一种高铁车轮轧机偏心轴安装工装及安装方法与流程

1.本发明涉及轧机配件安装技术领域，尤其涉及一种高铁车轮轧机偏心轴安装工装及安装方法。


背景技术：

2.车轮轧制的核心设备是车轮轧机，车轮在使用车轮轧机轧制的过程中，辐板辊的辊面会对红钢车轮施加巨大不均等的压力，同时空心轴总成内的相关备件在使用一段时间后，会导致备件磨损或损坏，影响轧机的正常工作，严重影响车轮轧制质量，因此需要将空心轴总成和偏心轴总成拆卸后，将备件更换，再将空心轴总成和偏心轴总成安装到位。
3.由于其中的偏心轴包括与偏心轴箱体的轴孔相配合的中间轴段，中间轴段的两端分别偏心设置有下偏心轴段和上偏心轴段，下偏心轴段和上偏心轴段的中心轴线重合。在偏心轴安装时，由于辐板辊轴箱体的上下端面与机架上下端面配合，因此偏心轴箱体必须放置到机架上后才能安装偏心轴，偏心轴箱体放置位置必须使下偏心轴段的圆柱面正好能安装到机架上的定位孔内，空心轴才能安装成功。由于偏心轴的结构比较特殊，只能慢慢移动偏心轴箱体，寻找能够使下偏心轴段的圆柱面正好能安装到机架的定位孔内的位置。
4.由于在移动偏心轴箱体时，无法观察到下偏心轴段的圆柱面和定位孔的相对位置，定位方位难以确定，定位难度大；而且移动偏心轴箱体定位时，需要用行车吊起整个空心轴总成，由于辐板辊轴箱体的上下端面与机架上下端面配合，因此只能使偏心轴箱体下端面刚刚吊起，吊起位置难以控制，吊起过高会对辐板辊轴箱体的上下端面和机架上下端面造成损伤，找到下偏心轴段的圆柱面正好能安装到机架定位孔内的位置后，由于下偏心轴段的圆柱面与机架定位孔紧密配合，需要用锤敲击偏心轴上端面才能把偏心轴安装到位。
5.传统的安装偏心轴的操作时间长，工作量大，这样不仅造成更换成本增加，还造成人力及物力的浪费，使用行车频繁吊起整个空心轴总成，存在一定的安全隐患，在高处使用锤敲击偏心轴也存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高铁车轮轧机偏心轴安装工装及安装方法，可实现偏心轴的精准定位及快速安装，使安装过程更加安全可靠，可降低安装成本。
7.为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述高铁车轮轧机偏心轴安装工装，所述偏心轴安装在偏心轴箱体内，所述偏心轴箱体与空心轴总成相连，所述空心轴总成安装在机架上，所述偏心轴的下端与机架上的定位孔插接配合，所述工装包括设置在机架内用于调节所述空心轴总成的位置使所述偏心轴箱体正确对位的调节装置，还包括设置在所述机架的上端用于检测偏心轴箱体和偏心轴是否正确对位的检测装置及将偏心轴推入偏心轴箱体内使其与定位孔相配合的推进装置。
8.所述调节装置包括底座，所述底座上转动连接有旋转架，所述旋转架上滑动连接
两个支撑油缸，两个支撑油缸的上端通过顶帽与所述空心轴总成顶紧配合。
9.所述底座的下端安装有驱动电机，所述驱动电机通过齿轮机构与所述旋转架的中心相连。
10.所述底座的两端分别相对设置有弧形槽，所述旋转架的底部两端分别设置有在所述弧形槽内旋转滑动的弧形块。
11.所述旋转架设置为矩形板件，所述旋转架的中部沿其长度方向设置有导轨，所述导轨上滑动连接有两个用于安装支撑油缸的移动底座，两个移动底座之间通过两个调节杆相连后的一端与水平油缸相连。
12.两个调节杆相对设置在所述旋转架的两侧，两个调节杆的一端相对设置有调节槽，两个调节槽内安装有螺栓并通过螺栓与其中一个移动底座固定相连，两个调节杆的另一端通过螺栓与另一个移动底座固定相连；所述旋转架远离所述调节槽的一端通过水平油缸与其中一个移动底座的一端固定相连。
13.所述机架的上端可拆卸连接有固定架，所述固定架上沿其长度方向设置有多个滑道，所述滑道内滑动连接有所述检测装置和推进装置，所述检测装置位于所述推进装置的下方。
14.所述检测装置所在的滑道外缘沿其长度方向设置有水平刻度板，所述检测装置包括与所述固定架的滑动面垂直的滑板，所述滑板沿其长度方向设置有条形槽，所述条形槽的一侧设置有纵向刻度板，所述条形槽内滑动连接有两个滑块，每个滑块上均安装有红外线发射器。
15.所述推进装置包括滑动架，所述滑动架上安装有竖直液压缸，所述竖直液压缸位于所述偏心轴的上方。
16.一种高铁车轮轧机偏心轴安装方法，使用所述的安装工装，包括以下步骤：
17.步骤1：偏心轴拆除之前，使用检测装置检测并记录偏心轴上端面两个标识的安装点的坐标；
18.步骤2：拆除偏心轴上端的耳环和轴座后，将偏心轴吊出；
19.步骤3：继续使用检测装置检测并记录偏心轴箱体上端面两个标识的安装点的坐标；
20.步骤4：将偏心轴箱体及空心轴总成吊出，对空心轴总成上损坏的备件更换，并组装空心轴总成；
21.步骤5：将装配好的空心轴总成和偏心轴箱体吊入机架内，然后将调节装置吊入空心轴总成的下方；
22.步骤6：调节检测装置使其上的两个红外线发射器位于偏心轴箱体上端面上两个标识的安装点的坐标位置，操作调节装置调节偏心轴箱体的位置，使两个红外线发射器分别照射到偏心轴箱体上端面标识的两个安装点，确定偏心轴箱体正确对位；
23.步骤7：将调节装置吊出后，将偏心轴吊入偏心轴箱体的轴孔，调节检测装置使其上的两个红外线发射器位于偏心轴上端面上两个标识的安装点的坐标位置，转动偏心轴使两个红外线发射器分别照射到偏心轴上端面标识的两个安装点，确定偏心轴正确对位；
24.步骤8：移动推进装置到偏心轴的上方，驱动竖直液压缸动作将偏心轴向下推动，直到安装到位；
25.步骤9：在偏心轴的上部依次安装轴座和耳环。
26.本发明的有益效果是：
27.1、本发明通过在机架上设置调节装置，可支撑调节空心轴总成的位置使偏心轴箱体正确对位，通过在机架的上端设置检测装置，可检测偏心轴箱体和偏心轴的安装是否正确对位，配合调节装置可实现偏心轴箱体的正确对位，配合检测装置和手动调整转动偏心轴可完成偏心轴的正确对位，对位正确后，通过推进装置作用在偏心轴上可使偏心轴的下端安装到定位孔内。整个安装过程无需使用行车吊装的方式调整偏心轴箱体的位置，使偏心轴箱体的位置调节更加安全可靠，调节灵活方便快捷，提高了安装的精度，而且对位结束后也无需人使用锤击将偏心轴安装到位，节省了人力物力，进一步提高了安装的安全性。
28.2、本发明中的调节装置包括旋转架，旋转架上的水平油缸可带动两个支撑油缸移动，从而可调节偏心轴箱体移动，由驱动电机带动齿轮机构使旋转架转动，可调节偏心轴箱体缓慢转动，通过调节装置可移动和转动偏心轴箱体，使偏心轴箱体上端面标识的两个安装点与检测装置上的两个调节好的红外线发射器相对，提高了偏心轴箱体的安装精度；本发明通过转动偏心轴，使偏心轴上端面标识的两个安装点与检测装置上的两个调节好的红外线发射器相对，提高了偏心轴的安装精度。
29.综上，本发明实现了偏心轴的精准定位及快速安装，使安装过程更加安全可靠，提高了安装效率，降低了安装成本。
附图说明
30.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
31.图1为偏心轴箱体、空心轴总成与机架配合安装的结构示意图；
32.图2为图1的爆炸图；
33.图3为图1和图2中偏心轴的结构示意图；
34.图4为图3中的偏心轴安装在偏心轴箱体内的结构示意图；
35.图5为本发明中的安装工装在使用时的结构示意图；
36.图6为图5中调节装置的结构示意图；
37.图7为图6的爆炸图；
38.图8为图5中检测装置和推进装置安装在固定架上的结构示意图；
39.图9为图8中检测装置的结构示意图；
40.图10为图8中推进装置的结构示意图；
41.上述图中的标记均为：1.偏心轴，1
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1.中间轴段，1
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2.下偏心轴段，1
‑
3.上偏心轴段，2.偏心轴箱体，3.空心轴总成，4.机架，41.定位孔，5.调节装置，51.底座，511.弧形槽，52.旋转架，521.弧形块，53.支撑油缸，54.驱动电机，55.齿轮机构，56.导轨，57.移动底座，58.调节杆，581.调节槽，59.水平油缸，6.检测装置，61.滑板，62.条形槽，63.纵向刻度板，64.滑块，65.红外线发射器，7.推进装置，71.滑动架，72.竖直液压缸，8.固定架，81.滑道，9.水平刻度板，10.轴座，11.耳环。
具体实施方式
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.本发明具体的实施方案为：如图1～图4所示，为偏心轴箱体2和空心轴总成3与机架4配合安装的结构示意图，其中的偏心轴1安装在偏心轴箱体2内，该偏心轴1包括与偏心轴箱体2的轴孔相配合的中间轴段1
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1，中间轴段的两端分别偏心设置有下偏心轴段1
‑
2和上偏心轴段1
‑
3，下偏心轴段和上偏心轴段的中心轴线重合。偏心轴箱体2与空心轴总成3上的箱体相连，空心轴总成3上安装辐板辊轴箱体，机架4包括立柱及其上下两端的安装台，辐板辊轴箱体的上下端面与机架4的两个安装台的表面相配合，使空心轴总成3安装在机架4上，且偏心轴1的下偏心轴段与机架4上的定位孔41插接配合。
46.如图5所示，本发明提供了一种高铁车轮轧机偏心轴安装工装，包括设置在机架4内用于调节空心轴总成3的位置使偏心轴箱体2正确对位的调节装置5，还包括设置在机架4的上端用于检测偏心轴箱体2和偏心轴1是否正确对位的检测装置6及将偏心轴1推入偏心轴箱体2内使其与定位孔41相配合的推进装置7。其中的检测装置6配合调节装置5可实现偏心轴箱体2的正确对位，配合检测装置6和手动调整转动偏心轴1可完成偏心轴1的正确对位，对位正确后，通过推进装置7作用在偏心轴1上可使偏心轴1的下端安装到定位孔41内。整个安装过程无需使用行车吊装的方式调整偏心轴箱体2的位置，使偏心轴箱体2的位置调节更加安全可靠，调节灵活方便快捷，提高了安装的精度，而且对位结束后也无需人使用锤击将偏心轴1安装到位，节省了人力物力，进一步提高了安装的安全性。
47.具体地，如图6和图7所示，其中的调节装置5包括底座51，底座51上转动连接有旋转架52，旋转架52上滑动连接两个支撑油缸53，两个支撑油缸53的上端通过顶帽与空心轴总成3顶紧配合，通过支撑油缸53和旋转架52相配合可实现与空心轴总成3相连的偏心轴箱体2实现被稳定抬起后通过移动和转动来调节位置，而无需行车吊运来调节位置，使偏心轴箱体2的位置调节更加灵活、方便、快捷。
48.其中的底座51的下端安装有驱动电机54，驱动电机54通过齿轮机构55与旋转架52的中心相连，该齿轮机构55设置为减速齿轮机构55，通过齿轮机构55可减小驱动电机54传输到旋转架52上的输出转速，底座51的两端还分别相对设置有弧形槽511，旋转架52的底部两端分别设置有在弧形槽511内旋转滑动的弧形块521，进一步提高了旋转架52转动的稳定性，可调节偏心轴箱体2缓慢稳定转动来调节位置。
49.其中的旋转架52设置为矩形板件，旋转架52的中部沿其长度方向设置有导轨56，导轨56上滑动连接有两个用于安装支撑油缸53的移动底座57，两个移动底座57之间通过两个调节杆58相连后的一端与水平油缸59相连，通过水平油缸59可带动两个移动底座57在导
轨56上滑动，从而可沿着导轨56的方向移动空心轴总成3以调节偏心轴箱体2的位置。
50.其中的两个调节杆58相对设置在旋转架52的两侧，两个调节杆58的一端相对设置有调节槽581，两个调节槽581内安装有螺栓并通过螺栓与其中一个移动底座57固定相连，两个调节杆58的另一端通过螺栓与另一个移动底座57固定相连，调节槽581的设置可根据空心轴总成3的长度来调节两个支撑油缸53之间的距离，以将空心轴总成3稳定支撑并抬起；其中的旋转架52远离调节槽581的一端通过水平油缸59与其中一个移动底座57的一端固定相连，通过驱动水平油缸59的活塞杆动作可使两个支撑油缸53承载空心轴总成3和偏心轴箱体2沿着旋转架52的长度方向移动，实现了偏心轴箱体2的平移。
51.另外，施工现场安装有控制平台，控制平台上设置有用于控制驱动电机54启停、正反转的控制按钮以及控制水平油缸59有杆腔进油和无杆腔进油的控制按钮，可根据现场的安装情况来控制相应的控制按钮动作来完成偏心轴箱体2的位置调节。
52.具体地，如图8所示，其中的机架4的上端可拆卸连接有固定架8，该固定架8设置为l形支架结构，固定架8包括相互垂直设置的定位板和检测板，定位板通过螺栓固定在机架4的上端，检测板上沿其长度方向设置有多个滑道81，滑道81内滑动连接有检测装置6和推进装置7，便于检测装置6调节位置来检测相关部件是否安装到位，当安装到位后，通过滑动推进装置7，使推进装置7位于偏心轴1的上方可将偏心轴1推入到位，而且其中的检测装置6位于推进装置7的下方，避免了推进装置7对检测装置6的检测产生干涉。
53.如图9所示，其中的检测装置6所在的滑道81外缘沿其长度方向设置有水平刻度板9，用于记录检测装置6在固定架8上的横向位置，该检测装置6包括与固定架8的滑动面垂直的滑板61，滑板61沿其长度方向设置有条形槽62，条形槽62的一侧设置有纵向刻度板63，条形槽62内滑动连接有两个滑块64，每个滑块64上均安装有红外线发射器65，纵向刻度板63可记录两个红外线发射器65的纵向位置。纵向刻度板63结合水平刻度板9可得到两个红外线发射器65的在水平面上的平面坐标，以便根据正确安装时偏心轴箱体2和偏心轴1上表面上两点的位置所对应的红外线发射器65的位置，将两个红外线发射器65移动到位后，通过调节偏心轴箱体2和偏心轴1的位置使偏心轴箱体2和偏心轴1上的标识安装点与两个红外线发射器65精确对位。
54.如图10所示，其中的推进装置7包括滑动架71，该滑动架71包括l形板及其两侧连接的肋板，l形板的外侧滑动连接在固定架8上，l形板的下部安装有竖直液压缸72，竖直液压缸72位于偏心轴1的上方。
55.运用上述安装工装对高铁车轮轧机偏心轴1安装的方法，包括以下步骤：
56.步骤1：偏心轴1拆除之前，使用检测装置6检测并记录偏心轴1上端面两个标识的安装点的坐标。将检测装置6移动到偏心轴1的正上方，记录此时检测装置6在水平刻度板9上的对应刻度为x1；移动两个滑块64，使两个红外线发射器65照射到偏心轴1上端面上任意两点，记录此时滑块64在纵向刻度板63上的对应刻度分别为x1y1和x1y2，并且在偏心轴1上端面上标记照射的这两点y1和y2；将检测装置6移动到滑道81的一侧。
57.步骤2：拆除偏心轴1上端的耳环11和轴座10后，将偏心轴1吊出。
58.步骤3：继续使用检测装置6检测并记录偏心轴箱体2上端面两个标识的安装点的坐标。把检测装置6移动到偏心轴箱体2的正上方，记录此时检测装置6在水平刻度板9上的对应刻度为x2；移动两个滑块64，使两个红外线发射器65照射到偏心轴箱体2上端面上任意
两点，记录此时滑块64在纵向刻度板63上的对应刻度分别为x2y3和x2y4，并且在偏心轴1上端面上标记照射的这两点y3和y4；将检测装置6移动到滑道81的一侧。
59.步骤4：将偏心轴箱体2及空心轴总成3吊出，对空心轴总成3上损坏的备件更换，并组装空心轴总成3；
60.步骤5：将装配好的空心轴总成3和偏心轴箱体2吊入机架4内，然后将调节装置5吊入空心轴总成3的下方；
61.步骤6：调节检测装置6使其上的两个红外线发射器65位于偏心轴箱体2上端面上两个标识的安装点的坐标位置，操作调节装置5调节偏心轴箱体2的位置，使两个红外线发射器65分别照射到偏心轴箱体2上端面标识的两个安装点，确定偏心轴箱体2正确对位。滑动两个滑块64，使两个红外线发射器65位于偏心轴箱体2上端面上两个标识的安装点x2y3和x2y4的坐标位置；调节两个移动底座57之间的距离，保证能把偏心轴箱体2及整个空心轴总成3顶起，控制支撑油缸53无杆腔进油把偏心轴箱体2及空心轴总成3顶起，控制水平油缸59活塞杆前后移动，通过移动底座57和支撑油缸53带动偏心轴箱体2及空心轴总成3移动，并通过控制驱动电机54正反转带动旋转架52转动，带动偏心轴箱体2及空心轴总成3转动，使两个红外线发射器65分别照射到偏心轴箱体2上端面上的y3和y4两点，即确定偏心轴箱体2的安装位置。
62.步骤7：将检测装置6移动到滑道81的一侧，将调节装置5吊出后，将偏心轴1吊入偏心轴箱体2的轴孔，调节检测装置6使其上的两个红外线发射器65位于偏心轴1上端面上两个标识的安装点的坐标位置x1y1和x1y2，转动偏心轴1使两个红外线发射器65分别照射到偏心轴1上端面标识的两个安装点y1和y2，确定偏心轴1正确对位。
63.步骤8：将检测装置6移动到滑道81的一侧，移动推进装置7到偏心轴1的上方，驱动竖直液压缸72动作将偏心轴1向下推动，直到使偏心轴1的下端与机架4的定位孔41相配合，使偏心轴1安装到位。
64.步骤9：在偏心轴1的上部依次安装轴座10和耳环11，则偏心轴1完成安装。
65.综上，本发明实现了偏心轴的精准定位及快速安装，使安装过程更加安全可靠，提高了安装效率，降低了安装成本。
66.以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。