一种高温火车轴夹持旋转装置
技术领域
本发明涉及高温夹具领域,特别是涉及一种高温火车轴夹持旋转装置。
背景技术
随着社会经济及工业技术的发展,对于机械装置加工制造精度要求日益提高。
现有的火车轴全自动校直机均采用摩擦轮驱动火车轴的轮座外圆,当轮座外圈和校直机之间出现摩擦力不够的情况,无论上驱还是下驱,都会使高温火车轴启停瞬间出现和轮座外圈打滑的现象;当高温火车轴圆度不好与轮座外圈出现贴合不紧密的情况时,甚至会驱不动,上述情况均会出现轴向窜动,影响测量和校直结果。而且普通的校直机很难适用于高温火车轴的校直工况。
因此,如何提高测量和校准的准确度,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温火车轴夹持旋转装置,能够实现对高温火车轴的夹持、驱动旋转及限制轴向窜动。
为解决上述技术问题,本发明提供一种高温火车轴夹持旋转装置,包括夹爪机构和固定板,所述固定板上设置有球铰机构,所述夹爪机构通过夹持动力机构设置于所述球铰机构上,且所述夹持动力机构连接有旋转动力机构,以使所述夹爪机构夹持高温火车轴旋转。
优选地,还包括设置所述固定板上、用于保持所述夹爪机构夹持高温火车轴的位置状态一致的原点定位机构。
优选地,所述原点定位机构包括用于限制所述夹持动力机构夹持高温火车轴位置的若干个气缸。
优选地,还包括设置所述固定板上、用于防止所述球铰机构旋转自由度的防转机构。
优选地,所述防转机构包括防转杆和固定体,所述防转杆固定于所述固定板上,所述固定体与所述夹持动力机构连接,且所述防转杆始终插接于所述固定体内部。
优选地,还包括设置所述夹持动力机构上、用于调节所述球铰机构两端重量的配重机构,所述配重机构包括配重杆和配重块,所述配重杆与所述夹持动力机构连接,所述配重块可调节地设置于所述配重杆的杆体上。
优选地,所述夹爪机构包括第一动连杆、夹板、夹持辊、第二动连杆、第三动连杆、定压板、第四动连杆、固定件、第五动连杆、法兰盘;所述夹持辊设置于所述夹板上,所述夹板固定于所述第一动连杆端部,所述第一动连杆铰连于所述第二动连杆,且所述第一动连杆末端铰接于所述第三动连杆的一端,所述第三动连杆的另一端与所述第四动连杆的一端铰连,所述第四动连杆的另一端与所述第五动连杆铰连,所述第二动连杆铰连于所述定压板前端,且所述定压板通过所述固定件固定于所述法兰盘上。
优选地,所述夹持动力机构包括推杆、联轴节、连接轴和油缸;所述推杆一端与所述第五动连杆连接,另一端与所述联轴节相连,所述联轴节的另一端与所述连接轴连接,所述连接轴的另一端与所述油缸的输出端相连,以使所述夹爪机构夹紧或松开。
优选地,所述旋转动力机构包括旋转主轴、从动链轮、滚子链、主动链轮、减速机和伺服电机;所述法兰盘与所述旋转主轴的一端相连,且所述推杆可伸缩地设置于所述旋转主轴的内腔,所述旋转主轴的另一端与所述从动链轮连接,所述从动链轮通过所述滚子链与所述主动链轮相连,所述主动链轮通过所述减速机与所述伺服电机的输出端相连。
优选地,还包括设置在所述油缸末端、用于保持旋转的所述油缸供油端静止的旋转接头。
本发明所提供的高温火车轴夹持旋转装置,主要包括夹爪机构、固定板、球铰机构、夹持动力机构和旋转动力机构。其中,夹爪机构主要用于夹持高温火车轴;固定板的一端与设备连接,另一端用于固定球铰机构,并且旋转动力机构与夹持动力机构连接,如此球铰机构、夹爪机构、夹持动力机构和旋转动力机构形成旋转夹持机构,球铰机构利用自身结构特点,能够始终保持整个旋转夹持机构随高温火车轴转动过程中产生的摆动而摆动,限制了旋转夹持机构轴向移动的自由度。在应用本发明所提供的高温火车轴夹持旋转装置时,将夹持旋转装置固定于全自动校直机上,夹爪机构夹紧高温火车轴,旋转动力机构驱动夹爪机构旋转,球铰机构、夹爪机构、夹持动力机构和旋转动力机构形成旋转夹持机构,整个旋转夹持机构可绕球铰机构摆动,始终保持能够随高温火车轴转动过程中产生的摆动而摆动,避免了旋转夹持机构轴向移动,如此实现对高温火车轴的夹持、驱动旋转及限制轴向窜动。同时该高温火车轴夹持旋转装置还具有功能多样、结构紧凑、占用空间小、可靠性高、精度高及工作效率高等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图;
图2为图1所示的结构的另一角度视图;
图3为图1所示的夹爪机构的结构示意图;
图4为图3所示的夹爪机构的另一角度视图;
图5为图1所示的夹持动力机构的结构示意图;
图6为图5所示的夹持动力机构的剖视图;
图7为图1所示的旋转动力机构的结构示意图;
图8为图7所示的旋转动力机构的剖视图。
其中,图1-图8中:
夹爪机构—1,第一动连杆—11,夹板—12,夹持辊—13,第二动连杆—14,第三动连杆—15,定压板—16,第四动连杆—17,固定件—18,第五动连杆—19,法兰盘—110,固定板—2,球铰机构—3,原点定位机构—4,夹持动力机构—5,推杆—51,联轴节—52,连接轴—53,油缸—54,配重机构—6,旋转接头—7,旋转动力机构—8,旋转主轴—81,从动链轮—82,滚子链—83,主动链轮—84,减速机—85,伺服电机—86,防转机构—9。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2,图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图;图2为图1所示的结构的另一角度视图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中,夹持旋转装置主要包括夹爪机构1、固定板2、球铰机构3、夹持动力机构5和旋转动力机构8。
其中,夹爪机构1主要用于夹持高温火车轴;固定板2的一端与设备连接,另一端用于固定球铰机构3,并且旋转动力机构8与夹持动力机构5连接,如此球铰机构3、夹爪机构1、夹持动力机构5和旋转动力机构8形成旋转夹持机构,球铰机构3利用自身结构特点,能够始终保持整个旋转夹持机构随高温火车轴转动过程中产生的摆动而摆动,限制了旋转夹持机构轴向移动的自由度。
具体的,球铰机构3包含铸造壳体和国标球铰,国标球铰外圈被铸造壳体夹紧并固定于机构固定板2,内圈固定于旋转动力机构8,如此旋转夹持机构可绕球铰摆动,能够始终保持整个旋转夹持机构能够随高温火车轴转动过程中产生的摆动而摆动。
请参考图3和图4,图3为图1所示的夹爪机构1的结构示意图;图4为图3所示的夹爪机构1的另一角度视图。
夹爪机构1具体包含第一动连杆11、夹板12、夹持辊13、第二动连杆14、第三动连杆15、定压板16、第四动连杆17、固定件18、第五动连杆19和法兰盘110。夹持辊13设置于夹板12上,夹板12固定于第一动连杆11端部,第一动连杆11铰连于第二动连杆14,且第一动连杆11末端铰接于第三动连杆15的一端,第三动连杆15的另一端与第四动连杆17的一端铰连,第四动连杆17的另一端与第五动连杆19铰连,第二动连杆14铰连于定压板16前端,且定压板16通过固定件18固定于法兰盘110上。第五动连杆19前后移动推动各相关连杆绕铰点旋转实现夹持辊13之间距离变化,从而实现夹紧高温火车轴。
由于夹持辊13、夹板12和第一动连杆11与高温火车轴距离非常近,在制造加工过程中采用耐高温铸件,其他动连杆采用热稳定较好的铸件,销轴均采用不锈钢。
请参考图5和图6,图5为图1所示的夹持动力机构5的结构示意图;图6为图5所示的夹持动力机构5的剖视图。
夹持动力机构包括推杆51、联轴节52、连接轴53和油缸54;推杆51一端与第五动连杆19连接,另一端与联轴节52相连,联轴节52的另一端与连接轴53连接,连接轴53的另一端与油缸4的输出端相连,当油缸54伸缩时推动推杆51前后运动,从而带动夹爪机构1实现对高温火车轴的夹紧和松开。
请参考图7和图8,图7为图1所示的旋转动力机构8的结构示意图;图8为图7所示的旋转动力机构8的剖视图。
旋转动力机构8包括旋转主轴81、从动链轮82、滚子链83、主动链轮84、减速机85和伺服电机86;法兰盘110与旋转主轴81的一端相连,且推杆51可伸缩地设置于旋转主轴81的内腔,旋转主轴81的另一端与从动链轮82连接,从动链轮82通过滚子链83与主动链轮84相连,主动链轮84通过减速机85与伺服电机86的输出端相连。
具体的,夹爪机构11和从动链轮82固定在旋转主轴81上,伺服电机(86)带动减速机85输出端的主动链轮84,滚子链83带动从动链轮82旋转,实现了旋转主轴81的旋转,即实现了夹爪机构1带动高温火车轴的旋转。
基于此,设置在油缸54末端的旋转接头7,旋转接头7的作用是给旋转的油缸提供液压油,且保持供油端是静止的。
为了优化上述实施例中夹持定位精度,在固定板2上设置原点定位机构4,原点定位机构4具体包含三个气缸,一个气缸是上下限制旋转夹持机构,两个气缸是左右限制旋转夹持机构,每次夹爪机构1松开高温火车轴时,三个气缸均伸出,推动旋转夹持机构绕球铰机构3摆动至固定位置,目的是确保夹爪机构1每次夹持高温火车轴的位置状态一致。
进一步地,在固定板2上设置防转机构9,防转机构9包含防转杆和固定体两部分。防转杆固定于机构固定板2,并且相对静止,固定体与夹持旋转机构连接,防转杆始终插接于固定体内部,限制了球铰的旋转自由度。
基于此,在固定板2上设置配重机构6,该配重机构6包含配重杆和配重块,配重块可固定于配重杆上多个位置,作用是调节球铰两端的重量,确保重心始终在夹爪机构1侧而且只需很小的气缸推力便可平衡两端,保证夹爪机构1水平。
综上所述,本实施例所提供的夹持旋转装置主要包括夹爪机构1、固定板2、球铰机构3、夹持动力机构5和旋转动力机构8。其中,夹爪机构1主要用于夹持高温火车轴;固定板2的一端与设备连接,另一端用于固定球铰机构3,并且旋转动力机构8与夹持动力机构5连接,如此球铰机构3、夹爪机构1、夹持动力机构5和旋转动力机构8形成旋转夹持机构,球铰机构3利用自身结构特点,能够始终保持整个旋转夹持机构随高温火车轴转动过程中产生的摆动而摆动,限制了旋转夹持机构轴向移动的自由度。将高温火车轴夹持旋转装置固定于全自动校直机上,原点定位机构4始终保持机构初始位置一定,通过油缸54的伸缩控制夹爪机构1的动作并夹紧高温火车轴,采用伺服电机86驱动减速机85带动链轮,通过链条传动机构驱动夹爪机构1旋转。整个旋转夹持机构可绕球铰机构3摆动,始终保持能够随高温火车轴转动过程中产生的摆动而摆动。如此实现对高温火车轴的夹持、驱动旋转及限制轴向窜动。同时该高温火车轴夹持旋转装置还具有功能多样、结构紧凑、占用空间小、可靠性高、精度高及工作效率高等优点。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。