冶金车辆车轮组的改进

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1、冶金之家网站冶金车辆车轮组的改进康啸飞①(中冶京诚工程技术有限公司北京100176)摘要：利用无键偏心轴承座，对车轮组进行改进。经过改进后的车轮组，能够调节车轮水平偏斜角度，消除啃轨现象，并且使用胀紧连接套联结车轮实现装拆车轮组方便，降低加工精度，节省了成本。关键词：偏心轴承座；胀紧联结套；车轮组某炼钢厂冶金车辆车轮出现偏斜啃轨现象，用户更换车轮组时，需要大量的时间装拆车轮工作，大大降低了维修的效率，增加了更换车轮组所需的时间。1原设计车轮组原设计轴承座结构车轮组(如图1所示)是在主体结构两侧腹板上镗孔组装车轮的方式。一般主结构体腹板外侧

2、焊有垫板，需要加工平面，以保证轴承箱体安装后车轮的直线度。同样，改变隔套长度可以实现对前后车轮间直线度的调整，但不易操作。为了便于镗孔和加工，轴承座接触面对结构体长度等的外形尺寸有严格要求，对加工精度和工艺设备要求较高，但只要达到加工精度要求，就可以实现车轮组件间的整体互换。这种车轮组存在一些问题：首先，结构装配后车轮发生偏斜不易调整，需要将车轮组完全拆下，调整腹板两侧垫板厚度后重新装配车轮组。其次，车轮与轴配合为紧配合，装拆十分不便。2改进后的无键偏心轴承座车轮组为了满足客户快速更换车轮组及能调节车轮组避免啃轨问题，我公司对现有车轮组进

3、行改进，设计出了一种安装方便、定位可靠并且可以调整的车轮组。2．1偏心轴承座偏心轴承座结构的车轮组(如图2所示)，能够微量调整车轮的水平偏斜。安装后即使主结构制造误差较大，也可以通过车轮自身的调整来满足车轮的水平偏斜要求。冶金之家网站调整车轮水平偏斜的原理(如图2所示)，利用自动调心轴承的允许倾角来调整车轮的水平偏斜。轴承座的内孔与外圆有偏心量e，通过旋转固定车轮轴的偏心轴承座，使车轮轴产生水平方向的倾角β，进而使车轮产生水平方向的摆动，以达到调整水平偏斜目的。车轮偏斜角度β可以用公式l近似估算，即注：左右偏心轴承座同方向旋转取减号，反方

4、向旋转取加号。式中β-车轮水平偏斜角度；e-偏心轴承座偏心量；α1-左偏心轴承座旋转角度；α2-右偏心轴承座旋转角度；L-两偏心轴承座间距。当只旋转车轮轴左端的轴承座时，能够使车轮产生水平和垂直2个方向的偏斜，并且由于车轮轴心线的倾斜使轴承在工作时承受附加轴向力的作用，值越大，设计轮压越大，附加轴向力越大。所以在只需要调整车轮水平偏斜的情况下，应正反方向旋转车轮轴左右端的轴承座。2．2胀紧连接套联结胀紧连接套联接(如图2，图3所示)是在轴与轮毂之间放置一对内、外锥面贴合的胀紧连接套。在高强度螺栓预紧力的作用下，内环缩小，外环胀大，使内环与

5、轴、外环图3胀紧连接套结构示意图与轮毂紧密贴合，产生足够的摩擦力。以传递扭矩、轴向力或两者的复合载荷。冶金之家网站1)胀紧连结套联接优点它与一般过盈联接、有键联接相比，胀紧套联接具有许多独特的优点：(1)安装胀紧套的轴和孔的加工精度不像过盈配合要求高精度制造公差。胀紧套可调整较大的配合间隙，并且轴和轮毂的配合一般采用不高于H8/h7的配合形式，成本低，制造简单。(2)胀紧套的使用寿命长，强度高。胀紧套依靠摩擦传动，对被联接件没有键槽削弱，也无相对运动，工作中不会产生磨损。(3)胀紧套在超载时，将失去联接作用，可以保护设备不受损环。(4)胀

6、紧套联接装拆方便，具有良好的互换性。当锁紧螺栓松开后，由于胀紧联接套的前后锥套具有较大的锥角克服了自锁现象，故锥套能自动脱离原配合面，产生问隙。胀紧时，接触面紧密贴合不易产生锈蚀，也便于联接拆卸。2)胀紧连结套选用胀紧连结套的选择应满足以下2个条件：(1)胀紧连结套的额定转矩Mt应大于等于需传递的转矩M；(2)胀紧连结套的额定轴向力Ft应大于等于需承受的轴向力Fx。Z2型胀紧连结套联接中．结合面的公差及表面粗糙度的要求应遵循以下要求：Z2型胀紧连结套与胀紧连结套结合的轴的公差带选用h7或h8，表面粗糙度要求Ra≤3．2μm；与胀紧连结套结

7、合的孔的公差带选用H7或H8，表面粗糙度要求Ra≤3．2μm。3结束语改进后的无键偏心轴承座车轮组充分利用了调心轴承的调心功能，使车轮组的水平偏斜角度能够进行调整，从而解决了改进前轴承座车轮组不能调整的缺点，同时又继承了其安装快速的优点。尤其是需要对多组车轮组进行调整的时候，其工作效率高的特点尤其突出，节省了用户的人力物力，同时因为可以避免啃轨的现象，所以又提高了车轮组的使用寿命。改进后的车轮组，用户相当满意。参考文献：[1]闻邦春．机械设计手册[M]．北京：机械工业出版社，2010．[2]张质文．起重机设计手册[M]．北京：中国铁道出版

8、社，1998．[3]中国国家标准化管理委员会．GB/T3811－2008起重机设计规范[S]．北京：中国标准出版社，2008．[4]中国国家标准化管理委员会．JB/T6392－2008起重机车