弹性车轮组装工装的制作方法

1.本实用新型涉及车轮组装技术领域，具体地，涉及一种弹性车轮组装工装。


背景技术：

2.弹性车轮的主要作用是降低轮轨冲击噪声、缓和轮轨冲击振动、减少传动转向架装置的动应力，降低轮轨的磨耗，提高线路车辆使用寿命。弹性车轮的作用非常重要，是轨道车辆的主要组成部件，市场需求也越来越多。
3.目前车辆车型众多，所用弹性车轮接口尺寸、外形、结构、压装距离要求均有不同，会导致轮芯内孔、压装距离、压装工装也会不同，若每一种车型的弹性车轮压装均重新设计工装，工装成本高，占地面积大，公开号为cn110814748a的专利公开一种弹性车轮压装装置及其使用方法，其虽然可以满足不同规格弹性车轮的压装要求，但其未提到组装过程中关于跳动控制的问题，无法保证组装出来的弹性车轮质量符合使用要求。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种通用性强、能有效减小组装跳动值的弹性车轮组装工装。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
6.一种弹性车轮组装工装，包括用于承载轮芯和轮箍进行组装的工作台，工作台上设置有与轮芯内孔适配的轮芯定位块以定位轮芯，工作台上在轮箍周围均布有多个调节轮箍和轮芯同轴度的轮箍调节机构，组装工装还包括对压环和轮芯进行压装的动力机构。
7.进一步地，轮箍调节机构包括与工作台固定连接的调节座及贯穿调节座且与调节座螺纹连接的调节丝杆。
8.同时进一步地，轮箍调节机构为三个或四个，分别组成三爪卡盘或四爪卡盘。
9.进一步地，工作台上设有止口供轮芯定位块嵌入安装，轮芯定位块与止口间隙配合。
10.进一步地，工作台上在轮芯所处区域设有轮芯垫板、在轮箍所处区域设有轮箍高度调节块。
11.进一步地，动力机构为油缸，油缸缸筒设置在工作台上，油缸的活塞杆伸出于工作台台面并依次穿过轮芯定位块、轮芯和压环，活塞杆末端处布置有压装机构，活塞杆缩回时通过压装机构下压压环和轮芯。
12.更进一步地，压装机构包括与压环接触的压板及连接在活塞杆末端的复合块，压板覆盖压环表面，活塞杆缩回时通过复合块将压力传递给压板。
13.再进一步地，活塞杆末端开设凹槽，复合块对半分成两块子复合块，两块子复合块可拆卸地嵌设在凹槽内。
14.进一步地，动力机构上设置有位移传感器以监测压装位移。
15.进一步地，动力机构上设置有压力传感器以监测压装压力。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.1)通过设置轮毂调节机构，在轮箍与轮芯组装过程中即时调节两者的同轴度，在粗定位时有效调整径向跳动，为后续降低组装跳动提供基础；
18.2)轮箍高度和轮芯垫板配套使用，轮箍高度调节块在压装时给轮箍限位，保证轮箍和轮芯的相对高度，提高端面跳动的稳定性；
19.3)配置了压力传感器和位移传感器，在压装过程中可即时观测弹性车轮的压装力和压装位移，能清晰了解弹性车轮是否压装到位及压装是否正常等信息，为弹性车轮的高质量组装提供保证；
20.4)可对不同车型不同规格的弹性车轮进行组装，降低企业工装生产成本，且采用本工装组装弹性车轮的组装过程简单易操作。
附图说明
21.图1为实施例1所述的弹性车轮组装工装的结构示意图；
22.图2为采用实施例1所述组装工装进行弹性车轮压装所得的压装曲线图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
24.实施例1
25.如图1所示的弹性车轮组装工装，包括用于承载轮芯a和轮箍b进行组装的工作台1，工作台1上设置有与轮芯内孔适配的轮芯定位块2以定位轮芯，工作台1上还在轮箍外周周围均布有多个调节轮箍和轮芯同轴度的轮箍调节机构3；组装工装还包括对压环c和轮芯a进行压装的动力机构。工作台1为组装工装的主体，主要起支撑作用，需要保证其结构强度。轮芯定位块2与工作台1接触的端部具有凸台21，工作台1上设置止口供轮芯定位块凸台21嵌入安装，轮芯定位块的凸台与止口呈间隙配合，轮芯定位块可更换，以适应不同的轮芯内孔来进行弹性车轮组装。
26.轮箍调节机构3包括与工作台1固定连接的调节座31及贯穿调节座且与调节座螺纹连接的调节丝杆32，调节丝杆32靠近轮箍的端部设有球面结构的调节头33，调节丝杆远离轮箍的端部则安装有摇杆34，在需要对轮箍b进行位置调节时，操作摇杆34使调节丝杆32旋转，调节丝杆在调节座内旋入旋出，使得调节头接触或远离轮箍外周面，通过对轮箍周向多个轮箍调节机构进行联动(即采用相关测量工具对轮箍和轮芯同轴度进行实时检测来确定操作哪个轮箍调节机构)，使轮箍b与轮芯a同轴，粗定位调整径向跳动。
27.工作台1上在轮芯所处区域还设有轮芯垫板4，多块轮芯垫板4在轮芯端面所处区域均匀分布，轮芯垫板可更换，以适应不同的轮芯支撑；同时工作台1在轮箍所处区域设有轮箍高度调节块5，多块轮箍高度调节块5在轮箍端面所处区域也是均匀分布，轮箍高度调节块5可在弹性车轮组装压装时给轮箍b限位，保证轮箍b与轮芯a的相对高度，提高端面跳动的稳定。
28.上述轮芯定位块、轮芯垫板、轮箍高度调节块均与工作台通过连接件连接，连接件可为螺栓，也可为定位精度更高的锥销。
29.压装所用的动力机构为油缸6，本实施例中油缸为组装提供拉力，因此油缸缸筒设置在工作台上，油缸的活塞杆61伸出于工作台台面并依次穿过轮芯定位块2、轮芯a和压环c，活塞杆末端处布置有压装机构，活塞杆缩回时通过压装机构下压压环和轮芯。油缸上腔和下腔分别与液控单向阀和电磁换向阀相通，当上腔为高压油时，压装机构下行压装，当下腔为高压油时，压装机构卸压回程。事实上，油缸也可设于弹性车轮上方，此时油缸由上述的施加拉力变为施加压力，无论油缸如何设置，只要是能完成对弹性车轮的压装过程即可。
30.其中，压装机构包括与压环c接触的压板7及连接在活塞杆末端的复合块8，压板7覆盖压环c表面，复合块8充当转换受力面的作用，活塞杆61缩回时通过复合块8将压力传递给压板7，压板7压装时使力作用在压环c上，压紧压环，使轮芯a、压环c压紧。压板需保证硬度和屈服强度，以免压装变形。压板7上均匀开设有通孔71，在将压环压紧到位后，需通过通孔71拧入螺栓将压环和轮芯紧固，因此压板上通孔部位需考虑套筒高度和扳手拧紧角度，在不影响压板性能的条件下应尽量将压板做薄，扳手拧紧角度内也不能有干涉。
31.为使油缸更好地完成对压板的压装，可在活塞杆61末端开设一圈凹槽，复合块8对半分成两块子复合块，两块子复合块可拆卸地嵌设在凹槽内。在压装前在对轮芯轮箍等进行初步组装时，复合块不需安装，只在压板安装到位后，准备进行压装时，才将复合块嵌入活塞杆凹槽内。
32.本实施例的组装工作还特别在动力机构上设置有位移传感器以监测压装位移、设置有压力传感器以监测压装压力，位移传感器和压力传感器的设置位置和设置方式采用常规设置即可，一般地，位移传感器设置在油缸内部监测活塞杆移动位移。
33.采用本技术组装工装进行弹性车轮组装的步骤如下：
34.step1:用锁紧吊带将橡胶环对边均匀内凹挤进轮箍，以保证受力均匀，再沿内凹方向两边均匀锤紧,该锤紧的操作可消除部分应力，降低弹性车轮的跳动数值；
35.step2:将轮芯吊装至组装工装的工作台上，轮芯内孔套入轮芯定位块，通过轮芯定位块确保轮芯位于中央，与油缸摆放基本处于同一轴线位置，以便油缸拉力作用于正中间，保证受力均匀，并任意选择在轮芯对边180度的2个螺纹孔内安装定位导向杆；
36.step3：将装好橡胶环的轮箍吊装至工作台上，接地线对齐轮芯螺栓孔位套入轮芯，用轮箍调节机构和相关测量工具配合以调节轮箍与轮芯同轴，将压环对齐接地线孔位，沿定位导向杆装入轮箍；
37.step4：在压环上方安装压板，拆除定位导向杆，在活塞杆末端凹槽内安装复合块；
38.step5：向组装工装的控制系统内录入需组装的弹性车轮信息，启动油缸，输入压装力，按住油缸下降按钮，油缸下降，保持以略大于弹性车轮的到位压装力预压弹性车轮5分钟(到位压装力为一直增大压力时，位移开始不动时的压装力)，按住油缸上升按钮，油缸上升；
39.step6：使油缸下降，保持以略大于弹性车轮的到位压装力将压环压装到不动为止，用扭力扳手十字交叉对边同时紧固螺栓，将压环锁紧，通过控制系统输出的相关信息查看压装数据与压装曲线，检查是否有异常，导出压装数据及压装曲线；
40.step7：对组装好的弹性车轮依次进行跳动检测、附件组装、静不平衡检测等，并按
实际要求对弹性车轮进行疲劳试验和例行试验。
41.其中step2中也可提前一定时间在轮芯螺纹孔内装入双头螺杆，之后在进行弹性车轮组装安装压环的过程中，这些双头螺杆即充当了“定位导向杆”的作用，再用扭力扳手拧入与双头螺杆配套的螺母即可将压环和轮芯紧固装配。
42.本技术的组装工装可适用于绝大多数弹性车轮组装，操作简单、省时省力，结构牢靠，方便组装，降低了弹性车轮的跳动数值，且在压装时可观测到弹性车轮的压装力和压装位移，能输出合格的压装曲线，清晰地了解弹性车轮是否压装到位，压装是否正常。图2示出了采用本技术组装工装压装的弹性车轮压装曲线图，从上至下依次为压力-时间、位移-时间、位移-压力曲线图，从位移-压力曲线图中黑色曲线的拐点为压装到位时压力与位移数值点，黑色虚线为理论压装到位时的压力和位移，压装过程的压力、时间、位移相关曲线和数值可以在组装工装控制系统的显示屏上同步显示，可以根据压装曲线判断弹性车轮是否压装到位，也可以判断弹性车轮压装是否有异常。
43.实施例2
44.本实施例与实施例1的区别在于：轮箍调节机构为三个，这三个轮毂调节机构共同组成一个三爪卡盘，通过对三爪卡盘进行调节，使轮箍精确居中和轮芯同轴。
45.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。