления напрессовки внутренних колец буксовых роликовых подшипников на шейки осей колесных пар вагонов. Известны устройства для гидропрессовой сборки соединений с натягом при подаче масла высокого давления в зону контакта сопряженных деталей, в которых реализуется расклиниваюший эффект в деформированном кольцевом зазоре от сжимаемой масляной прослойки. Это исключает непосредственный металлический контакт соединяемых деталей и позволяет предохранить сопрягаемые поверхности от повреждений при их относительном сдвиге в процессе сборки. Известны устройства для сборки, обеспечивающие гидронапрессовку колец подшипников на шейки осей колесных пар вагонов с одной установки технологической оснастки 1, 2. Наиболее близким по технической сущности является устройство для сборки с натягом деталей типа вал-втулка 3, содержащее силовой гидроцилиндр, который включает в себя корпус, шток для установки напрессовываемых на вал (ось) втулок (колец подшипников), основной и дополнительный поршни, при этом шток выполнен с узлом крепления к сопрягаемому валу и радиальным, а также параллельными продольной оси каналами для подвода рабочей среды. Основной поршень выполнен с кольцевым уплотнением по корпусу гидроцилиндра, а корпус имеет средства подвода рабочей среды во внутреннюю рабочую полость гидроцилиндра. Дополнительный поршень выполнен полым с кольцевыми уплотнениями по своим внутренней и наружной поверхностям и установлен на штоке внутри цилиндрического корпуса соосно ему между открытым торцом последнего и основным поршнем с возможностью возвратно поступательного перемещения. Дополнительный поршень взаимодействует своим свободным открытым торцом с торцом второго по ходу напрессовки на вал (шейку оси колесной пары) кольца буксового подшипника. Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является улучшение сборки, обеспечение возможности напрессовки колец различной их длины и при изменении их диаметров. Технический результат достигается при помощи того, что в устройстве для напрессовки колец подшипников на шейку оси колесной пары содержится силовой гидроцилиндр,2 97032013.12.30 включающий в себя корпус со средствами подвода рабочей среды, шток с узлом соосного крепления к шейке оси и радиальными, а также параллельными продольной оси каналами для подвода рабочей среды и дополнительный поршень с кольцевыми уплотнениями, установленный на штоке внутри корпуса соосно ему между открытым торцом последнего и основным поршень-штоком с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с торцом второго по ходу напрессовки на шейку оси кольца подшипника. При этом корпус выполнен в виде толстостенной гильзы, снабженной соосно установленной с ней резьбовой крепительной втулкой, оснащенной радиально расположенными зажимными болтами с закладными элементами для закрепления первого по ходу напрессовки кольца подшипника относительно упомянутой гильзы, а также для закрепления уплотнительной конусной втулки, устанавливаемой концентрично на наружной поверхности указанного кольца подшипника для герметизации образующейся внутренней кольцевой полости размещения двух смежных напрессовываемых колец подшипников. Основной поршень-шток силового гидроцилиндра выполнен ступенчатым и снабжен кольцевым уплотнением по внутренней поверхности корпуса этого гидроцилиндра, а также параллельными его продольной оси сквозными внутренними отверстиями для размещения удлиненных болтов соосного скрепления этого поршень-штока с сопрягаемой шейкой оси колесной пары. На фигуре представлено заявляемое устройство (продольный разрез). Устройство содержит корпус силового гидроцилиндра 1 с крепительной резьбовой втулкой 2, штуцерами 3, 4 для подвода рабочей среды, редукционным 5 и сливным 6 клапанами. Поршеньшток 7 силового гидроцилиндра, снабжен уплотнением 8, а дополнительный поршень 9 имеет кольцевые уплотнения 10, 11. Втулка 12 предназначена для герметизации полости А размещения напрессовываемых колец подшипников, а штуцер 13 для подвода рабочей жидкости в полость Б относительного сдвига. Зажимные болты 14 с закладными элементами 15 используются для неподвижного закрепления первого по ходу запрессовки кольца подшипника относительно корпуса гидроцилиндра, а фланец 16 для защиты его внутренней поверхности от повреждений и попадания внутрь гидроцилиндра посторонних предметов при напрессовке колец 17, 18 на шейку 19 оси колесной пары. Болты 20 предназначены для соосного неподвижного закрепления поршень-штока 7 на торце шейки оси. Устройство работает следующим образом. Кольцо 17 переднего буксового подшипника свободно устанавливается на поршень-шток 7 до упора в торец дополнительного полого поршня 9. Кольцо 18 заднего буксового подшипника с уплотнительной втулкой 12 закрепляется внутри резьбовой втулки 2 при помощи элементов 14, 15, а затем последняя скрепляется на резьбе с корпусом 1 гидроцилиндра. Устройство подводят к торцу шейки оси и закрепляют болтами 20 его поршень-шток на торце шейки 19. Зажимают уплотнительную втулку 12 и подают масло через штуцер 13, выполняя незначительную механическую запрессовку кольца 18 на шейку оси 19 при перемещении поршня 9 вместе с корпусом гидроцилиндра для герметизации внутренней полости последнего. Подают масло высокого давления через штуцер 3 с торца кольца 18, осуществляя гидрораспор этого кольца давлением сжимаемой масляной пленки в зоне сопряжения. При этом создается аксиальная сдвигающая сила по кольцевой поверхности площадью 0,785(2-2), где- внутренний диаметр корпуса гидроцилиндра,- диаметр поршень-штока 7, который меньше диаметра шейки оси на величину монтажного зазора между внутренними поверхностями колец 11, 18 и поршень-штока 7. При этом поршень 9 с кольцом 17 прижимаются к торцу большей ступени поршень-штока, а корпус гидроцилиндра вместе с кольцом 18 надвигаются на шейку оси 19. После напрессовки кольца 18 до упора в торец лабиринтного уплотнения корпуса буксы открывают сливной клапан 6. При подаче масла через штуцер 13 перемещают кольцо 17 до упора в торец шейки оси и выполняют частичную механическую запрессовку этого кольца на шейку оси. Нагнетают масло высокого давления через штуцер 4 и, продолжая подачу масла через штуцер 13, выполняют гидронапрессовку кольца 17 по масляной пленке в сопряжении до упора в торец напрессованного на шейку оси кольца 18. 3 97032013.12.30 Прекращают подачу масла, закрывают клапан 6 и, нагнетая масло через штуцер 3, возвращают полый поршень 9 в исходное положение, а затем сливают масло из гидроцилиндра через клапан 6. Освобождают кольцо 18 от радиального крепления, ослабив затяжку уплотнительной втулки 12, сдвигают корпус гидроцилиндра и освобождают из-под него напрессованные на шейку оси кольца 17, 18. Отворачивают болты 20 поршень-штока 3 и отсоединяют устройство от шейки оси 19 колесной пары. При необходимости можно использовать синхронную подачу масла (рабочей среды) через штуцер 4 с давлением большим, чем давление нагнетания масла через штуцер 3 для относительного сдвига кольца 18 при напрессовке. В данном случае возможно поддерживать постоянным заданное расчетное давление рабочей жидкости (РЖ) во внутренней полости гидроцилиндра и регулировать величину сдвигающей силы при повышении давления над поршнем 9. Для снижения степени деформирования исходного микропрофиля деталей при сборке возможно использовать двухсторонний подвод рабочей среды в зону сопряжения через штуцеры 3 и 4. Окончательное прижатие кольца 17 к торцу кольца 18 производят при подаче рабочей среды только через штуцер 13 при открытом сливном клапане 6. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4