ПРЕСС ДЛЯ ЗАПРЕССОВКИ ИЛИ РАСПРЕССОВКИ КОЛЕСНЫХ ПАР Российский патент 2013 года по МПК B23P19/27 B61K5/00 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение касается пресса для запрессовки или распрессовки колес, тормозных дисков или тому подобных на óси колесных пар рельсовых транспортных средств согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Соответственно, предусмотрены два жестко расположенных на одной общей прямой, направленных друг к другу блока поршневых цилиндров для создания необходимого давления пресса и, при необходимости, перемещения оси колесной пары в продольном направлении оси колесной пары для осуществления процесса запрессовки или распрессовки. Ось колесной пары во время процесса прессования принимается соответствующим устройством пресса, например двумя расположенными напротив друг друга центрирующими наконечниками, при этом каждый центрирующий наконечник может вводиться в центрирующее отверстие, предусмотренное на соответствующем обращенном к нему конце оси, а причем предусмотрены средства, с помощью которых может изменяться расстояние между центрирующими наконечниками. Для передачи прессового усилия на соответствующий (обращенный к блоку поршневых цилиндров) конец оси колесной пары на блоках поршневых цилиндров предусмотрены нажимные пуансоны. По меньшей мере одна прессовая контропора для опирания колеса, тормоза или тому подобного во время процесса прессования выполнена с возможностью приведения в ее опорное положение путем перемещения относительно оси колесной пары поперек продольного направления оси колесной пары и нахождения в остальных случаях вне области прессования. Прессовая контропора (17A, 17B) может устанавливаться в различных положениях по длине оси колесной пары. Блоки поршневых цилиндров и прессовая контропора расположены в станине пресса, состоящей из так называемых поперечин пресса и жестко расположенных между ними соединительных стоек.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Правильное соединение колесных дисков, тормозных дисков или тому подобных, с одной стороны, и оси колесной пары, с другой стороны, которая в смонтированном состоянии установлена с возможностью вращения на рельсовом транспортном средстве, имеет огромное значение для надежной эксплуатации последнего. Так как колеса в большинстве случаев фиксируются на оси колесной пары исключительно за счет фрикционного замыкания, между отверстием колеса и наружным диаметром оси необходима посадка с натягом. Поэтому процесс монтажа новых или отремонтированных колесных дисков, тормозных дисков или тому подобных на оси колесной пары, а также процесс их демонтажа по достижении предела износа оси колесной пары требует высоких усилий в диапазоне от 800 до 2500 кН.

Когда ниже речь идет о «колесной паре», то при этом имеется в виду ось колесной пары со всеми запрессовываемыми конструктивными элементами, такими как колесные диски, тормозные диски или тому подобные. Под «соединением» понимается как сборка конструктивных элементов, или, другими словами, запрессовка колесных дисков, тормозных дисков или тому подобных на оси колесной пары, так и распрессовка этих конструктивных элементов с оси колесной пары.

Гидравлические прессы обладают способностью обеспечивать высокие усилия на протяжении длинного хода; поэтому они оптимальным образом подходят для соединения колесных пар. Уже в конце девятнадцатого столетия успешно применялись прессы для запрессовки-распрессовки колесных пар, снабженные гидравлическим приводом. Ставшие с тех пор известными прессы для запрессовки- распрессовки колесных пар по своей принципиальной конструкции и принципу действия в основном соответствуют друг другу и тем прессам, которые применялись в конце девятнадцатого века. Например, можно сослаться на пресс для запрессовки-распрессовки колесных пар фирмы «Хеш Машиненфабрик Дойчланд АГ» серии PR. Он выполнен в виде горизонтального двухстоечного пресса, снабженного масляно-гидравлическим цилиндром высокого давления. Цилиндр высокого давления встроен в одной из боковых поперечин цилиндра, в которой также зафиксированы одним концом обе стойки. Опорой для других концов стоек служит концевая траверса, которая, как и поперечина цилиндра, снабжена фланцем для крепления пресса для запрессовки-распрессовки колесных пар к полу. Своими верхними концами поперечина цилиндра и концевая траверса поддерживают в нескольких местах проходящую параллельно стойкам систему мостового крана.

Каждая из двух стоек, которые установлены с возможностью вращения в поперечине цилиндра и в концевой траверсе, снабжена по своей свободной длине между поперечиной цилиндра и концевой траверсой ходовой резьбой. Эта резьба служит для перемещения служащей контропорой С-образной подвижной поперечины, которая снабжена вращающимися гайками с внутренней резьбой, которые находятся в зацеплении с ходовой резьбой стоек. Подвижная поперечина имеет пазы, в которые могут собственно вдвигаться открытые спереди соединительные инструменты.

Для соединения колесной пары в таком прессе сначала ось колесной пары и соединяемый конструктивный элемент с помощью мостового крана приводятся в положение предварительного монтажа. В этом положении соединяемый конструктивный элемент надвигается на ось колесной пары и оказывается в положении, из которого он может быть напрессован на образующий посадку с натягом окружной буртик. Затем ось колесной пары, висящая на мостовом кране, вручную позиционируется таким образом, чтобы ее продольная центральная ось и продольная центральная ось цилиндра пресса совпадали. Фиксация оси колесной пары в этом положении осуществляется, с одной стороны, посредством предусмотренной на торцевой поверхности нажимного пуансона цилиндра высокого давления центрирующего наконечника, который подпружинен и входит в центрирующее отверстие оси колесной пары, с другой стороны, посредством второго центрирующего наконечника, который может перемещаться, например, закрепленным на концевой траверсе гидравлическим цилиндром. Перед зажатием оси колесной пары подвижная поперечина перемещается таким образом, что вдвинутый в нее инструмент, если смотреть в направлении прессования, находится позади соединяемого конструктивного элемента.

Собственно процесс прессования происходит тогда, когда при приведении в действие цилиндра высокого давления ось колесной пары перемещается в направлении прессования до тех пор, пока опирающийся на инструмент конструктивный элемент не окажется на оси колесной пары в желаемом положении.

Затем для соединения другого конструктивного элемента с помощью мостового крана ось колесной пары вынимается из пресса, в случае напрессовки следующий конструктивных элемент приводится в предмонтажное положение, в случае распрессовки ослабленный конструктивный элемент снимается. Затем инструмент путем вращения снабженных резьбой гаек перемещается в положение, необходимое для следующего процесса прессования. Затем обслуживающий персонал приводит ось колесной пары с конструктивными элементами, снова с помощью мостового крана, в уже описанное выше положение прессования, и процесс соединения выполняется снова.

В одном из других известных прессов для запрессовки и распрессовки колесных пар собственно цилиндр пресса инсталлирован в поперечине цилиндра, которая, например, соединена двумя круглыми стойками с так называемой подвижной поперечной, которая выполняет функцию контропоры, и которая, в соответствии с поставленной задачей, установлена с возможностью продольного перемещения на стойках. С помощью выточек на стойках, имеющих форму круглых пазов, возможна блокировка в нескольких положениях. Эта основная конфигурация в течение последних ста лет почти не изменилась. В частности в Северной Америке вместо круглых стоек применяются анкерные стяжки прямоугольного сечения, в которых блокировка осуществляется с помощью болта. U-образное отверстие в подвижной поперечине служит для приема оси колесной пары.

Недостаток устройств этого типа заключается в том, что колесная пара помещается в пресс для запрессовки и распрессовки колесных пар с помощью мостового крана и снова должна выниматься, пока не будут закончены все процессы соединения, так как из-за необходимого для этого обслуживающего персонала стоимость соединения колесных пар заметно повышается. Кроме этого, для обслуживающего персонала в связи с необходимостью комплектации пресса для запрессовки-распрессовки колесных пар вручную конструктивными элементами, некоторые из которых весят тонны, существует опасность травм, которую нельзя недооценивать.

Решающим усовершенствованием традиционной основной конфигурации был представленный заявителем полностью автоматизированный пресс для запрессовки-распрессовки колесных пар согласно EP 1201350 B1, которое было взято за наиболее близкий аналог для настоящего изобретения. Основным нововведением этого пресса было то, что подвижная поперечина у зажатой между центрирующими наконечниками колесной пары могла передвигаться по всей колесной паре во все положения прессования, и для этой цели собственно прессовый инструмент смещался на подвижной поперечине поперек осевого направления из положения прессования в положение перемещения. Так удалось значительно сократить время цикла. Однако в противоположность традиционным решениям ширина U-образного отверстия в подвижной поперечине должна быть намного увеличена, чтобы поперечина могла двигаться по всем компонентам колесной пары. Служащий приемным устройством собственно для прессового инструмента перемещающийся поперек «базовый модуль» имеет при этом значительно больший размер, чем в традиционных решениях. Верхняя и нижняя соединительная поперечина воспринимают продольные усилия между концевыми поперечинами цилиндра, при этом нижняя соединительная поперечина расположена под полом цеха, так что она своей верхней стороной ровно примыкает к полу цеха. В подвижной поперечине встроены клинья, которые в соответствующем желательном положении прессования вдвигаются в верхнюю и нижнюю соединительную поперечину, фиксируя подвижную поперечину в положении прессования. Поперечины цилиндра или пресса и соединяющие их сверху и снизу соединительные поперечины являются соответственно самостоятельными конструктивными элементами самого разного конструктивного исполнения, которые соединяются друг с другом известными способами соединения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В основу изобретения положена задача объединить в прессе для запрессовки-распрессовки колесных пар преимущества только одного однократного зажатия для всех шагов соединения колесной пары с преимуществами по стоимости при производстве традиционных прессов для запрессовки-распрессовки колесных пар. Для решения этой задачи предлагается пресс для запрессовки или распрессовки колесных пар с признаками пунктов 1 или 7 формулы изобретения. Соответственно, в прессе для запрессовки или распрессовки колесных пар такого рода предусмотрено выполнить контропоры в жестко расположенных между поперечинами пресса соединительных стойках в виде направляющих скольжения для непосредственного приема и перемещения путем сдвигания по меньшей мере одной прессовой контропоры из положения вне области прессования в устойчивое против опрокидывания опорное положение по меньшей мере одной контропоры пресса для процесса запрессовки или распрессовки. Таким образом, изобретение отказывается от подвижной поперечины с U-образным отверстием для приема колесной пары. Вместо этого только прессовые контропоры в ряд вдвигаются в направляющие скольжения станины пресса. Для установки прессовой контропоры в других осевых положениях контропора выдвигается из направляющей скольжения поперек осевого направления и затем в осевом направлении транспортируется в другое рабочее положение, и там снова вдвигается в другую направляющую скольжения станины пресса.

Благодаря изобретению становится возможной чрезвычайно компактная конструкция пресса для запрессовки-распрессовки колесных пар. Расстояние в свету между верхней и нижней соединительными стойками может быть сокращено на порядок, что только несущественно превышает максимальный диаметр соединяемой колесной пары. Несмотря на это, достигаются все преимущества полностью автоматизированного, плавного режима работы, при этом зажатие колесной пары должно происходить только один единственный раз.

Поскольку речь идет о «соединительных стойках», в смысле изобретения это понятие означает любого рода средства для передачи растягивающего усилия между поддерживающими блоки поршневых цилиндров поперечинами пресса. Поскольку прием прессовой контропоры в направляющих скольжения соединительных стоек называется «непосредственным», в смысле изобретения под этим понимается отказ от действующей во время соединения между соединительными стойками и прессовой контропорой подвижной поперечины. Таким образом, остается допустимым выполнение по меньшей мере одной прессовой контропоры в связи с направляющими скольжения из нескольких частей. Прессовая контропора может также в области места прессования принимать инструмент, соответствующий соединяемому конструктивному элементу.

Осуществление изобретения возможно различным образом.

Особенно простая конструкция пресса для запрессовки-распрессовки колесных пар, имеющая самостоятельное значение в соответствии с изобретением, получается тогда, когда рама пресса (или станина машины), состоит по меньшей мере из одного по существу О-образного конструктивного элемента, который выполняет функцию и поперечины цилиндра, и соединительных стоек. При этом снижаются затраты на соединительные поверхности и соединения конструктивных элементов и вместе с тем также на монтаж машины. Пресс для запрессовки-распрессовки колесных пар благодаря этому становится очень жестким на скручивание и не требует трудоемкого выравнивания на месте установки. Габаритная ширина установки может быть очень небольшой, что облегчает доступ для обслуживающего персонала, а также установку и съем колесных пар. В частности, два О-образных конструктивных элемента в виде плит могут быть соединены на боковом расстоянии друг от друга с рамой заданной толщины. Тогда блоки поршневых цилиндров могут быть вставлены в промежуток между плитообразными конструктивными элементами. Направляющие скольжения достаточной длины могут быть в этом случае предусмотрены в соединительных элементах между плитообразными конструктивными элементами.

Контропоры блокируются в положении соединения от смещений поперек оси колесной пары.

Для перемещения прессовых контропор поперек осевого направления и передвижения в другое осевое положение могут быть, например, предусмотрены салазки, перемещающиеся с одной стороны по станине пресса. Эти салазки могут перемещаться посредством прецизионного привода шпинделя с очень большой точностью и скоростью в соответствующее вдвинутое положение по меньшей мере для одной прессовой контропоры. Точно так же могут перемещаться по раме пресса измерительные устройства для контроля положений прессования.

Вышеназванные, а также заявленные и описанные в примерах осуществления, применяемые в соответствии с изобретением конструктивные элементы по своему размеру, конфигурации, выбору материала и технической концепции не подчиняются никаким особым условиям, так что возможно неограниченное использование известных в этой области применения критериев выбора.

Другие подробности, признаки и преимущества предмета изобретения следуют из зависимых пунктов, а также из последующего описания соответствующего чертежа и графического изображения, на котором в качестве примера представлен пример осуществления пресса для запрессовки-распрессовки колесных пар.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

На чертеже показано

Фиг.1 - пресс для запрессовки-распрессовки колесных пар на виде сбоку; а также

Фиг.2 - тот же пресс в сечении по линии II-II, показанной на фиг.1.

Подробное описание примера осуществления изобретения

Показанный на фигурах пресс 100 для запрессовки-распрессовки колесных пар имеет станину пресса, состоящую из вертикальных поперечин 1 и 2 пресса, а также горизонтальных соединительных стоек 5 и 6. Эти стойки объединены в две, если смотреть сбоку, О-образные, расположенные на расстоянии друг от друга стальные плиты 10A, 10B. Для удерживания их на расстоянии и соединения служат горизонтальные соединительные элементы 9A-9D (фиг.2). Эти элементы позволяют разместить по одному блоку 3, 4 поршней/цилиндров с каждой стороны пресса, с центрирующими наконечниками 11 и 12, которые направлены друг к другу, а также прижимными пуансонами 7, 8.

Пресс может быть установлен на пол и закреплен анкерами. С одной стороны верхней соединительной стойки 5 с помощью соответствующих продольных направляющих 50A и привода шпинделя перемещается салазочное устройство 50. Данное устройство служит опорой для одной или нескольких прессовых контропор 17A, 17B в направлении, поперечном оси RA колесной пары, посредством поперечных направляющих 50B передвижной конструкции. Благодаря этому прессовые контропоры между рабочим положением или положением соединения могут быть выведены в положение перемещения, как показано на фиг.2 штрихпунктирной линией. Обращенные к О-образному отверстию 10C соединительные элементы 9B, 9C снабжены расположенными рядом на расстоянии друг от друга направляющими 20 скольжения, которые проходят поперек оси RA колесной пары и позволяют осуществлять вдвигание прессовых контропор 17A, 17B в положение соединения, а также их выдвигание из этого положения поперек осевого направления. Они расположены вертикально друг над другом и служат контропорой, на которую опираются прессовые контропоры 17A, 17B. На фиг.1 видны две прессовые контропоры в различных осевых положениях.

Измерительное устройство 40 установлено с возможностью перемещения параллельно осевому направлению напротив салазочного устройства на верхней соединительной стойке.

Принцип действия таков, что колесная пара перемещается в положение между центрирующими наконечниками. После захвата колесной пары центрирующими наконечниками вся колесная пара посредством блоков 3, 4 поршней/цилиндров может быть перемещена в осевом направлении. Когда контропора 17A или 17B находится в своем рабочем положении, осуществляется процесс запрессовки или распрессовки уже известным образом.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 Поперечина пресса 2 Поперечина пресса 3 Блок поршней/цилиндров 4 Блок поршней/цилиндров 5 Соединительная стойка 6 Соединительная стойка 7 Нажимной пуансон 8 Нажимной пуансон 9A-9D Соединительные элементы 10A/B О-образные плиты 11 Центрирующий наконечник 12 Центрирующий наконечник 17A/B Прессовая контропора 20 Направляющие скольжения 40 Измерительное устройство 50 Салазочное устройство 50А Продольные направляющие 50В Поперечные направляющие 100 Пресс для запрессовки-распрессовки колесных пар RA Ось колесной пары S Прямая

Изобретение относится к прессовому оборудованию, в частности к прессам для запрессовки колес, тормозных дисков или подобных им конструктивных элементов на оси (RA) колесных пар рельсовых транспортных средств или их распрессовки. Пресс содержит два направленных друг к другу блока поршневых цилиндров для создания прессового давления и, при необходимости, перемещения оси колесной пары, устройство для приема оси колесной пары, например два центрирующих наконечника. Для передачи прессового усилия на соответствующий конец оси колесной пары предусмотрены нажимные пуансоны. Для опирания колеса, тормозного диска или подобного им конструктивного элемента во время процесса прессования предназначена по меньшей мере одна прессовая контропора. Между поперечинами пресса расположены соединительные стойки, на которые опираются контропоры. Контропоры выполнены в виде направляющих скольжения и обеспечивают прием и перемещение по меньшей мере одной прессовой контропоры из положения вне области прессования в опорное положение для процесса запрессовки или распрессовки. Такое выполнение пресса позволяет уменьшить его габаритные размеры, обеспечив при этом автоматизированный режим работы. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пресс (100) для запрессовки колес, тормозных дисков или подобных им конструктивных элементов на оси (RA) колесных пар рельсовых транспортных средств или их распрессовки, содержащий два жестко расположенных на одной общей прямой (S), направленных друг к другу блока (3, 4) поршневых цилиндров для создания необходимого прессового давления и при необходимости перемещения оси колесной пары в продольном направлении оси колесной пары для осуществления процесса запрессовки или распрессовки, устройство для приема оси колесной пары в прессе во время процесса прессования, например, два расположенных напротив друг друга центрирующих наконечника (11, 12), нажимные пуансоны (7, 8) для передачи прессового усилия на соответствующий конец оси колесной пары, расположенные на блоках поршневых цилиндров, по меньшей мере одну прессовую контропору (17А, 17В) для опирания колеса, тормозного диска или подобного им конструктивного элемента во время процесса прессования, выполненную с возможностью приведения в ее опорное положение путем перемещения относительно оси колесной пары поперек продольного направления оси колесной пары, нахождения в остальных случаях вне области прессования и установки в различных положениях по длине оси колесной пары, жестко расположенные между поперечинами (1, 2) пресса, служащие опорами для расположенных в осевом направлении на расстоянии друг от друга контропор соединительные стойки (5, 6), отличающийся тем, что контропоры выполнены в виде направляющих (20) скольжения для непосредственного приема и перемещения путем сдвигания по меньшей мере одной прессовой контропоры (17А, 17В) из положения вне области прессования в устойчивое против опрокидывания опорное положение по меньшей мере одной прессовой контропоры для процесса запрессовки или распрессовки.

2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что поперечины (1, 2) и соединительные стойки (5, 6) образуют станину пресса, выполненную по меньшей мере из одного, если смотреть сбоку, O-образного конструктивного элемента (10А, 10В).

3. Пресс по п.2, отличающийся тем, что два O-образных конструктивных элемента (10А, 10В) расположены на расстоянии и соединены друг с другом посредством соединительных элементов (9A-9D).

4. Пресс по п.3, отличающийся тем, что направляющие (20) скольжения выполнены на соединительных элементах (9В, 9С).

5. Пресс по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что он содержит салазочное устройство (50) для вдвигания прессовой контропоры (17А, 17В) в направляющие (20) скольжения и выдвигания из этого положения поперек осевого направления, а также для перемещения прессовой контропоры в осевом направлении.

6. Пресс по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одно измерительное устройство (40), выполненное с возможностью перемещения вдоль соединительных стоек.