本發(fā)明涉及鐵路機(jī)車防脫軌技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鐵路機(jī)車防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行在鋼軌上時(shí)，尤其是機(jī)車車輛在高架鐵路線上運(yùn)行時(shí)，為了防止車輛脫軌的發(fā)生，需要對(duì)機(jī)車車輛加裝防脫軌裝置以保證機(jī)車車輛自動(dòng)復(fù)軌且能維持正常運(yùn)行。現(xiàn)有的鐵路機(jī)車防脫軌裝置的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，主要包括防脫軌輪2、支撐軸3、安裝架5和軸承8，其中，所述的安裝架5與車軸6之間組成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)連接，所述支撐軸3通過連接螺栓固定連接在安裝架5底部，所述防脫軌輪2與支撐軸3之間通過軸承8組成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)連接。

在鐵路機(jī)車車輛的車輪7沿著鋼軌4運(yùn)行時(shí)，其兩側(cè)的防脫軌裝置是裸露于自然環(huán)境中，而鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行時(shí)所處的自然環(huán)境千差萬別，例如，有的線路所在地區(qū)風(fēng)沙較大，有的線路所在地區(qū)的雨水較多，等等，這些外部自然環(huán)境中的風(fēng)沙、雨水等雜物很容易進(jìn)入到防脫軌裝置內(nèi)部，最終給防脫軌裝置的正常工作帶來不利影響，從而降低了防脫軌裝置整體的工作壽命和防脫軌性能的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種鐵路機(jī)車防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法，有效地防止外部自然環(huán)境中的風(fēng)沙、雨水等雜物進(jìn)入到防脫軌裝置內(nèi)部。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種鐵路機(jī)車防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)，包括防脫軌輪、支撐軸、軸承以及關(guān)節(jié)壓蓋和外密封圈，所述的防脫軌輪與支撐軸之間通過軸承組成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)連接，所述關(guān)節(jié)壓蓋固定連接在防脫軌輪外側(cè)且覆蓋軸承外側(cè)，所述外密封圈固定連接在防脫軌輪內(nèi)側(cè)且覆蓋軸承內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選地，還包括軸壓蓋，所述軸壓蓋與軸承、支撐軸之間組成密封結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，還包括內(nèi)密封圈，所述內(nèi)密封圈安裝在軸承與外密封圈之間。

優(yōu)選地，所述的內(nèi)密封圈、外密封圈上分別設(shè)置凸齒、凹槽，且位于內(nèi)密封圈上的凸齒與位于外密封圈上的凹槽相互嚙合，位于內(nèi)密封圈上的凹槽與位于外密封圈上的凸齒相互嚙合。

優(yōu)選地，所述內(nèi)密封圈的內(nèi)孔與支撐軸之間是過盈配合。

優(yōu)選地，所述內(nèi)密封圈、外密封圈上的凸齒、凹槽分別是楔形凸齒、楔形凹槽。

優(yōu)選地，所述內(nèi)密封圈、外密封圈上的凸齒、凹槽分別是矩形凸齒、矩形凹槽。

優(yōu)選地，所述軸承的外圈與防脫軌輪之間是間隙配合。

一種鐵路機(jī)車防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

第1步，將軸承固定安裝到支撐軸上；

第2步，將防脫軌輪套裝到軸承外側(cè)；

第3步，將關(guān)節(jié)壓蓋、外密封圈分別固定安裝在防脫軌輪相對(duì)兩側(cè)，且所述關(guān)節(jié)壓蓋、外密封圈、防脫軌輪共同包覆軸承。

優(yōu)選地，所述軸承的內(nèi)圈先采用油浴或者電磁加熱至90-100℃，再固定安裝到支撐軸上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：由于采用了關(guān)節(jié)壓蓋、外密封圈分別固定連接在防脫軌輪的相對(duì)兩側(cè)，并使關(guān)節(jié)壓蓋、外密封圈與防脫軌輪共同包覆軸承，從而可以有效地阻止外部自然環(huán)境中的風(fēng)沙、雨水等雜物進(jìn)入到軸承內(nèi)部，確保了軸承的正常工作和使用壽命，有利于提高防脫軌裝置整體的工作壽命和防脫軌性能的可靠性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的鐵路機(jī)車防脫軌裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為本發(fā)明一種鐵路機(jī)車防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)示意圖(圖1中A部放大圖)。

圖中標(biāo)記：1-枕梁，2-防脫軌輪，3-支撐軸，4-鋼軌，5-安裝架，6-車軸，7-車輪，8-軸承，9-軸壓蓋，10-關(guān)節(jié)壓蓋，11-連接螺栓，12-外密封圈，13-內(nèi)密封圈，31-軸肩。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、圖2所示的一種鐵路機(jī)車防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)，主要包括防脫軌輪2、支撐軸3、軸承8以及關(guān)節(jié)壓蓋10和外密封圈12，其中，所述支撐軸3的一端與軸承8內(nèi)孔之間以過盈配合方式固定連接，另一端與安裝架5通過螺栓固定連接；所述的防脫軌輪2套裝在軸承8的圓周外側(cè)；所述的關(guān)節(jié)壓蓋10通過連接螺栓11固定連接在防脫軌輪2外側(cè)且覆蓋軸承8外側(cè)；所述的外密封圈12通過連接螺栓11固定連接在防脫軌輪2內(nèi)側(cè)且覆蓋軸承8內(nèi)側(cè)，從而使得防脫軌輪2與支撐軸3之間通過軸承8組成了可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)連接，并且，由關(guān)節(jié)壓蓋10、外密封圈12與防脫軌輪2共同包覆軸承8，形成了防脫軌裝置的密封結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，當(dāng)鐵路機(jī)車的車輪7沿著鋼軌4正常運(yùn)行時(shí)，其兩側(cè)的防脫軌輪2均位于枕梁1下方且與枕梁1之間保持合適的間隙。通常，所述防脫軌輪2與枕梁1下平面之間的間隙設(shè)計(jì)按照以下方法給定：通過機(jī)車的動(dòng)力學(xué)計(jì)算，考慮機(jī)車在適用的線路條件下，在不同的曲線半徑上以不同的速度通過時(shí)，防脫軌裝置的最大垂向位移為a，并考慮枕梁1下平面與鋼軌4頂面間距離的制造誤差為b，則防脫軌輪2與枕梁1下平面之間的間隙設(shè)計(jì)為：a+b+(1～2mm)。由于鐵路機(jī)車兩側(cè)的防脫軌裝置均裸露于自然環(huán)境中，因此，通過防脫軌裝置的密封結(jié)構(gòu)可以有效地阻止外部自然環(huán)境中的風(fēng)沙、雨水等雜物進(jìn)入到軸承8內(nèi)部，從而保證了軸承8的正常工作和使用壽命。

如圖2所示，在支撐軸3外側(cè)增加設(shè)置T形階梯結(jié)構(gòu)的軸壓蓋9，所述軸壓蓋9與支撐軸3之間通過連接螺栓11連接固定，所述軸壓蓋9上的凸起部伸入到軸承8內(nèi)孔中，軸壓蓋9的圓周端部則密封壓緊軸承8內(nèi)圈，因此，所述的軸壓蓋9、軸承8、支撐軸3之間也組成了一個(gè)密封結(jié)構(gòu)，以防止風(fēng)沙、雨水等雜物進(jìn)入到支撐軸3與軸承8之間的空腔中。

為了提高外密封圈12對(duì)軸承8、支撐軸3的密封性能，如圖2所示，可以在軸承8與外密封圈12之間設(shè)置內(nèi)密封圈13，所述內(nèi)密封圈13的內(nèi)孔與支撐軸3之間以過盈配合方式固定連接。在支撐軸3上還可以設(shè)置軸肩31，所述內(nèi)密封圈13固定安裝在軸肩31與軸承8之間，通過軸肩31可以限制內(nèi)密封圈13相對(duì)于外密封圈12向右移動(dòng)，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且還使得外密封圈12與內(nèi)密封圈13之間保持合適的間隙，以保證防脫軌輪2與支撐軸3之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的順暢性。為了進(jìn)一步提高防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)的密封性能可靠性，如圖2所示，可以在內(nèi)密封圈13、外密封圈12上分別設(shè)置矩形凸齒、矩形凹槽，且位于內(nèi)密封圈13上的矩形凸齒與位于外密封圈12上的矩形凹槽相互嚙合，位于內(nèi)密封圈13上的矩形凹槽與位于外密封圈12上的矩形凸齒相互嚙合，這種密封結(jié)構(gòu)不僅密封可靠，而且加工容易，有利于降低內(nèi)密封圈13、外密封圈12的生產(chǎn)成本。所述內(nèi)密封圈13、外密封圈12上的凸齒、凹槽也可以分別是楔形凸齒、楔形凹槽，這種楔形結(jié)構(gòu)具有一定的導(dǎo)向作用，使內(nèi)密封圈13、外密封圈12之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)更加順暢且密封可靠，另外，這種楔形結(jié)構(gòu)還能使得進(jìn)入凸齒、凹槽嚙合空間內(nèi)的污染雜質(zhì)加速流出防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)，從而對(duì)進(jìn)入凸齒、凹槽嚙合空間內(nèi)的污染雜質(zhì)起到了一定的自動(dòng)清理作用，有利于保證軸承8的正常工作。

上述鐵路機(jī)車防脫軌裝置密封結(jié)構(gòu)可以采用如下步驟實(shí)現(xiàn)：

首先，安裝內(nèi)密封圈13；所述內(nèi)密封圈13采用壓裝方式與支撐軸3之間以過盈配合方式固定連接，并使內(nèi)密封圈13緊靠支撐軸3上的軸肩31。

然后，將軸承8以過盈配合方式固定安裝到支撐軸3上；所述軸承8內(nèi)圈采用熱裝方式安裝到支撐軸3上的合適位置，最好是緊靠?jī)?nèi)密封圈13。在熱裝前，將軸承8的內(nèi)圈先采用油浴或者電磁加熱至90-100℃，再安裝到支撐軸3上指定位置，并壓緊內(nèi)密封圈13。

其次，安裝軸壓蓋9；采用連接螺栓11將軸壓蓋9與支撐軸3之間連接固定，并使軸壓蓋9圓周端部密封、壓緊軸承8內(nèi)圈外側(cè)。通過內(nèi)密封圈13緊靠軸肩31、軸壓蓋9與支撐軸3連接固定，共同限制了軸承8內(nèi)圈的軸向移動(dòng)，以保證鐵路機(jī)車防脫軌裝置的可靠性。

接下來，將防脫軌輪2套裝到軸承8外側(cè)。所述的防脫軌輪2與軸承8外圈之間最好以間隙配合方式套裝，這樣不僅安裝方便，更重要的是，在鐵路機(jī)車運(yùn)行過程中，如果因偏轉(zhuǎn)角過大而導(dǎo)致防脫軌輪2與枕梁1下平面之間產(chǎn)生相互擠壓作用力時(shí)，由于防脫軌輪2與軸承8外圈之間是間隙配合，因此，使得防脫軌輪2、軸承8均可以得到一定程度的緩沖，從而對(duì)防脫軌輪2、軸承8起到一定的保護(hù)作用；另外，在鐵路機(jī)車正常運(yùn)行時(shí)，或者偏轉(zhuǎn)角較小時(shí)，防脫軌輪2與枕梁1下平面之間不會(huì)產(chǎn)生相互擠壓作用力，因此，防脫軌輪2相對(duì)于枕梁1、防脫軌輪2相對(duì)于軸承8、防脫軌輪2相對(duì)于支撐軸3均不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而減輕了防脫軌輪2、軸承8的摩擦損耗，有利于鐵路機(jī)車運(yùn)行的節(jié)能降耗。

最后，安裝關(guān)節(jié)壓蓋10和外密封圈12；將所述的關(guān)節(jié)壓蓋10通過連接螺栓11固定連接在防脫軌輪2左側(cè)，將所述的外密封圈12通過連接螺栓11固定連接在防脫軌輪2右側(cè)，所述的關(guān)節(jié)壓蓋10、外密封圈12、防脫軌輪2共同包覆軸承8，如圖2所示。至此，鐵路機(jī)車防脫軌裝置的密封結(jié)構(gòu)完成。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。