[实用新型]压力－位移式轴承压装机测控装置

说明书

本实用新型涉及到一种用于铁路货车以及机车、客车以冷压方式组装的轴承之自动压装机上，用以控制和测量轴承的压装压力和位移的装置。

国内外铁路机车车辆车轴用密封式双列圆锥滚子轴承，因其结构的特点，向轴上组装时都以冷压方式进行，而为了保证轴承质量和提高工作效率，都采用专用固定式压装机，由其设在两侧的油缸分别对车轴两端的两套轴承同时压装。压装机两侧的油缸有的共用一套、有的是各用一套液压系统，但都有一套轴承压装程序和时间、压力的测控系统，要求不仅要将轴承压装到轴颈上，而且要保证准确测量、打印出其压装力，因为该力是轴承压装可靠性的保证参数，如果其值低于或超出规定范围，将会使轴承内圈松脱或崩裂从而造成重大行车事故。现有的压力-时间式轴承测控设备没有申请过专利，在中国铁路上已有几十台份在应用，但应用中反映出一些问题，因而不少单位进行了分析研究和改进，例如铁道部株州车辆厂研制了轴承压装力自动记录仪(该设备未申请专利)，但仍未解决现存的问题。这些问题主要有：1、由于压力传感器设在油缸或液压系统管路中，因此测出的轴承压装力大小和变化是油缸或液压系统的，而不是真正轴承压装力，因为两者之间存在一个由于设备状态、工作压力、环境温度、密封件阻力等因素影响的内阻力。尽管有的设备已考虑了该影响而在压装力中减去一个内阻力值，但由于该内阻力值为多项变量的函数，所以仍存在一个随机误差，根据试验和统计分析证明，该误差最大可达到真正轴承压装力的20％，这是非常危险的。2、现行设备的轴承压装过程中两边轴承的压装力一般不会相同，因此轮对会发生左右游动，即压装力小的一端轴承先压入，压装力大的一端的油缸勾贝空进而轴承不压入，只有当压装力降至等于、小于或轮对游动至轮轨接触状态时轴承才压进。因此，该压装力曲线[压力(P)-时间(T)曲线]不能真实反映轴承压装到轴颈上每一位置的压力大小和变化，难以据此分析和保证轴承压装质量，所以，上述两方面的问题都直接影响着行车安全。

本实用新型的目的是，提供一种能够直接测试出轴承压装力的大小，真实反映轴承压装到轴颈每一位置压力的大小和变化，有效地控制轴承压装的全过程的轴承压装机测控装置。

本实用新型是这样实现的，轴承压装机测控装置，它包括包括应力传感器4、位移传感器2、8、放大器10、11、12、A/D转换器13与微机系统14。它的特殊之处是，应力传感器4装在油缸1的主压力勾贝杆3前端，位移传感器2安装在油缸1上，位移传感器8配置在两油缸和轮对7的内(或外)侧。应力传感器4、位移传感器2、8分别通过放大器10、11、12，再经过A/D转换器13与微机14以线路进行联接。

应力传感器4装在油缸1的主压力勾贝杆3前端，直接承受、测量轴承5的真实压装力。

位移传感器2的测杆可随轴承5向轴颈6上压装时而移动，同时测量压力和位移。

位移传感器8可以测量轮对的位移量，它与位移传感器2所测值之和为轴承净压入位移量。

位移传感器2和8配以测控仪和程序软件，能记录轴承有效压进位移量及相应的压装力。

本测控装置可应用于配置一套或二套液压系统的各型固定式轴承压装机上。

与现有的轴承压装机测控装置相比，本实用新型具有以下优点：

1、取消了原设在没缸或液压管路处的压力传感器，代之以特制的应力传感器，直接承受、测量轴承的真实压装力，消除了设备液压系统内阻力影响，使测试数据更为准确。

2、在油缸和轮对内(或外)侧分别配置位移传感器，并设以测控仪和程序软件，使之能记录轴承有效压进位移量及相应的压装力，消除了轮对游动中轴承无压进一侧油缸勾贝虚位移的影响。

3、通过微机系统可控制压装机工作，并处理显示和打印出压力(P)-位移(S)曲线。

4、以压力(P)-位移(S)坐标代替了原来的压力(P)-时间(T)坐标，直观地反映轴承压装进程及各相应位置的压力大小和变化情况，可据此分析各零部件质量和组装状态是否正常。

5、本装置可在轴承压装过程中实现位移、压力实时测量与处理，并可在轴承压装到位限压保压时和压装过程中发生异常超压时停止压装和主压力勾贝返回，数据准确，性能安全可靠。

本实用新型的上述结构性能，从根据上消除了国内现行轴承压装机测试装置的缺点，能够准确地测试和控制轴承压装过程，有效地提高机车、车辆的运行安全。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

附图1为轴承压装机及测控系统局部安装图。

附图2是测控仪系统框图。

附图3是轴承压装压力-位移曲线示意图。

附图4是轴承各件装配位置图。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型是轴承压装机测试装置。应力传感器(压力环)4设在油缸1的勾贝杆3的前端，位移传感器2安装在油缸1上，其测杆可随轴承5向轴颈6上压装时而移动，分别同时测量压力和位移。压装机支柱9顶起的轮对7可以在压装轴承时左右移动，位移传感器8设置在轮对7的内(或外)侧，测量轮对的位移量，它与位移传感器2所测值之和为轴承净压入位移量。当轴承5向轴颈6上压装时，测控装置开始工作。应力传感器4、位移传感器2和8分别与放大器10、11、12连接，通过A/D转换器13接在微型计算机系统14上，通过微机处理、显示和打位移传感器2和8分别与放大器10、11、12连接，通过A/D转换器13接在微型计算机系统14上，通过微机处理、显示、打印出P-S曲线。如图4所示，当轴承5向轴颈6上压装时，先将轴承的后密封座16压入轴颈6，其次压入的是轴承后内圈17、中隔圈18、前内圈19，轴承的前密封座20与后档15同时受力压入。经过微机处理的P-S曲线如图3所示，纵轴22表示压装压力(P)，横轴21表示压装位移(S)，当轴承后密封座16压入轴颈6时，压力与位移表现为曲线23，轴承后内圈17压入轴颈时，压力与位移表现为曲线24，中隔圈18压入轴颈时，压力与位移表现为曲线25，前内圈19压入轴颈时，压力与位移表现为曲线26，轴承的前密封座20与与后档15同时压入轴颈时，压力与位移表现为曲线27。