CN101119818A - 铁路车辆轮对加工设备-不落轮镟床 - Google Patents

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Abstract

本文是针对关于铁路车辆轮对车轮(8，9)的修整用不落轮镟床的发明，利用车轮(8，9)的轴箱把轮对固定在不落轮镟床上，此机床具有：机床床身(10)，两个安装在机床床身上可以在不落轮镟床的X轴和Z轴方向上移动的用于承载机床加工刀具的支撑，接入导轨(5，6)在相对刀具定位车轮(8，9)时可以撤回，压制轴箱的卡紧装置，每个车轮的用于提升，用于加工前提升轮对，加工时驱动轮对旋转和在加工之后降下轮对的驱动滚轮。根据铁道车辆的要求，不落轮镟床按计划将安装在一个检查井(1)内。机床带有床身(10)其垂直高度为(11)，其垂直高度比检查井(1)的深度(2)小。在检查井内，在机床床身(10)的每个端头设置侧向凹槽(15，16)，目的是适应装卡装置，滚轮对的驱动和可伸缩的接入铁轨(5，6)。

Description

铁路车辆轮对加工设备-不落轮镟床
此项发明是针对铁路车辆轮对加工，与主声明的附加条款相一致。
不落轮车轮镟床适宜于轮辐车轮的轮廓修整，此加工为车轮保持安装在车辆的状态，车辆在不落轮镟床上滚动。因此，不落轮镟床引进到执行车轮修整的车间使用。作为事实，此设备的垂直高度在2到2.5米之间，因此需要在车间的铁轨下方设计一个深坑以安装设备。另外，必须保证有稳固的地基以承受机床产生的压力并且避免在加工过程中产生震动。深坑和大的地基需要一定的建造的复杂性和费用，并且需要用特殊的方式来安装不落轮镟床。因此，对于不落轮安装的要求必须严格遵守，绝对不允许有简化设备提出的要求的想法。例如，欧洲专利申请0557231A2，公布不落轮镟床的重量比常规的不落轮镟床(见卷2，13行到20行)的重量减轻了80％到85％。即使这样，公布不落轮镟床减重并不代表所公布的不落轮镟床的安装工序的复杂程度也相应的简化了。
因此，我们的任务是发明创造一种不落轮镟床可以不需要大量附加的工作而可以安装在检查井内，检查井要求作为检查为目的并且承担铁路车辆的主要工作的设施设置在车间里。
根据当前的发明，此项机床设计任务为：一台适合安装在检查井并且其垂直高度低于检查井，检查井内机床床身的每一端设置侧向凹槽，以便适应轮对的夹紧装置，滚轮对驱动装置和可伸缩的接入铁轨，
轮对的每个车轮提供了一对驱动滚轮，一对驱动轮为2个单独滚轮，两个滚轮之间的距离比在接入铁轨方向上机床及其附属刀具的支撑的距离稍大。驱动滚轮用于加工前提升轮对，加工时驱动轮对旋转和在加工之后降下轮对。一旦进入到加工区域，轮对将由同时在垂直方向上提升的滚轮来支撑。这意味着，此时接入铁轨已经不受轮对的压力，可以缩回到一侧。主要用于伸出的接入铁轨的横截面，根据要求其宽度设计为只够支撑机床及其所安装的刀具的厚度。因此，驱动滚轮对的每个单独的滚轮之间的侧向距离并不比在接入铁轨方向上机床及其附属刀具的支撑的距离大很多。
车间铁轨的每个接入铁轨带有一个可移动的部分，其长度比在接入铁轨方向上机床及其附属刀具的支撑稍大。利用这种方式，在车间的铁轨与不落轮镟床的接入铁轨之间存在不连续，其间隙应被限制为最小的可能，以使刀具可以执行制动盘的圆周的修整。
带有刀具的支撑位于轮对制动盘之间的中间位置。在接入铁轨方向上，这些支撑有侧向的延长，可以把这段延长足够的平滑，以便它们安装在缝隙内，而不需要更加复杂的把车间的铁轨拉过来与机床的接入铁轨对接。
每对驱动轮的单独滚轮可旋转的安装在摇杆上带有旋转轴，与轮对的轴的长度方向上平行，并且两个轴线在半径方向上的距离比轮对的车轮大。
不落轮镟床的床身垂直高度在600mm到1000mm之间，并且具体化首选800mm。车间铁轨下方的检查井，根据比较，一般的深度为距离铁轨的上表面1600mm。不落轮镟床的床身降低会使得加工过程中产生的铁屑更好的落入到床身下方。对于侧向凹槽的垂直高度情形类似，侧向凹槽设置在检查井内，以便适应轴箱的夹紧装置和驱动轮装置。
更多的控制装置，例如电器柜和液压系统，可以简单安装在车间的临近不落轮镟床的地面上，因为它们只是一般通过电缆线和电线连接到不落轮镟床上。
检查井的侧向凹槽没有任何的特殊要求，因为其范围在600mm到1000mm之间，具体的宽度优先选择800mm，测量相邻的接入铁轨。对于在车间铁轨方向上测量的侧向凹槽，情况是类似的。
下列部分根据具体设计实例来介绍此发明。
下列的数值是高度简化，示意图，没有比例。
-图1现实的是剖面图，从不落轮镟床到纵向中心
-图2显示的是纵向滑板和横向滑板
-图3显示的是图2中显示的支撑的侧视图
-图4显示的是驱动滚轮的摇杆的轴承
-图5显示的是摇杆的俯视图
-图6显示的是装配图，滚轮摇杆的横梁和拖板
-图7显示的是测量头可以转入
-图8显示的是滚轮如何提升轮对
-图9显示的是接入铁轨的可移动的部分
-图10显示的是滚轮支撑和轮对驱动的侧视图
-图11显示的是滚轮支撑和轮对驱动的俯视图
检查井1距离车间地面3的垂直深度2在1000mm到1600mm之间。接入铁轨5和6的上边缘4组成了车间的铁轨7，安装在车间地面3上。轮对(没有显示)的车轮8和9在车间的铁轨7上滚动到不落轮镟床，只有床身10的轮廓线在图1中以点划线显示。床身10的垂直高度11在600mm到1000mm之间，并且具体的首选值为800mm。床身10在任意方向上均超出了铁轨5和6的范围。床身10超出范围的部分以数字12和13代表。检查井侧向凹槽15和16的垂直深度2比床身10及其突出部件12和13的垂直高度稍大。检查井的纵向中心以数字17来代表，18和19代表超出检查井1的部分12和13的横向限制。除了不落轮镟床之外，检查井外部的车间地面2上安装有用于控制机床的电器柜20和液压单元21。在X和Z轴方向上可以移动的两个支撑22安装在床身10，图2中只显示了右手侧的支撑轴承。支撑22带有一个侧向的手臂23，指向突出部件13并且承载机床用于修整制动盘9的加工刀具24。可旋转的横向导向轮25安装在床身10上，或支撑22从轮26的侧面支撑制动盘9。床身10的一边安装有一个框架27，在其中安装着装置28，装置28用于装卡轮对，装卡部位在轴箱65上.
接入铁轨5的可移动部件30在框架27上滑动并且在29方向上来回运动。另外带有减速齿轮的32的驱动装置31用来驱动支撑22在X和Z方向上移动。支撑22在Z方向上的驱动31位于床身10的外部。
在可移动部件30推出接入铁轨5的滑道之后，轮对的轮9由滚轮33和34来支撑。滚轮33和34之间存在侧向的距离35，在接入铁轨5的方向上的距离足够允许支撑22的手臂23带着机床加工的刀具24通过。滚轮33和34属于滚轮驱动组，利用它们轮9可以提升离开接入铁轨5，开始车削加工，加工完毕之后，驱动轮下降，轮9落在接入铁轨5上。
如图4所示，两个滚轮33和34各自安装在摇杆36和37上，可以利用驱动40来驱动旋转轴38和39以实现滚轮的转动。旋转轴38和39可以在机床Z轴方向上伸出，并且与轮对旋转轴41平行。旋转轴38和39的安装位置与旋转轴41的距离大于轮8或9的半径。摇杆36和37也安装在框架27上。
图5的俯视图中显示的是两个滚轮33和34及其之间的距离35。轮对的一个车轮9移动到了滚轮33和34之间的加工位置。滚轮33和34各自安装在摇杆36和37并且可以旋转。电机42和43分别提供给相应的减速齿轮44和45以驱动滚轮33和34。装卡装置28安装在摇杆36和37之间。图5特别清晰的显示滚轮33和34如何在其外部边沿46区域支撑轮9。摇杆驱动40和其加长杆47通过相应的摇杆36和37沿着圆弧48和49来移动两个滚轮33和34。作为此动态系统的一部分，滚轮33和34可以在驱动40及其位于铁轨4上边缘下部的压杆47的作用下下降。在此位置，轮对可以滚动到不落轮镟床上。开动驱动器40，然后滚轮33和34向上沿着各自的圆弧48和49向上移动。当执行此动作时，滚轮将在前部结束位置46接触到轮对的车轮9并且把轮对提升到如图4所示的位置。在此加工位置，可移动部件30已经先离开铁轨5了。轮对由卡紧装置28来固定。带有机床加工刀具24的支撑的横向手臂23移动到位于两个滚轮33和34之间的间隙50之中。滚轮33和34分别由电机42和43来驱动实现旋转，从而带动轮对的车轮9旋转。这意味着车轮9将由刀具24来修整加工。
图6显示的是摇杆36和37的横梁和拖板的装配图。每个摇杆36和37最初始安装在旋转轴38上。每个摇杆36和37都有4个单独的摇杆臂51，52，53和54。轴承衬垫55和56保证了摇杆36或37在安装中的低摩擦力。
图7中显示了支撑22及其横向的手臂。在手臂23末端的延长部件57来承载机床刀具58和59。机床刀具58和59均是车刀。车刀58是车削车轮9的踏面的，车刀59是车削车轮9的轮缘的。另外，在支撑部件22上安装了可旋转的测量头。旋转方向如61的箭头所示。当测量头绕着旋转轴62旋转时，一对测量滚轮63伸出接触到轮9的踏面64。加工的结果可以以这种方式由测量头来测量。接着完成测量动作的测量头60将回到其固定的停止位置，如图7所示。
图8显示的是轮对提升步骤的前视图。轮对是利用其轴径67上的轴箱65来固定的。车轮9是在前方区域46由滚轮34来支撑车轮踏面的。在滚轮34后部的平面，支撑22的横向手臂进入滚轮33和34之间的间隙。装卡装置28也在图中显示了。
图9显示的应用在铁轨5上的可移动部件30。可移动部件30为T型件并且包含一个孔66。在孔66中装有一个推拉部件(图中没有显示)，此部件实现可移动部件30从铁轨5的轨道推出和再次伸出。
图10显示的是车轮9的支撑滚轮的横截面图。车轮9沿着轨道5滚动到其在不落轮镟床上的加工位置。轮对由支撑滚轮25在其旋转轴41的方向上实现轴向引导。车轮9是在前方区域46由滚轮34来支撑车轮踏面的。铁轨5带有一个侧向凹槽68，这样滚轮可以尽最大可能相对铁轨5向上提升。图10和图11中所示的滚轮34的解释同样适用于滚轮33。也同样适用于在图纸中没有显示的位于滚轮33和34对面的用于支撑车轮8的另外一对滚轮。
图纸参考部件序列：
1检查井           30 8车轮
2垂直深度            9车轮
3车间地面            10车床床身
4上边缘              11垂直高度
5接入导轨            12突出部件
6接入导轨         35 13突出部件
7车间钢轨            14深度
15侧向凹槽            42电机
16侧向凹槽            43电机
17纵向中心         30 44减速齿轮
18侧面的限位          45减速齿轮
19侧面的限位          46外部边缘
20电器柜              47压杆
21液压装置            48圆弧
22支撑             35 49圆弧
23横向手臂            50间隙
24机床加工刀具        51摇杆臂
25支撑滚轮            52摇杆臂
26车轮内侧            53摇杆臂
27框架             40 54摇杆臂
28装卡装置            55轴承衬套
29移动方向            56轴承衬套
30可移动部件          57延长部件
31驱动                58车刀
32减速齿轮         45 59车刀
33滚轮                60探头
34滚轮                61旋转方向
35距离                62旋转轴
36摇杆                63测量滚轮
37摇杆             50 64踏面
38旋转轴              65轴箱
39旋转轴              66孔
40驱动                67轴径
41旋转轴线            68侧向凹槽

Claims (9)

1.用于加工铁路车辆轮对车轮轮廓的不落轮镟床，轮对可旋转，安装在车轮外侧车轴轴承箱上，配有一个床身，两个安装在床身上可以沿X-轴和Z轴方向移动的支撑，这两个支撑用来保持加工用的刀具，进入可以在加工时移开的轨道用于将车轮定位在刀具上，用于卡紧车轴轴承箱的装卡装置，一对滚轮用于在加工前，加工中，加工后每个车轮的提升，驱动以及降下轮对，以上被描述为拥有：
-不落轮镟是设计为安装在一个用于铁路车辆的检查井(1)内并且
-一个床身(10)配有一个垂直高度(11)低于检查井(1)的垂直深度(2)
-在每个床身(10)的端头的区域配有一个位于检查井(1)内的侧向凹槽(15，16)用于适应一对滚轮(33，34)的驱动以及移开进入轨道(30)的卡紧装置(28)。
2.根据要求1，不落轮镟是被描述为拥有位于到另一个有一段横向距离(35)的一对滚轮的单独滚轮(33，34)，该距离比在进入轨道(5，6)方向上的支撑(22)以及辅助刀具(24)的深度稍微大一些。
3.根据要求1或2之一，不落轮镟被描述为具有配备一个可拆除的部分(30)进入轨道(5，6)，该部分的长度稍微长于进入轨道(5，6)方向上的支撑(22)以及相应的刀具(24)的深度。
4.根据要求3，不落轮镟被描述为拥有可进入轨道(5，6)的可拆除部分(30)，该部分可以被从侧面临近与相应进入轨道(5，6)的检查井(1)开放(15，16)的方向拉出。
5.根据要求2，不落轮镟被描述为拥有一个装在摇杆(36，37)的可旋转的一对滚轮的单独滚轮(33，34)，该滚轮配有在与轮对纵向轴(41)平行的方向上运转同时径向距离大于一个车轮(8，9)半径的回转轴(38，39)。
6.根据要求1，不落轮镟被描述为拥有床身(10)的垂直高度(11)在600mm到1000mm之间，并且具体首选高度为800mm。
7.根据要求1，不落轮镟被描述为拥有检查井(1)内侧向凹槽(15，16)的垂直高度(11)在600mm到1000mm之间，并且具体首选高度为800mm。
8.根据要求7，不落轮镟被描述为拥有检查井(1)内侧向凹槽(15，16)宽度在600mm到1000mm之间，具体从相邻的进入轨道(5，6)测量的首选宽度为800mm。
9.根据要求3和4，不落轮镟被描述为拥有位于接近检查井(1)纵向中心(17)的支撑(22)以及指向临近进入轨道(5，6)的侧向手臂(23)，并且它们适合于在可拆除部分(30)已经被拉出后把持刀具(24)和进入轨道(5，6)的间隙(35)咬合。
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