CN106734529A - 铁路车辆弯梁的冲孔系统 - Google Patents

Abstract

铁路车辆弯梁的冲孔系统属于轨道车辆弯梁制造装备领域，该系统包括弯梁冲孔装置、两根长导轨、左右镜像对称设置的两个弯梁端部夹持装置、左右镜像对称设置的两个弯梁跨度定尺装置、左右镜像对称设置的两个弯梁夹持角度调节装置。本发明冲孔系统的端部夹持机构的凸模快换夹块、凹模快换夹块的结构以及支撑块的第一阶支撑面和第二阶支撑面高度差均根据不同弯梁的横断面轮廓预先制作多套，从而使其得以根据具体需求实现快速的更换；凸模顶针、退料套筒和中心孔导管也可根据不同的弯梁通孔的孔径需求做出相应更换调整，从而使本多功能加工系统得以避免对其余通用结构的重新改造，从而带来研发成本的节约和生产效率的提高。

Description

铁路车辆弯梁的冲孔系统

技术领域

本发明属于轨道车辆弯梁制造装备领域，具体涉及一种铁路车辆弯梁的冲孔系统。

背景技术

轨道客车的骨架使用多类型的弯梁，其中绝大多数弯梁均是通过型材毛坯件拉弯形成的弯梁。经过拉弯后的型材毛坯件虽然具备了弯梁的基本曲线轮廓，但仍需进一步在其弯梁的圆弧顶点M处开设中心孔。

如图1至图2所示，一种乙形多台阶的弯梁24包括弯梁第一竖板24-1、弯梁第一台阶24-2、弯梁第二竖板24-3和弯梁第二台阶24-4，按照该乙形的弯梁24的设计要求，需要在其弯梁第二竖板24-3的X向对称处中心开设弯梁通孔24-3-1，以及需要在乙形弯梁24两端给定距离的位置划出弦长定位基准线N，两个对称的弦长定位基准线N通常由工艺员通过手工划线测量的方式预先确定得出，以用于确定弯梁24的弦长。弦长定位基准线N与X轴的夹角为夹角β。

然而，由于弯梁24的种类繁多，多个台阶结构之间的高度和径向宽度各异，因此现有的在弯梁的圆弧顶点M处开设中心孔的冲孔作业需要对其进行手工划线、打样等多道测量、定位工序，并最终使用立式钻床完成。但多道手工作业造成该工序累积误差大、冲孔定位精度差，作业技术准备周期长、生产效率低。

发明内容

为了解决现有的在弯梁的圆弧顶点M处开设中心孔的冲孔作业需要对其进行手工划线、打样等多道测量、定位工序，并最终使用立式钻床完成。但多道手工作业造成该工序累积误差大、冲孔定位精度差，作业技术准备周期长、生产效率低的技术问题，本发明提供一种铁路车辆弯梁的冲孔系统。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

铁路车辆弯梁的冲孔系统，其包括弯梁冲孔装置、两根长导轨、左右镜像对称设置的两个弯梁端部夹持装置、左右镜像对称设置的两个弯梁跨度定尺装置、左右镜像对称设置的两个弯梁夹持角度调节装置；

弯梁冲孔装置固定在系统工作台的中部位置，两根长导轨垂直穿过弯梁冲孔装置底部的横向通槽并固定在系统工作台上；两个弯梁跨度定尺装置与两根长导轨滑动连接，两个弯梁夹持角度调节装置对应固定在两个弯梁跨度定尺装置上，左侧的弯梁端部夹持装置与左侧的弯梁夹持角度调节装置固定连接；右侧的弯梁端部夹持装置与右侧的弯梁夹持角度调节装置固定连接；

弯梁冲孔装置用于对弯梁中心进行冲孔，两个弯梁端部夹持装置用于将弯梁夹持定位，两个弯梁跨度定尺装置与两根长导轨配合用于调整两个弯梁端部夹持装置的横向跨度距离，两个弯梁夹持角度调节装置用于调整两个弯梁端部夹持装置相对于系统工作台的转角。

所述弯梁冲孔装置包括冲孔装置底座、双直线导轨组、冲孔模块平移机构、气液增压缸、牵拉气缸、冲孔顶针作动平台、冲孔废料盒、牵拉杆、弯梁台阶支座、冲孔顶针机构、四个顶紧头和中心孔导管，冲孔装置底座的底部设有两个平行的横向通槽，双直线导轨组沿冲孔装置底座的纵向平行设置并固定在冲孔装置底座的上端面上；

冲孔模块平移机构包括冲孔丝杠和四个滑块，冲孔丝杠的丝杆旋转连接在冲孔装置底座上端面的立板上，冲孔丝杠的丝母固定在冲孔顶针作动平台底部的中心位置，四个滑块两两平行设置在双直线导轨组上，四个滑块的上端分别固定在冲孔顶针作动平台底部的四个角上，四个滑块的下端分别与双直线导轨组滑动连接；

冲孔顶针作动平台的上部为凹字形结构，凹字形结构前侧支座的下部设有两个牵拉杆通孔，凹字形结构前侧支座的内部设有废料片滑槽，凹字形结构后侧支座的上部设有一个活塞杆通孔，凹字形结构底部设有顶针导轨；

冲孔顶针机构包括凸模顶针、退料机构和轴向运动导向机构，气液增压缸的前端通过支架固定在冲孔顶针作动平台的后侧支座外侧面上，气液增压缸的活塞杆穿过活塞杆通孔后与轴向运动导向机构的后端同轴固连，轴向运动导向机构的下端通过滑块与顶针导轨滑动连接；凸模顶针的后段通过轴向运动导向机构与气液增压缸的活塞杆同轴固连；退料机构包括退料套筒和退料板，退料板同轴套在退料套筒后段的外侧壁上，其二者一体成形；退料套筒同轴套在凸模顶针中段的外部，其二者通过弹簧连接；

牵拉杆机构包括两个牵拉杆、一个U形支架和两个导向环，两个牵拉杆的后端分别与U形支架的下部两端固连，两个导向环分别固定在冲孔顶针作动平台的凹字形结构底部，并位于顶针导轨的两侧，两个牵拉杆的前端分别穿过两个导向环；

牵拉气缸通过底架固定在冲孔顶针作动平台的前侧支座外侧面上，牵拉气缸的活塞杆前端设有叉状连接座，两个牵拉杆穿过两个牵拉杆通孔后分别与叉状连接座固连；

冲孔废料盒固定在冲孔顶针作动平台的前侧支座侧面上，并位于废料片滑槽的出口处下方；

中心孔导管固定在冲孔顶针作动平台的前侧支座上部中间位置，并与废料片滑槽相通；中心孔导管与凸模顶针同轴对应，中心孔导管的内径小于凸模顶针的外径，退料套筒的外径与中心孔导管的外径相同；

四个顶紧头两个为一组，一组顶紧头分别固定在冲孔顶针作动平台前侧支座上部的两端并对此分布在中心孔导管的两侧，另一组顶紧头分别固定在U形支架上部的两端，两组中位置相对的两个顶紧头的同轴对应；

弯梁台阶支座包括固定块和支撑块，固定块的中心设有凹槽，固定块固定在冲孔顶针作动平台的凹字形结构底部中心线上，并位于中心孔导管的正下方；支撑块的前部下端插入固定块的凹槽内固定，支撑块的上端面为阶梯形，其包括第一阶支撑面和第二阶支撑面，第二阶支撑面的高度小于第一阶支撑面的高度，其二者的高度差与弯梁第一台阶到弯梁第二台阶二者的高度差相同。

所述弯梁端部夹持装置包括刻线定位尺平移机构、夹持推力缸、端部夹持机构、刻线定位尺、托架和支撑板，

刻线定位尺平移机构包括夹持装置底座、平移丝杠机构、丝杠支座、固定座、活动座和多个T形槽锁紧销，多个T形槽锁紧销分别固定在丝杠支座的底部和夹持装置底座的底部，平移丝杠机构的丝杆与丝杠支座上部轴连，平移丝杠机构的丝母固定在夹持装置底座的上端面上，固定座固定在夹持装置底座的上端面上，并与平移丝杠机构的丝母位于同一侧；

夹持推力缸通过支座固定在夹持装置底座的上端面上，活动座与夹持推力缸的活塞杆固连，活动座与固定座相对设置；

端部夹持机构包括凸模快换夹块和凹模快换夹块，凸模快换夹块固定在活动座上，凹模快换夹块固定在固定座上；

刻线定位尺的支座固定在夹持装置底座的上端面上，并与平移丝杠机构的丝母位于同一侧，刻线定位尺与其支座水平方向滑动连接；

托架固定在固定座的侧端面上，支撑板的支撑面为L形，支撑板通过水平的长槽孔和螺栓与托架的侧端面固连。

所述弯梁跨度定尺装置包括走行小车和跨度直尺机构；

走行小车的上端面中心设有一个转角驱动轴孔，走行小车的车体上端面设有一个转角范围为0°～90°的转角刻度尺，转角刻度尺同轴布置于转角驱动轴孔的外部，位于其二者之间的上走行小车的上端面上开设有同轴的弧形滑槽；

跨度直尺机构包括跨度直尺、指针和两个锁紧销，跨度直尺沿长度方向设有长条通孔，跨度直尺固定在系统工作台上；指针一端固定在走行小车的车体边缘中间位置，另一端穿过跨度直尺的长条通孔后与跨度直尺滑动连接；两个锁紧销的侧面分别固定在走行小车的车体边缘上，两个锁紧销分别穿过跨度直尺的长条通孔后与跨度直尺滑动连接。

所述弯梁夹持角度调节装置包括角度变换平台、转角锁紧螺栓和转角驱动机构；角度变换平台的上端面前部设有平行的夹持导轨以及与夹持导轨平行的夹持长条孔，丝杠支座和夹持装置底座分别通过其T形槽锁紧销与夹持导轨以及夹持长条孔固定；

转角锁紧螺栓的上部与角度变换平台轴连，转角锁紧螺栓的中部设有转角指针，转角锁紧螺栓的下部与弧形滑槽滑动连接；

转角驱动机构的转轴上端与角度变换平台固连，转角驱动机构的底座穿过转角驱动轴孔并固定在走行小车的车体内。

本发明的有益效果是：该铁路车辆弯梁的冲孔系统的端部夹持机构的凸模快换夹块、凹模快换夹块的结构以及支撑块的第一阶支撑面和第二阶支撑面高度差均根据不同弯梁的横断面轮廓预先制作多套，从而使其得以根据具体需求实现快速的更换。凸模顶针、退料套筒和中心孔导管也可根据不同的弯梁通孔的孔径需求做出相应更换调整，从而使本多功能加工系统得以避免对其余通用结构的重新改造，从而带来研发成本的节约和生产效率的提高。

该多功能加工系统能够的通过其左右对称并反向运动的两套弯梁端部姿态调整机构对弯梁的两个端部进行镜像对称的姿态调整，使得弯梁的对称中心始终保持在原有的X轴中线上，从而使对弯梁两端的对称定位和对其圆弧顶点的冲孔作业得以同步完成，因此得以减少反复测量和重新定位的加工步骤，减小累积误差，提高加工精度和自动化程度，进而提高生产效率，并实现快速的批量生产，从而节约生产成本，提高经济效益。

附图说明

图1是现有弯梁基本曲线轮廓的俯视图；

图2是图1中的A-A横断面示意图；

图3是本发明铁路车辆弯梁的冲孔系统的立体结构示意图；

图4是本发明铁路车辆弯梁的冲孔系统在另一视角下的爆炸结构示意图；

图5是本发明弯梁冲孔装置的立体结构示意图；

图6是图5的爆炸结构示意图；

图7是本发明冲孔定位夹持机构以及气液增压缸的爆炸结构示意图；

图8是本发明冲孔定位夹持机构在另一视角下的爆炸结构示意图；

图9是本发明冲孔定位夹持机构以及气液增压缸的应用示意图；

图10是本发明弯梁端部夹持装置的立体图；

图11是图10的爆炸结构示意图；

图12是图10的俯视图；

图13是图10的后视图；

图14是本发明弯梁端部姿态调整机构的结构示意图；

图15是图14的爆炸结构示意图；

图16是本发明弯梁跨度定尺装置的立体结构示意图；

图17是本发明弯梁夹持角度调节装置的立体结构示意图；

图18是本发明铁路车辆弯梁的冲孔系统的应用示意图；

图19是图18的俯视图。

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3至图19所示，本发明的铁路车辆弯梁的冲孔系统包括弯梁冲孔装置A、两根长导轨B、左右镜像对称设置的两个弯梁端部夹持装置C、左右镜像对称设置的两个弯梁跨度定尺装置E、左右镜像对称设置的两个弯梁夹持角度调节装置F。

弯梁冲孔装置A固定在系统工作台的中部位置，两根长导轨B垂直穿过弯梁冲孔装置A底部的横向通槽1-1并固定在系统工作台上。两个弯梁跨度定尺装置E与两根长导轨B滑动连接，两个弯梁夹持角度调节装置F对应固定在两个弯梁跨度定尺装置E上，左侧的弯梁端部夹持装置C与左侧的弯梁夹持角度调节装置F固定连接。右侧的弯梁端部夹持装置C与右侧的弯梁夹持角度调节装置F固定连接。

弯梁冲孔装置A用于对弯梁中心进行冲孔，两个弯梁端部夹持装置C用于将弯梁夹持定位，两个弯梁跨度定尺装置E与两根长导轨B配合用于调整两个弯梁端部夹持装置C的横向跨度距离，两个弯梁夹持角度调节装置F用于调整两个弯梁端部夹持装置C相对于系统工作台的转角。

其中，如图14和图15所示，位于X轴同一侧的弯梁端部夹持装置C、弯梁跨度定尺装置E和弯梁夹持角度调节装置F共同构成弯梁端部姿态调整机构。

如图5至图9所示，弯梁冲孔装置A包括冲孔装置底座1、双直线导轨组2、冲孔模块平移机构3、气液增压缸4、牵拉气缸5、冲孔顶针作动平台6、冲孔废料盒7、牵拉杆8、弯梁台阶支座9、冲孔顶针机构10、四个顶紧头11和中心孔导管12，冲孔装置底座1的底部设有两个平行的横向通槽1-1，双直线导轨组2包括两根直线导轨，其二者均沿冲孔装置底座1的纵向平行设置并固定在冲孔装置底座1的上端面上。牵拉气缸5、冲孔顶针作动平台6、冲孔废料盒7、牵拉杆8、弯梁台阶支座9、冲孔顶针机构10、四个顶紧头11和中心孔导管12共同构成一个冲孔定位夹持机构。

冲孔模块平移机构3包括冲孔丝杠3-1和四个滑块3-2，冲孔丝杠3-1的丝杆旋转连接在冲孔装置底座1上端面的立板上，冲孔丝杠3-1的丝母固定在冲孔顶针作动平台6底部的中心位置，四个滑块3-2两两平行设置在双直线导轨组2中的一根直线导轨上，四个滑块3-2的上端分别固定在冲孔顶针作动平台6底部的四个角上，四个滑块3-2的下端分别与双直线导轨组2滑动连接。

冲孔顶针作动平台6的上部为凹字形结构，凹字形结构前侧支座的下部设有两个牵拉杆通孔6-1，凹字形结构前侧支座的内部设有废料片滑槽6-2，凹字形结构后侧支座的上部中心设有一个活塞杆通孔6-3，凹字形结构底部设有顶针导轨6-4。

冲孔顶针机构10包括凸模顶针10-1、退料机构10-2和轴向运动导向机构10-3，气液增压缸4的前端通过支架固定在冲孔顶针作动平台6的后侧支座外侧面上，气液增压缸4的活塞杆穿过活塞杆通孔6-3后与轴向运动导向机构10-3的后端同轴固连，轴向运动导向机构10-3的下端通过滑块与顶针导轨6-4滑动连接。凸模顶针10-1的后段通过轴向运动导向机构10-3与气液增压缸4的活塞杆同轴固连。退料机构10-2包括退料套筒10-2-1和退料板10-2-2，退料板10-2-2同轴套在退料套筒10-2-1后段的外侧壁上，其二者一体成形。退料套筒10-2-1同轴套在凸模顶针10-1中段的外部，其二者通过弹簧连接。

牵拉杆机构8包括两个牵拉杆8-1、一个U形支架8-2和两个导向环8-3，两个牵拉杆8-1的后端分别与U形支架8-2的下部两端固连，两个导向环8-3分别固定在冲孔顶针作动平台6的凹字形结构底部，并位于顶针导轨6-4的两侧，两个牵拉杆8-1的前端分别穿过两个导向环8-3。

牵拉气缸5通过底架固定在冲孔顶针作动平台6的前侧支座外侧面上，牵拉气缸5的活塞杆前端设有叉状连接座5-1，两个牵拉杆8-1穿过两个牵拉杆通孔6-1后分别与叉状连接座5-1固连。

冲孔废料盒7固定在冲孔顶针作动平台6的前侧支座侧面上，并位于废料片滑槽6-2的出口处下方。

中心孔导管12固定在冲孔顶针作动平台6的前侧支座上部中间位置，并与废料片滑槽6-2相通。中心孔导管12与凸模顶针10-1同轴对应，中心孔导管12 的内径小于凸模顶针10-1的外径，退料套筒10-2-1的外径与中心孔导管12的外径相同。

四个顶紧头11两个为一组，一组顶紧头11分别固定在冲孔顶针作动平台6前侧支座上部的两端并对此分布在中心孔导管12的两侧，另一组顶紧头11分别固定在U形支架8-2上部的两端，两组中位置相对的两个顶紧头11的同轴对应。

弯梁台阶支座9包括固定块9-1和支撑块9-2，固定块9-1的中心设有凹槽，固定块9-1固定在冲孔顶针作动平台6的凹字形结构底部中心线上，并位于中心孔导管12的正下方。支撑块9-2的前部下端插入固定块9-1的凹槽内固定，支撑块9-2的上端面为阶梯形，其包括第一阶支撑面9-2-1和第二阶支撑面9-2-2，第二阶支撑面9-2-2的高度小于第一阶支撑面9-2-1的高度，其二者的高度差与弯梁第一台阶24-2到弯梁第二台阶24-4二者的高度差相同。

如图10至图13所示，弯梁端部夹持装置C包括刻线定位尺平移机构13、夹持推力缸14、端部夹持机构15、刻线定位尺16、托架17和支撑板18，刻线定位尺平移机构13包括夹持装置底座13-1、平移丝杠机构13-2、丝杠支座13-3、固定座13-4、活动座13-5和多个T形槽锁紧销13-6，多个T形槽锁紧销13-6分别固定在丝杠支座13-3的底部和夹持装置底座13-1的底部，平移丝杠机构13-2的丝杆与丝杠支座13-3上部轴连，平移丝杠机构13-2的丝母固定在夹持装置底座13-1的上端面上，固定座13-4固定在夹持装置底座13-1的上端面上，并与平移丝杠机构13-2的丝母位于同一侧。

夹持推力缸14通过支座固定在夹持装置底座13-1的上端面上，活动座13-5与夹持推力缸14的活塞杆固连，活动座13-5与固定座13-4相对设置。

端部夹持机构15包括凸模快换夹块15-1和凹模快换夹块15-2，凸模快换夹块15-1固定在活动座13-5上，凹模快换夹块15-2固定在固定座13-4上。凸模快换夹块15-1和凹模快换夹块15-2均依据弯梁24的横断面轮廓以及弦长定位基准线N所在位置的弯梁圆弧角随型设置，其二者拼合并共同对弯梁24的端部夹持。在对应不同横断面轮廓的弯梁24或对应不同的弦长定位基准线N所在位置的弯梁圆弧角弯梁24时，更换与弯梁24特征对应匹配的预制凸模快换夹块15-1和凹模快换夹块15-2。

刻线定位尺16的支座固定在夹持装置底座13-1的上端面上，并与平移丝杠机构13-2的丝母位于同一侧，刻线定位尺16与其支座水平方向滑动连接。刻线定位尺16的刃部竖立，其用于与由工艺员通过手预先确定的弦长定位基准线N快速对齐，从而方便快捷地确定弯梁24的端部沿Y轴方向上的定位基准和弦长。

托架17固定在固定座13-4的侧端面上，支撑板18的支撑面为L形，支撑板18通过水平的长槽孔和螺栓与托架17的侧端面固连，其可以沿水平方向调整其L形水平段的相对位置。支撑板18用于支撑端部夹持机构15后方的弯梁端头，其L形支撑面托在弯梁第一台阶24-2下方。

如图16所示，弯梁跨度定尺装置E包括走行小车19和跨度直尺机构20。走行小车19的上端面中心设有一个转角驱动轴孔19-2，走行小车19的车体上端面设有一个转角范围为0°～90°的转角刻度尺19-1，转角刻度尺19-1同轴布置于转角驱动轴孔19-2的外部，位于其二者之间的上走行小车19的上端面上开设有同轴的弧形滑槽19-3。

跨度直尺机构20包括跨度直尺20-1、指针20-2和两个锁紧销20-3，跨度直尺20-1沿长度方向设有长条通孔，跨度直尺20-1固定在系统工作台上。指针20-2一端固定在走行小车19的车体边缘中间位置，另一端穿过跨度直尺20-1的长条通孔后与跨度直尺20-1滑动连接。跨度直尺20-1的度数值用于分别确定两个走行小车19对称移动的绝对距离值，从而避免了反复测量和重新计算对称中心线的繁琐步骤。两个锁紧销20-3的侧面分别固定在走行小车19的车体边缘上，两个锁紧销20-3分别穿过跨度直尺20-1的长条通孔后与跨度直尺20-1滑动连接。走行小车19由减速电机驱动，并能够在任意给定角度位置实现驻车和自锁。锁紧销20-3用于在任意直尺刻度上增强锁紧定位的精度。

如图17所示，弯梁夹持角度调节装置F包括角度变换平台21、转角锁紧螺栓22和转角驱动机构23。角度变换平台21的上端面前部设有平行的夹持导轨21-2以及与夹持导轨21-2平行的夹持长条孔21-1，丝杠支座13-3和夹持装置底座13-1分别通过其T形槽锁紧销13-6与夹持导轨21-2以及夹持长条孔21-1固定。

转角锁紧螺栓22的上部与角度变换平台21轴连，转角锁紧螺栓22的中部设有转角指针22-1，转角锁紧螺栓22的下部与弧形滑槽19-3滑动连接。

转角驱动机构23的转轴上端与角度变换平台21固连，转角驱动机构23的底座穿过转角驱动轴孔19-2并固定在走行小车19的车体内。转角驱动机构23由步进电机控制，能够在任意给定角度位置实现自锁。

具体应用本发明的铁路车辆弯梁的冲孔系统对弯梁24进行中心冲孔作业时，如图9和图19所示，首先利用两个弯梁端部夹持装置C对弯梁24的两端进行定位，同步对称地调整两个走行小车19的X轴间距，并通过转角驱动机构23调整角度变换平台21的角度朝向，最终使弯梁24的端部顺次到达其所对应的夹持机构15和支撑板18，并使弯梁24的圆弧顶点M落入冲孔顶针作动平台6的凹字形结构内。

此后，逐步精确调整角度变换平台21的角度朝向，以及凸模快换夹块15-1和凹模快换夹块15-2的间距，最终使得弯梁24两侧的弦长定位基准线N分别与一个对应的刻线定位尺16的刃部对齐，并且使此时转角指针22-1在转角刻度尺19-1上的角度读数值恰好等于所需的夹角β。

接着，利用夹持推力缸14驱动活动座13-5向固定座13-4靠拢，直至凸模快换夹块15-1和凹模快换夹块15-2将弯梁24完全夹紧固定。至此，即完成了通过沿Y轴镜像对称设置的两个弯梁端部夹持装置C、两个镜像对称设置的弯梁跨度定尺装置E和两个镜像对称设置的弯梁夹持角度调节装置F对弯梁24的两个端部进行精确定位的操作。

然后，通过冲孔模块平移机构3和双直线导轨组2调整冲孔顶针作动平台6在X轴方向上的位置，将弯梁第一台阶24-2下方落在第一阶支撑面9-2-1的端面上方，并将弯梁第二台阶24-4下方落在第二阶支撑面9-2-2的端面上。通过牵拉气缸5驱动牵拉杆机构8的两个牵拉杆8-1，使位于U形支架8-2上的一组顶紧头11分别向固定在冲孔顶针作动平台6前侧支座上部的另外一组对应的顶紧头11方向靠拢，直至两组相对的顶紧头11分别将弯梁第二竖板24-3的前后侧壁夹紧和定位，至此，即完成了利用弯梁冲孔装置A对弯梁24的圆弧顶点M的定位，并使得需要开设弯梁通孔24-3-1的预期位置恰好位于弯梁第二竖板24-3 的X向对称中心。

利用气液增压缸4驱动冲孔顶针机构10沿轴向冲击弯梁24的圆弧顶点M，即可由凸模顶针10-1完成对弯梁通孔24-3-1的冲孔作业。弯梁冲孔装置A使用时，气液增压缸4首先驱动冲孔顶针机构10的退料套筒10-2-1的前端率先沿轴向运动并与中心孔导管12分别将弯梁第二竖板24-3的前后端面顶紧，此后，凸模顶针10-1进一步刺穿弯梁第二竖板24-3并插入到中心孔导管12的内部，从而完成弯梁通孔24-3-1的开孔作业，并将冲孔所产生的废料圆片推入废料片滑槽6-2内，由冲孔废料盒7实现收集。冲孔作业完成后，气液增压缸4在冲孔顶针机构10的带动下反向复位，实现退料。

Claims (5)

1.铁路车辆弯梁的冲孔系统，其特征在于，该系统包括弯梁冲孔装置(A)、两根长导轨(B)、左右镜像对称设置的两个弯梁端部夹持装置(C)、左右镜像对称设置的两个弯梁跨度定尺装置(E)、左右镜像对称设置的两个弯梁夹持角度调节装置(F)；

弯梁冲孔装置(A)固定在系统工作台的中部位置，两根长导轨(B)垂直穿过弯梁冲孔装置(A)底部的横向通槽(1-1)并固定在系统工作台上；两个弯梁跨度定尺装置(E)与两根长导轨(B)滑动连接，两个弯梁夹持角度调节装置(F)对应固定在两个弯梁跨度定尺装置(E)上，左侧的弯梁端部夹持装置(C)与左侧的弯梁夹持角度调节装置(F)固定连接；右侧的弯梁端部夹持装置(C)与右侧的弯梁夹持角度调节装置(F)固定连接；

弯梁冲孔装置(A)用于对弯梁中心进行冲孔，两个弯梁端部夹持装置(C)用于将弯梁夹持定位，两个弯梁跨度定尺装置(E)与两根长导轨(B)配合用于调整两个弯梁端部夹持装置(C)的横向跨度距离，两个弯梁夹持角度调节装置(F)用于调整两个弯梁端部夹持装置(C)相对于系统工作台的转角。

2.如权利要求1所述的铁路车辆弯梁的冲孔系统，其特征在于，所述弯梁冲孔装置(A)包括冲孔装置底座(1)、双直线导轨组(2)、冲孔模块平移机构(3)、气液增压缸(4)、牵拉气缸(5)、冲孔顶针作动平台(6)、冲孔废料盒(7)、牵拉杆(8)、弯梁台阶支座(9)、冲孔顶针机构(10)、四个顶紧头(11)和中心孔导管(12)，冲孔装置底座(1)的底部设有两个平行的横向通槽(1-1)，双直线导轨组(2)沿冲孔装置底座(1)的纵向平行设置并固定在冲孔装置底座(1)的上端面上；

冲孔模块平移机构(3)包括冲孔丝杠(3-1)和四个滑块(3-2)，冲孔丝杠(3-1)的丝杆旋转连接在冲孔装置底座(1)上端面的立板上，冲孔丝杠(3-1)的丝母固定在冲孔顶针作动平台(6)底部的中心位置，四个滑块(3-2)两两平行设置在双直线导轨组(2)上，四个滑块(3-2)的上端分别固定在冲孔顶针作动平台(6)底部的四个角上，四个滑块(3-2)的下端分别与双直线导轨组(2)滑动连接；

冲孔顶针作动平台(6)的上部为凹字形结构，凹字形结构前侧支座的下部设有两个牵拉杆通孔(6-1)，凹字形结构前侧支座的内部设有废料片滑槽(6-2)，凹字形结构后侧支座的上部设有一个活塞杆通孔(6-3)，凹字形结构底部设有顶针导轨(6-4)；

冲孔顶针机构(10)包括凸模顶针(10-1)、退料机构(10-2)和轴向运动导向机构(10-3)，气液增压缸(4)的前端通过支架固定在冲孔顶针作动平台(6)的后侧支座外侧面上，气液增压缸(4)的活塞杆穿过活塞杆通孔(6-3)后与轴向运动导向机构(10-3)的后端同轴固连，轴向运动导向机构(10-3)的下端通过滑块与顶针导轨(6-4)滑动连接；凸模顶针(10-1)的后段通过轴向运动导向机构(10-3)与气液增压缸(4)的活塞杆同轴固连；退料机构(10-2)包括退料套筒(10-2-1)和退料板(10-2-2)，退料板(10-2-2)同轴套在退料套筒(10-2-1)后段的外侧壁上，其二者一体成形；退料套筒(10-2-1)同轴套在凸模顶针(10-1)中段的外部，其二者通过弹簧连接；

牵拉杆机构(8)包括两个牵拉杆(8-1)、一个U形支架(8-2)和两个导向环(8-3)，两个牵拉杆(8-1)的后端分别与U形支架(8-2)的下部两端固连，两个导向环(8-3)分别固定在冲孔顶针作动平台(6)的凹字形结构底部，并位于顶针导轨(6-4)的两侧，两个牵拉杆(8-1)的前端分别穿过两个导向环(8-3)；

牵拉气缸(5)通过底架固定在冲孔顶针作动平台(6)的前侧支座外侧面上，牵拉气缸(5)的活塞杆前端设有叉状连接座(5-1)，两个牵拉杆(8-1)穿过两个牵拉杆通孔(6-1)后分别与叉状连接座(5-1)固连；

冲孔废料盒(7)固定在冲孔顶针作动平台(6)的前侧支座侧面上，并位于废料片滑槽(6-2)的出口处下方；

中心孔导管(12)固定在冲孔顶针作动平台(6)的前侧支座上部中间位置，并与废料片滑槽(6-2)相通；中心孔导管(12)与凸模顶针(10-1)同轴对应，中心孔导管(12)的内径小于凸模顶针(10-1)的外径，退料套筒(10-2-1)的外径与中心孔导管(12)的外径相同；

四个顶紧头(11)两个为一组，一组顶紧头(11)分别固定在冲孔顶针作动平台(6)前侧支座上部的两端并对此分布在中心孔导管(12)的两侧，另一组顶紧头(11)分别固定在U形支架(8-2)上部的两端，两组中位置相对的两个顶紧头(11)的同轴对应；

弯梁台阶支座(9)包括固定块(9-1)和支撑块(9-2)，固定块(9-1)的中心设有凹槽，固定块(9-1)固定在冲孔顶针作动平台(6)的凹字形结构底部中心线上，并位于中心孔导管(12)的正下方；支撑块(9-2)的前部下端插入固定块(9-1)的凹槽内固定，支撑块(9-2)的上端面为阶梯形，其包括第一阶支撑面(9-2-1)和第二阶支撑面(9-2-2)，第二阶支撑面(9-2-2)的高度小于第一阶支撑面(9-2-1)的高度，其二者的高度差与弯梁第一台阶(24-2)到弯梁第二台阶(24-4)二者的高度差相同。

3.如权利要求1所述的铁路车辆弯梁的冲孔系统，其特征在于，所述弯梁端部夹持装置(C)包括刻线定位尺平移机构(13)、夹持推力缸(14)、端部夹持机构(15)、刻线定位尺(16)、托架(17)和支撑板(18)，

刻线定位尺平移机构(13)包括夹持装置底座(13-1)、平移丝杠机构(13-2)、丝杠支座(13-3)、固定座(13-4)、活动座(13-5)和多个T形槽锁紧销(13-6)，多个T形槽锁紧销(13-6)分别固定在丝杠支座(13-3)的底部和夹持装置底座(13-1)的底部，平移丝杠机构(13-2)的丝杆与丝杠支座(13-3)上部轴连，平移丝杠机构(13-2)的丝母固定在夹持装置底座(13-1)的上端面上，固定座(13-4)固定在夹持装置底座(13-1)的上端面上，并与平移丝杠机构(13-2)的丝母位于同一侧；

夹持推力缸(14)通过支座固定在夹持装置底座(13-1)的上端面上，活动座(13-5)与夹持推力缸(14)的活塞杆固连，活动座(13-5)与固定座(13-4)相对设置；

端部夹持机构(15)包括凸模快换夹块(15-1)和凹模快换夹块(15-2)，凸模快换夹块(15-1)固定在活动座(13-5)上，凹模快换夹块(15-2)固定在固定座(13-4)上；

刻线定位尺(16)的支座固定在夹持装置底座(13-1)的上端面上，并与平移丝杠机构(13-2)的丝母位于同一侧，刻线定位尺(16)与其支座水平方向滑动连接；

托架(17)固定在固定座(13-4)的侧端面上，支撑板(18)的支撑面为L形，支撑板(18)通过水平的长槽孔和螺栓与托架(17)的侧端面固连。

4.如权利要求1所述的铁路车辆弯梁的冲孔系统，其特征在于，所述弯梁跨度定尺装置(E)包括走行小车(19)和跨度直尺机构(20)；

走行小车(19)的上端面中心设有一个转角驱动轴孔(19-2)，走行小车(19)的车体上端面设有一个转角范围为0°～90°的转角刻度尺(19-1)，转角刻度尺(19-1)同轴布置于转角驱动轴孔(19-2)的外部，位于其二者之间的上走行小车(19)的上端面上开设有同轴的弧形滑槽(19-3)；

跨度直尺机构(20)包括跨度直尺(20-1)、指针(20-2)和两个锁紧销(20-3)，跨度直尺(20-1)沿长度方向设有长条通孔，跨度直尺(20-1)固定在系统工作台上；指针(20-2)一端固定在走行小车(19)的车体边缘中间位置，另一端穿过跨度直尺(20-1)的长条通孔后与跨度直尺(20-1)滑动连接；两个锁紧销(20-3)的侧面分别固定在走行小车(19)的车体边缘上，两个锁紧销(20-3)分别穿过跨度直尺(20-1)的长条通孔后与跨度直尺(20-1)滑动连接。

5.如权利要求4所述的铁路车辆弯梁的冲孔系统，其特征在于，所述弯梁夹持角度调节装置(F)包括角度变换平台(21)、转角锁紧螺栓(22)和转角驱动机构(23)；角度变换平台(21)的上端面前部设有平行的夹持导轨(21-2)以及与夹持导轨(21-2)平行的夹持长条孔(21-1)，丝杠支座(13-3)和夹持装置底座(13-1)分别通过其T形槽锁紧销(13-6)与夹持导轨(21-2)以及夹持长条孔(21-1)固定；

转角锁紧螺栓(22)的上部与角度变换平台(21)轴连，转角锁紧螺栓(22)的中部设有转角指针(22-1)，转角锁紧螺栓(22)的下部与弧形滑槽(19-3)滑动连接；

转角驱动机构(23)的转轴上端与角度变换平台(21)固连，转角驱动机构(23)的底座穿过转角驱动轴孔(19-2)并固定在走行小车(19)的车体内。