CN113000604B - 一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机 - Google Patents

Abstract

本发明属于轴类零件塑性成形设备技术领域，具体涉及一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机；两个下轴颈分别与下辊筒的左右端面可拆卸连接，两个上轴颈分别与上辊筒的左右端面可拆卸连接，在上滑动轴与上轴承座之间以及下滑动轴与下轴承座之间均设置有分离轴套，分离轴套采用内花齿键结构形式，上滑动轴或下滑动轴采用外花齿键结构形式，分离轴套与上滑动轴或下滑动轴啮合连接，本发明中两个下轴颈分别与下辊筒的左右端面可拆卸连接，两个上轴颈分别与上辊筒的左右端面可拆卸连接，能够实现上下辊筒与上下轴颈的快速分离，可以实现辊筒的快速调出与快速安装，满足模具快速更换的要求，增加轧制的灵活性。

Description

一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机

技术领域

本发明属于轴类零件塑性成形设备技术领域，具体涉及一种轨道交通用大 型车轴智能楔横轧机。

背景技术

大型车轴是高铁、轨道交通、大型工程机械等领域核心零部件，需求日益 增加。而传统大型轴类零件制备方式主要采用快锻机与精锻机锻造制备而成， 快锻过程需要人为干预，生产周期长、产品精度低、能耗高、效率低，后续生 产过程需要进行繁重的冷加工，切削量多的同时极大的破坏了产品表面的金属 流线，降低产品的力学性能；精锻机完全被国外企业垄断，尽管锻造速度可以 比快锻的速度提升一倍以上且切削量有效减少，但制备一根车轴仍至少需要4 分钟以上，后续加工损耗以及产品力学性能依旧没有得到改善，设备投入产出 比较低，质量稳定性差。

楔横轧是一种高效清洁的零件塑性成形技术，与目前现有生产方法比较， 主要优点为：1)生产效率提高2～3倍；2)节材率提高10～25％；3)产品精 度高，减少机加工工序；4)无冲击、低噪音；5)生产成本可下降30％左右。 以生产火车RD2车轴为例：单支车轴制备时间可从10分钟降低为1分钟，生产 效率提高3～5倍，节材50～100Kg，节材率提高10～20％。因此，采用楔横轧 技术制备轨道交通用大型车轴不仅提高车轴成形效率和精度，而且由于保留热 加工金属流线，可以提高车轴寿命。

目前，世界上最大规格的楔横轧机只能轧制直径150mm、长度1200mm以 下的大型轴类，而针对高铁、轨道交通、大型工程机械等领域所需直径 200～250mm、长度2000～2800mm的大型轴类零件产品，对射设备的整体设计及 关键结构可靠性带来要求，且轧机模具外形尺寸与重量较大，现有楔横轧设备 结构形式及模具更换方式均无法满足大型车轴高效制备的需求，同时对轧机工 作状态无法动态实施监控，对设备的寿命及工作效果难以充分掌握，那么采用 何种结构形式与方式来解决上述问题就显得至关重要，因此提出新型智能楔横 轧机结构形式，克服以上难题至关重要。

传统楔横轧机设计过程中，由于传统轧机轧制力能数值较小，因此设备的 机构较小，设备结构可靠性较高，对应模具的重量与尺寸也较小，不存在设备 容易损坏的风险。但是针对于大型车轴楔横轧机装备，由于轧辊的直径为 1800mm，轧制力能可以达到Max820吨，模具宽度最大达到2900mm，设备的 力能要求较高且各个关键结构形式与功能是否满足生产要求难以确定，如果仍 然采用传统的结构形式，极大地影响大型车轴楔横轧机的使用效果。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，包括主传动装置、牌坊、蜗轮蜗 杆压下、辊系装配和导卫装置；

所述主传动装置包括主传动电机、一级减速器和分速箱，所述主传动电机 的输出轴与所述一级减速器的输入轴连接，所述一级减速器的输出轴与所述分 速箱的输入轴连接，所述分速箱的两个输出轴分别通过万向联轴器与上传动轴 和下传动轴连接，所述分速箱的两个输出轴同向旋转；

所述牌坊包括左牌坊、右牌坊、用于连接左牌坊和右牌坊下端的工字梁和 用于连接左牌坊和右牌坊上端的C形梁，所述C形梁用于为更换的轧辊从机架 上方吊出让位；

所述蜗轮蜗杆压下有两套分别安装在左牌坊和右牌坊的上端；

所述辊系装配包括安装在左牌坊和右牌坊内的上轴承座和下轴承座，在所 述上轴承座的上表面固定设置有压紧套，所述蜗轮蜗杆压下中压下螺丝的端部 设置在压紧套内，从而实现蜗轮蜗杆压下与上轴承座的连接，在两个所述上轴 承座内分别设置有上传动轴和上滑动轴，在两个下轴承座内分别设置有下传动 轴和下滑动轴，在所述上传动轴和上滑动轴的内侧端均一体设置有上轴颈，在 所述下传动轴和下滑动轴的内侧端均一体设置有下轴颈，且两个下轴颈之间的 距离小于两个上轴颈之间的距离，两个所述下轴颈分别与下辊筒的左右端面可 拆卸连接，两个所述上轴颈分别与上辊筒的左右端面可拆卸连接，在所述上滑 动轴与上轴承座之间以及下滑动轴与下轴承座之间均设置有分离轴套，所述分离轴套采用内花齿键结构形式，所述上滑动轴或下滑动轴采用外花齿键结构形 式，所述分离轴套与上滑动轴或下滑动轴啮合连接，使上滑动轴和下滑动轴具 有轴向滑动功能与传递扭矩功能，在所述分离轴套的两端均卡装有限位环，在 所述限位环与上轴承座/下轴承座之间设置有迷宫套，在所述限位环与轴承端盖 之间设置有若干个定位轴套，以使分离轴套、轴承端盖、上轴承座/下轴承座三 者连接为一体，在所述上滑动轴和下滑动轴的外侧端均可转动的连接有夹紧液 压缸的活塞杆端部，所述夹紧液压缸的缸体固定安装在保护套上，所述保护套 与设置在上轴承座或下轴承座上的轴承端盖连接，夹紧液压缸的伸缩可实现上 滑动轴和下滑动轴轴向窜动；

所述导卫装置有两套分别设置在牌坊的前侧面和后侧面。

进一步，在所述上滑动轴和下滑动轴的外侧端均通过螺钉连接有连接套主 体，在所述连接套主体上通过螺钉连接有连接套端盖，在所述连接套主体和连 接套端盖的相对面上均设置有安装槽和限位槽，在所述连接套主体和连接套端 盖组成的连接套内可转动的连接有夹紧液压缸的活塞杆端部，在所述安装槽与 夹紧液压缸的活塞杆之间设置有端面轴承，在所述夹紧液压缸的活塞杆上设置 有与限位槽相对应的环形限位块。

再进一步，在所述下轴颈上一体设置有用于对下辊筒定位的一号定位勾， 在所述下辊筒的左右两侧设置有与一号定位勾相对应的一号定位面，在所述一 号定位面上设置有与一号定位勾对应的一号勾槽，在所述上轴颈上一体设置有 用于对上辊筒定位的二号定位面，在所述上辊筒的左右两侧设置有与二号定位 面相对应的二号定位勾，在所述二号定位面上设置有与二号定位勾相对应的二 号勾槽。

更进一步，在所述下轴颈和上轴颈内侧端面的中部均设置有竖直方向的导 向键，在所述下辊筒和上辊筒的两侧面均设置有与导向键相对应的导向槽。

更进一步，在所述下轴颈和上轴颈的内侧端面上均设置有水平方向的一号 键槽，在所述下辊筒和上辊筒的两侧面上均设置有与一号键槽相对应的二号键 槽，在相互对应的一号键槽和二号键槽内共同安装有加强键，以增强下轴颈与 下辊筒，以及上轴颈与上辊筒之间扭矩传递的能力，所述加强键通过螺钉固定 连接在相邻的下轴颈与下辊筒或者上轴颈与上辊筒上。

更进一步，在所述上辊筒和下辊筒的两侧面呈圆周均匀设置有多个一号矩 形通孔，在所述下轴颈与上轴颈上均设置有与一号矩形通孔相互对应的二号矩 形通孔，在相互对应的一号矩形通孔和二号矩形通孔内共同设置有T形螺栓， 在所述一号矩形通孔的内侧端设置有两个卡块，两个所述卡块关于一号矩形通 孔的斜对角线相互对称，实现在T形螺栓的T形头伸入二号矩形通孔后旋转90 度而卡在两个卡块之间，防止其自转，所述T形螺栓的另一端穿过二号矩形通 孔螺纹连接有螺母，当需要拆卸上辊筒和下辊筒时，松开T形螺栓并反向旋转 90度，即可T形螺栓的快速拔出。

更进一步，在所述下轴承座的外侧面设置有轴向窜动装置，所述轴向窜动 装置包括通过螺栓固定连接在下轴承座外侧的滑块座，所述保护套设置在滑块 座的外端面上，所述分离轴套通过两端的限位环与下轴承座、滑块座、轴承端 盖连接为一体，以实现辊系装配的窜动与下滑动轴的轴向滑动互不干扰，在所 述滑块座的前后两侧均设置有倾斜滑块，所述倾斜滑块滑动设置在窜动调整块 上的倾斜滑槽内，通过上下移动窜动调整块来撑开或压紧倾斜滑块，进而实现 下轴承座的轴向窜动，在所述窜动调整块靠近左牌坊或右牌坊的一侧设置有限 位滑块，在所述左牌坊或右牌坊上设置有与限位滑块对应的限位滑槽，在所述 窜动调整块的下端铰接有窜动液压缸，所述窜动液压缸的另一端铰接在左牌坊 或右牌坊上，用以驱动窜动调整块上下滑动，在所述窜动调整块的外侧设置有 一号锁紧斜面滑块，在所述窜动调整块的外侧还设置有锁紧块，在所述锁紧块 上设置有与一号锁紧斜面滑块相对应的二号锁紧斜面滑块，通过二号锁紧斜面 滑块压紧一号锁紧斜面滑块实现对窜动调整块的锁紧，在所述锁紧块上设置有 多个锁紧滑槽，在所述左牌坊和右牌坊上均设置有多个与锁紧滑槽相对应的锁 紧螺栓，以限制锁紧块只能沿锁紧滑槽的方向进行滑动，在所述锁紧块的下端 铰接有锁紧液压缸，所述锁紧液压缸的另一端铰接在牌坊上。

更进一步，在所述下轴承座上端面的中部设置有左右方向的燕尾限位块， 在所述下轴承座的上方设置有预应力底板，在所述预应力底板的下表面设置有 与燕尾限位块相对应的燕尾槽，在所述预应力底板上表面的前后部均设置有预 应力底座，在所述预应力底座内螺纹连接有预应力螺杆，所述预应力螺杆的上 部设置有限位卡槽，在所述限位卡槽内卡装有连接盖，所述连接盖通过螺钉固 定连接在上轴承座下表面的连接块上，所述连接块与上轴承座固定连接，在所 述预应力螺杆与连接块上之间设置有一号压力传感器，用于检测预应力的大小， 在所述左牌坊和右牌坊内部均镶嵌有蠕变仪，以检测左牌坊和右牌坊的变形量。

更进一步，所述导卫装置包括固定在左牌坊和右牌坊上的安装座，在两个 所述安装座内共同安装有横拉杆，以在左牌坊和右牌坊之间施加横向预应力， 在所述横拉杆上套装有导板座，在所述导板座外侧的左右两端均设置有铰接耳， 在所述铰接耳上铰接有导卫液压缸，两个所述导卫液压缸的上端分别铰接在左 牌坊和右牌坊上，在所述导板座的上表面设置有导板槽，所述导板槽和铰接耳 分别位于横拉杆的两侧，在所述导板槽内设置导板，所述导板座通过螺栓与导 板连接，在所述导板上设置有螺栓滑槽，在所述导板外侧的中部可转动的卡装 有螺栓限位块，所述螺栓限位块固定连接在紧固螺栓的端部，所述紧固螺栓与 导板槽的外侧壁螺纹连接，在所述导板与导板槽的外侧壁之间设置有垫块，所 述垫块通过螺钉与导板座连接，所述垫块与导板之间设置有二号压力传感器， 在所述导板的内侧端通过螺栓连接有导板条。

更进一步，在所述导板座左右两侧的上下表面均设置有固定架，所述固定 架的侧面通过螺钉与左牌坊或右牌坊连接，以增强导板座在轧制过程中的稳定 性。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、本发明中两个下轴颈分别与下辊筒的左右端面可拆卸连接，两个上轴颈 分别与上辊筒的左右端面可拆卸连接，能够实现上下辊筒与上下轴颈的快速分 离，可以实现辊筒的快速调出与快速安装，满足模具快速更换的要求，增加轧 制的灵活性；

2、本发明可以根据产品轧制规格，快速更换轧辊模具，更换时间可以从传 统的2天缩减至0.5天，满足不同规格产品轧制节奏的需求；

3、本发明的夹紧液压缸可以在车轴轧制过程增加一定的轴向力，有效消除 轧制轴承游隙及加工误差引起的轴向窜动，规避上下模具因上述因素引起的不 对称现象，提高产品的外形尺寸与精度；

4、本发明可以实现对轧制力、预应力、导板力以及轧辊横向力进行动态监 测及调整，可以实现大型车轴楔横轧过程智能控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明主传动装置的结构示意图；

图3为本发明无主传动装置的主视图；

图4为本发明无主传动装置的侧视图；

图5为本发明无主传动装置及导卫装置的侧视图；

图6为本发明图5中框A的局部放大图；

图7为本发明图5中圈B的局部放大图；

图8为本发明上辊筒的安装结构示意图；

图9为本发明图8中框A的局部放大图；

图10为本发明上辊筒的侧视图；

图11为本发明下辊筒的侧视图；

图12为本发明上辊筒的剖视图；

图13为本发明上辊筒安装的侧面示意图；

图14为本发明图13中A-A截面的剖视图；

图15为本发明下辊筒的安装结构示意图；

图16为本发明图15中圈C的局部放大图；

图17为本发明轴向窜动装置无滑块座的结构示意图；

图18为本发明轴向窜动装置无滑块座的俯视图；

图19为本发明窜动调整块与窜动液压缸的连接示意图；

图20为本发明导卫装置的侧视图；

图21为本发明导卫装置的俯视图；

图22为本发明下滑动轴与分离轴套的连接示意图；

图23为本发明牌坊的俯视图；

图中，主传动装置—1、牌坊—2、蜗轮蜗杆压下—3、辊系装配—4、导卫 装置—5、主传动电机—101、一级减速器—102、分速箱—103、万向联轴器— 104、左牌坊—201、右牌坊—202、工字梁—203、C形梁—204、上轴承座—401、 下轴承座—402、压紧套—403、上传动轴—404、上滑动轴—405、下传动轴— 406、下滑动轴—407、上轴颈—408、下轴颈—409、夹紧液压缸—410、保护套 —411、轴承端盖—412、连接套主体—413、连接套端盖—414、安装槽—415、 限位槽—416、环形限位块—417、一号定位勾—418、一号定位面—419、二号定位面—420、二号定位勾—421、导向键—422、导向槽—423、一号键槽—424、 二号键槽—425、加强键—426、一号矩形通孔—427、二号矩形通孔—428、T 形螺栓—429、卡块—430、滑块座—431、倾斜滑块—432、窜动调整块—433、 限位滑块—434、限位滑槽—435、窜动液压缸—436、一号锁紧斜面滑块—437、 锁紧块—438、二号锁紧斜面滑块—439、锁紧滑槽—440、锁紧螺栓—441、锁 紧液压缸—442、燕尾限位块—443、预应力底板—444、燕尾槽—445、预应力 底座—446、预应力螺杆—447、限位卡槽—448、连接盖—449、连接块—450、下辊筒—451、上辊筒—452、倾斜滑槽—453、分离轴套—454、限位环—455、 一号勾槽—456、二号勾槽—457、一号压力传感器—458、蠕变仪—459、迷宫 套—460、定位轴套—461、安装座—501、横拉杆—502、导板座—503、铰接耳 —504、导卫液压缸—505、导板槽—506、导板—507、导板条—508、螺栓滑槽 —509、螺栓限位块—510、紧固螺栓—511、垫块—512、固定架—513、二号压 力传感器—514。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步 说明。

一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，包括主传动装置1、牌坊2、蜗轮 蜗杆压下3、辊系装配4和导卫装置5；

所述主传动装置1包括主传动电机101、一级减速器102和分速箱103，所 述主传动电机101的输出轴与所述一级减速器102的输入轴连接，所述一级减 速器102的输出轴与所述分速箱103的输入轴连接，所述分速箱103的两个输 出轴分别通过万向联轴器104与上传动轴404和下传动轴406连接；

所述牌坊2包括左牌坊201、右牌坊202、用于连接左牌坊201和右牌坊202 下端的工字梁203和用于连接左牌坊201和右牌坊202上端的C形梁204，所述 C形梁204用于为轧辊的更换让位；

所述蜗轮蜗杆压下3有两套分别安装在左牌坊201和右牌坊202的上端；

所述辊系装配4包括安装在左牌坊201和右牌坊202内的上轴承座401和 下轴承座402，在所述上轴承座401的上表面固定设置有压紧套403，所述蜗轮 蜗杆压下3中压下螺丝的端部设置在压紧套403内，从而实现蜗轮蜗杆压下3 与上轴承座401的连接，在两个所述上轴承座401内分别设置有上传动轴404 和上滑动轴405，在两个下轴承座402内分别设置有下传动轴406和下滑动轴 407，在所述上传动轴404和上滑动轴405的内侧端均一体设置有上轴颈408， 在所述下传动轴406和下滑动轴407的内侧端均一体设置有下轴颈409，且两个 下轴颈409之间的距离小于两个上轴颈408之间的距离，在所述上辊筒452和 下辊筒451的两侧面呈圆周均匀设置有多个一号矩形通孔427，在所述下轴颈 409与上轴颈408上均设置有与一号矩形通孔427相互对应的二号矩形通孔428， 在相互对应的一号矩形通孔427和二号矩形通孔428内共同设置有T形螺栓 429，在所述一号矩形通孔427的内侧端设置有两个卡块430，两个所述卡块430 关于一号矩形通孔427的斜对角线相互对称，以在T形螺栓429的T形头伸入 二号矩形通孔428后旋转90度，卡在两个卡块430之间，从而防止其自转，所 述T形螺栓429的另一端穿过二号矩形通孔428螺纹连接有螺母，在所述下轴 颈409和上轴颈408内侧端面的中部均设置有竖直方向的导向键422，在所述下 辊筒451和上辊筒452的两侧面均设置有与导向键422相对应的导向槽423，在 所述下轴颈409和上轴颈408的内侧端面上均设置有水平方向的一号键槽424， 在所述下辊筒451和上辊筒452的两侧面上均设置有与一号键槽424相对应的 二号键槽425，在相互对应的一号键槽424和二号键槽425内共同安装有加强键 426，以提升下轴颈409与下辊筒451，以及上轴颈408与上辊筒452之间扭矩 传递的能力，所述加强键426通过螺钉固定连接在相邻的下轴颈409与下辊筒 451或者上轴颈408与上辊筒452上，在所述下轴颈409上一体设置有用于对下 辊筒451定位的一号定位勾418，在所述下辊筒451的左右两侧设置有与一号定 位勾418相对应的一号定位面419，在所述一号定位面419上设置有与一号定位 勾418对应的一号勾槽456，在所述上轴颈408上一体设置有用于对上辊筒452 定位的二号定位面420，在所述上辊筒452的左右两侧设置有与二号定位面420 相对应的二号定位勾421，在所述二号定位面420上设置有与二号定位勾421相 对应的二号勾槽457，在所述上滑动轴405与上轴承座401之间以及下滑动轴 407与下轴承座402之间均设置有分离轴套454，所述分离轴套454与上滑动轴 405或下滑动轴407采用花键的方式连接，在所述分离轴套454的两端均卡装有 限位环455，在所述限位环455与上轴承座401/下轴承座402之间设置有迷宫套 460，在所述限位环455与轴承端盖412之间设置有若干个定位轴套461，以使 分离轴套454、轴承端盖412、上轴承座401/下轴承座402三者连接为一体，在 所述上滑动轴405和下滑动轴407的外侧端均可转动的连接有夹紧液压缸410 的活塞杆端部，所述夹紧液压缸410的缸体固定安装在保护套411上，所述保 护套411与设置在上轴承座401或下轴承座402上的轴承端盖412连接，在所 述上滑动轴405和下滑动轴407的外侧端均通过螺钉连接有连接套主体413，在 所述连接套主体413上通过螺钉连接有连接套端盖414，在所述连接套主体413 和连接套端盖414的相对面上均设置有安装槽415和限位槽416，在所述连接套 主体413和连接套端盖414组成的连接套内可转动的连接有夹紧液压缸410的 活塞杆端部，在所述安装槽415与夹紧液压缸410的活塞杆之间设置有轴承， 在所述夹紧液压缸410的活塞杆上设置有与限位槽416相对应的环形限位块 417；在所述下轴承座402的外侧面设置有轴向窜动装置，所述轴向窜动装置包括通过螺栓固定连接在下轴承座402外侧的滑块座431，所述保护套411设置在 滑块座431的外端面上，所述分离轴套454通过两端的限位环455与下轴承座 402、滑块座431、轴承端盖412连接为一体，以实现辊系装配4的窜动与下滑 动轴407的轴向滑动互不干扰，在所述滑块座431的前后两侧均设置有倾斜滑 块432，所述倾斜滑块432滑动设置在窜动调整块433上的倾斜滑槽453内，通 过上下移动窜动调整块433来撑开或压紧倾斜滑块432，进而实现下轴承座402 的轴向窜动，在所述窜动调整块433靠近左牌坊201或右牌坊202的一侧设置 有限位滑块434，在所述左牌坊201或右牌坊202上设置有与限位滑块434对应 的限位滑槽435，在所述窜动调整块433的下端铰接有窜动液压缸436，所述窜 动液压缸436的另一端铰接在左牌坊201或右牌坊202上，用以驱动窜动调整 块433上下滑动，在所述窜动调整块433的外侧设置有一号锁紧斜面滑块437， 在所述窜动调整块433的外侧还设置有锁紧块438，在所述锁紧块438上设置有 与一号锁紧斜面滑块437相对应的二号锁紧斜面滑块439，通过二号锁紧斜面滑 块439压紧一号锁紧斜面滑块437实现对窜动调整块433的锁紧，在所述锁紧 块438上设置有多个锁紧滑槽440，在所述左牌坊201和右牌坊202上均设置有 多个与锁紧滑槽440相对应的锁紧螺栓441，以限制锁紧块438只能沿锁紧滑槽 440的方向进行滑动，在所述锁紧块438的下端铰接有锁紧液压缸442，所述锁 紧液压缸442的另一端铰接在牌坊2上；在所述下轴承座402上端面的中部设 置有左右方向的燕尾限位块443，在所述下轴承座402的上方设置有预应力底板 444，在所述预应力底板444的下表面设置有与燕尾限位块443相对应的燕尾槽 445，在所述预应力底板444上表面的前后部均设置有预应力底座446，在所述 预应力底座446内螺纹连接有预应力螺杆447，所述预应力螺杆447的上部设置 有限位卡槽448，在所述限位卡槽448内卡装有连接盖449，所述连接盖449通 过螺钉固定连接在上轴承座401下表面的连接块450上，所述连接块450与上 轴承座401固定连接，在所述预应力螺杆447与连接块450之间设置有一号压 力传感器458，用于检测预应力的大小，在所述左牌坊201和右牌坊202内部均 镶嵌有蠕变仪459，以检测左牌坊201和右牌坊202的变形量。

所述导卫装置5有两套分别设置在牌坊2的前侧面和后侧面，所述导卫装 置5包括固定在左牌坊201和右牌坊202上的安装座501，在两个所述安装座 501内共同安装有横拉杆502，以在左牌坊201和右牌坊202之间施加横向预应 力，在所述横拉杆502上套装有导板座503，在所述导板座503外侧的左右两端 均设置有铰接耳504，在所述铰接耳504上铰接有导卫液压缸505，两个所述导 卫液压缸505的上端分别铰接在左牌坊201和右牌坊202上，在所述导板座503 的上表面设置有导板槽506，所述导板槽506和铰接耳504分别位于横拉杆502 的两侧，在所述导板槽506内设置导板507，所述导板座503通过螺栓与导板 507连接，在所述导板507上设置有螺栓滑槽509，在所述导板507外侧的中部 可转动的卡装有螺栓限位块510，所述螺栓限位块510固定连接在紧固螺栓511 的端部，所述紧固螺栓511与导板槽506的外侧壁螺纹连接，在所述导板507 与导板槽506的外侧壁之间设置有垫块512，所述垫块512通过螺钉与导板座 503连接，所述垫块512与导板507之间设置有二号压力传感器514，在所述导 板507的内侧端通过螺栓连接有导板条508，在所述导板座503左右两侧的上下 表面均设置有固定架513，所述固定架513的侧面通过螺钉与左牌坊201或右牌 坊202连接，以增强导板座503在轧制过程中的稳定性。

工作原理：当需要更换模具时，先松开T形螺栓429，并旋转90度，快速 拿出，再拆除加强键426，实现上轴颈408与上辊筒452之间以及下轴颈409与 下辊筒451之间的分离，然后将上辊筒452吊出，上辊筒452吊出后导卫液压 缸505伸出，使导板座503翻转90度，完成让位，随后将下辊筒451吊出，实 现上辊筒452与下辊筒451的拆除，当模具更换完以后反向操作，重新将上辊 筒452和下辊筒451安装进轧机中，当需要更换导板条508时，先将垫块512 取下，再拧动紧固螺栓511将导板507拉回，直至导板507翻转时不会与上辊 筒452相碰撞为止，随后导卫液压缸505伸出，使导板座503翻转90度，使导 板507翻出，即可对导板条508进行拆卸更换。

以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显 然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本 特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看， 均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利 要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围 内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施 方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经 适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：包括主传动装置(1)、牌坊(2)、蜗轮蜗杆压下(3)、辊系装配(4)和导卫装置(5)；

所述主传动装置(1)包括主传动电机(101)、一级减速器(102)和分速箱(103)，所述主传动电机(101)的输出轴与所述一级减速器(102)的输入轴连接，所述一级减速器(102)的输出轴与所述分速箱(103)的输入轴连接，所述分速箱(103)的两个输出轴分别通过万向联轴器(104)与上传动轴(404)和下传动轴(406)连接，所述分速箱(103)的两个输出轴同向旋转；

所述牌坊(2)包括左牌坊(201)、右牌坊(202)、用于连接左牌坊(201)和右牌坊(202)下端的工字梁(203)和用于连接左牌坊(201)和右牌坊(202)上端的C形梁(204)，所述C形梁(204)用于为更换的轧辊从机架上方吊出让位；

所述蜗轮蜗杆压下(3)有两套分别安装在左牌坊(201)和右牌坊(202)的上端；

所述辊系装配(4)包括安装在左牌坊(201)和右牌坊(202)内的上轴承座(401)和下轴承座(402)，在所述上轴承座(401)的上表面固定设置有压紧套(403)，所述蜗轮蜗杆压下(3)中压下螺丝的端部设置在压紧套(403)内，从而实现蜗轮蜗杆压下(3)与上轴承座(401)的连接，在两个所述上轴承座(401)内分别设置有上传动轴(404)和上滑动轴(405)，在两个下轴承座(402)内分别设置有下传动轴(406)和下滑动轴(407)，在所述上传动轴(404)和上滑动轴(405)的内侧端均一体设置有上轴颈(408)，在所述下传动轴(406)和下滑动轴(407)的内侧端均一体设置有下轴颈(409)，且两个下轴颈(409)之间的距离小于两个上轴颈(408)之间的距离，两个所述下轴颈(409)分别与下辊筒(451)的左右端面可拆卸连接，两个所述上轴颈(408)分别与上辊筒(452)的左右端面可拆卸连接，在所述上滑动轴(405)与上轴承座(401)之间以及下滑动轴(407)与下轴承座(402)之间均设置有分离轴套(454)，所述分离轴套(454)采用内花齿键结构形式，所述上滑动轴(405)或下滑动轴(407)采用外花齿键结构形式，所述分离轴套(454)与上滑动轴(405)或下滑动轴(407)啮合连接，使上滑动轴(405)和下滑动轴(407)具有轴向滑动功能与传递扭矩功能，在所述分离轴套(454)的两端均卡装有限位环(455)，在所述限位环(455)与上轴承座(401)/下轴承座(402)之间设置有迷宫套(460)，在所述限位环(455)与轴承端盖(412)之间设置有若干个定位轴套(461)，以使分离轴套(454)、轴承端盖(412)、上轴承座(401)/下轴承座(402)三者连接为一体，在所述上滑动轴(405)和下滑动轴(407)的外侧端均可转动的连接有夹紧液压缸(410)的活塞杆端部，所述夹紧液压缸(410)的缸体固定安装在保护套(411)上，所述保护套(411)与设置在上轴承座(401)或下轴承座(402)上的轴承端盖(412)连接，夹紧液压缸(410)的伸缩可实现上滑动轴(405)和下滑动轴(407)轴向窜动；

所述导卫装置(5)有两套分别设置在牌坊(2)的前侧面和后侧面。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述上滑动轴(405)和下滑动轴(407)的外侧端均通过螺钉连接有连接套主体(413)，在所述连接套主体(413)上通过螺钉连接有连接套端盖(414)，在所述连接套主体(413)和连接套端盖(414)的相对面上均设置有安装槽(415)和限位槽(416)，在所述连接套主体(413)和连接套端盖(414)组成的连接套内可转动的连接有夹紧液压缸(410)的活塞杆端部，在所述安装槽(415)与夹紧液压缸(410)的活塞杆之间设置有端面轴承，在所述夹紧液压缸(410)的活塞杆上设置有与限位槽(416)相对应的环形限位块(417)。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴颈(409)上一体设置有用于对下辊筒(451)定位的一号定位勾(418)，在所述下辊筒(451)的左右两侧设置有与一号定位勾(418)相对应的一号定位面(419)，在所述一号定位面(419)上设置有与一号定位勾(418)对应的一号勾槽(456)，在所述上轴颈(408)上一体设置有用于对上辊筒(452)定位的二号定位面(420)，在所述上辊筒(452)的左右两侧设置有与二号定位面(420)相对应的二号定位勾(421)，在所述二号定位面(420)上设置有与二号定位勾(421)相对应的二号勾槽(457)。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴颈(409)和上轴颈(408)内侧端面的中部均设置有竖直方向的导向键(422)，在所述下辊筒(451)和上辊筒(452)的两侧面均设置有与导向键(422)相对应的导向槽(423)。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴颈(409)和上轴颈(408)的内侧端面上均设置有水平方向的一号键槽(424)，在所述下辊筒(451)和上辊筒(452)的两侧面上均设置有与一号键槽(424)相对应的二号键槽(425)，在相互对应的一号键槽(424)和二号键槽(425)内共同安装有加强键(426)，以增强下轴颈(409)与下辊筒(451)，以及上轴颈(408)与上辊筒(452)之间扭矩传递的能力，所述加强键(426)通过螺钉固定连接在相邻的下轴颈(409)与下辊筒(451)或者上轴颈(408)与上辊筒(452)上。

6.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述上辊筒(452)和下辊筒(451)的两侧面呈圆周均匀设置有多个一号矩形通孔(427)，在所述下轴颈(409)与上轴颈(408)上均设置有与一号矩形通孔(427)相互对应的二号矩形通孔(428)，在相互对应的一号矩形通孔(427)和二号矩形通孔(428)内共同设置有T形螺栓(429)，在所述一号矩形通孔(427)的内侧端设置有两个卡块(430)，两个所述卡块(430)关于一号矩形通孔(427)的斜对角线相互对称，实现在T形螺栓(429)的T形头伸入二号矩形通孔(428)后旋转90度而卡在两个卡块(430)之间，防止其自转，所述T形螺栓(429)的另一端穿过二号矩形通孔(428)螺纹连接有螺母，当需要拆卸上辊筒(452)和下辊筒(451)时，松开T形螺栓(429)并反向旋转90度，即可T形螺栓(429)的快速拔出。

7.根据权利要求2所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴承座(402)的外侧面设置有轴向窜动装置，所述轴向窜动装置包括通过螺栓固定连接在下轴承座(402)外侧的滑块座(431)，所述保护套(411)设置在滑块座(431)的外端面上，所述分离轴套(454)通过两端的限位环(455)与下轴承座(402)、滑块座(431)、轴承端盖(412)连接为一体，以实现辊系装配(4)的窜动与下滑动轴(407)的轴向滑动互不干扰，在所述滑块座(431)的前后两侧均设置有倾斜滑块(432)，所述倾斜滑块(432)滑动设置在窜动调整块(433)上的倾斜滑槽(453)内，通过上下移动窜动调整块(433)来撑开或压紧倾斜滑块(432)，进而实现下轴承座(402)的轴向窜动，在所述窜动调整块(433)靠近左牌坊(201)或右牌坊(202)的一侧设置有限位滑块(434)，在所述左牌坊(201)或右牌坊(202)上设置有与限位滑块(434)对应的限位滑槽(435)，在所述窜动调整块(433)的下端铰接有窜动液压缸(436)，所述窜动液压缸(436)的另一端铰接在左牌坊(201)或右牌坊(202)上，用以驱动窜动调整块(433)上下滑动，在所述窜动调整块(433)的外侧设置有一号锁紧斜面滑块(437)，在所述窜动调整块(433)的外侧还设置有锁紧块(438)，在所述锁紧块(438)上设置有与一号锁紧斜面滑块(437)相对应的二号锁紧斜面滑块(439)，通过二号锁紧斜面滑块(439)压紧一号锁紧斜面滑块(437)实现对窜动调整块(433)的锁紧，在所述锁紧块(438)上设置有多个锁紧滑槽(440)，在所述左牌坊(201)和右牌坊(202)上均设置有多个与锁紧滑槽(440)相对应的锁紧螺栓(441)，以限制锁紧块(438)只能沿锁紧滑槽(440)的方向进行滑动，在所述锁紧块(438)的下端铰接有锁紧液压缸(442)，所述锁紧液压缸(442)的另一端铰接在牌坊(2)上。

8.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴承座(402)上端面的中部设置有左右方向的燕尾限位块(443)，在所述下轴承座(402)的上方设置有预应力底板(444)，在所述预应力底板(444)的下表面设置有与燕尾限位块(443)相对应的燕尾槽(445)，在所述预应力底板(444)上表面的前后部均设置有预应力底座(446)，在所述预应力底座(446)内螺纹连接有预应力螺杆(447)，所述预应力螺杆(447)的上部设置有限位卡槽(448)，在所述限位卡槽(448)内卡装有连接盖(449)，所述连接盖(449)通过螺钉固定连接在上轴承座(401)下表面的连接块(450)上，所述连接块(450)与上轴承座(401)固定连接，在所述预应力螺杆(447)与连接块(450)之间设置有一号压力传感器(458)，用于检测预应力的大小，在所述左牌坊(201)和右牌坊(202)内部均镶嵌有蠕变仪(459)，以检测左牌坊(201)和右牌坊(202)的变形量。

9.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：所述导卫装置(5)包括固定在左牌坊(201)和右牌坊(202)上的安装座(501)，在两个所述安装座(501)内共同安装有横拉杆(502)，以在左牌坊(201)和右牌坊(202)之间施加横向预应力，在所述横拉杆(502)上套装有导板座(503)，在所述导板座(503)外侧的左右两端均设置有铰接耳(504)，在所述铰接耳(504)上铰接有导卫液压缸(505)，两个所述导卫液压缸(505)的上端分别铰接在左牌坊(201)和右牌坊(202)上，在所述导板座(503)的上表面设置有导板槽(506)，所述导板槽(506)和铰接耳(504)分别位于横拉杆(502)的两侧，在所述导板槽(506)内设置导板(507)，所述导板座(503)通过螺栓与导板(507)连接，在所述导板(507)上设置有螺栓滑槽(509)，在所述导板(507)外侧的中部可转动的卡装有螺栓限位块(510)，所述螺栓限位块(510)固定连接在紧固螺栓(511)的端部，所述紧固螺栓(511)与导板槽(506)的外侧壁螺纹连接，在所述导板(507)与导板槽(506)的外侧壁之间设置有垫块(512)，所述垫块(512)通过螺钉与导板座(503)连接，所述垫块(512)与导板(507)之间设置有二号压力传感器(514)，在所述导板(507)的内侧端通过螺栓连接有导板条(508)。

10.根据权利要求9所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述导板座(503)左右两侧的上下表面均设置有固定架(513)，所述固定架(513)的侧面通过螺钉与左牌坊(201)或右牌坊(202)连接，以增强导板座(503)在轧制过程中的稳定性。

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