一种机车用新型防固死轴箱轴承组件的制作方法

1.本发明涉及机车轴箱技术领域，具体为一种机车用新型防固死轴箱轴承组件。


背景技术：

2.目前，国内铁路跨越式发展，铁路线路繁忙运转，客货混跑，部分线路高速列车与普通列车混跑等等现象，是我国内铁路实际状态。如果机车因故障无法运行，就需要救援，对运输秩序造成影响，为了将影响降到最低，就必须尽快使故障机车安全驶离铁，快速开通占用区间，最大限度地减小对铁路运输秩序的影响。
3.转向架驱动装置是机车关键部件，驱动装置主要由牵引电动机、抱轴箱、轴箱、齿轮箱、主动齿轮、从动齿轮等组成。运行途中若轮对轴箱轴承、滚动抱轴承、牵引电机轴承等部件发生烧损、固死故障，轮对固死、不能转动时，必须采取救援措施。根据目前驱动装置救援案例，因轴箱轴承故障的发生率较高。
4.发生故障时，通常采用两种方式救援，第一类是采用专业的救援小车，将故障驱动或者转向架顶起，车轮离地，可以通过机车的控制系统切除故障电机，或机车不启动、由其他机车牵引至检修地点；
5.缺点为：(1)使用救援小车时，需要限制机车运行速度，正线直线区段不超过25km/h，正线弯道不超过20km/h，通过道岔时不超过15km/h，(2)救援小车的使用安全风险主要为代用台车变形破损，车轮与台车分离、脱轨等，(3)只适合短距离救援。
6.第二类是采取故障位置轮对悬空离开轨面的救援回送处置方案，方案实施技术要求较高，需专业人员指导，实施过程复杂，实现轮对悬空，一般需要先将轴箱弹簧取出或割除，然后将整个驱动装置通过轴箱体、铁链、吊具等将驱动装置捆绑到构架上；
7.缺点为：(1)方案实施过程繁琐，技术要求较高，需专业人员指导；(2)长距离运输安全风险高，仅适合短距离救援；(3)故障机车运行速度受限制，不能超过最高运行速度30km/h限制，难以提高救援机车转运效率；(4)承受机车运行中产生的附加垂向、横向载荷，对吊具、索具强度、刚度要求高。
8.轴箱轴承设计用于传递来自于轮对旋转件(轴)和非旋转件(轴箱)的所有垂向力、横向力及纵向力。铁路机车车辆上广泛使用的轴箱轴承结构有两种，双列圆柱滚子轴承和双列圆锥滚子轴承，轴箱轴承运行途中发生固死等故障时，必须停车救援，占用路线，严重影响运输秩序，并且需要采用救援小车等外界救援装置进行辅助救援，费时费力；
9.因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员有必要研发一种机车用新型防固死轴箱轴承组件。


技术实现要素：

10.本发明目的是提供一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，以解决上述背景技术中的提出的问题。
11.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机车用新型防固死轴箱轴承组
件，包括轴箱，所述轴箱内由外至内依次设有轴承滑动外圈、轴承滚动内圈以及轴承内圈，所述轴箱上设有检测机构，所述检测机构包括穿设在箱体上的顶杆，所述顶杆外套设有外壳，所述顶杆顶部设有绝缘帽，且所述绝缘帽上设有动触点，所述动触点连接有电源线，所述动触点上方设有静触点，所述静触点上连接有故障模式信号线。
12.优选的，所述外壳的内壁设有回复弹簧，所述回复弹簧与绝缘帽以及顶杆相挤压。
13.优选的，所述顶杆(10)内集成有用于温度检测的温度传感器探头，以在故障模式下实时监测轴承工作温度，为司机操控，提供依据。
14.优选的，所述轴箱右侧设有轴端设备，所述轴端设备用于连接传动轴。
15.优选的，所述轴承滑动外圈与轴承滚动内圈组合为滑动轴承构件，所述轴承滚动内圈与轴承内圈组合为滚动轴承构件。
16.优选的，所述滑动轴承构件工作面开设有油槽，所述油槽用于存放润滑油。
17.优选的，所述滑动轴承构件内设有滑动轴承润滑脂，所述滚动轴承构件内设有滚动轴承润滑脂。
18.优选的，所述顶杆与轴箱滑动连接，且所述轴承滑动外圈表面设有凹槽，所述凹槽与顶杆端面相配合。
19.优选的，所述故障模式信号线连接机车驾驶室控制端；其中，故障模式下所述故障模式信号线(7)反馈故障信号给机车驾驶室控制端，机车驾驶室控制端提示司机轴箱轴承故障；司机根据轴承温度情况，采取如下措施：
20.当轴承温度低于90摄氏度，不施加其他措施；
21.当轴承温度高于90摄氏度，降低机车运行速度，请求就近站段停车救援。
22.优选的，所述轴承滑动外圈与轴承滚动内圈之间的阻力大于轴承滚动内圈与轴承内圈之间的阻力。
23.优选的，所述顶杆底端与凹槽均采用圆角状设置。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.(1)本发明为一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，设置的滑动轴承构件、滚动轴承构件，正常运转情况下，滚动轴承运行阻力远小于滑动轴承的运行阻力，当内层滚动轴承发生故障时，转动阻力迅速增大，当其超过滑动轴承的运行阻力时，该轴箱轴承就会自动切换到滑动轴承工作模式，使用外层的滑动轴承工作，维持机车继续运行，不用途中停车救援，保证机车可以快速运行至具备维修能力的站段进行故障处理，本方案结构新颖，采用两种方式运行，保证轴箱的正常运行，能够有效的防固死。
26.(2)本发明为一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，设置的检测机构，当滚动轴承构件发生故障，阻力增大，当阻力大于外层滑动轴承构件的阻力，轴承滑动外圈与轴承滚动内圈滑动，进而推动顶杆向上运动，此时顶杆上动静触点接触，将轴承故障信号传入机车微机，提示司机轴箱轴承故障，运转模式转变，此时轴箱轴承工作转变为滑动轴承模式，依旧能够保证机车的正常运行，本方案结构新颖，省时省力，能够及时将轴箱情况反馈至司机。
27.(3)本发明为一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，可以恢复故障机车正常运行，不需要附挂于其他机车，节省格外派出担当救援任务的机车成本，特别针对于发生驱动装置故障的机车所在停车位置，距离最近的具备更换驱动装置检修车间或者公司较远，需要进行长距离、长时间占用线路救援，本发明的救援方法优点更为突出，使用本发明所述轴箱
轴承装置可以提高故障机车转运、救援过程中的运行速度，大幅提高救援效率，降低对铁路运输秩序的影响。
28.(4)本发明为一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，具备故障提醒功能，司机可以通过机车微机系统，收到机车故障信息，实时监测轴承温度，为司机提供判断依据。
附图说明
29.图1为本发明的轴箱轴承安装结构示意图；
30.图2为本发明中检测机构结构示意图；
31.图3为本发明中故障模式局部结构示意图。
32.附图标记中：1、轴箱；2、检测机构；3、轴承滑动外圈；4、轴承滚动内圈；5、轴承内圈；6、轴端设备；7、故障模式信号线；8、电源线；9、动触点；10、顶杆；11、静触点；12、回复弹簧；13、绝缘帽；14、滚动轴承润滑脂；15、滑动轴承润滑脂。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
35.实施例
36.请参阅图1、图2和图3所示，本发明提供一种机车用新型防固死轴箱轴承组件技术方案：包括轴箱1，轴箱1内由外至内依次设有轴承滑动外圈3、轴承滚动内圈4以及轴承内圈5，轴箱1上设有检测机构2，具体的，检测机构2能够用于检测轴箱1内部的运行状态，方便司机能够及时了解，检测机构包括穿设在箱体上的顶杆10，顶杆10外套设有外壳，顶杆10顶部设有绝缘帽13，且绝缘帽13上设有动触点9，动触点9连接有电源线8，动触点9上方设有静触点11，静触点11上连接有故障模式信号线7，故障模式信号线7连接机车驾驶室控制端，轴箱1右侧设有轴端设备6，轴端设备6用于连接传动轴，轴承滑动外圈3与轴承滚动内圈4组合为滑动轴承构件，轴承滚动内圈4与轴承内圈5组合为滚动轴承构件，轴承滑动外圈3与轴承滚动内圈4之间的阻力大于轴承滚动内圈4与轴承内圈5之间的阻力。
37.故障模式下，故障模式信号线7反馈故障信号给机车驾驶室控制端，机车驾驶室控制端提示司机轴箱轴承故障；司机根据轴承温度情况，采取如下措施：
38.当轴承温度低于90摄氏度，不施加其他措施；
39.当轴承温度高于90摄氏度，降低机车运行速度，请求就近站段停车救援。
40.在本实施方式中，正常运转情况下，滚动轴承构件运行阻力远小于滑动轴承构件的运行阻力，当滚动轴承构件发生故障时，轴承滚动内圈4与轴承内圈5之间的转动阻力迅速增大，当其超过轴承滑动外圈3与轴承滚动内圈4之间的运行阻力时，该轴箱1轴承运行方式就会自动切换到滑动轴承构件工作模式，使用滑动轴承构件工作，维持机车继续运行，不用途中停车救援，保证机车可以快速运行至具备维修能力的站段进行故障处理。
41.请参阅图1、图2和图3所示，进一步的，外壳的内壁设有回复弹簧12，回复弹簧12与
绝缘帽13以及顶杆10相挤压。顶杆(10)内集成有用于温度检测的温度传感器探头，以在故障模式下实时监测轴承工作温度。
42.在本实施方式中，设计的回复弹簧12用于对顶杆10以及绝缘帽13进行限位。
43.请参阅图1-3所示，进一步的，滑动轴承构件工作面开设有油槽，油槽用于存放润滑油，滑动轴承构件内设有滑动轴承润滑脂15，滚动轴承构件内设有滚动轴承润滑脂14。
44.在本实施方式中，设置的滑动轴润滑脂15、滚动轴承润滑脂14以及油槽，为轴承运行提供滑动润滑需要。
45.请参阅图1、图2和图3所示，进一步的，顶杆10与轴箱1滑动连接，且轴承滑动外圈3表面设有凹槽，凹槽与顶杆10端面相配合，顶杆10底端与凹槽均采用圆角状设置。
46.在本实施方式中，设计的顶杆10与凹槽，能够对顶杆10进行定位。
47.具体的，本发明的工作原理及使用流程：
48.正常状态下，轴箱1内滚动轴承构件运行，轴承滑动外圈3与轴承滚动内圈4之间将不发生滑动。
49.故障模式下，由检测机构2检测，当轴箱1的滚动轴承构件发生故障，阻力增大，当阻力大于外层滑动轴承构件的阻力，轴承滑动外圈3与轴承滚动内圈4滑动，进而推动顶杆10向上运动，此时顶杆10上动静触点接触，将轴承故障信号传入机车微机，提示司机轴箱轴承故障，运转模式转变，此时轴箱轴承工作转变为滑动轴承模式，依旧能够保证机车的正常运行，司机可以根据情况，采用降低机车运行速度，请求就近站段停车救援，直至完成全部工作顺序。
50.本发明的机车用新型防固死轴箱轴承组件具备故障提醒功能，司机可以通过机车微机系统，收到机车故障信息，实时监测轴承温度，为司机提供判断依据。
51.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。
53.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于，包括轴箱(1)，所述轴箱(1)内由外至内依次设有轴承滑动外圈(3)、轴承滚动内圈(4)以及轴承内圈(5)，所述轴箱(1)上设有检测机构(2)，所述检测机构包括穿设在箱体上的顶杆(10)，所述顶杆(10)外套设有外壳，所述顶杆(10)顶部设有绝缘帽(13)，且所述绝缘帽(13)上设有动触点(9)，所述动触点(9)连接有电源线(8)，所述动触点(9)上方设有静触点(11)，所述静触点(11)上连接有故障模式信号线(7)。2.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述外壳的内壁设有回复弹簧(12)，所述回复弹簧(12)与绝缘帽(13)以及顶杆(10)相挤压。3.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述轴箱(1)右侧设有轴端设备(6)，所述轴端设备(6)用于连接传动轴。4.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述轴承滑动外圈(3)与轴承滚动内圈(4)组合为滑动轴承构件，所述轴承滚动内圈(4)与轴承内圈(5)组合为滚动轴承构件。5.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述滑动轴承构件工作面开设有油槽，所述油槽用于存放润滑油。6.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述滑动轴承构件内设有滑动轴承润滑脂(15)，所述滚动轴承构件内设有滚动轴承润滑脂(14)。7.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述顶杆(10)与轴箱(1)滑动连接，且所述轴承滑动外圈(3)表面设有凹槽，所述凹槽与顶杆(10)端面相配合。8.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述故障模式信号线(7)连接机车驾驶室控制端；其中，故障模式下所述故障模式信号线(7)反馈故障信号给机车驾驶室控制端，机车驾驶室控制端提示司机轴箱轴承故障；司机根据轴承温度情况，采取如下措施：当轴承温度低于90摄氏度，不施加其他措施；当轴承温度高于90摄氏度，降低机车运行速度，请求就近站段停车救援。9.根据权利要求1所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述轴承滑动外圈(3)与轴承滚动内圈(4)之间的阻力大于轴承滚动内圈(4)与轴承内圈(5)之间的阻力。10.根据权利要求7所述的一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，其特征在于：所述顶杆(10)底端与凹槽均采用圆角状设置；所述顶杆(10)内集成有用于温度检测的温度传感器探头，以在故障模式下实时监测轴承工作温度。

技术总结
本发明涉及机车轴箱技术领域，公开了一种机车用新型防固死轴箱轴承组件，包括轴箱，所述轴箱内由外至内依次设有轴承滑动外圈、轴承滚动内圈以及轴承内圈，所述轴箱上设有检测机构，所述检测机构包括穿设在箱体上的顶杆，所述顶杆外套设有外壳，正常运转情况下，滚动轴承运行阻力远小于滑动轴承的运行阻力，当内层滚动轴承发生故障时，转动阻力迅速增大，当其超过滑动轴承的运行阻力时，该轴箱轴承就会自动切换到滑动轴承工作模式，使用外层的滑动轴承工作，维持机车继续运行，不用途中停车救援，保证机车可以快速运行至具备维修能力的站段进行故障处理，本方案结构新颖，采用两种方式运行，保证轴箱的正常运行。保证轴箱的正常运行。保证轴箱的正常运行。


技术研发人员：林景东 樊慧 杨万潞 杜健 杨正南 唐克 高林 郭珺 林方勇 刘畅
受保护的技术使用者：中车大连机车车辆有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/3/7