[发明专利]机车轮箍扣装卡环的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轨道车辆的车轮组装时使用的扣装卡环的方法，属于机械制造领域。

背景技术

目前投入使用的轨道车辆，如内燃机或电力机车、城市轻轨和地铁等，其转向架是一固定前后轮对的刚性构架，轮对在组装时需先将轮箍热装在轮芯上，然后通过将卡环扣装在轮箍上以实现卡环与轮芯之间的轴向定位。

现有轮箍预装用的卡环，在扣装到轮箍的沟槽以后，卡环在其直径方向上的弹性不足，从而导致卡环在沟槽中易于转动和上、下窜动，因此卡环对于轮芯的轴向定位性能较差。

另外，现有卡环选材不尽合理，如一般的合金钢和碳钢在高温定型过程中，卡环材料的淬透性较差，因而塑性和韧性也不理想。

以上现有技术中存在的缺陷，综合地反映在卡环与轮芯之间的定位性能难以达到设计和使用要求。

发明内容

本发明所述机车轮箍扣装卡环的方法，在于解决上述问题而针对影响卡环径向弹性的加工工艺、材质及其结构特征加以改进。

本发明的目的在于，增强卡环在其直径方向上的弹性参数，提高卡环与轮芯之间的扣装紧密程度。

为实现发明目的，所述机车轮箍扣装卡环的方法，是将加热微胀的轮箍套装在轮芯上，然后再将卡环扣装在轮箍内侧的沟槽中。

本发明的改进之处在于，所述的卡环是一具有开口部的环形体，将其扣装在轮箍沟槽内部之前采用热定型工艺进行加工；

所述的热定型加工工艺的流程是，

首先，将卡环固定安装在热定型夹具上；

然后，采用420～500℃范围内的中温火对卡环进行回火加热，以使卡环在夹具上进行定型；

其次，在上述温度范围内持续地对卡环进行回火加热，持续时间在3-5小时之间，使卡环定型后的开口部距离增大至40至80毫米之间；

最后，将回火后的卡环从热定型夹具上取出。

如上述方案特征，本发明针对现有技术中存在着的卡环在直径方向上缺少弹力的问题，通过上述热定型工艺实现卡环的定型加工，并同时增加其径向弹力。

所述的热定型工艺，是在外在张力作用下进行加热处理，使得卡环固定在被加工的一种新的状态，其主要原理是将材料的塑性变形与热处理操作相结合，使卡环同时受到形变强化与相变强化的综合加工。

所述的卡环是一种弹性薄壁件，在回火加热时不可避免地会发生相应的变形，采用热定型夹具可以起到校形的作用。

将卡环安装到热定型夹具上，进行中温回火定型后卡环的开口部距离增大，其径向弹力相应地增加。

进一步的改进方案是，所述的卡环，其整个环形体采用65#锰钢材质。

所选用的65#锰钢，其淬透性较高，可以加大卡环截面的淬透层深度，并能沿截面方向力学性能分布均匀。

另外，65#锰钢的回火稳定性较高。可以在较高温度和硬度条件下，通过升高回火温度，充分消除残余应力，这对提高卡环的冲击韧性和外形尺寸的稳定性较为有利的。

为提高卡环与轮芯之间的扣装紧密程度，也可将卡环在进行热定型工艺加工前，加工成如下结构特征：

在卡环的内侧设置一圈用于扣压轮芯的台阶，台阶表面具有向下倾斜的弧面形状。

所述卡环的台阶斜面的角度在5°至8°之间。

通过上述卡环的径向弹力和5°至8°的下斜弧面，可使卡环在轮箍沟槽内达到完全地自锁。

更为优化的方法特征是，所述卡环回火定型后的开口部距离在至55至60毫米之间。

对卡环进行中温回火加热的温度在420～500℃之间。

对卡环进行中温回火加热的持续时间是4小时。

综上内容，所述机车轮箍扣装卡环的方法的优点是，通过所述方法加工定型的卡环，其直径方向上的弹性参数增加，卡环与轮芯之间的扣装更加紧密，卡环在沟槽中并不会发生转动和上、下窜动。

附图说明

图1是所述轨道车辆的轮对剖面示意图；

图2是图1中的I部放大结构示意图；

图3是所述卡环的结构图；

图4是图3中的A-A向剖面图；

如图1至图4所示，轮箍1，沟槽2，卡环3，开口部4，台阶5，下斜弧面6，轮芯7。

具体实施方式

实施例1，如图1至图4所示，所述的卡环3用于轨道车辆的轮箍1预装用。将轮箍1热装在轮芯7上以后，再将卡环3扣装到轮箍1的沟槽2中，卡环3依靠其直径方向上的弹性实现对轮芯7的轴向定位。

所述的机车轮箍扣装卡环的方法，将卡环3扣装在轮箍1的沟槽2内部之前采用热定型工艺进行加工，其工艺流程是：

首先，将卡环3固定安装在热定型夹具上；