专利名称：转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装及更换方法
技术领域：
本发明实施例涉及铁路车辆制造技术，尤其涉及一种转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装及更换方法。
背景技术：
随着列车不断提速，大部分客车都在转向架和车体间加装抗侧滚扭杆装置，抗侧滚扭杆可有效减缓车辆运行时车体由于受到轨道不平顺和其它外界的激扰而产生的侧滚力。在抗侧滚扭杆末端的端轴上，固定套设筒状的衬套，以避免在列车运行一段时间过程中扭杆的端轴被磨损。 客车在经过120万公里的运行后，都要回制造厂进行三级修保养。在进行转向架三级修保养时发现抗侧滚扭杆的端轴上的衬套都有不同程度的磨损，必须更换新的衬套。而在现有技术中，是通过先将衬套加热膨胀后套到抗侧滚扭杆的端轴上、并利用热胀冷缩的特性，使衬套与端轴在冷却后通过过盈配合固定连接成一体的，由于过盈配合的配合面非常紧密，在更换衬套时，必须采用破坏性的措施才能拆除衬套。然而，衬套的厚度只有2mnT2. 5mm,采用破坏性的措施剥离衬套时经常会损伤到端轴。
发明内容
本发明提供一种转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装及更换方法，用于解决现有技术中，在将衬套由抗侧滚扭杆的端轴拆卸下来的过程中，易造成端轴受损的缺陷。本发明提供一种转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，包括一基体，在所述基体上、沿水平方向贯穿开设有一用于套设到抗侧滚扭杆的衬套上的安装孔；在所述基体的表面上开设有一长形通孔，所述长形通孔的长度方向与所述安装孔的中心轴平行，且所述长形通孔的底部与所述安装孔相连通；在所述长形通孔内固定设置有两个侧顶块，在所述长形通孔内、且在两个所述侧顶块之间设置有一主顶块；所述侧顶块末端形成用于抵顶到所述衬套上的沉槽、沿所述衬套轴向延伸的一槽壁上的第一抵顶部，所述主顶块末端形成有用于抵顶到所述沉槽、沿所述衬套轴向延伸的另一槽壁上的第二抵顶部；所述主顶块的侧面形成一支撑凸部，所述支撑凸部与所述长形通孔沿长度方向延伸的第一侧壁相接触，在所述基体上、且在所述主顶块背离所述支撑凸部的一侧还螺接有螺杆，所述螺杆的末端抵顶在所述主顶块上，通过所述螺杆驱动所述主顶块以所述支撑凸部为支点、相对所述第一侧壁转动使所述第二抵顶部远离所述第一抵顶部。本发明提供一种转向架抗侧滚扭杆衬套更换方法，包括在抗侧滚扭杆的衬套上加工出沿所述衬套轴向延伸的沉槽；将抗侧滚扭杆衬套更换用工装的基体套到待拆卸的抗侧滚扭杆的衬套上，并使主顶块的第二抵顶部和侧顶块的第一抵顶部分别抵顶到所述沉槽的沿所述衬套延伸的两个相对侧壁上；旋拧螺杆，通过螺杆推动所述主顶块以支撑凸点为支点转动，以使所述第二抵顶部向远离所述第一抵顶部的方向转动，直至所述衬套沿所述沉槽破裂后，取下所述衬套；在所述抗侧滚扭杆的端轴上重新安装新的衬套。本发明提供的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装及更换方法，可通过侧顶块的第一抵顶部和主顶块的第二抵顶部抵顶在衬套上的沉槽的两相对槽壁，并配合螺杆推动主顶块以支撑凸点为支点转动，以使第二抵顶部向远离第一抵顶部的方向转动，直至衬套沿沉槽破裂，达到了在更换转向架抗侧滚扭杆衬套过程中，方便、有效地拆下旧的衬套，不会损害到转向架抗侧滚扭杆端轴的表面，使转向架抗侧滚扭杆更换衬套后可以再次使用，降低了车辆检修的成本。
图I为本发明转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装实施例的结构示意图；图2为图I中A-A向剖面示意图；图3为本发明转向架抗侧滚扭杆衬套更换方法实施例的流程图；·图4为安装状态的转向架抗侧滚扭杆衬套的示意图；图5为图I中的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装的使用状态示意图；图6为限位板的结构示意图；图7为安装工装的结构示意图。附图标记说明10-基体；11_安装孔；12-长形通孔；13-侧顶块；14-主顶块；15-第一抵顶部；16-第二抵顶部； 17-支撑凸部；18-螺杆；20-衬套；21-沉槽；30-限位板。
具体实施例方式图I为本发明实施例一的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装的结构示意图；图2为图I中A-A向剖面示意图；图4为安装状态的转向架抗侧滚扭杆衬套的示意图；图5为图I中的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装的使用状态示意图；请参照图I、图2、图4和图5，转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装包括一基体10，在基体10上、沿水平方向贯穿开设有一用于套设到抗侧滚扭杆的衬套20上的安装孔11 ;在基体10的表面上开设有一长形通孔12，该长形通孔12的长度方向与安装孔11的中心轴平行，且该长形通孔12的底部与安装孔11相连通；在该长形通孔12内固定设置有两个侧顶块13，在该长形通孔内12、且在两个侧顶块13之间设置有一主顶块14 ;该侧顶块13末端形成用于抵顶到衬套上的沉槽21、沿衬套20轴向延伸的一槽壁上的第一抵顶部15，该主顶块14末端形成有用于抵顶到沉槽21、沿衬套20轴向延伸的另一槽壁上的第二抵顶部16 ;主顶块14的侧面形成一支撑凸部17，支撑凸部17与长形通孔12沿长度方向延伸的第一侧壁相接触，在基体10上、且在主顶块14背离该支撑凸部17的一侧还螺接有螺杆18，该螺杆18的末端抵顶在主顶块14上，通过螺杆18驱动该主顶块14以支撑凸部17为支点、相对第一侧壁转动使第二抵顶部16远离第一抵顶部15。具体地，基体10为一长方体型，也可为圆柱体型，具体形状不做限制。安装孔11贯穿该基体10的两相对的侧面，使转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装能够通过安装孔11套装在扭杆的端轴上。长形通孔12的长度方向与安装孔11的中心轴平行，长形通孔12的深度方向与安装孔11的中心轴垂直，或者可与安装孔11的中心轴成一夹角，但长形通孔12要与安装孔11相连通，以当基体10套设到衬套20上后，主顶块14的第二抵顶部和两个侧顶块13的第一抵顶部可经由该长形通孔12延伸至衬套20表面、并抵顶于开设在衬套20表面上的沉槽21中。侧顶块13与主顶块14的形状，可以是长方体，也可是圆柱体等其他形状，具体形状不做限制；侧顶块13与主顶块14的长度可以相同、也可以不同，但侧顶块13末端形成的第一抵顶部15和主顶块14末端形成的第二抵顶部16应能分别抵顶到衬套20上的沉槽21的两个相对的槽壁上；该主顶块14的侧面可直接形成一支撑凸部17，可以是半球形或其他形状，以与长形通孔12沿长度方向延伸的第一侧壁相接触，进一步地，在基体10上、且在主 顶块14背离该支撑凸部17的一侧还螺接有螺杆18，该螺杆18的末端抵顶在主顶块14上，能推动主顶块14以支撑凸部17为支点转动。当旋拧螺杆18，通过螺杆18推动主顶块14以支撑凸点17为支点转动，以使第二抵顶部16向远离第一抵顶部15的方向转动，且由于侧顶块13的第一抵顶部15和主顶块14的第二抵顶部16抵顶在衬套20上的沉槽21的两相对槽壁，便使得衬套20上的沉槽21的两相对侧壁受到方向相反的支撑力，最终在该力作用下，使衬套20沿沉槽21破裂。本实施例提供的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，，可通过侧顶块13的第一抵顶部15和主顶块14的第二抵顶部16抵顶在衬套20上的沉槽21的两相对槽壁，并配合螺杆18推动主顶块14以支撑凸点17为支点转动，以使第二抵顶部16向远离第一抵顶部15的方向转动，直至衬套20沿沉槽21破裂，达到了在更换转向架抗侧滚扭杆衬套过程中，方便、有效地拆下旧的衬套，不会损害到转向架抗侧滚扭杆端轴的表面，使转向架抗侧滚扭杆更换衬套后可以再次使用，降低了车辆检修的成本。进一步的，结合图I、图2所示，该基体10呈长方体状，安装孔11贯穿该基体10的两相对的侧面，使转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装能够通过安装孔11套装在扭杆的端轴上。在本实施例中，在该长形通孔12内固定设置有两个侧顶块13，该侧顶块13与两个贴在基体10表面的长方形的碳钢片通过焊接的方式连接，两个碳钢片用螺杆固定在基体上。该侧顶块13末端形成用于抵顶到衬套20上的沉槽21、沿衬套20轴向延伸的一槽壁上的第一抵顶部15。另外，上述侧顶块13与碳钢片也可为一一体成型件，本发明不以此为限。在本实施例中，在该长形通孔12内、且在两个侧顶块13之间设置有一主顶块14，长形通孔12开设在基体10的顶面上，主顶块14通过长形通孔12插入基体10。优选地，主顶块14可以为一由顶面、底面和四个侧面组成的六面体，且主顶块14的底面凸起形成第二抵顶部16，主顶块14朝向第一侧壁相的侧面为一自上向下倾斜的斜面，斜面的底端与该主顶块的底面相接形成的凸棱为支撑凸部17，该斜面与第一侧壁形成的夹角为大于0°、且小于或等于5°。通过侧顶块13的第一抵顶部15和主顶块14的第二抵顶部16抵顶在衬套20上的沉槽21的两相对槽壁，并配合螺杆18推动主顶块14以支撑凸点17为支点转动，以使第二抵顶部16向远离第一抵顶部15的方向转动，直至衬套20沿沉槽21破裂。在本发明中，该主顶块14的斜面可直接形成一支撑凸部17，或者该支撑凸部17凸出该斜面表面，具体形状不做限制。
另外，在本实施例中，主顶块14背离斜面的侧面上可开设有一定位凹槽，螺杆18的末端抵顶在定位凹槽中，该凹槽可以对螺杆18起到定位作用，进一步保证螺杆18可以可靠地抵顶在主顶块14上、并推动主顶块14以支撑凸部17为支点转动。当螺杆18推动主顶块14以支撑凸点17为支点转动时，使第二抵顶部16向远离第一抵顶部15的方向转动，直至衬套20沿沉槽21破裂，达到了在更换转向架抗侧滚扭杆衬套过程中，方便、有效次拆卸下原有的衬套、且不会损害到转向架抗侧滚扭杆端轴的表面，使转向架抗侧滚扭杆更换衬套后可以重新使用，降低了车辆检修的成本。图3为本发明转向架抗侧滚扭杆衬套更换方法实施例的的流程图。如图3所示，该更换方法包括如下过程。步骤301 :在抗侧滚扭杆的衬套上加工出沿所述衬套轴向延伸的沉槽。请参照图4，具体地，可使用Φ IOmm的铣刀，以转速500_600rpm，在抗侧滚扭杆的衬套20上加工沿衬套轴向延伸的沉槽21。由于衬套20的厚度只有2mm-2. 5mm，为了不损害扭杆的端轴，可在用铣刀加工之前，使用水平仪检测转向架扭杆是否处于水平状态，调整 扭杆位置、以保证扭杆两端高度差小于或等于O. Imm,再进行加工，且衬套朝内的一端的加工位置不能超过衬套边缘O. 5mm,以免对扭杆造成伤害。另外，为了不损害到转向架抗侧滚扭杆的端轴，并能使旧的衬套顺利剥离，要求衬套加工沉槽21后的剩余厚度为O. 1-0. 2mm。步骤302 :将抗侧滚扭杆衬套更换用工装的基体套到待拆卸的抗侧滚扭杆的衬套上，并使主顶块的第二抵顶部和侧顶块的第一抵顶部分别抵顶到所述沉槽的沿所述衬套延伸的两个相对侧壁上。请参照图5，具体地，先将转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装的螺杆18松退，取出主顶块14。再将抗侧滚扭杆衬套更换用工装套到待拆卸的抗侧滚扭杆的衬套20上，然后装入主顶块14，并使主顶块14的第二抵顶部16和侧顶块13的第一抵顶部15分别抵顶到沉槽21的沿衬套延伸的两个相对侧壁上。步骤303 :旋拧螺杆，通过螺杆推动所述主顶块以支撑凸点为支点转动，以使所述第二抵顶部向远离所述第一抵顶部的方向转动，直至所述衬套沿所述沉槽破裂后，取下所述衬套。通过侧顶块13的第一抵顶部15和主顶块14的第二抵顶部16抵顶在衬套20上的沉槽21的两相对槽壁，并配合旋拧螺杆18，通过螺杆18推动主顶块14以支撑凸点17为支点转动，以使第二抵顶部16向远离第一抵顶部15的方向转动，直至衬套20沿沉槽21破裂(破裂时会听到清脆的破裂声)。然后取下更换用工装，检查转向架抗侧滚扭杆的端轴是否被损伤。步骤304 :在所述抗侧滚扭杆的端轴上重新安装新的衬套。本实施例提供的转向架抗侧滚扭杆衬套更换方法，可通过侧顶块13的第一抵顶部15和主顶块14的第二抵顶部16抵顶在衬套20上的沉槽21的两相对槽壁，并配合螺杆18推动主顶块14以支撑凸点17为支点转动，以使第二抵顶部16向远离第一抵顶部15的方向转动，直至衬套20沿沉槽21破裂，达到了在更换转向架抗侧滚扭杆衬套过程中，方便、有效地拆下旧的衬套，不会损害到转向架抗侧滚扭杆端轴的表面，使转向架抗侧滚扭杆更换衬套后可以再次使用，降低了车辆检修的成本。该重新安装新的衬套的方法包括如下过程。
在步骤303之后，还可以包括先将所述新的衬套穿设至一圆筒状的安装工装中。将新的衬套穿设至一圆筒状的安装工装中，并放置于电热炉加热。将温度设定为550°C，当加热至550°C时，使用点温计检测衬套温度是否达到550°C。
再将一带有开口的限位板套设到所述抗侧滚扭杆的端轴上。图6为限位板的结构示意图，如图6所示，限位板30可以为一带有开口的限位板，将衬套位板装在扭杆的端轴，是为了限制位置，防止衬套在安装过程中由于惯性超出安装位置。限位板可以是具有U形开口的平板，也可以是不封闭的圆筒形，本发明中不以此为限。在此之前，还可以先清理转向架抗侧滚扭杆的端轴。为了保证端轴直径不会发生大的变化，使用500#以上的砂纸打磨端轴及倒角锈蚀至表面光滑；若倒角锈蚀严重,可先使用锉刀清理，在用砂纸打磨光滑。再使用清洗剂和无纺布清理端轴，并用粗糙度测试仪检测端轴的粗糙度，保证端轴表面粗糙度小于或等于Ra6. 3。这样做是为了保证端轴表面的光洁度，方便衬套安装。然后再将所述新的衬套连同所述安装工装套设到所述端轴上、所述限位板的外侧，其中，所述安装工装所采用的材料的热膨胀系数小于所述新的衬套所采用的材料。图7为安装工装的结构示意图，如图7所示，安装工装为圆筒状，其热涨系数小于衬套的热胀系数。加热时，衬套就可以紧贴在安装工装上，冷却时，衬套可以和安装工装顺利脱离。这样加热后的衬套和安装工装就可以视为一个整体沿着扭杆的轴线方向套入扭杆的端轴。安装工装的作用实际上是增加了衬套的重量，避免衬套太轻增加操作人员安装定位难度。最后，可推动所述安装工装移动到安装位置，待I 2min后，取下所述安装工装。在安装工装和衬套加热到550°C时(可用点温计检测)，将安装工装和衬套取出，迅速安装至扭杆的端轴。安装过程中，需对准扭杆端轴，左右旋转安装工装的同时，用力推向扭杆方向，直至衬套与限位板贴合，等待l_2min后，取下安装工装。若无法一次安装到位，可在衬套冷却至425°C之前，使用铜棒敲击安装工装，调整衬套安装方向，直至安装到位。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，其特征在于，包括一基体，在所述基体上、沿水平方向贯穿开设有一用于套设到抗侧滚扭杆的衬套上的安装孔；在所述基体的表面上开设有一长形通孔，所述长形通孔的长度方向与所述安装孔的中心轴平行，且所述长形通孔的底部与所述安装孔相连通；在所述长形通孔内固定设置有两个侧顶块，在所述长形通孔内、且在两个所述侧顶块之间设置有一主顶块；所述侧顶块末端形成用于抵顶到所述衬套上的沉槽、沿所述衬套轴向延伸的一槽壁上的第一抵顶部，所述主顶块末端形成有用于抵顶到所述沉槽、沿所述衬套轴向延伸的另一槽壁上的第二抵顶部；所述主顶块的侧面形成一支撑凸部，所述支撑凸部与所述长形通孔沿长度方向延伸的第一侧壁相接触，在所述基体上、且在所述主顶块背离所述支撑凸部的一侧还螺接有螺杆，所述螺杆的末端抵顶在所述主顶块上，通过所述螺杆驱动所述主顶块以所述支撑凸部为支点、相对所述第一侧壁转动使所述第二抵顶部远离所述第一抵顶部。
2.根据权利要求I所述的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，其特征在于，所述基体呈长方体状，所述安装孔贯穿所述基体的两相对的侧面，所述长形通孔开设在所述基体的顶面上。
3.根据权利要求I所述的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，其特征在于，所述主顶块为一由顶面、底面和四个侧面组成的六面体；所述主顶块的底面凸起形成所述第二抵顶部，所述主顶块朝向所述第一侧壁相的侧面为一自上向下倾斜的斜面，所述斜面的底端与所述主顶块的底面相接形成的凸棱为所述支撑凸部。
4.根据权利要求3所述的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，其特征在于，所述斜面与所述第一侧壁形成的夹角为大于0°、且小于或等于5°。
5.根据权利要求2或3或4所述的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，其特征在于，所述主顶块背离所述斜面的侧面上开设有一定位凹槽，所述螺杆的末端抵顶在所述定位凹槽中。
6.根据权利要求I所述的转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装，其特征在于，所述侧顶块呈棱柱状，所述侧顶块的顶端固定设置有水平延伸的连接件，所述连接件通过连接螺栓螺接到所述基体上。
7.一种利用权利要求I至6任一所述的抗侧滚扭杆衬套更换用工装进行转向架抗侧滚扭杆衬套更换的方法，其特征在于，包括 在抗侧滚扭杆的衬套上加工出沿所述衬套轴向延伸的沉槽； 将抗侧滚扭杆衬套更换用工装的基体套到待拆卸的抗侧滚扭杆的衬套上，并使主顶块的第二抵顶部和侧顶块的第一抵顶部分别抵顶到所述沉槽的沿所述衬套延伸的两个相对侧壁上； 旋拧螺杆，通过螺杆推动所述主顶块以支撑凸点为支点转动，以使所述第二抵顶部向远离所述第一抵顶部的方向转动，直至所述衬套沿所述沉槽破裂后，取下所述衬套； 在所述抗侧滚扭杆的端轴上重新安装新的衬套。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述抗侧滚扭杆的端轴上重新安装新的衬套，具体包括 将所述新的衬套穿设至一圆筒状的安装工装中； 将一带有开口的限位板套设到所述抗侧滚扭杆的端轴上；将所述新的衬套连同所述安装工装套设到所述端轴上、所述限位板的外侧，其中，所述安装工装所采用的材料的热膨胀系数小于所述新的衬套所采用的材料； 推动所述安装工装移动到安装位置，待I 2min后，取下所述安装工装。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述新的衬套穿设至一圆筒状的安装工装中之后，还包括 将所述新的衬套连同所述安装工装加热至550° ；
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述将所述新的衬套连同所述安装工装套设到所述端轴上之前，还包括 清理所述端轴，使所述端轴表面的粗糙度小于或等于Ra6. 3。
全文摘要
本发明提供一种转向架抗侧滚扭杆衬套更换用工装及更换方法。包括一基体，在基体上、沿水平方向贯穿开设有一用于套设到抗侧滚扭杆的衬套上的安装孔；在基体的表面上开设有一长形通孔，长形通孔的长度方向与安装孔的中心轴平行，且长形通孔的底部与安装孔相连通；在长形通孔内固定设置有两个侧顶块，在长形通孔内、且在两个侧顶块之间设置有一主顶块；在基体上、且在主顶块背离支撑凸部的一侧还螺接有螺杆，螺杆的末端抵顶在主顶块上。本发明能够在更换转向架抗侧滚扭杆衬套时不会损害到转向架抗侧滚扭杆端轴的表面，使转向架抗侧滚扭杆更换衬套后可以重新使用，降低了车辆检修的成本。
文档编号B23P11/00GK102873500SQ20121039496
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者刘军, 卢峰华, 吴坡, 张顺荣 申请人:唐山轨道客车有限责任公司