專利名稱：壓力－位移式軸承壓裝機測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種用于鐵路貨車以及機車、客車以冷壓方式組裝的軸承之自動壓裝機上，用以控制和測量軸承的壓裝壓力和位移的裝置。
國內(nèi)外鐵路機車車輛車軸用密封式雙列圓錐滾子軸承，因其結(jié)構(gòu)的特點，向軸上組裝時都以冷壓方式進行，而為了保證軸承質(zhì)量和提高工作效率，都采用專用固定式壓裝機，由其設(shè)在兩側(cè)的油缸分別對車軸兩端的兩套軸承同時壓裝。壓裝機兩側(cè)的油缸有的共用一套、有的是各用一套液壓系統(tǒng)，但都有一套軸承壓裝程序和時間、壓力的測控系統(tǒng)，要求不僅要將軸承壓裝到軸頸上，而且要保證準確測量、打印出其壓裝力，因為該力是軸承壓裝可靠性的保證參數(shù)，如果其值低于或超出規(guī)定范圍，將會使軸承內(nèi)圈松脫或崩裂從而造成重大行車事故。現(xiàn)有的壓力-時間式軸承測控設(shè)備沒有申請過專利，在中國鐵路上已有幾十臺份在應(yīng)用，但應(yīng)用中反映出一些問題，因而不少單位進行了分析研究和改進，例如鐵道部株州車輛廠研制了軸承壓裝力自動記錄儀(該設(shè)備未申請專利)，但仍未解決現(xiàn)存的問題。這些問題主要有1、由于壓力傳感器設(shè)在油缸或液壓系統(tǒng)管路中，因此測出的軸承壓裝力大小和變化是油缸或液壓系統(tǒng)的，而不是真正軸承壓裝力，因為兩者之間存在一個由于設(shè)備狀態(tài)、工作壓力、環(huán)境溫度、密封件阻力等因素影響的內(nèi)阻力。盡管有的設(shè)備已考慮了該影響而在壓裝力中減去一個內(nèi)阻力值，但由于該內(nèi)阻力值為多項變量的函數(shù)，所以仍存在一個隨機誤差，根據(jù)試驗和統(tǒng)計分析證明，該誤差最大可達到真正軸承壓裝力的20％，這是非常危險的。2、現(xiàn)行設(shè)備的軸承壓裝過程中兩邊軸承的壓裝力一般不會相同，因此輪對會發(fā)生左右游動，即壓裝力小的一端軸承先壓入，壓裝力大的一端的油缸勾貝空進而軸承不壓入，只有當(dāng)壓裝力降至等于、小于或輪對游動至輪軌接觸狀態(tài)時軸承才壓進。因此，該壓裝力曲線[壓力(P)-時間(T)曲線]不能真實反映軸承壓裝到軸頸上每一位置的壓力大小和變化，難以據(jù)此分析和保證軸承壓裝質(zhì)量，所以，上述兩方面的問題都直接影響著行車安全。
本實用新型的目的是，提供一種能夠直接測試出軸承壓裝力的大小，真實反映軸承壓裝到軸頸每一位置壓力的大小和變化，有效地控制軸承壓裝的全過程的軸承壓裝機測控裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，軸承壓裝機測控裝置，它包括包括應(yīng)力傳感器4、位移傳感器2、8、放大器10、11、12、A/D轉(zhuǎn)換器13與微機系統(tǒng)14。它的特殊之處是，應(yīng)力傳感器4裝在油缸1的主壓力勾貝桿3前端，位移傳感器2安裝在油缸1上，位移傳感器8配置在兩油缸和輪對7的內(nèi)(或外)側(cè)。應(yīng)力傳感器4、位移傳感器2、8分別通過放大器10、11、12，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器13與微機14以線路進行聯(lián)接。
應(yīng)力傳感器4裝在油缸1的主壓力勾貝桿3前端，直接承受、測量軸承5的真實壓裝力。
位移傳感器2的測桿可隨軸承5向軸頸6上壓裝時而移動，同時測量壓力和位移。
位移傳感器8可以測量輪對的位移量，它與位移傳感器2所測值之和為軸承凈壓入位移量。
位移傳感器2和8配以測控儀和程序軟件，能記錄軸承有效壓進位移量及相應(yīng)的壓裝力。
本測控裝置可應(yīng)用于配置一套或二套液壓系統(tǒng)的各型固定式軸承壓裝機上。
與現(xiàn)有的軸承壓裝機測控裝置相比，本實用新型具有以下優(yōu)點1、取消了原設(shè)在沒缸或液壓管路處的壓力傳感器，代之以特制的應(yīng)力傳感器，直接承受、測量軸承的真實壓裝力，消除了設(shè)備液壓系統(tǒng)內(nèi)阻力影響，使測試數(shù)據(jù)更為準確。
2、在油缸和輪對內(nèi)(或外)側(cè)分別配置位移傳感器，并設(shè)以測控儀和程序軟件，使之能記錄軸承有效壓進位移量及相應(yīng)的壓裝力，消除了輪對游動中軸承無壓進一側(cè)油缸勾貝虛位移的影響。
3、通過微機系統(tǒng)可控制壓裝機工作，并處理顯示和打印出壓力(P)-位移(S)曲線。
4、以壓力(P)-位移(S)坐標(biāo)代替了原來的壓力(P)-時間(T)坐標(biāo)，直觀地反映軸承壓裝進程及各相應(yīng)位置的壓力大小和變化情況，可據(jù)此分析各零部件質(zhì)量和組裝狀態(tài)是否正常。
5、本裝置可在軸承壓裝過程中實現(xiàn)位移、壓力實時測量與處理，并可在軸承壓裝到位限壓保壓時和壓裝過程中發(fā)生異常超壓時停止壓裝和主壓力勾貝返回，數(shù)據(jù)準確，性能安全可靠。
本實用新型的上述結(jié)構(gòu)性能，從根據(jù)上消除了國內(nèi)現(xiàn)行軸承壓裝機測試裝置的缺點，能夠準確地測試和控制軸承壓裝過程，有效地提高機車、車輛的運行安全。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細描述。
附


圖1為軸承壓裝機及測控系統(tǒng)局部安裝圖。
附圖2是測控儀系統(tǒng)框圖。
附圖3是軸承壓裝壓力-位移曲線示意圖。
附圖4是軸承各件裝配位置圖。
如
圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實用新型是軸承壓裝機測試裝置。應(yīng)力傳感器(壓力環(huán))4設(shè)在油缸1的勾貝桿3的前端，位移傳感器2安裝在油缸1上，其測桿可隨軸承5向軸頸6上壓裝時而移動，分別同時測量壓力和位移。壓裝機支柱9頂起的輪對7可以在壓裝軸承時左右移動，位移傳感器8設(shè)置在輪對7的內(nèi)(或外)側(cè)，測量輪對的位移量，它與位移傳感器2所測值之和為軸承凈壓入位移量。當(dāng)軸承5向軸頸6上壓裝時，測控裝置開始工作。應(yīng)力傳感器4、位移傳感器2和8分別與放大器10、11、12連接，通過A/D轉(zhuǎn)換器13接在微型計算機系統(tǒng)14上，通過微機處理、顯示和打位移傳感器2和8分別與放大器10、11、12連接，通過A/D轉(zhuǎn)換器13接在微型計算機系統(tǒng)14上，通過微機處理、顯示、打印出P-S曲線。如圖4所示，當(dāng)軸承5向軸頸6上壓裝時，先將軸承的后密封座16壓入軸頸6，其次壓入的是軸承后內(nèi)圈17、中隔圈18、前內(nèi)圈19，軸承的前密封座20與后檔15同時受力壓入。經(jīng)過微機處理的P-S曲線如圖3所示，縱軸22表示壓裝壓力(P)，橫軸21表示壓裝位移(S)，當(dāng)軸承后密封座16壓入軸頸6時，壓力與位移表現(xiàn)為曲線23，軸承后內(nèi)圈17壓入軸頸時，壓力與位移表現(xiàn)為曲線24，中隔圈18壓入軸頸時，壓力與位移表現(xiàn)為曲線25，前內(nèi)圈19壓入軸頸時，壓力與位移表現(xiàn)為曲線26，軸承的前密封座20與與后檔15同時壓入軸頸時，壓力與位移表現(xiàn)為曲線27。
權(quán)利要求1.本實用新型涉及一種用于測試軸承壓裝機壓裝軸承工作過程的壓力-位移式軸承壓裝機測控裝置，它包括應(yīng)力傳感器(4)、位移傳感器(2)、(8)、放大器(10)、(11)、(12)、A/D轉(zhuǎn)換器(13)與微機系統(tǒng)(14)，其特征是應(yīng)力傳感器(4)裝在油缸(1)的主壓力勾貝桿(3)前端，位移傳感(2)安裝在油缸(1)上，位移傳感器(8)配置在兩油缸和輪對(7)的內(nèi)(或外)側(cè)，應(yīng)力傳感器(4)、位移傳感器(2)、(8)分別通過放大器(10)、(11)、(12)，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器(13)與微機(14)以線路進行聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力-位移式軸承壓裝機測試裝置，其特征在于壓力測量采用壓力直接測量法，以應(yīng)力傳感器(壓力環(huán))(4)裝在油缸(1)的勾貝桿(3)的前端，在將軸承(5)壓裝到軸頸(6)上時，直接承受和測量軸承壓裝力。
3.權(quán)利要求1所述的壓力-位移式軸承壓裝機測試裝置，其特征在于采用位移合成法，在油缸(1)上設(shè)置位移傳感器(2)，其測桿連在軸承壓力環(huán)(4)上隨軸承壓裝而移動，用于測量軸承總位移量，在輪對(7)內(nèi)側(cè)(或外側(cè))設(shè)置位移傳感器(8)，用于測量軸承壓裝過程中輪對左右流動之位移量，位移傳感器(2)、(8)所測位移量之和為軸承凈壓入位移量。
專利摘要本實用新型是一種用于鐵路貨車、機車、客車軸承自動壓裝機上,用以測控壓裝壓力和位移的裝置,為解決現(xiàn)有裝置測試數(shù)據(jù)不準的問題,它包括應(yīng)力傳感器、位移傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器與微機系統(tǒng)。應(yīng)力傳感器4裝在主壓力勾貝桿3前端,位移傳感器2安裝在油缸1上,位移傳感器8配置在兩油缸和輪對7的內(nèi)(或外)側(cè)。應(yīng)力傳感器、位移傳感器分別通過放大器,再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器與微機聯(lián)接。本實用新型測試數(shù)據(jù)準確。
文檔編號B25B27/00GK2395845SQ97203439
公開日2000年9月13日 申請日期1997年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月16日
發(fā)明者孟祥雨, 王喜成 申請人:鐵道部四方車輛研究所