CN103722074B - 辗钢火车车轮冲孔装置 - Google Patents
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Abstract
辗钢火车车轮冲孔装置属于车轮热压成型技术领域，尤其涉及一种应用于辗钢车轮中心冲孔装置。特点是冲孔机构由冲孔小缸、柱塞、冲孔芯轴、冲头、模座、上导卫和冲孔套构成，柱塞置于冲孔小缸内，柱塞下端由紧固螺栓连接冲孔芯轴；冲头上部设螺纹，与冲孔芯轴下端设的螺纹配合连接；上模上设台阶孔，冲孔套置于台阶孔中，上导卫下端卡装在上模台阶上，上端套装在模座中，上模由螺栓与模座固定连接，冲头置于在冲孔套和上导卫内。优点是构思新颖，结构简凑、合理；冲头工作面处直径可以设计成60-150毫米，实现小孔径车轮的辗轧冲孔成形；冲头拆卸和紧固方便快捷，每次维修更换时间仅需要20分钟，提高工作效率，降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明属于车轮热压成型技术领域，尤其涉及一种应用于辗钢车轮中心冲孔装置。
背景技术
压弯冲孔是辗钢车轮热成型过程的主要工步之一，是在同一压力机上先后完成。当前使用的压力机由主缸、上模和下模构成，冲孔装置由冲孔小缸、柱塞、冲孔芯轴、螺纹销轴和冲头构成，冲孔小缸置于主缸中，冲孔芯轴与冲头由螺纹销轴连接，车轮固定在上模上，与冲头配合。当压力机主缸随着活动横梁下压到设定位置，车轮压弯成型后，置于主缸中的冲孔小缸柱塞下压，推动相互连接的冲孔芯轴、螺纹销轴和冲头下移，以冲孔套为导卫冲出冲饼，完成冲孔。存在的缺陷是：（1）受螺纹销轴直径的局限，冲头直径最小为150毫米，因此大量常用的小孔径车轮不能生产；（2）螺纹销轴的螺纹容易损坏，并且螺纹销轴易拉断，安全可靠性差；（3）该冲孔装置检修困难，更换步骤复杂，每次检修时间长达2-3小时，工作效率低，劳动强度大。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种辗钢火车车轮冲孔装置，冲头直径可以调整，实现不同孔径车轮的冲孔；检修方便快捷，提高工作效率，降低劳动强度，安全可靠。
辗钢火车车轮冲孔装置，包括活动横梁及主缸、上模、下模和冲孔机构，其特点是所述的冲孔机构由冲孔小缸、柱塞、冲孔芯轴、冲头、模座、上导卫和冲孔套构成，柱塞置于冲孔小缸内，柱塞下端由紧固螺栓连接冲孔芯轴；冲头上部设螺纹，与冲孔芯轴下端设的螺纹配合连接，冲头下部工作面直径60-150毫米，可以实现小孔车轮的生产；上模上设台阶孔，冲孔套置于台阶孔中，上导卫下端卡装在上模台阶上，上端套装在模座中，上模由螺栓与模座固定连接，冲头置于冲孔套和上导卫内，冲头中心线、冲孔套中心线、上导卫中心线及车轮中心线同在一垂直线上。
本发明进一步改进，所述的冲头上部设连接螺纹，与冲孔芯轴螺纹孔相配合，连接螺纹长度小于冲孔芯轴螺纹孔的长度，冲头与冲孔芯轴之间形成螺纹端部缝隙；连接螺纹下方设承压缝隙和凸台，凸台承受冲孔成型压力，减小连接螺纹所受冲孔力，延长冲头使用寿命；冲头下部设置紧固孔，方便紧固和拆卸。
本发明进一步改进，所述的上导卫呈“T”型，上导卫中心设通孔，通孔内壁上部设导入面，导入面呈8o-25o喇叭口状，为冲孔芯轴提供预先导向；上导卫上端边缘圆周上设安装导向面，导向面设计成10o-30o锥面，便于装配；上导卫的翼板上设吊装孔，便于移动。
本发明进一步改进，所述的冲孔套呈“T”型，与上导卫相对配合，保证冲孔套中心线与上导卫中心线同在一垂直线上；冲孔套中心设通孔，通孔内壁上部设装配导向面，导向面呈10o-30o喇叭口状，便于安装；通孔内壁下部设导向台，为冲头提供导向，依次实现预先导向和补充导向，使冲孔位置精确，过程流畅；冲孔套的翼板与上导卫的翼板卡装在上模台阶上，由模座纵向固定，冲孔套的翼板上设吊装孔，便于移动。
工作时，压力机主缸随着活动横梁下压到设定位置，模具压制火车车轮热坯，获得车轮形状尺寸；此时，置于主缸中的冲孔小缸柱塞下压，推动相互连接的冲孔芯轴和冲头下移；冲孔芯轴与上导卫预先接触，且由上导卫导入面导向；继续下移，冲头与冲孔套在冲孔套下部导向台处接触并被导向，冲头顺利下移进入火车车轮热坯孔中，冲出冲饼。
与现有技术相比，优点是构思新颖，结构简凑、合理；冲头工作面处直径可以设计成60-150毫米，实现小孔径车轮的辗轧冲孔成形；冲孔工作时冲头凸台承受冲孔成形压力，而螺纹不受冲孔力，运行可靠性大大增强；依次实现预先导向和补充导向，使得冲孔位置精确，过程流畅；冲头拆卸和紧固方便快捷，每次维修更换时间仅需要20分钟，提高工作效率，降低劳动强度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是辗钢火车车轮冲孔装置使用状态结构示意图；
图2是本发明的冲头结构示意图；
图3是本发明的上导卫结构示意图；
图4是本发明的冲孔套结构示意图。
图中：1-柱塞、2-冲孔小缸、3-活动横梁、4-冲孔芯轴、5-螺纹端部缝隙、6-上导卫导入面、7-冲头凸台、8-冲头、9-上导卫、10-模座、11-上模、12-冲孔套、13-冲孔套导向台、14-车轮热坯、15-下模、16-连接螺纹、17-承压缝隙、18-紧固孔、19-冲头工作面、20-安装导向面、21-上导卫吊装孔、22-装配导向面、23-冲孔套吊装孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
由图1至4可以看出，辗钢火车车轮冲孔装置，包括活动横梁3及主缸、上模11、下模15和冲孔机构，所述的冲孔机构由冲孔小缸2、柱塞1、冲孔芯轴4、冲头8、模座10、上导卫9和冲孔套12构成，柱塞置于冲孔小缸内，柱塞下端由紧固螺栓连接冲孔芯轴；冲头上部设螺纹，与冲孔芯轴下端设的螺纹配合连接，冲头下部工作面19直径70毫米，可以生产直径70毫米的小孔车轮；上模上设台阶孔，冲孔套置于台阶孔中，上导卫下端卡装在上模台阶上，上端套装在模座中，上模由螺栓与模座固定连接，冲头置于冲孔套和上导卫内，冲头中心线、冲孔套中心线、上导卫中心线及车轮中心线同在一垂直线上。
由图2可以看出，所述的冲头8上部设连接螺纹16，与冲孔芯轴螺纹孔相配合，连接螺纹长度小于冲孔芯轴4螺纹孔的长度，冲头与冲孔芯轴之间形成螺纹端部缝隙5；连接螺纹下方设承压缝隙17和凸台7，凸台承受冲孔成型压力，减小连接螺纹所受冲孔力，延长冲头使用寿命；冲头下部设置紧固孔18，方便紧固和拆卸。
由图3可以看出，所述的上导卫9呈“T”型，上导卫中心设通孔，通孔内壁上部设导入面6，导入面呈8o喇叭口状，为冲孔芯轴提供预先导向；上导卫上端边缘圆周上设安装导向面20，导向面设计成10o锥面，便于装配；上导卫的翼板上设吊装孔21，便于移动。
由图4可以看出，所述的冲孔套12呈“T”型，与上导卫9相对配合，保证冲孔套中心线与上导卫中心线同在一垂直线上；冲孔套中心设通孔，通孔内壁上部设装配导向面22，导向面呈10o喇叭口状，便于安装；通孔内壁下部设导向台13，为冲头提供导向，依次实现预先导向和补充导向，使冲孔位置精确，过程流畅；冲孔套的翼板与上导卫的翼板卡装在上模11台阶上，由模座10纵向固定，冲孔套的翼板上设吊装孔23，便于移动。
实施例2
由图1至4可以看出，冲头下部工作面19直径120毫米，可以生产直径120毫米孔径的车轮；导入面呈20o喇叭口状，安装导向面20设计成20o锥面，装配导向面22呈10o喇叭口状。
工作时，压力机主缸随着活动横梁下压到设定位置，模具压制火车车轮热坯14，获得车轮形状尺寸；此时，置于主缸中的冲孔小缸柱塞下压，推动相互连接的冲孔芯轴和冲头下移；冲孔芯轴与上导卫预先接触，且由上导卫导入面导向；继续下移，冲头与冲孔套在冲孔套下部导向台处接触并被导向，冲头顺利下移进入火车车轮热坯孔中，冲出冲饼。
Claims (4)
1.辗钢火车车轮冲孔装置，包括活动横梁（3）及主缸、上模（11）、下模（15）和冲孔机构，其特征在于，所述的冲孔机构由冲孔小缸（2）、柱塞（1）、冲孔芯轴（4）、冲头（8）、模座（10）、上导卫（9）和冲孔套（12）构成，柱塞置于冲孔小缸内，柱塞下端由紧固螺栓连接冲孔芯轴；冲头上部设螺纹，与冲孔芯轴下端设的螺纹配合连接，冲头下部工作面（19）直径60-150毫米；上模上设台阶孔，冲孔套置于台阶孔中，上导卫下端卡装在上模台阶上，上端套装在模座中，上模由螺栓与模座固定连接，冲头置于冲孔套和上导卫内，冲头中心线、冲孔套中心线、上导卫中心线及车轮中心线同在一垂直线上。
2.根据权利要求1所述的辗钢火车车轮冲孔装置，其特征在于，所述的冲头（8）上部设连接螺纹（16），与冲孔芯轴螺纹孔相配合，连接螺纹长度小于冲孔芯轴（4）螺纹孔的长度，冲头与冲孔芯轴之间形成螺纹端部缝隙（5），连接螺纹下方设承压缝隙（17）和凸台（7），冲头下部设置紧固孔（18）。
3.根据权利要求1所述的辗钢火车车轮冲孔装置，其特征在于，所述的上导卫（9）呈“T”型，上导卫中心设通孔，通孔内壁上部设导入面（6），导入面呈8o-25o喇叭口状，上导卫上端边缘圆周上设安装导向面（20），安装导向面设计成10o-30o锥面，上导卫的翼板上设吊装孔（21）。
4.根据权利要求1所述的辗钢火车车轮冲孔装置，其特征在于，所述的冲孔套（12）呈“T”型，与上导卫（9）相对配合，冲孔套中心设通孔，通孔内壁上部设装配导向面（22），装配导向面呈10o-30o喇叭口状，通孔内壁下部设导向台（13），冲孔套的翼板与上导卫的翼板卡装在上模（11）台阶上，由模座（10）纵向固定，冲孔套的翼板上设吊装孔（23）。
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