CN106493123A - 一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置及方法 - Google Patents

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张磊
刘顿
曹建华
江锐锋
武永亮
刘华学
郭文亮
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张华涛
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    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
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Abstract

本发明涉及一种清理装置及方法，属于铁路运输设备领域，尤其是涉及一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置及方法。包括：安装于轴承调速电机上的卡盘，设置于卡盘附近的除尘系统以及激光输出端，所述激光输出端连接于被步进电机驱动的横向丝杆上并且与脉冲激光发生器相连。因此，本发明具有如下优点：本发明采用脉冲激光清理轴承外圈的锈蚀，采用丝杆装置调节激光输出端与轴承外圈的距离及轴向运动，并采用除尘系统吸收激光清理时产生的烟尘，通过调整脉冲激光的工艺参数，可高效率、高质量的清理轴承外圈的锈蚀，完好的保留表面磷化层，且无需使用水带走锈蚀。

Description

一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种清理装置及方法，属于铁路运输设备领域，尤其是涉及一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置及方法。
背景技术
铁路货车由于运用工况差，其轴承外圈锈蚀较为严重。在货车检修过程中，需要对轴承外圈进行清理，以清除锈蚀并保留其表面磷化层，否则，将影响轴承的探伤和组装质量，甚至影响行车安全。
附图1是现有技术中清除锈蚀的方法示意图。其采用尼龙滚轮支撑轴承外圈，采用高速旋转的弹簧钢钢丝刷带动轴承外圈旋转，并对轴承外圈进行除锈清理，同时，通过水流带走清理掉的锈蚀。
但是，采用钢丝刷的机械除锈方法主要存在以下问题：（1）一次除锈后，往往除锈不彻底，需要返工，否则影响外圈探伤精度；（2）难以控制钢丝刷清理的强度，轴承外圈的表面磷化层往往遭到破坏；（3）钢丝刷损耗较多，更换频繁；（4）需要大量的水带走清理掉的锈蚀。
因此，迫切需要研究出一种新的铁路货车轴承检修时的清理装置及方法以解决上述问题。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的除锈不彻底、返工较多、磷化层破坏及钢丝刷损耗等问题，提出了一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置及方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置，包括：安装于轴承调速电机上的卡盘，设置于卡盘附近的除尘系统以及激光输出端，所述激光输出端连接于被步进电机驱动的横向丝杆上并且与脉冲激光发生器相连。
优化的，上述的一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置，所述横向丝杆设置于垂向丝杆上并可在垂向丝杆的手柄调节下纵向移动。
优化的，上述的一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置，所述卡盘为三爪卡盘。
一种铁路货车轴承脉冲激光清理方法，包括：
轴承固定步骤，将轴承外圈安装在卡盘上，卡盘从内部卡紧轴承外圈；
位置调节步骤，通过垂向丝杆调整激光输出端与轴承外圈的距离，使得轴承外圈的表面处在脉冲激光的焦距范围内；
除尘处理步骤，开启脉冲激光发生器并调整脉冲激光的工艺参数，开启除尘系统；开启轴承调速电机并调整轴承外圈的转速，使之与脉冲激光处理相匹配；
轴承卸载步骤，关闭轴承调速电机及步进电机，松开卡盘，卸下处理好的轴承外圈。
优化的，上述的一种铁路货车轴承脉冲激光清理方法，包括：开启步进电机并调整其往返进给速度，使脉冲激光能连续的对整个轴承外圈的外表面进行处理。
因此，本发明具有如下优点：本发明采用脉冲激光清理轴承外圈的锈蚀，采用丝杆装置调节激光输出端与轴承外圈的距离及轴向运动，并采用除尘系统吸收激光清理时产生的烟尘，通过调整脉冲激光的工艺参数，可高效率、高质量的清理轴承外圈的锈蚀，完好的保留表面磷化层，且无需使用水带走锈蚀。
附图说明
附图1是现有技术中清除锈蚀的方法示意图。
附图2是本发明的铁路货车轴承检修时的清理装置示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
图中，1-轴承外圈 2-三爪卡盘 3-支架 4-轴承调速电机 5-除尘系统 6-激光输出端 7-横向丝杆 8-垂向丝杆 9-步进电机 10-脉冲激光发生器 11-移动平台，12-尼龙滚轮，13-弹簧钢丝刷，14-电机。
实施例：
如图2所示，一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置，采用脉冲激光对需检修轴承的外圈进行除锈清理，主要由轴承外圈1、三爪卡盘2、支架3、轴承调速电机4、除尘系统5、激光输出端6、横向丝杆7、垂向丝杆8、步进电机9、脉冲激光发生器10及移动平台11组成。
轴承外圈1装夹于三爪卡盘2上，三爪卡盘2从内部卡紧轴承外圈1，轴承调速电机4安装于支架3上，轴承调速电机4通过三爪卡盘2驱动轴承外圈1以所需的转速旋转。垂向丝杆8安装于移动平台11上，横向丝杆7安装于垂向丝杆8上，步进电机9安装于横向丝杆7上，激光输出端6安装于横向丝杆7上并与脉冲激光发生器10连接。步进电机9驱动横向丝杆7，从而实现激光输出端6沿着轴承外圈1的轴向往返运动。通过垂向丝杆8上的手轮实现横向丝杆7的上下运动，从而调整激光输出端6与轴承外圈1的距离。通过调整激光输出端6与轴承外圈1的距离，及激光输出端6沿轴承外圈1的水平往返运动，实现轴承外圈1全部表面的清理。除尘系统5吸收激光清理时产生的烟尘。
采用上述结构后，本实施例的除尘方法为：
将轴承外圈1安装在三爪卡盘2上，三爪卡盘2从内部卡紧轴承外圈1。开启脉冲激光发生器10并调整脉冲激光的工艺参数。通过垂向丝杆8调整激光输出端6与轴承外圈1的距离，使得轴承外圈1的表面处在脉冲激光的焦距范围内。
开启除尘系统5。开启轴承调速电机4并调整轴承外圈的转速，使之与脉冲激光处理相匹配。开启步进电机9并调整其往返进给速度，使脉冲激光能连续的对整个轴承外圈1的外表面进行处理。
关闭轴承调速电机4及步进电机9，松开三爪卡盘2，卸下处理好的轴承外圈1。重复上述操作，对下一个轴承外圈进行处理。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1-轴承外圈 2-三爪卡盘 3-支架 4-轴承调速电机 5-除尘系统 6-激光输出端 7-横向丝杆 8-垂向丝杆 9-步进电机 10-脉冲激光发生器 11-移动平台，12-尼龙滚轮，13-弹簧钢丝刷，14-电机等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置，其特征在于，包括：安装于轴承调速电机（4）上的卡盘（2），设置于卡盘（2）附近的除尘系统（5）以及激光输出端（6），所述激光输出端（6）连接于被步进电机（9）驱动的横向丝杆（7）上并且与脉冲激光发生器（10）相连。
2.根据权利要求1所述的一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置，其特征在于，所述横向丝杆（7）设置于垂向丝杆（8）上并可在垂向丝杆的手柄调节下纵向移动。
3.根据权利要求1所述的一种铁路货车轴承脉冲激光清理装置，其特征在于，所述卡盘（2）为三爪卡盘。
4.一种铁路货车轴承脉冲激光清理方法，其特征在于，包括：
轴承固定步骤，将轴承外圈（1）安装在卡盘（2）上，卡盘（2）从内部卡紧轴承外圈（1）；
位置调节步骤，通过垂向丝杆（8）调整激光输出端（6）与轴承外圈（1）的距离，使得轴承外圈（1）的表面处在脉冲激光的焦距范围内；
除尘处理步骤，开启脉冲激光发生器（10）并调整脉冲激光的工艺参数，开启除尘系统（5）；开启轴承调速电机（4）并调整轴承外圈的转速，使之与脉冲激光处理相匹配；
轴承卸载步骤，关闭轴承调速电机（4）及步进电机（9），松开卡盘（2），卸下处理好的轴承外圈（1）。
5.根据权利要求4所述的一种铁路货车轴承脉冲激光清理方法，其特征在于，包括：开启步进电机（9）并调整其往返进给速度，使脉冲激光能连续的对整个轴承外圈（1）的外表面进行处理。
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