专利名称：机车轮箍扣装卡环的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轨道车辆的车轮组装时使用的扣装卡环的方法，属于机械 制造领域。
技术背景目前投入使用的轨道车辆，如内燃机或电力机车、城市轻轨和地铁等，其转向 架是一固定前后轮对的刚性构架，轮对在组装时需先将轮箍热装在轮芯上，然后通 过将卡环扣装在轮箍上以实现卡环与轮芯之间的轴向定位。现有轮箍预装用的卡环，在扣装到轮箍的沟槽以后，卡环在其直径方向上的弹 性不足，从而导致卡环在沟槽中易于转动和上、下窜动，因此卡环对于轮芯的轴向 定位性能较差。另外，现有卡环选材不尽合理，如一般的合金钢和碳钢在高温定型过程中，卡 环材料的淬透性较差，因而塑性和韧性也不理想。以上现有技术中存在的缺陷，综合地反映在卡环与轮芯之间的定位性能难以达 到设计和使用要求。 发明内容本发明所述机车轮箍扣装卡环的方法，在于解决上述问题而针对影响卡环径向 弹性的加工工艺、材质及其结构特征加以改进。本发明的目的在于，增强卡环在其直径方向上的弹性参数，提高卡环与轮芯之 间的扣装紧密程度。为实现发明目的，所述机车轮箍扣装卡环的方法，是将加热微胀的轮箍套装在 轮芯上，然后再将卡环扣装在轮箍内侧的沟槽中。本发明的改进之处在于，所述的卡环是一具有开口部的环形体，将其扣装在轮 箍沟槽内部之前采用热定型工艺进行加工；所述的热定型加工工艺的流程是，首先，将卡环固定安装在热定型夹具上；然后，采用420 50(TC范围内的中温火对卡环进行回火加热，以使卡环在夹具上进行定型；其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间在3-5小时之间， 使卡环定型后的开口部距离增大至40至80毫米之间； 最后，将回火后的卡环从热定型夹具上取出。如上述方案特征，本发明针对现有技术中存在着的卡环在直径方向上缺少弹力 的问题，通过上述热定型工艺实现卡环的定型加工，并同时增加其径向弹力。所述的热定型工艺，是在外在张力作用下进行加热处理，使得卡环固定在被加 工的一种新的状态，其主要原理是将材料的塑性变形与热处理操作相结合，使卡环 同时受到形变强化与相变强化的综合加工。所述的卡环是一种弹性薄壁件，在回火加热时不可避免地会发生相应的变形， 采用热定型夹具可以起到校形的作用。将卡环安装到热定型夹具上，进行中温回火定型后卡环的开口部距离增大，其 径向弹力相应地增加。进一步的改进方案是，所述的卡环，其整个环形体采用65#锰钢材质。所选用的65#锰钢，其淬透性较高，可以加大卡环截面的淬透层深度，并能沿截 面方向力学性能分布均匀。另外，65#锰钢的回火稳定性较高。可以在较高温度和硬度条件下，通过升高回 火温度，充分消除残余应力，这对提高卡环的冲击韧性和外形尺寸的稳定性较为有 利的。为提高卡环与轮芯之间的扣装紧密程度，也可将卡环在进行热定型工艺加工前， 加工成如下结构特征在卡环的内侧设置一圈用于扣压轮芯的台阶，台阶表面具有向下倾斜的弧面形状。所述卡环的台阶斜面的角度在5°至8°之间。通过上述卡环的径向弹力和5°至8°的下斜弧面，可使卡环在轮箍沟槽内达到 完全地自锁。更为优化的方法特征是，所述卡环回火定型后的开口部距离在至55至60毫米 之间。对卡环进行中温回火加热的温度在420 500'C之间。对卡环进行中温回火加热的持续时间是4小时。综上内容，所述机车轮箍扣装卡环的方法的优点是，通过所述方法加工定型的 卡环，其直径方向上的弹性参数增加，卡环与轮芯之间的扣装更加紧密，卡环在沟 槽中并不会发生转动和上、下窜动。
图1是所述轨道车辆的轮对剖面示意图； 图2是图1中的I部放大结构示意图； 图3是所述卡环的结构图；图4是图3中的A-A向剖面图；如图1至图4所示，轮箍l，沟槽2，卡环3，开口部4，台阶5，下斜弧面6， 轮芯7。
具体实施方式
实施例l，如图1至图4所示，所述的卡环3用于轨道车辆的轮箍1预装用。将 轮箍1热装在轮芯7上以后，再将卡环3扣装到轮箍1的沟槽2中，卡环3依靠其 直径方向上的弹性实现对轮芯7的轴向定位。所述的机车轮箍扣装卡环的方法，将卡环3扣装在轮箍1的沟槽2内部之前采 用热定型工艺进行加工，其工艺流程是首先，将卡环3固定安装在热定型夹具上；然后，采用420 500'C范围内的中温火对卡环3进行回火加热，以使卡环3在 夹具上进行定型；其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间是4小时，使 卡环3定型后的开口部距离增大至55至60毫米之间； 最后，将回火后的卡环3从热定型夹具上取出。 其中，卡环3采用65#锰钢材质。卡环3具有一开口部4的环形体，其环形体内侧设置一圈台阶5，台阶5表面具 有向下倾斜的弧面形状，下斜弧面角度是7。。如上所述，结合附图中的结构仅就本发明所述机车轮箍扣装卡环的方法的优选 实施例进行了描述。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出 符合本发明设计构思的其他替代内容，也应属于本发明所保护的方案范围。
权利要求
1. 一种机车轮箍扣装卡环的方法，是将加热微胀的轮箍套装在轮芯上，然后再将卡环扣装在轮箍内侧的沟槽中，其特征在于所述的卡环是一具有开口部的环形体，将其扣装在轮箍沟槽内部之前采用热定型工艺进行加工；所述的热定型加工工艺的流程是，首先，将卡环固定安装在热定型夹具上；然后，采用420～500℃范围内的中温火对卡环进行回火加热，以使卡环在夹具上进行定型；其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间在3-5小时之间，使卡环定型后的开口部距离增大至40至80毫米之间；最后，将回火后的卡环从热定型夹具上取出。
2、 根据权利要求1所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于所述的卡环， 其整个环形体采用65#锰钢材质。
3、 根据权利要求1或2所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于所述的卡环在进行热定型工艺加工前，整体结构是在其内侧设置一圈用于扣压轮芯的台阶， 台阶表面具有向下倾斜的弧面形状。
4、 根据权利要求3所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于所述卡环的 台阶斜面的角度在5。至8°之间。
5、 根据权利要求4所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于所述卡环回 火定型后的开口部刚性变形在至55至60毫米之间。
6、 根据权利要求5所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于对卡环进行 中温回火加热的温度在420 50(TC之间。
7、 根据权利要求6所述的机车轮箍扣装卡环的方法，其特征在于对卡环进行 中温回火加热的持续时间是4小时。
全文摘要
本发明所述的机车轮箍扣装卡环的方法，针对影响卡环径向弹性的加工工艺、材质及其结构特征加以改进。以增强卡环在其直径方向上的弹性参数，提高卡环与轮芯之间的扣装紧密程度。将加热微胀的轮箍套装在轮芯上，然后再将卡环扣装在轮箍内侧的沟槽中。所述的卡环是一具有开口部的环形体，将其扣装在轮箍沟槽内部之前采用热定型工艺进行加工。所述的热定型加工工艺的流程是，首先，将卡环固定安装在热定型夹具上；然后，采用420～500℃范围内的中温火对卡环进行回火加热，以使卡环在夹具上进行定型；其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间在3-5小时之间；最后，将回火后的卡环从热定型夹具上取出。
文档编号F16B21/18GK101235433SQ20071000283
公开日2008年8月6日 申请日期2007年2月1日 优先权日2007年2月1日
发明者姜建东, 孔令明, 王文来 申请人:南车四方机车车辆股份有限公司