軌道交通齒輪箱翻轉(zhuǎn)工裝研制

范 帥 劉 升 陳 寧

(中車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213011)

軌道交通齒輪箱在組裝過(guò)程中需要多次翻轉(zhuǎn)，從豎直狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為水平狀態(tài)進(jìn)行合箱，再?gòu)乃綘顟B(tài)翻轉(zhuǎn)至豎直狀態(tài)調(diào)整大軸承游隙。測(cè)完游隙還要再翻轉(zhuǎn)到水平狀態(tài)，然后吊裝至試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行例行試驗(yàn)。整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生了多次翻轉(zhuǎn)，如果用天車(chē)在地上翻轉(zhuǎn)，一方面需要兩塊翻轉(zhuǎn)區(qū)、一個(gè)合箱工作臺(tái)和一個(gè)大軸承游隙調(diào)整工作臺(tái)，占用了大量空間；另一方面，翻轉(zhuǎn)效率低下，降低了生產(chǎn)線的節(jié)拍，且地面翻轉(zhuǎn)容易沾染灰塵等雜物；此外，地面翻轉(zhuǎn)占用天車(chē)資源較多，如果廠房高度有限，那么吊起車(chē)軸再升到一定高度以放入支撐圓筒的這一過(guò)程就變得難以實(shí)現(xiàn)。為解決翻轉(zhuǎn)問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種齒輪箱翻轉(zhuǎn)工裝，可在此工裝上完成合箱以及大軸承游隙調(diào)整工序工作，且具備翻轉(zhuǎn)功能，使齒輪箱游隙調(diào)整過(guò)程規(guī)范化、簡(jiǎn)便化，具有易操作性，同時(shí)解決了場(chǎng)地資源浪費(fèi)及廠房高度問(wèn)題。

1 地面翻轉(zhuǎn)

齒輪箱翻轉(zhuǎn)的常規(guī)做法是使用天車(chē)吊在車(chē)軸端面在地面橡膠皮上翻轉(zhuǎn)，需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的翻轉(zhuǎn)區(qū)，占用了場(chǎng)地資源，同時(shí)占用較多的天車(chē)資源。

2 翻轉(zhuǎn)工裝

2.1 翻轉(zhuǎn)工裝結(jié)構(gòu)

為了解決齒輪箱翻轉(zhuǎn)過(guò)程占用場(chǎng)地資源、廠房高度不足無(wú)法進(jìn)行地面翻轉(zhuǎn)等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種齒輪箱翻轉(zhuǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了齒輪箱的翻轉(zhuǎn)，同時(shí)可在此設(shè)備上實(shí)現(xiàn)合箱和大軸承游隙調(diào)整兩個(gè)工序的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了工序的有效整合，也減少了工序間的搬運(yùn)浪費(fèi)，節(jié)約了天車(chē)資源。

本文設(shè)計(jì)的一種齒輪箱翻轉(zhuǎn)設(shè)備，如圖1～圖3所示，包括底座，底座上依次固定有立柱，具有2個(gè)相對(duì)設(shè)置的豎梁組件以及橫梁；其中，立柱上端設(shè)有第一內(nèi)螺紋孔，第一內(nèi)螺紋孔中旋入有用于調(diào)節(jié)支撐高度的調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)節(jié)螺桿上端設(shè)有第二內(nèi)螺紋孔，上支撐座通過(guò)螺栓與第二內(nèi)螺紋孔配合，固定在調(diào)節(jié)螺桿上并可以拆卸。

1—立柱；2—調(diào)節(jié)螺桿；3—吊裝孔；4—鎖板；5—鎖板銷(xiāo)孔；6—支撐座；7—底座；8—支撐滾輪；9—豎梁；10—橫梁；11—銅套；12—溝槽。

1—卡槽；2—定位板；3—旋轉(zhuǎn)軸。

1—軸套；2—下支撐座；3—上支撐座。

豎梁組件上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括可相對(duì)豎梁旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸貫穿于2個(gè)豎梁之間，旋轉(zhuǎn)軸的左端軸向定位在其中一個(gè)豎梁上，右端穿過(guò)另一個(gè)豎梁，并固定連接有用于支撐齒輪箱上的吊桿孔的支撐座；旋轉(zhuǎn)軸的左端開(kāi)設(shè)有卡槽，卡槽內(nèi)卡接有定位板，定位板固定在豎梁上，以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的軸向定位。2個(gè)豎梁上分別打孔，并分別在其中嵌入銅套，旋轉(zhuǎn)軸穿入銅套內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)豎梁的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸上靠近支撐座的一端焊接有鎖板，鎖板上設(shè)有鎖板銷(xiāo)孔，豎梁上設(shè)有與鎖板銷(xiāo)孔對(duì)應(yīng)的分別分布在豎直位置和水平位置的豎直銷(xiāo)孔和水平銷(xiāo)孔，鎖板銷(xiāo)孔與豎直銷(xiāo)孔和水平銷(xiāo)孔之間通過(guò)定位銷(xiāo)連接定位鎖板和豎梁，以實(shí)現(xiàn)齒輪箱翻轉(zhuǎn)前后2個(gè)位置的固定。豎梁組件上設(shè)有用于潤(rùn)滑旋轉(zhuǎn)軸的注油孔。豎梁組件和立柱之間的底座上開(kāi)設(shè)有溝槽，溝槽內(nèi)放置有用于頂起車(chē)軸進(jìn)行調(diào)整游隙的千斤頂。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括一對(duì)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的上支撐座和下支撐座，下支撐座通過(guò)螺釘固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸上；旋轉(zhuǎn)軸上的下支撐座的兩邊分別設(shè)置軸套，用于軸向定位下支撐座。下支撐座通過(guò)螺桿與上支撐座連接，并可旋轉(zhuǎn)，上支撐座連接在調(diào)節(jié)螺桿上，可拆卸，上支撐座上還設(shè)有吊裝孔。橫梁上設(shè)有用于支撐齒輪箱車(chē)軸的支撐滾輪；車(chē)軸的軸頸處設(shè)有吊裝工裝。吊裝工裝孔中穿有第二吊繩，而第一吊繩則通過(guò)吊裝孔吊住車(chē)軸的軸頸。

2.2 翻轉(zhuǎn)工裝操作過(guò)程

步驟1：將下支撐座旋轉(zhuǎn)至豎直位置，此時(shí)鎖板上的鎖板銷(xiāo)孔與水平銷(xiāo)孔重合，插上定位銷(xiāo)。

步驟2：打開(kāi)上支撐座，將齒輪箱吊起放置到齒輪箱翻轉(zhuǎn)設(shè)備上，齒輪箱一端的車(chē)軸由支撐滾輪支撐，另一端由下支撐座支撐，合上上支撐座，擰緊上支撐座與下支撐座之間的螺栓，同時(shí)緊固支撐座和齒輪箱吊桿孔之間的螺栓，防止翻轉(zhuǎn)過(guò)程中齒輪箱繞車(chē)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

步驟3：拔下鎖板上的定位銷(xiāo)，將第一吊繩吊住上支撐座上的吊裝孔，第二吊繩通過(guò)吊裝工裝吊住車(chē)軸的軸頸，使用天車(chē)通過(guò)第一吊繩和第二吊繩吊起齒輪箱開(kāi)始翻轉(zhuǎn)，通過(guò)合理設(shè)置第一吊繩和第二吊繩的長(zhǎng)度，使得翻轉(zhuǎn)的前一階段齒輪箱的重量由第二吊繩支撐，后一階段齒輪箱的重量由第一吊繩支撐，平穩(wěn)地完成齒輪箱重心的過(guò)渡。

步驟4：翻轉(zhuǎn)完成后，此時(shí)鎖板上的鎖板銷(xiāo)孔與豎直銷(xiāo)孔重合，插上定位銷(xiāo)，擰緊連接上支撐座與調(diào)節(jié)螺桿的螺栓，拆下支撐座和齒輪箱吊桿孔之間的螺栓。

步驟5：在底座的溝槽內(nèi)放入千斤頂，頂起車(chē)軸的端面來(lái)調(diào)整游隙。

步驟6：游隙調(diào)整結(jié)束后，拔下鎖板上的定位銷(xiāo)，拆下連接上支撐座與調(diào)節(jié)螺桿的螺栓，緊固支撐座和齒輪箱吊桿孔之間的螺栓，將齒輪箱翻轉(zhuǎn)回水平位置，此時(shí)鎖板上的鎖板銷(xiāo)孔與水平銷(xiāo)孔重合，插上定位銷(xiāo)。

步驟7：拆下支撐座和齒輪箱吊桿孔之間的螺栓，將齒輪箱吊走，完成游隙調(diào)整工序。

至此，該工位結(jié)束，使用這樣一臺(tái)齒輪箱翻轉(zhuǎn)設(shè)備，完成了齒輪箱的翻轉(zhuǎn)、合箱、大軸承游隙調(diào)整等過(guò)程，無(wú)須再進(jìn)行天車(chē)多次搬運(yùn)，場(chǎng)地利用效率高，也節(jié)約了天車(chē)資源。

翻轉(zhuǎn)工裝實(shí)物制作完成后如圖4所示，翻轉(zhuǎn)過(guò)程中存在重心轉(zhuǎn)移的過(guò)程，通過(guò)2根吊繩輪流受力，使得翻轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)過(guò)渡，避免了翻轉(zhuǎn)過(guò)程中重心轉(zhuǎn)移時(shí)帶來(lái)的沖擊。齒輪箱吊掛處與工裝固定為一體，避免了齒輪箱沿車(chē)軸的旋轉(zhuǎn)。

圖4 齒輪箱翻轉(zhuǎn)工裝

3 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的一種齒輪箱翻轉(zhuǎn)工裝，通過(guò)設(shè)置旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了在同一臺(tái)位上完成齒輪箱的翻轉(zhuǎn)及游隙調(diào)整工序，同時(shí)可以提供水平及豎直兩種工作狀態(tài)的臺(tái)位；通過(guò)在旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置支撐座以支撐齒輪箱的吊桿孔，避免了齒輪箱在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中自身繞車(chē)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)設(shè)置第一吊繩和第二吊繩的雙吊繩結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中兩個(gè)吊繩輪流受力，使齒輪箱重心偏移時(shí)能平穩(wěn)過(guò)渡，不會(huì)因出現(xiàn)沖擊而對(duì)齒輪箱帶來(lái)?yè)p害。翻轉(zhuǎn)工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，使齒輪箱游隙調(diào)整過(guò)程規(guī)范化、簡(jiǎn)便化，具有易操作性，節(jié)省了資源，提高了組裝速度。□