CN117047207A - 一种道岔垫板的电火花切割设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种道岔垫板的电火花切割设备及方法，涉及钢轨加工领域，包括底座床，所述底座床的两侧分别连接有一个滑轨一，每个所述滑轨一分别连接有一个滑块一，两个所述滑块一的顶部共同连接有横支板，所述横支板中滑动连接有移动台，所述移动台连接有切割组件，所述底座床的两个侧面分别固定连接有液箱，两个所述液箱和底座床共同连接有循环液冷组件，所述底座床与移动台共同连接有定向冷却组件，所述定向冷却组件和循环液冷组件共同连接有联动组件，本发明还公开了使用上述设备的方法。优点是：可以在对道岔垫板进行切割加工时，提高工件的冷却效果，同时通过循环结构，提高对冷却液的使用效率，并提高散热速度，方便使用。
Description
技术领域
本发明涉及钢轨加工技术领域，尤其涉及一种道岔垫板的电火花切割设备及方法。
背景技术
道岔垫板是铁路用高速道岔的关键零部件，精度要求高，部分垫板重量大。道岔垫板生产所需的基础加工工序包括剪切下料、调平、打号和钻孔等。
现有技术中对道岔垫板的剪切下料一般采用电火花切割设备进行使用，然而上述设备在使用时，由于电火花切割需要对钢板进行高温切割，因此在切割过程中需要喷洒冷却液来及时带走切削区域产生的热量，降低切削温度，避免切割部位温度过高而产生塑性变形，而现有技术中，对于较厚的钢板进行切割时，单侧喷洒冷却液的效果较差，同时对于高温天气下，部分液体散热速度较慢，冷却液不易回收进行再次使用，基于上述原因，本发明设计了一种道岔垫板的电火花切割设备及方法。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的问题，而提出的一种道岔垫板的电火花切割设备。
一种道岔垫板的电火花切割设备，包括开设有加工槽的底座床，所述底座床的两侧分别连接有一个滑轨一，每个所述滑轨一分别连接有一个滑块一，两个所述滑块一的顶部共同连接有横支板，所述横支板中滑动连接有移动台，所述移动台连接有切割组件，所述底座床的两个侧面分别固定连接有一个液箱，两个所述液箱和底座床共同连接有循环液冷组件，所述底座床与移动台共同连接有定向冷却组件，从而对钢板的上下两侧加工位置同时进行液冷工作，所述定向冷却组件和循环液冷组件共同连接有联动组件，所述底座床中设置有对钢板支撑的支撑架。
在上述道岔垫板的电火花切割设备中，所述定向冷却组件包括上冷却部件和下冷却部件，所述上冷却部件包括输液管一，所述输液管一安装在移动台的侧面，所述输液管一的底部连接有喷管，所述输液管沿着横支板的上端面延伸并且两端分别连接在两个液箱上。
在上述道岔垫板的电火花切割设备中，所述下冷却部件包括连接在底座床内侧部分的两个滑轨二，两个所述滑轨二分别连接有滑块二，两个所述滑块二的上侧分别与一个滑块一连接，两个所述滑块二共同连接有滑轨三，所述滑轨三位于滑轨一的正下方并且滑动连接有滑块三，所述滑块三与移动台正对，所述滑块三的侧面连接有输液管二，所述输液管的顶部连接有喷管。
在上述道岔垫板的电火花切割设备中，所述循环液冷组件包括两个循环管和回流管，每个所述循环管分别包括多个细管，多个所述细管等距离设置，两个所述循环管对称设置在底座床的前后两侧，多个所述细管的两端均通过总管与两个液箱连接，每个所述总管与液箱的连接处均连接有单向阀，所述回流管设置在底座床的加工槽的底部，所述回流管设置为“U”形结构并且另一端与一个总管连通，所述回流管与底座床的连接处设置有单向阀。
在上述道岔垫板的电火花切割设备中，所述联动组件包括两个连接在横支板顶部两侧的固定座，两个所述固定座共同转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆设有的螺纹部分位于两个固定座之间，所述螺纹杆两端设置的光轴部分位于两个固定座之外，每个所述光轴部分均连接有一个锥齿轮一，每个所述锥齿轮一均啮合有锥齿轮二，每个所述锥齿轮二同轴连接有联动轴，每个所述联动轴的外侧连接有连接块，两个所述连接块分别连接在横支板的两侧，每个所述液箱的顶部均开设有一个滑槽，所述滑槽中连接有同步带，所述同步带的两侧分别配合连接有一个同步轮，两个所述同步轮分别通过转轴与液箱转动连接，所述联动轴贯穿同步带的上侧部分并且在同步带之间的部分连接有齿轮，所述齿轮啮合有齿条，所述齿条固定连接在液箱的内侧壁上，所述联动轴的底部连接有搅拌叶。
在上述道岔垫板的电火花切割设备中，所述齿轮与联动轴之间连接有离合器，每个所述搅拌叶与联动轴之间连接有单向轴承，并控制两个所述搅拌叶的转动使得冷却液在两个液箱和两个循环管构成的环形空间内循环流动。
本发明还提供一种使用上述设备的方法，包括如下步骤，所述切割组件通过横支板上设置的丝杠直线模组和移动台移动水平位置，通过丝杠直线导轨结构的所述滑轨一和滑块一来移动竖直位置，使得所述切割组件进行移动加工，并控制与所述切割组件连接的上冷却部件工作，所述滑轨二和滑轨三采用的同步带线性模组控制其连接的滑块二和滑块三定向移动，控制位于下侧的所述喷管移动并作用于切割组件的下侧，与上侧的所述喷管共同作用于切割位置，在所述切割组件竖直方向移动时，其侧面连接的所述连接块带动同步带移动，并带动与其连接的所述联动轴和齿轮联动，使得所述联动轴底部连接的搅拌叶对冷却液搅拌散热，而所述切割组件水平方向移动时，所述移动台在横支板上移动，使得所述螺纹杆转动，使得包括锥齿轮一和锥齿轮二在内的锥齿轮结构传动，并控制所述齿轮上的离合器处于相互分离，使得所述联动轴产生转动，实现所述搅拌叶的搅拌的转动。
与现有的技术相比，本发明优点在于：
1：本发明在使用时，同时对钢板的上下两侧进行双面冷却过程，同时在进行切割过程中，上下两侧的喷管均会随着切割组件进行移动，这样在对于厚度较大的钢板进行切割时，保证被切割部分的冷却效果。
2：本发明在底座床的两侧设置液箱，作为储存冷却液的容器，并且两侧的两个液箱分别对应上下两侧的喷管，这样可以保证在一侧的抽液泵失效后也可以保持对切割组件的冷却作用，同时设置联动组件，使得在切割组件进行移动切割的同时，对两侧液箱内的冷却液进行搅拌散热，从而降低冷却液的热量，方便循环使用。
3：本发明位于液箱的外侧设置循环管，通过多个细管与外界空气接触面积较大的特点，以及循环管和液箱共同组成的循环系统，使得冷却通过回流作用重新进入液箱后进行循环流动，从而快速散热，方便后续对切割过程的冷却作用。
附图说明
图1为本发明提出的一种道岔垫板的电火花切割设备中第一视角的结构示意图；
图2为本发明提出的一种道岔垫板的电火花切割设备中第二视角的结构示意图；
图3为图2中A部分的放大示意图；
图4为本发明提出的一种道岔垫板的电火花切割设备中定向冷却组件的结构示意图；
图5为本发明提出的一种道岔垫板的电火花切割设备中循环液冷组件的结构示意图；
图6为本发明提出的一种道岔垫板的电火花切割设备中液箱内的结构示意图。
图中：1底座床、2滑轨一、3滑块一、4横支板、5移动台、6切割组件、7液箱、8定向冷却组件、81上冷却部件、811输液管一、812喷管、821滑轨二、822滑块二、823滑轨三、824滑块三、825输液管二、826支架、9循环液冷组件、91循环管、92回流管、911细管、912总管、10联动组件、101固定座、102螺纹杆、1021螺纹部分、1022光轴部分、103锥齿轮一、104锥齿轮二、105连接块、106滑槽、107同步带、108同步轮、109联动轴、1010搅拌叶、1011转轴、1012齿轮、1013齿条、11支撑架、12抽液泵。
具体实施方式
参照图1-6，一种道岔垫板的电火花切割设备，包括开设有加工槽的底座床1，底座床1的两侧分别连接有一个滑轨一2，每个滑轨一2分别连接有一个滑块一3，两个滑块一3的顶部共同连接有横支板4，横支板4中滑动连接有移动台5，移动台5连接有切割组件6，其中切割组件6通过脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来实现切割作用，底座床1的两个侧面分别固定连接有一个液箱7，两个液箱7和底座床1共同连接有循环液冷组件9，底座床1与移动台5共同连接有定向冷却组件8，从而对钢板的上下两侧加工位置同时进行液冷工作，定向冷却组件8和循环液冷组件9共同连接有联动组件10，底座床1中设置有对钢板支撑的支撑架11，用于对加工的钢板进行放置工作，每个液箱7的侧面均连接有一个抽液泵12，抽液泵12与定向冷却组件8连接，其中抽液泵12用于将液箱7中的液体抽出并输入至输液管一811和输液管二825，并通过喷管812喷出，同时抽液泵12也可以将位于底座床1加工槽中的冷却液吸收至液箱7中。
定向冷却组件8包括上冷却部件81和下冷却部件82，上冷却部件81包括输液管一811，输液管一811安装在移动台5的侧面，输液管一811的底部连接有喷管812，喷管812与切割组件6的加工位置相同，因此通过喷管812喷出的冷却液实现切割冷却效果，输液管一811沿着横支板4的上端面延伸并且两端分别连接在两个液箱7上，下冷却部件82包括连接在底座床1内侧部分的两个滑轨二821，两个滑轨二821分别连接有滑块二822，其中滑块二822设置为“L”形结构，两个滑块二822的上侧分别通过支架826与一个滑块一3连接，两个滑块二822共同连接有滑轨三823，滑轨三823位于滑轨一2的正下方并且滑动连接有滑块三824，滑块三824与移动台5正对，滑块三824的侧面连接有输液管二825，输液管二825的顶部连接有喷管812，其中上下两个喷管812均正对切割组件6的加工位置。
循环液冷组件9包括两个循环管91和回流管92，每个循环管91分别包括多个细管911，细管911采用毛细管的结构，并且多个细管911等距离设置，因此进入细管911的液流量较少，而与外界接触面积较大，因此实现较好的散热效果，而两个循环管91对称设置在底座床1的前后两侧，多个细管911的两端均通过总管912与两个液箱7连接，每个总管912与液箱7的连接处均连接有单向阀，控制冷却液的流向，回流管92设置在底座床1的加工槽的底部，回流管92设置为“U”形结构并且另一端与一个总管912连通，回流管92与底座床1的连接处设置有单向阀，被喷出的冷却液经回流管92进入总管912中，然后在细管911中冷却，最后回流至液箱7中进行保存，方便进行多次使用。
联动组件10包括两个连接在横支板顶部两侧的固定座101，两个固定座101共同转动连接有螺纹杆102，螺纹杆102设有的螺纹部分1021位于两个固定座101之间，螺纹杆102两端设置的光轴部分1022位于两个固定座101之外，每个光轴部分1022均连接有一个锥齿轮一103，每个锥齿轮一103均啮合有锥齿轮二104，这样螺纹杆102的转动会带动锥齿轮啮合，从而带动锥齿轮二104转动，每个锥齿轮二104同轴连接有联动轴109，每个联动轴109的外侧连接有连接块105，两个连接块105分别连接在横支板4的两侧，每个液箱7的顶部均开设有一个滑槽106，滑槽106中连接有同步带107，同步带107的两侧分别配合连接有一个同步轮108，两个同步轮108分别通过转轴1011与液箱7转动连接，联动轴109贯穿同步带107的上侧部分并且在同步带107之间的部分连接有齿轮1012，齿轮1012啮合有齿条1013，齿条1013固定连接在液箱7的内侧壁上，联动轴109的底部连接有搅拌叶1010，每个搅拌叶1010与联动轴109之间连接有单向轴承，并控制两个搅拌叶1010的转动使得冷却液在两个液箱7和两个循环管91构成的环形空间内循环流动，这样的好处是，位于上侧的滑块一3和移动台5在滑轨一2和横支板4上移动时，会分别带动同步带107和螺纹杆102进行工作，这样在进行切割过程中，位于两个液箱7中的搅拌叶1010将始终对冷却液进行搅拌作用，从而提高冷却液的散热速度。
本发明还提供使用上述的方法，在使用时，当切割组件6进行电火花切割工作时，对于上冷却部件81来说，横支板4通过丝杠直线模组连接的移动台5和滑块一3共同控制切割组件6的加工位置，而移动台5本身与输液管一811连接，因此位于上侧的喷管812作用在切割位置上，而对于其下冷却部件82来说，滑轨二821和滑轨三823均采用同步带线性模组，因此可以控制其连接的滑块二822和滑块三824，因此可以控制位于下侧的喷管812作用于切割位置的下侧，从而对钢板进行双面冷却，提高冷却液的冷却效果；
而在切割组件6进行移动切割的过程中，当切割组件6进行竖直方向移动，即从整体上来看是装置中的滑块一3沿着滑轨一2进行移动，其侧面连接的连接块105将带动同步带107进行移动，同步带107的作用在于将液箱7的上侧设置的滑槽106密封，提高冷却液的保存效果，而连接块105在滑槽106上的移动会带动其连接的联动轴109和齿轮1012进行移动，而齿轮1012在与齿条1013啮合中会产生转动，因此将会使得联动轴109底部连接的搅拌叶1010对冷却液进行搅拌散热的工作，而当进行水平方向移动，即移动台5在横支板4上移动时，将带动螺纹杆102转动，因此螺纹杆102将带动锥齿轮结构传动，使得联动轴109产生转动，此时联动轴109通过齿轮1012上的离合器处于相互分离的状态，因此时联动轴109的转动将单纯实现搅拌叶1010的转动，从而继续实现搅动冷却液的效果。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (7)
1.一种道岔垫板的电火花切割设备，包括开设有加工槽的底座床(1)，其特征在于：所述底座床(1)的两侧分别连接有一个滑轨一(2)，每个所述滑轨一(2)分别连接有一个滑块一(3)，两个所述滑块一(3)的顶部共同连接有横支板(4)，所述横支板(4)中滑动连接有移动台(5)，所述移动台(5)连接有切割组件(6)，所述底座床(1)的两个侧面分别固定连接有一个液箱(7)，两个所述液箱(7)和底座床(1)共同连接有循环液冷组件(9)，所述底座床(1)与移动台(5)共同连接有定向冷却组件(8)，从而对钢板的上下两侧加工位置同时进行液冷工作，所述定向冷却组件(8)和循环液冷组件(9)共同连接有联动组件(10)，所述底座床(1)中设置有对钢板支撑的支撑架(11)。
2.根据权利要求1所述的一种道岔垫板的电火花切割设备，其特征在于：所述定向冷却组件(8)包括上冷却部件(81)和下冷却部件(82)，所述上冷却部件(81)包括输液管一(811)，所述输液管一(811)安装在移动台(5)的侧面，所述输液管一(811)的底部连接有喷管(812)，所述输液管一(811)沿着横支板(4)的上端面延伸并且两端分别连接在两个液箱(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种道岔垫板的电火花切割设备，其特征在于：所述下冷却部件(82)包括连接在底座床(1)内侧部分的两个滑轨二(821)，两个所述滑轨二(821)分别连接有滑块二(822)，两个所述滑块二(822)的上侧分别与一个滑块一(3)连接，两个所述滑块二(822)共同连接有滑轨三(823)，所述滑轨三(823)位于滑轨一(2)的正下方并且滑动连接有滑块三(824)，所述滑块三(824)与移动台(5)正对，所述滑块三(824)的侧面连接有输液管二(825)，所述输液管二(825)的顶部连接有喷管(812)。
4.根据权利要求1所述的一种道岔垫板的电火花切割设备，其特征在于：所述循环液冷组件(9)包括两个循环管(91)和回流管(92)，每个所述循环管(91)分别包括多个细管(911)，多个所述细管(911)等距离设置，两个所述循环管(91)对称设置在底座床(1)的前后两侧，多个所述细管(911)的两端均通过总管(912)与两个液箱(7)连接，每个所述总管(912)与液箱(7)的连接处均连接有单向阀，所述回流管(92)设置在底座床(1)的加工槽的底部，所述回流管(92)设置为“U”形结构并且另一端与一个总管(912)连通，所述回流管(92)与底座床(1)的连接处设置有单向阀。
5.根据权利要求1所述的一种道岔垫板的电火花切割设备，其特征在于：所述联动组件(10)包括两个连接在横支板顶部两侧的固定座(101)，两个所述固定座(101)共同转动连接有螺纹杆(102)，所述螺纹杆(102)设有的螺纹部分(1021)位于两个固定座(101)之间，所述螺纹杆(102)两端设置的光轴部分(1022)位于两个固定座(101)之外，每个所述光轴部分(1022)均连接有一个锥齿轮一(103)，每个所述锥齿轮一(103)均啮合有锥齿轮二(104)，每个所述锥齿轮二(104)同轴连接有联动轴(109)，每个所述联动轴(109)的外侧连接有连接块(105)，两个所述连接块(105)分别连接在横支板(4)的两侧，每个所述液箱(7)的顶部均开设有一个滑槽(106)，所述滑槽(106)中连接有同步带(107)，所述同步带(107)的两侧分别配合连接有一个同步轮(108)，两个所述同步轮(108)分别通过转轴(1011)与液箱(7)转动连接，所述联动轴(109)贯穿同步带(107)的上侧部分并且在同步带(107)之间的部分连接有齿轮(1012)，所述齿轮(1012)啮合有齿条(1013)，所述齿条(1013)固定连接在液箱(7)的内侧壁上，所述联动轴(109)的底部连接有搅拌叶(1010)。
6.根据权利要求5所述的一种道岔垫板的电火花切割设备，其特征在于：所述齿轮(1012)与联动轴(109)之间连接有离合器，每个所述搅拌叶(1010)与联动轴(109)之间连接有单向轴承，并控制两个所述搅拌叶(1010)的转动使得冷却液在两个液箱(7)和两个循环管(91)构成的环形空间内循环流动。
7.一种采用如权利要求1-6任意一项所述设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤，所述切割组件(6)通过横支板(4)上设置的丝杠直线模组和移动台(5)移动水平位置，通过丝杠直线导轨结构的所述滑轨一(2)和滑块一(3)来移动竖直位置，使得所述切割组件(6)进行移动加工，并控制与所述切割组件(6)连接的上冷却部件(81)工作，所述滑轨二(821)和滑轨三(823)采用的同步带线性模组控制其连接的滑块二(822)和滑块三(824)定向移动，控制位于下侧的所述喷管(812)移动并作用于切割组件(6)的下侧，与上侧的所述喷管(812)共同作用于切割位置，在所述切割组件(6)竖直方向移动时，其侧面连接的所述连接块(105)带动同步带(107)移动，并带动与其连接的所述联动轴(109)和齿轮(1012)联动，使得所述联动轴(109)底部连接的搅拌叶(1010)对冷却液搅拌散热，而所述切割组件(6)水平方向移动时，所述移动台(5)在横支板(4)上移动，使得所述螺纹杆(102)转动，使得包括锥齿轮一(103)和锥齿轮二(104)在内的锥齿轮结构传动，并控制所述齿轮(1012)上的离合器处于相互分离，使得所述联动轴(109)产生转动，实现所述搅拌叶(1010)搅拌转动。
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2023
- 2023-08-31 CN CN202311115262.8A patent/CN117047207A/zh active Pending
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Legal Events
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