CN110936138A - 闸片托体轴套自动压装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种闸片托体轴套自动压装设备，包括夹持机构、轴套安装机构和顶紧机构；夹持机构包括对闸片托体夹持固定的托体夹座，托体夹座通过夹座驱动部驱动而沿预设的路径横向移动；轴套安装机构包括设置在夹持机构上方的内轴孔安装部、外轴孔安装部和横轴孔安装部，内轴孔安装部、外轴轴孔安装部和横轴孔安装部分别将轴套安装至内轴孔、外轴孔和横轴孔上；顶紧机构用于将轴套顶紧至轴孔内，通过过盈配合产生压力而固定。本发明能全机械化地完成闸片托体外轴孔、内轴孔和横轴孔的轴套压装，各部分的动作衔接配合紧凑，自动化程度高，轴套的压装效率高，同时精度和质量也能得到保证。

Description

闸片托体轴套自动压装设备

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种闸片托体轴套自动压装设备。

背景技术

盘形制动装置是列车中常用的一种制动装置，相对于踏面制动，盘形制动能明显地减轻车轮踏面的机械和热作用，使车轮不直接承受制动热量而能延长使用寿命，具有高于踏面制动的制动功率，适用的速度更加广泛，另外盘形制动还提升了乘车的舒适度。盘形制动装置主要通过夹钳机构将盘形制动缸的制动力传递，放大后，转换为制动闸片压紧制动盘的力，使制动闸片与制动盘共同组成一对摩擦副，通过摩擦制动盘表面将制动能量转换为热能释放，产生制动作用。

闸片托体为制动闸片的安装载体，在闸片托体的生产过程中，有一道将轴套压装至闸片托体轴孔的工序。制动时，夹钳机构将传力轴插入闸片托体的轴套中，再施压使闸片托体以及制动闸片压紧制动盘产生制动作用。由于列车的制动力通常较大，因而轴套的压装精度和质量能显著地影响制动效果，以及制动闸片、闸片托体等结构的可靠性和使用寿命。此闸片托体的结构如图2所示，包括分别设置在两端的内轴孔和外轴孔，以及横向分布的横轴孔。

现有技术中，此道工序主要还是通过人工或者简单机械设备辅助的方式，将轴套放入对应位置，再通过气缸等进行压装，此方式不仅自动化程度低，轴套压装效率偏低，而且压装的精度难以保证，轴套与轴孔之间过盈量也不好控制，进而影响了整个闸片托体的产品质量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种自动化程度高的、能提高闸片托体轴套压装效率、精度和质量的自动压装设备。

为了达到上述目的，本发明提供了一种闸片托体轴套自动压装设备，所述闸片托体包括闸板和分别设置在所述闸板两端的内轴孔和外轴孔，以及设置在所述闸板第一端且横向分布的横轴孔，其特征在于，所述闸片托体轴套自动压装设备包括夹持机构，轴套安装机构和顶紧机构；

所述夹持机构包括对闸片托体夹持固定的托体夹座，所述托体夹座通过夹座驱动部驱动而沿预设的路径横向移动；

所述轴套安装机构包括设置在所述夹持机构上方的内轴孔安装部、外轴孔安装部和横轴孔安装部，所述内轴孔安装部、所述外轴轴孔安装部和所述横轴孔安装部分别将轴套安装至所述内轴孔、所述外轴孔和所述横轴孔上；

所述顶紧机构包括分别设置在所述托体夹座两侧的第一顶紧部和第二顶紧部，以及与所述横轴孔相对应的第三顶紧部，所述顶紧机构用于将所述轴套顶紧至轴孔内，通过过盈配合产生压力而固定。

进一步地，所述托体夹座上表面设置有与所述闸板下表面相配合的、用于定位的定位块，所述托体夹座上还设置有将所述闸板第二端锁紧的锁紧结构。

进一步地，所述夹座驱动部包括设置在所述托体夹座下方的丝杠螺母副和设置在所述托体夹座两侧的导轨，螺母与所述托体夹座固定连接，丝杠通过一步进电机驱动，所述托体夹座的两端与所述导轨滑动接触，并被所述导轨限位。

进一步地，所述轴套安装机构还包括一支撑板，所述内轴孔安装部、所述外轴孔安装部和所述横轴孔安装部均设置在所述支撑板上。

进一步地，所述内轴孔安装部包括内轴孔安装板、分别设置在所述内轴孔安装板两端的轴套安装副和驱动所述内轴孔安装板竖直位移的内轴孔安装气缸，所述内轴孔安装气缸竖直设置在所述支撑板上，其活塞杆与所述内轴孔安装板固定连接；

所述外轴孔安装部包括外轴孔安装板和驱动所述外轴孔安装板竖直位移的外轴孔安装气缸，所述外轴孔安装板的两端分别设置一所述轴套安装副，所述外轴孔安装气缸竖直设置在一水平滑板上，其活塞杆与所述外轴孔安装板固定连接，所述水平滑板滑动设置在所述支撑板上，且与一横移气缸活塞杆固定连接；

所述横轴孔安装部包括安装在所述支撑板上、沿纵向滑动设置的横轴孔安装板，所述横轴孔安装板与一纵移气缸的活塞杆固定连接，所述横轴孔安装板的两端分别设置一竖直的横轴孔安装气缸，所述横轴孔安装气缸活塞杆的底端分别与一所述轴套安装副固定连接。

进一步地，所述内轴孔安装板、所述外轴孔安装板上均设置有用于导向的直线轴套机构，所述横轴孔安装气缸底端的轴套安装副上也设置有所述直线轴套机构。

进一步地，所述轴套安装副包括用于支撑和固定的连接体，设置在所述连接体之间的连杆和滑动设置在所述连杆上的滑块，所述滑块的底端与一轴套安装臂固定连接，所述轴套安装臂底端一侧设置有与所述轴套配套的凸台，所述滑块的一侧与所述连接体之间设置有弹簧。

进一步地，每个所述轴套安装臂上均设置第一传感器，所述第一传感器用于检测所述凸台上轴套的有无情况，通过轴套两侧的不同倒角检测轴套的正反状况。

进一步地，所述第一顶紧部、所述第二顶紧部和所述第三顶紧部分别为第一顶紧油缸、第二顶紧油缸和第三顶紧油缸，所述第一顶紧油缸或所述第二顶紧油缸的顶杆与同侧的所述内轴孔和外轴孔同时对应，所述第三顶紧油缸的活塞杆与所述横轴孔对应

进一步地，所述第一顶紧油缸、第二顶紧油缸和第三顶紧油缸内均设置有第二传感器，所述第二传感器用于检测顶紧油缸的油压力。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明的闸片托体轴套自动压装设备，设置有夹持机构、轴套安装机构和顶紧机构，能全机械化地完成闸片托体外轴孔、内轴孔和横轴孔的轴套压装，且各个安装部只需进行一次装料动作，顶紧部进行两次顶紧动作即能完成全部压装过程，各部分的动作衔接配合紧凑，自动化程度高，轴套的压装效率高，同时精度和质量也能得到保证；

本发明的闸片托体轴套自动压装设备，通过合理布置轴套安装机构和顶紧机构，使得仅需在闸片托体的一侧设置一个顶紧油缸，就能完成同侧的内轴孔和外轴孔的压装动作，因而减少了场地布置空间，节省了闸片托体轴套压装的生产成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的闸片托体和托体夹座结构示意图；

图3为本发明的夹座驱动部结构示意图；

图4为本发明的轴套安装机构示意图；

图5为本发明的轴套安装机构另一视图；

图6为本发明的轴套安装副结构示意图。

【附图标记说明】

1-闸片托体；11-闸板；12-内轴孔；13-外轴孔；14-横轴孔；2-夹持机构；21-托体夹座；22-夹座驱动部；23-定位块；24-锁紧结构；25-丝杠螺母副；26-导轨；27-步进电机；28-限位气缸；3-轴套安装机构；31-支撑板；32-直线轴套机构；4-顶紧机构；41-第一顶紧部；42-第二顶紧部；43-第三顶紧部；5-内轴孔安装部；51-内轴孔安装板；52-内轴孔安装气缸；6-外轴孔安装部；61-外轴孔安装板；62-外轴孔安装气缸；63-水平滑板；64-横移气缸；7-横轴孔安装部；71-横轴孔安装板；72-纵移气缸；73-横轴孔安装气缸；8-轴套；81-倒角；9-轴套安装副；91-连接体；92-连杆；93-滑块；94-轴套安装臂；95-凸台；96-弹簧；97-第一传感器。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例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。

图1所示为本发明的闸片托体轴套自动压装设备，图2所示为本发明的闸片托体1，包括闸板11和分别设置在闸板11两端的内轴孔12和外轴孔13，以及设置在闸板11第一端且横向分布的横轴孔14。闸片托体轴套自动压装设备包括夹持机构2、轴套安装机构3和顶紧机构4，夹持机构2包括对闸片托体1夹持固定的托体夹座21，托体夹座21通过夹座驱动部22驱动而沿预设的路径横向移动。轴套安装机构3包括设置在夹持机构2上方的内轴孔安装部5、外轴孔安装部6和横轴孔安装部7，内轴孔安装部5、外轴轴孔安装部6和横轴孔安装部7分别将轴套8安装至内轴孔12、外轴孔13和横轴孔14上。顶紧机构4包括分别设置在托体夹座两侧的第一顶紧部41和第二顶紧部42，以及与横轴孔14相对应的第三顶紧部43，顶紧机构4用于将轴套8顶紧至对应轴孔内，通过过盈配合产生压力而固定。

压装时，先将闸片托体1准确放置于托体夹座21上，托体夹座21将闸片托体1定位、夹持固定；之后托体夹座21由夹座驱动部22驱动而横向移动，直至轴套安装机构3的正下方，使得内轴孔安装部5、外轴孔安装部6和横轴孔安装部7分别与闸片托体1上的内轴孔12，外轴孔13和横轴孔14对应；然后内轴孔安装部5动作，将轴套8安装至内轴孔12上，完成后第一顶紧部41与第二顶紧部42将内轴孔12处的轴套8顶紧，由于轴套8与轴孔之间为过盈配合，轴套8从倒角81的端部至整体逐渐进入轴孔内，顶紧部的顶紧压力也逐渐加大，最终顶紧压力到达预设值时表明轴套8的压装已经到位合格；内轴孔12压装完成后，外轴孔安装部6动作，将轴套8安装至外轴孔13上，完成后第一顶紧部41与第二顶紧部42将外轴孔13处的轴套8顶紧压装；最后横轴孔安装部7动作，将轴套8安装至横轴孔14上，并通过第三顶紧部43将横轴孔14处的轴套8顶紧压装，完成后托体夹座21复位，将压装完成的闸片托体1退出下料。因此，本发明能高自动化地完成闸片托体1外轴孔13、内轴孔12和横轴孔14的轴套8压装，且各个安装部只需进行一次装料动作，顶紧部进行两次顶紧动作即能完成全部压装过程，各部分的动作衔接配合紧凑，闸片托体1轴套8压装效率高，同时精度和质量也能得到保证。

进一步地，托体夹座21上表面凸出地设置有与闸板11下表面相配合的定位块23，同时托体夹座21上还设置有将闸板11第二端锁紧的锁紧结构24。闸片托体1置于托体夹座21上时，定位块23与闸板11下表面接触并对应后，形成闸片托体1在托体夹座21上的定位，同时闸板11被托体夹座21上的锁紧结构24锁紧，使闸片托体1准确固定于托体夹座21上，防止后续压装时闸片托体1错位影响压装精度。

进一步如图3所示，夹座驱动部22包括设置在托体夹座下方的丝杠螺母副25和设置在托体夹座21两侧的导轨26，丝杠螺母副25的螺母与托体夹座21固定连接，丝杠通过步进电机27驱动，托体夹座21的两端与导轨26内侧滑动接触，并被导轨26限位，步进电机27驱动丝杠转动，带动螺母以及夹持在托体夹座21上的闸片托体1沿丝杠的方向，即横向移动。另外，在丝杠螺母副25的侧方还设置有一限位气缸28，其横向位置与内轴孔安装部5相对应，限位气缸28活塞杆的端部设置一限位块，当夹座驱动部22带动托体夹座21和闸片托体1横移时，限位气缸28的活塞杆伸长，通过限位块将托体夹座21底端阻挡，以限制其横移的最大位置，使得托体夹座21移动至限位块位置时，闸片托体1正好位于内轴孔安装部5的正下方，确保位置的对准。

进一步如图4、图5所示，轴套安装机构3还包括一支撑板31，支撑板31通过多根支撑杆固定于导轨26的上方，内轴孔安装部5、外轴孔安装部6和横轴孔安装部7均设置在支撑板31上。内轴孔安装部5包括内轴孔安装板51、分别设置在内轴孔安装板51两端的轴套安装副9和驱动内轴孔安装板51竖直位移的内轴孔安装气缸52，内轴孔安装气缸52竖直设置在支撑板31上，其活塞杆与内轴孔安装板51固定连接。当托体夹座21横向移动至被限位的位置时，正好位于内轴孔安装板51的正下方，随后内轴孔安装板51下移，使得装载有轴套8的轴套安装副9分别到位并对准内轴孔12的位置，完成内轴孔12处轴套8的上料。

外轴孔安装部6包括外轴孔安装板61和驱动外轴孔安装板61竖直位移的外轴孔安装气缸62，外轴孔安装板61的两端分别设置一轴套安装副9，外轴孔安装气缸62竖直设置在一水平滑板63上，其活塞杆与外轴孔安装板61固定连接，水平滑板63滑动设置在支撑板31上，且与一横移气缸64活塞杆固定连接。因此，外轴孔安装气缸62、外轴孔安装板61和轴套安装副9的整体能在横移气缸64的驱动下随水平滑板63在支撑板31上横向移动，并且移动至端部时外轴孔安装板61位于内轴孔安装板52的正上方且具有高度差。设置水平滑板63，使外轴孔安装板61和轴套安装副9能横向滑动的目的是使轴套8装入外轴孔安装板61的轴套安装副9上的过程不被内轴孔安装部5阻碍。在内轴孔12和外轴孔13压装过程中，先是内轴孔安装板51下移，随后外轴孔安装板61下移，而压装完成后的复位过程则相反。

横轴孔安装部7包括安装在支撑板31上、沿纵向滑动设置的横轴孔安装板71，横轴孔安装板71与一纵移气缸72的活塞杆固定连接，在横轴孔安装板71的两端分别设置一竖直的横轴孔安装气缸73，横轴孔安装气缸73活塞杆的底端分别与一轴套安装副9固定连接。内轴孔12和外轴孔13压装完成后，纵移气缸72驱动横轴孔安装板71、横轴孔安装气缸73以及轴套安装副9移动至横轴孔14的正上方，横轴孔安装气缸73随后驱动轴套安装副9移动至横轴孔14处完成轴套8的上料。

进一步地，在内轴孔安装板51、外轴孔安装板52上均设置有用于导向的直线轴套机构32，横轴孔安装气缸73底端的轴套安装副9上也设置有直线轴套机构32，使得内轴孔安装板51、外轴孔安装板52和横轴孔安装气缸73底端的轴套安装副9沿竖直方向的位移更加精确、稳定。

进一步如图6所示，轴套安装副9包括用于支撑和固定的连接体91，设置在连接体91之间的连杆92和滑动设置在连杆上的滑块93，滑块93的底端与一轴套安装臂94固定连接，轴套安装臂94底端一侧设置有与轴套配套的凸台95，滑块93一侧与连接体91之间设置有弹簧96。第一顶紧部41、第二顶紧部42和第三顶紧部43分别为第一顶紧油缸、第二顶紧油缸和第三顶紧油缸，第一顶紧油缸或第二顶紧油缸的顶杆与同侧的内轴孔12以及外轴孔13同时对应，第三顶紧油缸的活塞杆与两个横轴孔14对应。

压装前，轴套8均上料至轴套安装臂94底端的凸台95上，当轴套安装副9下移至压装位置时，凸台94以及轴套8正好对准轴孔的位置，通过顶紧油缸的活塞杆伸长并挤压轴套安装臂94底端相对于凸台95的背侧，使凸台95和轴套8被推送至轴孔中。顶紧油缸逐渐提高油压力直至预设值，完成轴套8的压装过程。在凸台95逐渐被压入轴孔的过程中，滑块93沿连杆92向连接体91一侧滑动，将弹簧96压缩，而当轴套8完成压装后顶紧油缸回位时，滑块93在弹簧96的弹性作用下复位，带动轴套安装臂94、凸台95从轴孔中退出，随后内轴孔安装部5、外轴孔安装部6和横轴孔安装部7均可复位。

在本实施例中，当内轴孔安装板51带动其上的轴套安装副9下移并对准内轴孔12后，第一顶紧油缸或第二顶紧油缸的活塞杆伸长，插入并穿过外轴孔13，再将轴套安装臂94底端的凸台95和轴套8压入内轴孔12中。完成后活塞杆从外轴孔13退出复位，直至外轴孔安装板61带动其上的轴套安装副9下移并对准外轴孔13后，再进行顶紧动作。因此，在闸片托体1的一侧只需设置一个顶紧油缸，就能完成同侧的内轴孔12和外轴孔13的压装动作，因而减少了场地布置空间，节省了生产成本。

进一步地，每个轴套安装臂94上均设置第一传感器97，用于检测凸台95上轴套8的有无情况，同时，由于轴套8两侧的倒角设置不同，因此第一传感器97还能通过倒角81的分布检测轴套8上料的正反状况，确保压装时轴套8有料且朝向正确。

进一步地，第一顶紧油缸、第二顶紧油缸和第三顶紧油缸内均设置有第二传感器，用于检测顶紧油缸的油压力。由于列车的制动力通常较大，因此轴套8和轴孔过盈量也较大。顶紧油缸将轴套8逐渐压入轴孔时，需要施加较大的顶紧力，顶紧油缸施加的顶紧力是轴套8压装质量的关键影响因素。第二传感器能逐步对压力数据进行采集而形成压力曲线，可判断压入力是否在设计范围内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种闸片托体轴套自动压装设备，所述闸片托体包括闸板和分别设置在所述闸板两端的内轴孔和外轴孔，以及设置在所述闸板第一端且横向分布的横轴孔，其特征在于，所述闸片托体轴套自动压装设备包括夹持机构、轴套安装机构和顶紧机构；

所述夹持机构包括对闸片托体夹持固定的托体夹座，所述托体夹座通过夹座驱动部驱动而沿预设的路径横向移动；

所述轴套安装机构包括设置在所述夹持机构上方的内轴孔安装部、外轴孔安装部和横轴孔安装部，所述内轴孔安装部、所述外轴轴孔安装部和所述横轴孔安装部分别将轴套安装至所述内轴孔、所述外轴孔和所述横轴孔上；

所述顶紧机构包括分别设置在所述托体夹座两侧的第一顶紧部和第二顶紧部，以及与所述横轴孔相对应的第三顶紧部，所述顶紧机构用于将所述轴套顶紧至轴孔内，通过过盈配合产生压力而固定。

2.根据权利要求1所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述托体夹座上表面设置有与所述闸板下表面相配合的、用于定位的定位块，所述托体夹座上还设置有将所述闸板第二端锁紧的锁紧结构。

3.根据权利要求1所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述夹座驱动部包括设置在所述托体夹座下方的丝杠螺母副和设置在所述托体夹座两侧的导轨，螺母与所述托体夹座固定连接，丝杠通过一步进电机驱动，所述托体夹座的两端与所述导轨滑动接触，并被所述导轨限位。

4.根据权利要求1所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述轴套安装机构还包括一支撑板，所述内轴孔安装部、所述外轴孔安装部和所述横轴孔安装部均设置在所述支撑板上。

5.根据权利要求4所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述内轴孔安装部包括内轴孔安装板、分别设置在所述内轴孔安装板两端的轴套安装副和驱动所述内轴孔安装板竖直位移的内轴孔安装气缸，所述内轴孔安装气缸竖直设置在所述支撑板上，其活塞杆与所述内轴孔安装板固定连接；

所述外轴孔安装部包括外轴孔安装板和驱动所述外轴孔安装板竖直位移的外轴孔安装气缸，所述外轴孔安装板的两端分别设置一所述轴套安装副，所述外轴孔安装气缸竖直设置在一水平滑板上，其活塞杆与所述外轴孔安装板固定连接，所述水平滑板滑动设置在所述支撑板上，且与一横移气缸活塞杆固定连接；

所述横轴孔安装部包括安装在所述支撑板上、沿纵向滑动设置的横轴孔安装板，所述横轴孔安装板与一纵移气缸的活塞杆固定连接，所述横轴孔安装板的两端分别设置一竖直的横轴孔安装气缸，所述横轴孔安装气缸活塞杆的底端分别与一所述轴套安装副固定连接。

6.根据权利要求5所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述内轴孔安装板、所述外轴孔安装板上均设置有用于导向的直线轴套机构，所述横轴孔安装气缸底端的轴套安装副上也设置有所述直线轴套机构。

7.根据权利要求5所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述轴套安装副包括用于支撑和固定的连接体，设置在所述连接体之间的连杆和滑动设置在所述连杆上的滑块，所述滑块的底端与一轴套安装臂固定连接，所述轴套安装臂底端一侧设置有与所述轴套配套的凸台，所述滑块的一侧与所述连接体之间设置有弹簧。

8.根据权利要求6所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，每个所述轴套安装臂上均设置第一传感器，所述第一传感器用于检测所述凸台上轴套的有无情况，通过轴套两侧的不同倒角检测轴套的正反状况。

9.根据权利要求7所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述第一顶紧部、所述第二顶紧部和所述第三顶紧部分别为第一顶紧油缸、第二顶紧油缸和第三顶紧油缸，所述第一顶紧油缸或所述第二顶紧油缸的顶杆与同侧的所述内轴孔和外轴孔同时对应，所述第三顶紧油缸的活塞杆与所述横轴孔对应。

10.根据权利要求9所述的闸片托体轴套自动压装设备，其特征在于，所述第一顶紧油缸、第二顶紧油缸和第三顶紧油缸内均设置有第二传感器，所述第二传感器用于检测顶紧油缸的油压力。

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