压装机压装部分设计.docx

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压装机压装部分设计

压装机压装部分设计

摘要

转向架圆锥滚动轴承压装机是用于铁路车辆滚动轴承压装的专用设备，适用于铁路车辆新造及检修时压装SKF197726、352226型轴承。

广泛应用于各车辆厂、车辆段、车辆大修厂及煤矿铁路运输单位。

本次设计是根据25t轴重列车的资料和其工作现场情况，设计出达到压装要求的轴承压装机。

压装机工作过程直接影响转向架运行情况，车轴是转向架的重要零件，为提高行车速度，进一步提高列车车辆的运营能力和效率，增强与航空、公路、水运的竞争力，必须要确保轮对轴承压装质量，提高行车的安全性与平稳性。

如果压装过程不合理，产生错误，将会造成严重后果，车辆运行时噪声过大，起动加速度，制动减速度减小，甚至会发生轴温过热切轴等重大事故。

为达到要求，必须使压装机输出适当且足够大的压装力，提高轴承与轴颈的配合精度。

因为压装机工作过程输出压力大，速度慢，压装机采用液压传动系统。

压装部分是压装机的最重要组成部分，本文主要是针对圆锥滚动轴承压装机的压装部分的机械结构进行设计。

关键词：

转向架；滚动轴承；压装；机械

Abstract

Bogietaperrollingbearingpushmountingmachineistheappropriationequipmentforrailcarrollingbearingmounting.ItiswidelyusedformountingtheSKF197726and352226mouldsbearingsinmakingandoverhaulingrailcar,andwidelyusedinvehiclefactories,vehiclesections,vehicleoverhaulingfactoriesandminerailcarcompaniesetc.Inthisthesis,itisaimedtodesignapushmountingmachinefulfillingthepushmountingrequirement,basedondataof25taxleloadrailcarandfieldwork.Theprocessoftherollingbearingpushmountingisofgreatimportancetothebogie.Togethigherspeed,andbecomemorecompetitivewithaqueduct,airandhighwaytransport.Ifmistakesbemadeinthepushmountingprocess,itmayresultinbigtrouble,therailcarwillmakeovervolumenoiseinrunningperiod,thestartingandbreakingaccelerationwillreducetoalowanddangerouslevel.Touptothescratch,themachinehastooutputreasonableandbigenoughpushmountingforce.Fortheworkprocessneedsenoughpowerbutlowspeed,themachinetakeadvantageofhydraulicpowertransmissionsystem.Thepushmountingpartisthemostimportantpartofthewholemachine,thisissueismainlyaboutthedesignofthatpart’smechanicalstructureoftaperrollingbearingpushmountingmachine.

Keywords:

Bogie；Taperrollingbearing；Pushmounting；Mechanicalstructure

第一章绪论

引言

轴承压装机是铁路车辆系统滚动轴承压装的专业设备,其主要用途是采用冷压方式将滚动轴承压装到轮对轴颈上。

滚动轴承与轮对轴颈的配合为过盈配合,所以压装过程中压力较大。

圆锥滚动轴承压装机是自动记录铁路车辆滚动轴承压装时产生的位移－－压力关系曲线及有关数据的新一代滚动轴承压装机。

我国铁路车辆自六十年代安装无轴箱滚动轴承，在滚动轴承的压装工艺上，经历了七十年代的移动式油压机，八十年代的具有记录时间－－压力曲线及有关数据的固定式滚动轴承压装机，1989年以后采用以单片机记录压装力及保压时间的固定式悬臂双缸轴承压装机，九十年代微机控制与记录一体化固定式整体承载全钢结构双缸轴承压装机开始投入铁路制造与检修生产中。

随着时代的不断进步，老产品的淘汰，新产品的涌现是历史的必然。

七十年代的移动式油压机，解决了压装滚动轴承最基本的要求，但劳动强度大，工作效率底，压力计量采用人工测量误差大，有关数据靠手工填写容易产生差错，这些缺点很突出。

八十年代出现的固定式滚动轴承压装机，能够自动测量和记录每条轮对轴承压装技术参数，自动测量、打印轴承压装力、终止压装力并且自动给出压装力随时间变化的关系曲线，它的问世很快淘汰了移动式油压机。

由于当时技术水平的限制以及研制者对轴承压装过程的认识不足，经过十多年来的生产实践，滚动轴承在压装过程中记录的时间－压力关系曲线的不足之处日趋明显。

选题的背景与意义

滚动轴承作为铁路货车走行部的关键部件，直接关系到车辆运行安全，始终是中国铁路部门关注的重点。

但过去多年来，轴承质量由于受到密封装置、轴承润滑脂、保持架质量的影响，不能满足铁路运输发展对货车的需求，每年均会发生几起滚动轴承热轴、切轴事故。

轮对运行中会产生热轴，压装中偏载是轴端变形，热轴产生有两个原因：

一时轴承的加工过程造成的缺陷，二是轴承压装过程不合理，如轴向游隙不符合标准，组装不良，车轮偏重，长期惯性力的作用。

热轴危害大，轻则使车辆不能正常影响，造成数十万的经济损失，重则发生车辆颠覆事故，危及乘客及乘务人员生命财产安全。

压装过程对轴承的可靠性具有决定性的作用，压装缸的设计主要为了保证轴承正确安装，车轴正常工作，车辆性能发挥到最大。

压装机机体由床身、支座、主油缸、辅助油缸及轮对夹紧机构组成。

本机床身、支座在强度和刚度上较以前有很大的提高，主油缸设计独特，具有良好的使用性能。

研究现状

目前的转向架滚动轴承压装机与老式的压装机相比，输出压装力更大，压装精度有很大提高，随着自动化和信息技术的运用，压装过程课实现自动控制，不仅是确保压装质量高，而且提高压装效率。

压装机机体由床身、支座、主油缸、辅助油缸及轮对夹紧机构组成。

本机床身、支座在强度和刚度上较以前有很大的提高，主油缸设计独特，具有良好的使用性能。

液压站的结构和液控原理经过多年的考验，密封性能好，可靠。

集成块主体采用锻刚制造，六面磨削加工。

控制台为流行的计算机操作台结构，强弱电分柜安装，抗干扰能力强。

（一）铁路滚动轴承的发展及现状[3]

在铁道部有关部门的组织积极配合下，解决了一系列制约滚动轴承发展的瓶颈问题。

中国的铁路货车滚动轴承事业正飞速发展，我国铁路货车轴承发展主要分为四个方面：

轴承的结构形式、保持架形式、润滑脂、密封装置的变化。

1978年以前，中国铁路开始着手使用滚动轴承替代滑动轴承，用滚动轴承代替滑动轴承是铁道部制定的一项重大技术政策，它可以减少列车的启动阻力和运行阻力,增加列车牵引吨位，减少燃轴事故，保证行车安全，提高运行速度，减少列车起动阻力85%，运行阻力10%左右，加快车辆周转，节省油脂、白合金等材料，降低运营成本，延长车辆检修周期等，到1980年开始，滚动轴承开始大量装车使用，当时使用的滚动轴承型号主要是当时滚动轴承的型号主要有97720、197720、197726、197726和97730等,其中197726型无轴箱双列圆锥滚子轴承是我国引进日本技术、国内生产的轴承。

通过试验，基本满足我国使用的环境条件和线路状况，1978年铁道部决定在我国铁路货车上装用197726型轴承；1980年开始在新造货车上大量装车使用。

该型轴承成为我国货车的主型产品。

。

铁道部1992年10月5日印发了《关于下发〈铁路货车197726型滚动轴承大修工作会议纪要〉和〈铁路货车197726型滚动轴承大修管理办法〉的通知》（辆货[1992]133号）,规定国产圆柱滚子轴承大修时报废,运用中的无轴箱短圆柱滚子轴承允许在检修中就地报废。

1998年1月，铁道部车辆局对中外合资后的北京南口斯凯孚铁路轴承有限公司在197726型轴承基础上第一步改进设计的轴承图样进行了批复，型号为SKF197726型。

本次改进设计主要是轴承制造质量和内部微观几何尺寸，采用塑钢保持架，滚子素线采用圆弧全凸度。

1998年1月1日起开始生产SKF197726型轴承并装车使用，同时该厂停止生产197726型轴承。

关于层结构的详细描述请参阅文献[2]。

（二）轴承压装机发展及现状

压装机随着铁路车辆轴承的发展，也经历了更新换代。

在过去数十年中，我国最常见的的转向架轴承压装机是移动小车式的，移动小车式压装机优点突出，移动方便，操作过程简单，但是随着车轴与轴承的发展，轴承与轴承配合精度要求越来越高，移动小车式压装机工作进度差，失败率高，而且工人劳动强度大，逐渐被固定式压装机所取代。

发展至今日，固定式压装机功能已经十分强大，在压装开始时，操作人员可将轴号、轴型、轴承号及左右端分别输入控制系统，依照修造工艺的标准，可采用轴承压装自动选配系统，利用主控机上的传感器和测具，获得轴承与轴颈的各项技术参数，然后经A/D转换后传至单片机中经计算，获得压装机配备数据。

这些资料在打印机打印曲线图表时将给予打出，压装结束后，打印机将自动打印出具有位移－压力曲线以及压装力、贴靠力和结果判断等有关数据记录。

为达到轴承压装曲线具有真实反映压装质量的目的，必须采用在滚动轴承在压入轴颈过程中记录它的移动量与之对应的压力值组成的位移－压力曲线。

圆锥滚动轴承压装机正式为了适应这种要求而研制生产的新一代滚动轴承压装机。

不仅大大提高压装质量，也减少了工作量。

本文的结构

本文以列车滚动轴承压装机研发工程项目作为应用背景，对转向架圆锥滚动轴承压装机压装部分的机械结构了研究。

全文共分为六章，各章的主要内容如下：

第一章扼要地介绍了转向架圆锥轴承压装机的概念、特点与相关研究背景；

第二章研究了设计对象的工作过程及原理，主要是确定压装力等参数；

第三章研究了压装缸的设计计算，给出的控制方案；

第四章研究了压装机结构，密封与连接原件选用；

第五章说明了压装部分布置使用情况；

第六章总结了全文的研究工作，给出了存在的问题和进一步研究的方向。

第二章压装部分工作原理及参数确定

设计内容及要求

压装对象：

SKF197726型轴承是北京南口斯凯孚铁路轴承有限公司1998年生产并装车使用的双列圆锥滚动，适用于RD2型车轴，采用密封罩与油封一体化结构，润滑脂在Ⅱ型润滑脂基础上加以改进，采用新型润滑脂，大修周期为8年，设计寿命15年。

下图为SKF197726型轴承：

图2-1圆锥轴承结构

1-轴承密封组成；2-圆锥滚子；3-轴承内圈组成；

4-中隔圈；5-轴承外圈

该轴承内径为130mm，选配要求：

轴承内径误差不得大于；轴颈测量误差不得大于。

本次设计主要是针