ЗАПРЕССОВОЧНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ КОЛЕСНЫХ ПАР
PRESSING MACHINE FOR WHEEL PAIRS

Изобретение относится к гидравлическому запрессовочному прессу для колесных пар для одновременной напрессовки двух колесных или тормозных дисков на колесную ось с рамной конструкцией, установленной на фундаменте, из двух аналогичных вертикальных опор пресса, которые на расстоянии друг от друга жестко соединены друг с другом горизонтальными траверсами, и соответственно каждая имеет корпус для установки центрирующего цилиндра, который воздействует на конец колесной оси и расположенного концентрично к центрирующему цилиндру запрессовочного цилиндра, который воздействует на подлежащий напрессовке колесный или тормозной диск, а также управляющими устройствами для подачи рабочей жидкости каждому из обоих цилиндров.
Гидравлический запрессовочный пресс для колесных пар такого вида известен, например, из US 3,995,361. Эта известная машина имеет два торцевых блока, которые идентичны и жестко соединены друг с другом траверсами. В торцевых блоках расположены соответственно центральный центрирующий цилиндр и концентрично охватывающий центрирующий цилиндр запрессовочный цилиндр. В центрирующий цилиндр подается рабочая жидкость. Когда центрирующий цилиндр, находясь под давлением, движется в направлении колесной оси, малое зубчатое колесо вращается вокруг продольной оси центрирующего цилиндра (US 3,995,361, колонка 3, строки 47 и 48). Внешний источник питания задает скорость движения центрирующего цилиндра (US 3,995,361, колонка 4, строки 1 и 2). Оба центрирующих цилиндра после подачи рабочей жидкости движутся друг к другу синхронно относительно их скорости и осевого расстояния (US 3,995,361, колонка 4, строки 7-12). После того как колесная ось будет отцентрирована внутри запрессовочного пресса, становится возможным аналогичное движение каждого диска колеса на его место посадки на колесной оси (US 3,995,361, страница 5, строки 30-33). В то время как колеса запрессовываются на колесной оси, каждая тонна усилия прессования на колесах уменьшает на тонну усилие пресса на центрирующем цилиндре. Добавочная нагрузка пресса с усилием, которое выше усилия запрессовки для колес, вызывает сопротивление усилию прессования и гарантирует, что колесная ось не движется, в то время как колесо напрессовывается. Это обеспечивает точный монтаж колес на колесной оси, так как не имеют место какие-либо деформации пресса (US 3,995, 361, колонка 6, строки 8-16).
Добавочная нагрузка запрессовочного пресса создается с помощью детали самой колесной сети (US 3,995,361, колонка 6, строки 29 и 30).
Недостатком известного запрессовочного пресса для колесных пар является механическое управление синхронностью центрирующих цилиндров. При этом может не обеспечиваться, что повышенные гидравлические усилия прижима должны восприниматься малыми зубчатыми колесами, которые отвечают за синхронность центрирующих цилиндров. Следствием является преждевременный повышенный износ малых зубчатых колес синхронного привода. Поэтому следует исходить из того, что усилия прессования, требующиеся для надевания обоих колесных диска на колесную ось, всегда различны, и подобные различия точно так же отрицательно сказываются на управлении и механике известного запрессовочного пресса для колесных пар.
Задачей настоящего изобретения является создание запрессовочного пресса для синхронной напрессовки тормозных или колесных дисков на колесной оси, при котором уравновешивание сил внутри машины может осуществляться только с помощью гидравлической рабочей жидкости, которая подается в центрирующие и запрессовывающие цилиндры.
Согласно изобретению эта задача решается с помощью измерительных устройств, которые установлены на фундаменте, на котором стоит запрессовочный пресс колесной пары, которые регистрируют соответствующий ход цилиндров запрессовочного пресса и одновременно соединены с управляющим устройством, которое предусмотрено для этого. Итак, в конкретном случае измерительное устройство находится вне машины и регистрирует движения центрирующих и запрессовочных цилиндров с места, которое не зависит от рамной конструкции запрессовочного пресса для колесных пар. Регистрируемое различие движений центрирующих и запрессовочных цилиндров преобразуется в соответствующие команды управления в части количества или давления подводимой рабочей жидкости. Таким образом, в каждой фазе процесса осуществляется работа при оптимальных условиях.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения корпус в опорах пресса имеет центральную цилиндрическую полость для установки центрирующего цилиндра и кольцевую полость, концентрично охватывающую цилиндрическую полость, для установки запрессовочного цилиндра, как это известно из уже цитированного US 3,995,361.
Достигается упрощение корпуса, если корпус имеет цилиндрическую полость, которая предназначена для установки запрессовочного цилиндра, и запрессовочный цилиндр имеет цилиндрическую полость для установки центрирующего цилиндра. При этом получается подобное телескопу расположение центрирующих и запрессовочных цилиндров. Как центрирующий цилиндр, так и запрессовочный цилиндр имеют соответственно два подключения, через которые внутрь подводится рабочая жидкость или через которые может отводиться рабочая жидкость.
В качестве измерительного устройства для определения хода цилиндров запрессовочный пресс для колесных пар имеет оригинальную мерную ленту, которая с большой точностью, достигающей 1/100 миллиметра, показывает соответствующее положение поршня соответствующего цилиндра.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - первый предпочтительный вариант выполнения запрессовочного пресса для колесных пар;
фиг.2 - схема управления;
фиг.3 - второй предпочтительный вариант выполнения запрессовочного пресса для колесных пар.
Гидравлический запрессовочный пресс для колесных пар для одновременной напрессовки двух колесных дисков 1,2 на колесной оси состоит из рамной конструкции 4, которая установлена на фундаменте 5. Под фундаментом 5 может подразумеваться, к примеру, пол цеха. Рамная конструкция 4 имеет две аналогичные вертикальные опоры 6 и 7 пресса. Как можно видеть на фиг.1, обе вертикальные опоры 6 и 7 расположены на расстоянии друг от друга. Опоры 6 и 7 пресса с помощью нескольких горизонтальных траверс 8 и 9 жестко соединены друг с другом. С опорами 6 и 7 пресса жестко соединен соответственно каждый из корпусов 10 и 11. Как опоры 6 и 7 пресса, так и корпусы 10 и 11 являются аналогичными и идентичными, и зеркально расположенными друг к другу. В каждом корпусе 10 и 11 с возможностью горизонтального перемещения установлен центрирующий цилиндр 12. Концентрично вокруг центрирующего цилиндра 12 расположен запрессовочный цилиндр 13. Центрирующие цилиндры 12 воздействуют на внешние концы 14 и 15 колесной оси 3. Поршни запрессовочных цилиндров, напротив, воздействуют соответственно на колесные диски 1 и 2. Через внешние подключения 18 и 17 осуществляется подача рабочей жидкостью в центрирующие цилиндры 12, в то время как через внешние подключения 18 и 19 осуществляется питание рабочей жидкостью запрессовочных цилиндров 13.
На правой стороне изображения на фиг.1 центрирующий цилиндр 12 соединен с измерительным устройством 20. Подобное же относится к запрессовочному цилиндру 13, который со своей стороны соединен с измерительным устройством 21. Оба измерительных устройства 20 и 21 выведены из рамной конструкции 4 и через соединение 37 в виде подставки соединены с фундаментом 5. Измерительное устройство 20 непрерывно регистрирует ход центрирующего цилиндра 12 и измерительное устройство 21 непрерывно одновременно регистрирует ход запрессовочного цилиндра 13 на правой и левой стороне запресовочного пресса для колесных пар. Сигналы измерительных устройств 20 и 21 подаются управляющему устройству 22, которое, к примеру, схематично изображено на фиг.2. Сигналы измерительных устройств 20 дают координаты Х движения. Сигналы измерительных устройств 21 соответствуют силам трения XR между колесами 1 и 2 и колесной осью 3. В ответ на это из общего обеспечения давлением к центрирующим цилиндрам подается давление Р1 и к запрессовочным цилиндрам 13 давление Р2.
Ход движения (процесс запрессовки) представляется приблизительно следующим:
В рамную конструкцию 4 устанавливается подготовленная колесная пара. Подготовленная колесная пара состоит из колесной оси 3 и двух колесных дисков 1 и 2, которые с обоих наружных концов 14 и 15 уже надеты на колесную ось. Соответственно этому предварительно вставленная колесная ось теперь обрабатывается следующим образом: запрессовочные цилиндры 13 и центрирующие цилиндры 12 находятся в своих исходных позициях, т.е. они вдвинуты в корпусы 10 и 11. Затем запрессовочные 13 и центрирующие 12 цилиндры выдвигаются с одновременной регулировкой положения в начальное положение. При этом запрессовочные цилиндры 13 сначала остаются в начальном положении. После этого центрирующие цилиндры 12 с регулировкой положения выдвигаются дальше, пока они не войдут в контакт с наружными концами 14 и 15 колесной оси 3. При этом в центрирующих цилиндрах 12 происходит повышение давления. Запрессовочные цилиндры 13, напротив, все еще остаются в своем начальном положении. Центрирующий цилиндр 12, касающийся конца 15, переключается на силовое регулирование, в то время как центрирующий цилиндр 12, касающийся конца 14, остается в позиционном регулировании. Затем оба запрессовочных цилиндра 13 с позиционным регулированием выдвигаются дальше и позиционируют колеса 1 и 2 на колесной оси 3, это является собственным процессом запрессовки. Как только процесс прессования закончен, запрессовочные цилиндры 13 снова с позиционным регулированием убираются назад в корпусы 10 и 11. Центрирующие цилиндры 12 при этом остаются еще в своем позиционном или силовом регулировании. Только после этого осуществляется вдвижение центрирующих цилиндров 12 в их соответствующие корпусы 10 и 11 точно так же с позиционным регулированием.
Результаты показывают, что система гидравлической запрессовки колесной пары работает стабильно и хорошо управляется. Статическая ошибка регулирования, точность позиционирования, составляет у поршня центрирующего цилиндра менее 0,2 мм и у поршня запрессовочного цилиндра менее 0,4 мм. Абсолютная точность позиционирования зависит от учета расширения рамной конструкции. Если расширение рамной конструкции 4 не учитывается при расчете заданной величины, то ошибка регулирования повышается соответственно расширению. В данном случае расширение рамной конструкции учитывалось идеально на 100 процентов, так как было известно.
В показанном на фиг.3 варианте выполнения корпусы 23 и 24 были изменены по сравнению с корпусами 10 и 11 на фигуре 1. В корпусах 23 и 24 первоначально с возможностью продольного перемещения установлено соответственно по одному запрессовочному цилиндру 25 и 26. Поршень запрессовочного цилиндра 25 воздействует на колесный диск 2 и поршень запрессовочного цилиндра 26 воздействует на колесный диск 1. Внутри обоих запрессовочных цилиндров 25 и 26 телескопически расположено с возможностью продольного перемещения соответственно по одному центрирующему цилиндру 27 и 28. Центрирующий цилиндр 27 воздействует на внешний конец 29 и центрирующий цилиндр 28 воздействует на внешний конец 30 колесной оси 2. Через внешние подключения 31 и 32 осуществляется подача рабочей жидкости в центрирующие цилиндры 27 и 28 и через внешние подключения 33 и 34 осуществляется подача требуемой рабочей жидкости в запрессовочные цилиндры 25 и 26. Аналогично варианту выполнения по фиг.1 центрирующие цилиндры 27 и 28 соединены с измерительным устройством 35 и запрессовочные цилиндры 25 и 26 соединены с измерительным устройством 36, которые со своей стороны имеют соединение 37 в виде подставки на фундаменте 5. Боковая поверхность центрирующих цилиндров 27 и 28 при этом образована поршнями запрессовочных цилиндров 25 и 26. Механика является менее затратной, диаметры делаются меньше и получаются более короткие ходы. Каждая сторона имеет две системы измерения перемещений 35 и 36 и два датчика давления Р1 и Р2 (не показаны), которые соответственно расположены во внешних подключениях 32 и 34, что само по себе известно. По сравнению с вариантом выполнения по фиг.1, вариант выполнения по фиг.3 отличается уменьшенной стоимостью и меньшей конструкцией.