СПОСОБ СБОРКИ КОЛЕСНО-МОТОРНЫХ БЛОКОВ ЛОКОМОТИВОВ
METHOD OF ASSEMBLING LOCOMOTIVE MOTORED WHEEL UNITS

Изобретение относится к способу и оборудованию, используемому для сборки колесно-моторных блоков локомотивов, в частности при посадке шестерен на вал тягового электродвигателя и установке колесной пары.
Известен способ сборки колесно-моторных блоков с использованием типового стенда, при котором колесную пару устанавливают буксами на два гидроцилиндра для ее подъема и опускания. Портал с гидроцилиндрами передвигают к тяговому электродвигателю, колесную пару поднимают и монтируют на моторно-осевые подшипники. Для правильной установки колесной пары в моторно-осевых подшипниках в поперечном направлении колесную пару передвигают гидроцилиндрами, вмонтированными в боковых стойках портала. Надевают на конец якоря электродвигателя шестерню, передвигают портал так, чтобы обеспечить возможность закрепления ее гайковертом. После окончания подгонки колесной пары к моторно-осевым подшипникам и регулировки зазоров запрессовывают буксы и завертывают гайковертом болты букс моторно-осевых подшипников. Для удобства сборки колесно-моторный блок устанавливают с возможностью перекантовки. («Поточные линии ремонта локомотивов в депо», глава IV, п.18 стр.121, абзац 2, Транспорт, 1983 г.)
Недостатком известного способа являются отсутствие способа посадки на ось колесной пары зубчатых колес и шестерен тягового электродвигателя и совмещение зубьев зубчатых колес колесной пары и шестерен тягового электродвигателя.
Известен способ сборки колесно-моторных блоков электровозов ВЛ8, принятый в качестве прототипа, при котором для насадки шестерен на вал тягового электродвигателя применяют приспособление П-образной конструкции, на раме которого закреплены две опоры, служащие для центровки приспособления в (разъемных) моторно-осевых подшипниках (скольжения). К опорам прикреплены два стержня: один неподвижный, другой - поворотный вокруг оси рамы. На каждом стержне установлены зубья. Наклон зубьев относительно продольной оси рамы соответствует наклону зубьев зубчатой передачи колесно-моторного блока. Стержни совместно с рамой образуют П-образную конструкцию. Параллельно поворотному стержню на раме неподвижно закреплен сектор, на котором установлены регулировочный и стопорный винты для регулировки и фиксации взаимного положения зубьев приспособления. Узел центровки состоит из соосно-расположенного конуса и винта, служащего для перемещения конуса, трех подвижных штоков, установленных в радиальных отверстиях опор. Штоки прижаты к конусу пружинами. Винт содержит стопорную гайку. На неподвижном стержне установлен регулируемый вдоль оси рамы упор для ограничения смещения устройства в постели моторно-осевых подшипников. На секторе и на упоре нанесены деления для контроля положения зуба и упора. При сборке зубчатой передачи одну из шестерен насаживают в горячем состоянии на вал тягового электродвигателя и закрепляют гайкой. Находят посадочные зубья на колесной паре и определяют величину их взаимного смещения приспособлением для определения взаимного смещения зубьев зубчатых колес. Вращением винта приспособления для посадки шестерен подводят подвижный стержень в такое положение на градуированном секторе, при котором зубья приспособления смещены относительно друг друга на величину, равную смещению зубьев зубчатого колеса колесной пары, и зажимают стопорный винт. Затем устанавливают приспособление на тяговый электродвигатель так, чтобы центрирующие опоры поместились в моторно-осевых подшипниках, а неподвижного стержня - во впадине, между зубьями, закрепленной на валу электродвигателя шестерни. Упор подводят до соприкосновения с корпусом тягового электродвигателя и фиксируют его. Вращением винта перемещают конус и штоки до упора последних в цилиндрическую поверхность моторно-осевых подшипников. При этом рама оказывается закрепленной соосно с моторно-осевыми подшипниками, а зуб - над свободным концом вала тягового электродвигателя. Нагревают вторую шестерню и насаживают ее на вал тягового электродвигателя. При этом зуб располагают во впадине между зубьями шестерни и направляют вал при посадке. Посадив шестерню на вал, выдерживают, пока шестерня и вал схватятся под воздействием выравнивания их температур, после чего шестерню закрепляют гайкой. Снимают устройство с тягового электродвигателя, укладывают колесную пару в моторно-осевые подшипники так, чтобы посадочные зубья ее зубчатых колес вошли в зацепление с шестернями, устанавливают и закрепляют буксы. («Поточные линии ремонта локомотивов в депо», глава IV, п.20, стр.125-127, Транспорт, 1983 г.)
Недостатками способа являются:
- большое количество ручных операций при определении углов смещения зубьев шестерен на валу тягового двигателя увеличивает трудоемкость операции, снижет точность установки зубьев и ресурс работы зубчатых зацеплений;
- последовательное выполнение операций по запрессовке сначала одной, а затем другой шестерен и проведение установочных работ на рабочих местах при запрессовке шестерен, увеличивает время установки шестерен, загрузку монтажного оборудования и снижает эффективность его использования.
Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости установки шестерен на валу тягового электродвигателя привода локомотива с двухсторонними косозубыми передачами, повышение точности установки зубьев, увеличение ресурса работы зубчатых зацеплений и эффективности использования монтажного оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что способ сборки колесно-моторных блоков локомотивов, заключающийся в том, что для насадки шестерен на вал тягового электродвигателя применяют приспособление, на раме которого закреплены две опоры, служащие для центровки тягового электродвигателя в разъемных моторно-осевых подшипниках скольжения, определяют величину взаимного смещения посадочных зубьев зубчатых колес колесной пары, которую устанавливают при насадке шестерен на вал тягового электродвигателя, шестерни насаживают на вал тягового электродвигателя в горячем состоянии, после чего выдерживают, пока шестерни и вал схватятся под воздействием выравнивания их температур; раму приспособления жестко закрепляют на боковых участках рельсового пути; две опоры рамы приспособления выполняют цилиндрическими с закрепленными на них рычагами с центрирующими патронами с возможностью их осевого движения, поворота относительно цилиндрических опор и совмещения осей центрирующих патронов относительно оси вала тягового электродвигателя; тяговый электродвигатель устанавливают на регулируемых опорах тележки с роликовыми опорами, опирающимися на рельсовый путь с возможностью перемещения в продольном направлении приводом до совмещения осей разъемных моторно-осевых подшипников скольжения с цилиндрическими опорами рамы приспособления, и выдвижением цилиндрических опор с двух сторон центрируют в приспособлении; колесную пару устанавливают на стойках и посредством опор, выполненных в виде букс или центров, закрепляют в осевом направлении относительно базового торца зубчатого колеса; измерение углового смещения зубьев двух зубчатых колес колесной пары и шестерен тягового электродвигателя выполняют измерительными приборами, например лазерными датчиками или видеокамерами; шестерни устанавливают и закрепляют в центрирующих патронах, посадку шестерен на вал тягового электродвигателя выполняют поворотом рычагов с центрирующими патронами до совмещения с осью вала тягового электродвигателя и осевым перемещением шестерен приводами с автоматизированным управлением; установку осевого положения двух шестерен и углового смещения их зубьев осуществляют по полученным результатам измерения колесной пары измерительными приборами с их поворотом на 180° для измерения колесной пары или посадочных поверхностей вала тягового электродвигателя с устанавливаемыми шестернями; угловое совмещение зубьев шестерен выполняют зубчатыми рейками, установленными в рычагах, зацепленными с шестернями, связанными с управляемыми приводами при предварительном поджатии и центрировании шестерен в центрирующих патронах; предварительным осевым движением и поворотом центрирующих патронов с очистной насадкой выполняют очистку посадочной поверхности вала тягового электродвигателя от пыли, после чего в центрирующие патроны устанавливают шестерни в холодном состоянии, выполняют их угловую установку и посадку на вал тягового электродвигателя с фиксированным осевым усилием посадки, измерительными приборами фиксируют расстояние от торца шестерен до базовых торцов тягового электродвигателя с контролем расстояния между торцами шестерен; производят нагрев шестерен в индукционном нагревателе центрирующих патронов или специальном индукционном нагревателе и посадку их на вал тягового электродвигателя, при этом расстояние между торцами шестерен и базовыми торцами тягового электродвигателя уменьшают на величину, обеспечивающую надежное соединение деталей; одновременным движением центрирующих патронов и цилиндрических опор с двух сторон выполняют их отвод от корпуса тягового электродвигателя и его установку на регулируемых опорах тележки; тележку приводом перемещают в продольном направлении до совмещения осей разъемных моторно-осевых подшипников скольжения с осью колесной пары, выполняют монтаж разъемных моторно-осевых подшипников скольжения тягового электродвигателя и измерение углового смещения зубьев двух зубчатых колес колесной пары после монтажа тягового электродвигателя и пробное вращение тягового электродвигателя с контролем геометрических параметров колесно-моторных блоков с использованием указанных выше измерительных приборов.
Ниже настоящий способ поясняется чертежами используемого приспособления для сборки колесно-моторных блоков локомотивов.
На фиг.1 изображен общий вид используемого приспособления и на фиг.2 - вид в плане.
Приспособление для реализации предлагаемого способа сборки колесно-моторных блоков содержит раму 1 (фиг.1 и 2), закрепленную на боковых участках рельсового пути 2, с одной из сторон рамы 1 на рельсовом пути 2 посредством роликовых опор 3 установлена тележка 4, на которую устанавливают на регулируемых опорах 5 тяговый электродвигатель 6 с разъемными моторно-осевыми подшипниками скольжения 7 и валом 8 с посадочными поверхностями 9 для установки шестерен 10, с возможностью перемещения его приводом 11, например гидроцилиндром, в продольном направлении С. На другой стороне рамы 1 на стойках 12, закрепленных на боковых участках рельсового пути 2 в опорах 13, выполненных в виде букс или центров, устанавливают колесную пару 14 с зубчатыми колесами 15, подлежащими зацеплению с шестернями 10 тягового электродвигателя 6. Рама 1 содержит две выдвижные цилиндрические опоры 16 с возможностью их осевого перемещения приводами 17, например управляемыми гидроцилиндрами, и центрирования тягового электродвигателя 6 в разъемных моторно-осевых подшипниках скольжения 7 и несущие поворотные рычаги 18 с центрирующими патронами 19 с возможностью их поворота и осевого перемещения от приводов, выполненных, например, в виде управляемых гидроцилиндров 20 и 21, соответственно. Центрирующие патроны 19 содержат зубчатые рейки 22, установленные на рычагах 18 с приводами 23 их осевого перемещения, выполненными, например, от управляемых гидроцилиндров, и зажимные центрирующие захваты 24 с приводами 25, выполненными от гидроцилиндров или пневмоцилиндров для центрирования и ориентации зубьев 26 устанавливаемых в них шестерен 10. На раме 1 в плоскостях расположения зубчатых колес 15 колесной пары 14 и посадочных поверхностей 9 вала 8 тягового электродвигателя 6 с двух сторон установлены измерительные приборы 27, например, видеокамеры и лазерные измерительные датчики с возможностью их поворота на угол 180° для измерений зубьев 28 зубчатых колес 15 или зубьев 26 шестерен 10 и измерения их положения относительно базовых торцов 29 колесной пары 14 и базовых торцов 30 тягового электродвигателя 6. Центрирующие патроны 19 содержат очистные насадки 31 для предварительной очистки посадочных поверхностей 9 вала 8 тягового электродвигателя 6 и индукционные нагреватели 32 для нагрева шестерен 10 перед их посадкой на вал 8 тягового электродвигателя 6.
Способ осуществляется следующим образом.
Тяговый электродвигатель 6 устанавливают на регулируемых опорах 5 тележки 4 и с помощью роликовых опор 3, опирающихся на рельсовый путь 2, перемещают в продольном направлении С приводом 11, например гидроцилиндром, до совмещения осей разъемных моторно-осевых подшипников скольжения 7 с цилиндрическими опорами 16 рамы 1 приспособления, и выдвижением цилиндрических опор 16 с двух сторон центрируют в приспособлении. Колесную пару 14 устанавливают на стойках 12 в опорах 13 и закрепляют в осевом направлении относительно базового торца 2 9 зубчатого колеса 15.
Измерительными приборами 27, например видеокамерами или лазерными датчиками, выполняют измерение углового смещения зубьев 28 двух зубчатых колес 15 колесной пары 14 и проверку геометрических параметров колесной пары 14, результаты измерений фиксируют измерительной системой устройства. Шестерни 10 устанавливают и закрепляют в центрирующих патронах 19, посадку шестерен 10 на вал 8 тягового электродвигателя 6 выполняют поворотом рычагов 18 с центрирующими патронами 19 гидроцилиндрами 20 до совмещения с осью вала 8 тягового электродвигателя 6 и осевым перемещением шестерен 10 приводами 21 с автоматизированным управлением. Измерительными приборами 27 с их поворотом на 180° осуществляют контроль и установку осевого положения двух шестерен 10 и углового совмещения их зубьев 26 по полученным результатам измерения зубчатых колес 15 колесной пары 14. Угловое совмещение зубьев 26 шестерен 10 выполняют зубчатыми рейками 22, рычагов 18, от управляемых приводов 23, например гидроцилиндров, при предварительном поджатии и центрировании шестерен 10 в центрирующих патронах 19. Перед насадкой шестерен 10 предварительным осевым движением и поворотом очистной насадки 31 выполняют очистку посадочной поверхности 9 вала 8 тягового электродвигателя 6 от пыли, после чего в центрирующие патроны 19 устанавливают шестерни 10 в холодном состоянии, выполняют их угловую ориентацию и посадку на вал 8 тягового электродвигателя 6 с фиксированным осевым усилием посадки, измерительными приборами 27 определяют расстояние К от торца шестерен 10 до базовых торцов 30 тягового электродвигателя 6 с контролем расстояния L между торцами шестерен 10; производят нагрев шестерен 10 в индукционном нагревателе 32 центрирующих патронов 19 или специальном индукционном нагревателе (не показано) и посадку их на вал 8 тягового электродвигателя 6, при этом расстояние между торцами шестерен К и базовыми торцами 30 тягового электродвигателя 6 уменьшают на величину, обеспечивающую надежное соединение деталей. Движением центрирующих патронов 19 и цилиндрических опор 16 с двух сторон выполняют их отвод от корпуса тягового электродвигателя 6 и его установку на регулируемых опорах 5 тележки 4. Тележку 4 приводом 11 перемещают в продольном направлении С до совмещения осей разъемных моторно-осевых подшипников скольжения 7 с осью колесной пары 14, выполняют монтаж разъемных моторно-осевых подшипников скольжения 7 тягового электродвигателя 6 и контроль углового смещения зубьев 28 двух зубчатых колес 15 колесной пары 14 после монтажа тягового электродвигателя 6 и пробное вращение тягового электродвигателя 6 с контролем геометрических параметров колесно-моторных блоков с использованием указанных выше измерительных приборов 27. Введение измерительных приборов 27, включающих видеокамеры или лазерные датчики для измерения и контроля в процессе соединения деталей (шестерен 10 и зубчатых колес 15), автоматизированного управления процессом измерения и посадки шестерен 10 по предварительным замерам зубьев 28 зубчатых колес 15 колесной пары 14 позволяет снизить трудоемкость установки шестерен 1 на валу 8 тягового электродвигателя и повысить эффективность использования монтажного оборудования; финишный контроль шестерен после насадки на вал тягового электродвигателя 6, а также контроль состояния шестерен 10 и зубчатых колес 15 после их соединения повышает точность установки зубчатого зацепления и ресурс его работы в условиях эксплуатации.