CN114273765A - 一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，包括对称安装在待截换铁路货车侧板上的挂壁、竖向直线导轨、水平向同步导轨、配备有弧压调高器的等离子切割装置和与水平向同步导轨连接的自动控制平台，等离子切割装置安装在水平向滑台上，水平向同步导轨的两端安装在竖向滑台上；本发明还公开了一种铁路货车侧板等离子自动化切割方法，包括如下步骤：步骤A、采用上述装置，并将其安装在待截换的铁路货车侧板上；步骤B、采用激光水平仪对割线进行投线；步骤C、调节等离子切割装置至侧板截换位置处；步骤D、自动控制平台控制水平向滑台；步骤E、组对试装，具有切割精度高、切割效率高、切割稳定性强、工艺先进、装置安装迁移方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及铁路货车侧板切割技术领域，具体涉及一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置及方法。
背景技术
随着铁路货车维修项目日益增多，铁路货车侧板运行时间久需要回厂返修，全国铁路货车侧板维修数量5～6万件，侧板截换的割缝通常为6m，且不同的切割高度对应不同的割缝，所以对于增加切割调整范围、提升生产效率、保持生产秩序的需求迫在眉睫，现有技术中，通常采用通过人工粉笔划线后通过人工火焰进行切割，有如下缺陷：(1)人工火焰切割因为割缝长和宽，无法实现割缝位置精准切割，切割精度差，效率低；(2)一次火焰切割难以达到组对要求，需要下游工序再次进行比对切割，对干涉位置精细二次火焰切割才能完成截换侧板的严合，达到组对要求，效率低、人工成本高；(3)二次切割容易导致侧板热变形，焊接难度大，火焰切割质量低、直线度误差大、间隙量无法掌控，最终导致侧板切割失败；(4)人工划线的精度低，导致切割精度偏差大；(5)手持火焰枪进行火焰切割，长时间的工作后，操作人员手腕劳累疲惫，后期容易导致切割偏差。
由于铁路货车侧板背后存在钢梁，在通过等离子切割侧板的同时会损坏侧板背后钢梁，导致等离子切割无法运用铁路货车侧板切割。
发明内容
本发明旨在提供一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置及方法，切割精度高，稳定性强，解决等离子切割会损伤侧板背后钢梁及火焰切割效率低、精度低、成本高、热变形的问题。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，包括对称安装在待截换铁路货车侧板上的挂壁、竖向直线导轨、水平向同步导轨、配备有弧压调高器的等离子切割装置和与水平向同步导轨连接的自动控制平台，等离子切割装置安装在水平向滑台上，水平向滑台能沿着水平向同步导轨水平移动，竖向直线导轨安装在挂壁上，竖向直线导轨上配备有竖向滑台，水平向同步导轨的两端安装在竖向滑台上，竖向滑台能通过调节其在竖向直线导轨上的位置，从而调节等离子切割装置的割嘴竖向方位至侧板截换位置处，再通过微调整机构一和/或微调整机构二精确调节割嘴上下方位移动至切割划线上，自动控制平台能通过控制水平向滑台从而控制等离子切割装置的割嘴作水平直线运动，弧压调高器能使割嘴随着铁路货车侧板表面起伏从而保持相同且不会对侧板背后钢梁结构造成损坏的距离。
作为上述方案的优选，所述水平向同步导轨采用同步带直线模组，避免因手持切割在割缝内不稳定，使割缝稳定性得到有效提高。
进一步优选为，所述水平向同步导轨的两端从内到外依次设有安装座、微调整机构一和“L”型支座，且位于水平向同步导轨左端的安装座上安装有水平向滑台电机，电机位置安置合理，方便为水平向滑台提供动力，“L”型支座上下端设有挡板，增加支座稳固性，安装座通过旋钮螺纹拧紧固定在水平向同步导轨上，微调整机构一通过螺纹连接安装在“L”型支座一个侧板上，“L”型支座的另一个侧板与竖向滑台通过紧固件连接，结构连接稳固，安装方便。
进一步优选为，所述微调整机构一采用滚珠丝杆结构，使水平向同步导轨上下方位微调整范围为50mm～100mm，设计合理，从而对等离子切割装置割嘴进行一次微调整，有效提高竖直方向位置的精准度，避免割嘴没有对准割缝。
进一步优选为，所述水平向滑台前表面安装有微调整机构二，微调整机构二下端与等离子切割装置连接，所述微调整机构二包括齿轮和与齿轮部分啮合的齿条柱，通过拨动齿轮进行齿轮传动使上下方位移动齿条柱，从而对与齿条柱下端的等离子切割装置割嘴位置进行二次微调整，有效提高切割精确度，避免切割线偏差。
进一步优选为，所述挂壁顶部呈平底“U”型折弯且勾在铁路货车侧板的顶部，挂壁安装方便，挂壁顶部与铁路货车侧板顶部之间配备有滑轮组件，滑轮组件包括四角的滑轮，能带动挂壁沿着铁路货车侧板顶部水平滑动，挪动省力；对称设置的挂壁上端之间配备有保持挂壁相对平行的连杆，避免挂壁发生偏移倾斜的情况。
进一步优选为，所述挂壁底端设有磁吸在铁路货车侧板上的固定组件，使挂壁下端与铁路货车侧板贴合固定，所述固定组件包括磁块和用于解锁磁力的扳手，有效保证挂壁稳定安装在铁路货车侧板上，稳定性强。
进一步优选为，所述挂壁上端设有顶在铁路货车侧板上的螺纹旋柱，使挂壁上端与铁路货车侧板贴合固定，操作方便，有效保证挂壁稳定安装在铁路货车侧板上，稳定性强。
进一步优选为，所述竖向直线导轨通过螺栓固定安装在挂壁上，竖向滑台设有锁紧装置，且解锁后竖向滑台通过手动调节上下位置，操作快速方便，有效保障竖向滑台向下移动阻力小。
本发明还提供一种铁路货车侧板等离子自动化切割方法，包括如下步骤：
步骤A、采用上述的铁路货车侧板等离子自动化切割装置，并将其安装在待截换的铁路货车侧板上；
步骤B、采用激光水平仪对割线进行投线；
步骤C、调节竖向滑台在竖向直线导轨上的位置，从而调节等离子切割装置至侧板截换位置处，再通过微调整机构一和/或微调整机构二精确调节割嘴至激光水平仪的投线上；
步骤D、自动控制平台控制水平向滑台，使等离子切割装置的割嘴沿着侧板截换位置作水平直线运动，自动控制弧压调高器使割嘴随着铁路货车侧板表面起伏从而保持相同且不会对侧板背后钢梁结构造成损坏距离；
步骤E、将新的侧板与截换后的侧板沿着切割线进行组对试装。
本发明的有益效果：
(1)一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，包括对称安装在待截换铁路货车侧板上的挂壁、竖向直线导轨、水平向同步导轨、配备有弧压调高器的等离子切割装置和与水平向同步导轨连接的自动控制平台,通过挂壁可以将等离子自动化切割装置整体安装或迁移至下一个侧板，操作简单方便。
(2)等离子切割装置安装在水平向滑台上，水平向滑台能沿着水平向同步导轨水平移动，通过水平向同步导轨有效保证切割线条保持水平直线状态，避免因切割线波动导致二次切割的情况发生，等离子切割装置通过水平向滑台安装在水平向同步导轨上，稳定性强。
(3)竖向直线导轨安装在挂壁上，竖向直线导轨上配备有竖向滑台，水平向同步导轨的两端安装在竖向滑台上，能通过调节竖向滑台在竖向直线导轨上的位置，调节等离子切割装置的割嘴竖向方位至侧板截换位置处，再通过微调整机构和/或微调整机构二精确调节割嘴上下方位移动至切割划线上，结构设计合理，有效保证等离子切割装置的移动稳定性。
(4)自动控制平台能通过控制水平向滑台从而控制等离子切割装置的割嘴作水平直线运动，弧压调高器能使割嘴随着铁路货车侧板表面起伏从而保持相同且不会对侧板背后钢梁结构造成损坏的距离，自动化控制保证切割的效率及稳定性，有效避免等离子切割损坏侧板钢梁结构，导致无法使用等离子切割工艺的情况发生。
(5)采用激光水平仪对割线进行投线而不是人工划线，有效提高划线精度，提高切割的效率。
(6)采用该铁路货车侧板等离子自动化切割方法，只需要一次切割就可以完成组对要求，避免因为组对干涉需要二次切割的情况发生，自动化操控，效率高，等离子切割装置沿着侧板截换位置作水平直线运动稳定性强，有效避免手持发生手抖从而切割线无法保持水平。
综上所述，具有极大运用前景、切割精度高、切割效率高、切割稳定性强、工艺先进、装置安装迁移方便的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为水平向同步导轨安装在竖向直线导轨上的局部结构示意图。
图3为图2另一种角度的局部结构示意图。
图4为挂壁安装在铁路货车侧板上的局部结构示意图。
图5为等离子切割装置安装在水平向同步导轨的局部结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
结合图1—图5所示，一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，由对称安装在待截换铁路货车侧板A上的挂壁1、竖向直线导轨2、水平向同步导轨3、配备有弧压调高器41的等离子切割装置4和与水平向同步导轨3连接的自动控制平台5组成。
挂壁1顶部呈平底“U”型折弯且勾在铁路货车侧板A的顶部，挂壁1顶部与铁路货车侧板A顶部之间配备有滑轮组件11，滑轮组件11包括四角的滑轮，能带动挂壁1沿着铁路货车侧板A顶部水平滑动；对称设置的挂壁1上端之间配备有保持挂壁1相对平行的连杆12。
挂壁1底端设有磁吸在铁路货车侧板A上的固定组件13，使挂壁1下端与铁路货车侧板A贴合固定，所述固定组件13包括磁块和用于解锁磁力的扳手131。
挂壁1上端设有顶在铁路货车侧板A上的螺纹旋柱14，使挂壁1上端与铁路货车侧板A贴合固定。
竖向直线导轨2通过螺栓固定安装在挂壁1上，竖向滑台21设有锁紧装置211，且解锁后竖向滑台21通过手动调节上下位置。
等离子切割装置4安装在水平向滑台31上，水平向滑台31能沿着水平向同步导轨3水平移动。
竖向直线导轨2安装在挂壁1上，竖向直线导轨2上配备有竖向滑台21，水平向同步导轨3的两端安装在竖向滑台21上。
水平向同步导轨3采用同步带直线模组，竖向滑台21通过手动推动，水平向滑台31通过水平向滑台电机311带动同步带滑动。
水平向同步导轨3的两端从内到外依次设有安装座33、微调整机构一32和“L”型支座34。
位于水平向同步导轨3左端的安装座33上安装有水平向滑台电机311。
“L”型支座34上下端设有挡板，挡板呈三角形，结合“L”型支座形成半封闭盒体，使“L”型支座结构稳固。
安装座33通过旋钮螺纹拧紧固定在水平向同步导轨3上，微调整机构一32通过螺纹连接安装在“L”型支座34一个侧板上，“L”型支座34的另一个侧板与竖向滑台21通过紧固件连接。
微调整机构一32采用滚珠丝杆结构，使水平向同步导轨3上下方位微调整范围为50mm～100mm，从而对等离子切割装置4割嘴进行一次微调整。
水平向滑台31前表面安装有微调整机构二312，微调整机构二312下端与等离子切割装置4连接。
微调整机构二312由齿轮和与齿轮部分啮合的齿条柱组成。
通过拨动齿轮进行齿轮传动使上下方位移动齿条柱，从而对与齿条柱下端的等离子切割装置4割嘴位置进行二次微调整。
竖向滑台21能通过调节其在竖向直线导轨2上的位置，从而调节等离子切割装置4的割嘴竖向方位至侧板截换位置处，通过微调整机构一32和/或微调整机构二312精确调节割嘴上下方位移动至切割划线上。
自动控制平台5能通过控制水平向滑台31从而控制等离子切割装置4的割嘴作水平直线运动。
弧压调高器41能使割嘴随着铁路货车侧板A表面起伏从而保持相同且不会对侧板背后钢梁结构造成损坏的距离。
一种铁路货车侧板等离子自动化切割方法，具体实施步骤如下：
步骤A、采用上述的铁路货车侧板等离子自动化切割装置，并将其安装在待截换的铁路货车侧板A上；
步骤B、采用激光水平仪对割线进行投线；
步骤C、调节竖向滑台21在竖向直线导轨2上的位置，从而调节等离子切割装置4至侧板截换位置处，通过微调整机构一32和/或微调整机构二312精确调节割嘴至激光水平仪的投线上；
步骤D、自动控制平台5控制水平向滑台31，使等离子切割装置4的割嘴沿着侧板截换位置作水平直线运动，自动控制弧压调高器41使割嘴随着铁路货车侧板A表面起伏，从而保持相同且不会对侧板背后钢梁结构造成损坏的距离；
步骤E、将新的侧板与截换后的侧板沿着切割线进行组对试装。
Claims (10)
1.一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：包括对称安装在待截换铁路货车侧板(A)上的挂壁(1)、竖向直线导轨(2)、水平向同步导轨(3)、配备有弧压调高器(41)的等离子切割装置(4)和与水平向同步导轨(3)连接的自动控制平台(5)，等离子切割装置(4)安装在水平向滑台(31)上，水平向滑台(31)能沿着水平向同步导轨(3)水平移动，竖向直线导轨(2)安装在挂壁(1)上，竖向直线导轨(2)上配备有竖向滑台(21)，水平向同步导轨(3)的两端安装在竖向滑台(21)上，竖向滑台(21)能通过调节其在竖向直线导轨(2)上的位置，从而调节等离子切割装置(4)的割嘴竖向方位至侧板截换位置处，通过微调整机构一(32)和/或微调整机构二(312)精确调节割嘴上下方位移动至切割划线上，自动控制平台(5)能通过控制水平向滑台(31)从而控制等离子切割装置(4)的割嘴作水平直线运动，弧压调高器(41)能使割嘴随着铁路货车侧板(A)表面起伏从而保持相同且不会对侧板背后钢梁结构造成损坏的距离。
2.根据权利要求1所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述水平向同步导轨(3)采用同步带直线模组。
3.根据权利要求1所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述水平向同步导轨(3)的两端从内到外依次设有安装座(33)、微调整机构一(32)和“L”型支座(34)，且位于水平向同步导轨(3)左端的安装座(33)上安装有水平向滑台电机(311)，“L”型支座(34)上下端设有挡板，安装座(33)通过旋钮螺纹拧紧固定在水平向同步导轨(3)上，微调整机构一(32)通过螺纹连接安装在”L”型支座(34)一个侧板上，“L”型支座(34)的另一个侧板与竖向滑台(21)通过紧固件连接。
4.根据权利要求3所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述微调整机构一(32)采用滚珠丝杆结构，使水平向同步导轨(3)上下方位微调整范围为50mm～100mm，从而对等离子切割装置(4)割嘴进行一次微调整。
5.根据权利要求4所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述水平向滑台(31)前表面安装有微调整机构二(312)，微调整机构二(312)下端与等离子切割装置(4)连接，所述微调整机构二(312)包括齿轮和与齿轮部分啮合的齿条柱，通过拨动齿轮进行齿轮传动使上下方位移动齿条柱，从而对与齿条柱下端的等离子切割装置(4)割嘴位置进行二次微调整。
6.根据权利要求1所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述挂壁(1)顶部呈平底“U”型折弯且勾在铁路货车侧板的顶部，挂壁(1)顶部与铁路货车侧板(A)顶部之间配备有滑轮组件(11)，滑轮组件(11)包括四角的滑轮，能带动挂壁(1)沿着铁路货车侧板(A)顶部水平滑动；对称设置的挂壁(1)上端之间配备有保持挂壁(1)相对平行的连杆(12)。
7.根据权利要求6所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述挂壁(1)底端设有磁吸在铁路货车侧板(A)上的固定组件(13)，使挂壁(1)下端与铁路货车侧板(A)贴合固定，所述固定组件(13)包括磁块和用于解锁磁力的扳手(131)。
8.根据权利要求7所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述挂壁(1)上端设有顶在铁路货车侧板(A)上的螺纹旋柱(14)，使挂壁(1)上端与铁路货车侧板(A)贴合固定。
9.根据权利要求1所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，其特征在于：所述竖向直线导轨(2)通过螺栓固定安装在挂壁(1)上，竖向滑台(21)设有锁紧装置(211)，且解锁后竖向滑台(21)通过手动调节上下位置。
10.一种铁路货车侧板等离子自动化切割方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A、采用权1—权9任一所述的一种铁路货车侧板等离子自动化切割装置，并将其安装在待截换的铁路货车侧板(A)上；
步骤B、采用激光水平仪对割线进行投线；
步骤C、调节竖向滑台(21)在竖向直线导轨(2)上的位置，从而调节等离子切割装置(4)至侧板截换位置处，再通过微调整机构一(32)和/或微调整机构二(312)精确调节割嘴至激光水平仪的投线上；
步骤D、自动控制平台(5)控制水平向滑台(31)，使等离子切割装置(4)的割嘴沿着侧板截换位置作水平直线运动，自动控制弧压调高器(41)使割嘴随着铁路货车侧板(A)表面起伏，从而保持相同且不会对侧板背后钢梁结构造成损坏的距离；
步骤E、将新的侧板与截换后的侧板沿着切割线进行组对试装。
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