用于动车组注水口组件的安装装置

技术领域

本发明属于动车组用新式注水口的安装辅助装置领域，具体涉及一种用于动车组注水口组件的安装装置。

背景技术

如图1至图5所示，动车组列车上的注水口安装座1是由多块侧壁板1-1合围焊接成的半封闭盒状结构，在其主体上还进一步设有一个外突内凹的法兰安装座1-2。位于注水口安装座1外部的进水管1-3通过法兰与法兰安装座1-2连接并形成进水管路；位于注水口安装座1内部的外螺纹入口管1-5与法兰安装座1-2上的法兰盘同轴固连并与1-3贯通。一种注水口组件1-4包括顺次一体成型的锥形管1-4-1、限位圆环1-4-2和六角螺母状对接嘴1-4-3，六角螺母状对接嘴1-4-3用于同外螺纹入口管1-5螺纹连接，锥形管1-4-1用于同注水软管对接。

然而，由于受到部分结构改装影响，某型动车组列车上的少数注水口安装座1和法兰安装座1-2需改造为更为狭窄紧凑的布局设计，由此导致注水口安装座1的内部型腔更为狭窄，深陷于法兰安装座1-2内部的外螺纹入口管1-5被局限于一个狭窄且内陷的半封闭空间内，导致六角螺母状对接嘴1-4-3失去了足够的操作空间，无法直接通过扳手对齐施加力矩；同时，位置较低且略微向下倾斜的注水口安装座1，其顶板还会阻碍操作者视线，造成操作困难，进而造成注水口组件1-4安装和拆卸维修的过程费时费力，效率低下，需要反复校验扭矩和调试，才能确保其安装可靠。

发明内容

为了解决现有深陷于注水口安装座和法兰安装座狭窄型腔内部的注水口组件，因受到型腔侧壁阻碍而导致无法直接通过扳手对其六角螺母状对接嘴施加力矩，且位置较低并略微向下倾斜的注水口安装座的顶板还会阻碍操作者视线，注水口组件安装和拆卸维修的过程费时费力，效率低下、无法保证作业质量和工作效率的技术问题，本发明提供一种用于动车组注水口组件的安装装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种用于动车组注水口组件的安装装置，其特征在于：该装置包括外层套筒和两个半环形拼合套筒，所述两个半环形拼合套筒的相对端面为平面，其二者彼此镜像对称布置，并能彼此拼合共同形成一个拼合式注水口组件防转外套筒；拼合式注水口组件防转外套筒的内腔形成一个用于对注水口组件的六角螺母状对接嘴进行夹持和防转限位的注水口组件防转限位型腔；拼合式注水口组件防转外套筒的末端形成外延式螺栓仿形旋转座；外层套筒同轴嵌套在拼合式注水口组件防转外套筒中段的外部。

所述半环形拼合套筒包括同轴且顺次一体成型的注水口组件端头夹持段、注水口组件锥形管外侧壁夹持段和拼合式螺栓仿形端头；注水口组件端头夹持段的内径端口顺次开设有彼此联通的内六角螺母式半剖沉孔和限位圆环式半剖环槽；拼合式螺栓仿形端头的外壁端面是半个正棱柱；注水口组件锥形管外侧壁夹持段和拼合式螺栓仿形端头共同的内径侧壁上开设有轴向的贯通半圆槽；六角螺母式半剖沉孔至少包含相交于同一条平行于沉孔轴线的棱线上且彼此呈120°夹角的两个内侧壁端面；

所述拼合式注水口组件防转外套筒的注水口组件防转限位型腔分别由彼此镜像对称的两个半环形拼合套筒的内径侧壁拼合而成，其中，彼此镜像对称的两个六角螺母式半剖沉孔共同形成一个内六角沉孔式螺母定位腔；彼此镜像对称的两个限位圆环式半剖环槽共同形成一个限位圆环式定位腔；彼此镜像对称的两个半圆槽共同形成一个管状通孔；

所述拼合式注水口组件防转外套筒末端的外延式螺栓仿形旋转座是由两个拼合式螺栓仿形端头的全部外端面共同构成的正棱柱。

所述拼合式注水口组件防转外套筒前段的最大外径D大于外层套筒的外径，拼合式注水口组件防转外套筒中段的外径小于外层套筒的内径，注水口组件锥形管外侧壁夹持段的轴向长度大于外层套筒的轴向长度。

所述注水口组件端头夹持段的最大弦长K小于拼合式注水口组件防转外套筒前段的最大外径D，注水口组件锥形管外侧壁夹持段的弦长小于拼合式注水口组件防转外套筒中段的外径，拼合式螺栓仿形端头的弦长小于拼合式注水口组件防转外套筒末段的外径，拼合后的两个半环形拼合套筒之间留有宽度为d的退卸狭缝；拼合式注水口组件防转外套筒的前段开设有平行于退卸狭缝的观察通槽。

所述注水口组件端头夹持段的最大弦长K取值为：0.9D≤K≤0.95D；所述退卸狭缝的宽度d≤0.1D；所述观察通槽的宽度L≤0.3D，D为拼合式注水口组件防转外套筒前段的最大外径。

所述拼合式注水口组件防转外套筒末端的外延式螺栓仿形旋转座是由两个拼合式螺栓仿形端头的全部外侧壁端面共同构成的正六棱柱。

所述六角螺母式半剖沉孔包含平行于沉孔轴线的至多两条棱线，每条棱线上毗邻的两个侧壁端面均彼此呈120°夹角；内六角沉孔式螺母定位腔的轴向深度h2与六角螺母式半剖沉孔的轴向高度尺寸相同。

本发明的有益效果是：该用于动车组注水口组件的安装装置，其通过彼此镜像对称布置的两个半环形拼合套筒共同形成一个拼合式注水口组件防转外套筒；拼合式注水口组件防转外套筒的内腔形成一个用于对注水口组件的六角螺母状对接嘴进行夹持和防转限位的注水口组件防转限位型腔，该注水口组件防转限位型腔能与锥形管、限位圆环和六角螺母状对接嘴的外轮廓结构分别匹配，从而使注水口组件完全内嵌在拼合式注水口组件防转外套筒内部。拼合式注水口组件防转外套筒末端的外延式螺栓仿形旋转座用于将原本位于六角螺母状对接嘴上的螺母扭矩受力面沿驱动注水口组件的轴向延伸至远离外螺纹入口管的法兰安装座外部，使得操作者视线受阻的问题得以避免，并使力矩扳手得以通过拼合式注水口组件防转外套筒末端的外延式螺栓仿形旋转座施加旋转扭矩，从而通过注水口组件防转外套筒驱动注水口组件做同步旋转，进而实现驱动注水口组件与外螺纹入口管螺纹连接或退卸时的力矩传递和施加，使深陷于注水口安装座和法兰安装座狭窄型腔内部的注水口组件免于受到型腔侧壁阻碍，并直接通过扳手顺利完成旋转扭矩的传递和施加，进而大幅降低注水口组件安装和拆卸维修的过程的作业难度，保证作业质量并显著提高工作效率。

观察通槽可用于辅助观察观察通槽是否与同轴对齐，退卸狭缝F则用于拼合式注水口组件防转外套筒在使用后更容易重新拆分为两个半环形拼合套筒而不至于在外层套筒内部发生自锁卡死，从而确保外层套筒能同两个半环形拼合套筒内顺利脱离。

此外该用于动车组注水口组件的安装装置还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。

附图说明

图1是改造后的注水口安装座的立体结构示意图；

图2是改造后的注水口安装座在另一立体视角下的结构示意图；

图3是现有注水口组件与组注水口组件的安装原理的爆炸装配原理图；

图4是现有注水口组件与组注水口组件装配时的剖面原理示意图；

图5是现有注水口组件的立体结构示意图；

图6是本发明用于动车组注水口组件的安装装置的立体图；

图7是本发明用于动车组注水口组件的侧视图；

图8是本发明拼合式注水口组件防转外套筒与外层套筒的爆炸装配示意图；

图9是本发明半环形拼合套筒的轴向主视图；

图10是本发明拼合式注水口组件防转外套筒的轴向主视图；

图11是图10的左视图；

图12是旧有注水口组件与本发明用于动车组注水口组件装配时的爆炸应用示意图；

图13是旧有注水口组件与本发明用于动车组注水口组件装配时的轴向剖面示意图；

图14是本发明用于动车组注水口组件与改造后的注水口安装座1装配时的局剖原理示意图；

图15是本发明用于动车组注水口组件与改造后的注水口安装座1装配时的轴向剖面立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图6至图11所示，本发明的用于动车组注水口组件的安装装置包括外层套筒2和两个半环形拼合套筒3，所述两个半环形拼合套筒3的相对端面为平面，其二者彼此镜像对称布置，并能彼此拼合共同形成一个拼合式注水口组件防转外套筒4；拼合式注水口组件防转外套筒4的内腔形成一个用于对注水口组件1-4的六角螺母状对接嘴1-4-3进行夹持和防转限位的注水口组件防转限位型腔；拼合式注水口组件防转外套筒4的末端形成外延式螺栓仿形旋转座；外层套筒2同轴嵌套在拼合式注水口组件防转外套筒4中段的外部。

所述半环形拼合套筒3包括同轴且顺次一体成型的注水口组件端头夹持段3-1、注水口组件锥形管外侧壁夹持段3-2和拼合式螺栓仿形端头3-3；注水口组件端头夹持段3-1的内径端口顺次开设有彼此联通的内六角螺母式半剖沉孔3-1-1和限位圆环式半剖环槽3-1-2；拼合式螺栓仿形端头3-3的外壁端面是半个正棱柱；注水口组件锥形管外侧壁夹持段3-2和拼合式螺栓仿形端头3-3共同的内径侧壁上开设有轴向的贯通半圆槽3-2-1；六角螺母式半剖沉孔3-1-1至少包含相交于同一条平行于沉孔轴线的棱线上且彼此呈120°夹角的两个内侧壁端面。

所述拼合式注水口组件防转外套筒4的注水口组件防转限位型腔分别由彼此镜像对称的两个半环形拼合套筒3的内径侧壁拼合而成，其中，彼此镜像对称的两个六角螺母式半剖沉孔3-1-1共同形成一个内六角沉孔式螺母定位腔；彼此镜像对称的两个限位圆环式半剖环槽3-1-2共同形成一个限位圆环式定位腔；彼此镜像对称的两个半圆槽3-2-1共同形成一个管状通孔。

所述拼合式注水口组件防转外套筒4末端的外延式螺栓仿形旋转座是由两个拼合式螺栓仿形端头3-3的全部外端面共同构成的正棱柱。

所述拼合式注水口组件防转外套筒4前段的最大外径D大于外层套筒2的外径，拼合式注水口组件防转外套筒4中段的外径小于外层套筒2的内径，注水口组件锥形管外侧壁夹持段3-2的轴向长度大于外层套筒2的轴向长度。

所述注水口组件端头夹持段3-1的最大弦长K小于拼合式注水口组件防转外套筒4前段的最大外径D，注水口组件锥形管外侧壁夹持段3-2的弦长小于拼合式注水口组件防转外套筒4中段的外径，拼合式螺栓仿形端头3-3的弦长小于拼合式注水口组件防转外套筒4末段的外径，拼合后的两个半环形拼合套筒3之间留有宽度为d的退卸狭缝F；拼合式注水口组件防转外套筒4的前段开设有平行于退卸狭缝F的观察通槽3-1-3。

所述注水口组件端头夹持段3-1的最大弦长K取值为：0.9D≤K≤0.95D；所述退卸狭缝F的宽度d≤0.1D；所述观察通槽3-1-3的宽度L≤0.3D，D为拼合式注水口组件防转外套筒4前段的最大外径。

所述拼合式注水口组件防转外套筒4末端的外延式螺栓仿形旋转座是由两个拼合式螺栓仿形端头3-3的全部外侧壁端面共同构成的正六棱柱。

所述六角螺母式半剖沉孔3-1-3包含平行于沉孔轴线的至多两条棱线，每条棱线上毗邻的两个侧壁端面均彼此呈120°夹角；内六角沉孔式螺母定位腔的轴向深度h2与六角螺母式半剖沉孔3-1-1的轴向高度尺寸相同。

具体制作本发明的用于动车组注水口组件时，将半环形拼合套筒3上的六角螺母式半剖沉孔3-1-1设置为仅包含相交于同一条平行于沉孔轴线的棱线上且彼此呈120°夹角的两个内侧壁端面的结构形式，从而使内六角沉孔式螺母定位腔包含彼此镜像对称的两条棱线以及分别位于每条棱线两侧的两组，共计四个内侧壁端面。而该内六角沉孔式螺母定位腔所缺失的另外两个彼此相对侧壁端面恰是被观察通槽3-1-3所代替掉的。

具体应用本发明的用于动车组注水口组件时，如图12至图15所示，先将两个半环形拼合套筒3拼合成为拼合式注水口组件防转外套筒4再将注水口组件1-4同轴嵌套在注水口组件防转限位型腔内部，使锥形管1-4-1同轴插入管状通孔内，使注水口组件1-4上的限位圆环1-4-2嵌入限位圆环式定位腔内；使六角螺母状对接嘴1-4-3嵌入内六角沉孔式螺母定位腔内，并使六角螺母状对接嘴1-4-3外径侧壁上的至少两条棱线和至少四个端面均同时内六角沉孔式螺母定位腔所包含的侧壁抵触连接，从而使六角螺母状对接嘴1-4-3受到内六角沉孔式螺母定位腔的转动限位，进而使其拼合式注水口组件防转外套筒4得以在沿其自身轴向转动时，驱动注水口组件1-4做同步旋转。

此后，利用本发明用于动车组注水口组件的安装装置将其内嵌有注水口组件1-4的插入法兰安装座1-2内部，并将六角螺母状对接嘴1-4-3与外螺纹入口管1-5螺纹连接，在此过程中，观察通槽3-1-3可用于辅助观察观察通槽3-1-3是否与同轴对齐，拼合式注水口组件防转外套筒4末端的外延式螺栓仿形旋转座则用于将原本位于六角螺母状对接嘴1-4-3上的螺母扭矩受力面沿驱动注水口组件1-4的轴向延伸至远离外螺纹入口管1-5的法兰安装座1-2外部，从而使力矩扳手得以通过拼合式注水口组件防转外套筒4末端的外延式螺栓仿形旋转座施加旋转扭矩，并通过注水口组件防转外套筒4驱动注水口组件1-4做同步旋转，进而实现驱动注水口组件1-4与外螺纹入口管1-5螺纹连接或退卸时的力矩传递和施加。退卸狭缝F用于拼合式注水口组件防转外套筒4在使用后更容易重新拆分为两个半环形拼合套筒3而不至于在外层套筒2内部发生自锁卡死，从而确保外层套筒2能同两个半环形拼合套筒3内顺利脱离。