CN117470162A - 一种铁路客车轴承全自动检测机及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种铁路客车轴承全自动检测机及其检测方法,包括机架、支撑组件、定位夹持组件、旋转组件、上模具和控制系统。本发明的整体结构配合度高,能够涵盖多种结构多种尺寸的铁路客车轴承的检测,并且轴承在一个工位上能够完成多项尺寸参数的测量,大大提高测量效率,自动化程度高,保证测量精度的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及铁路客车用轴承检测技术领域,特别涉及一种铁路客车轴承全自动检测机及其检测方法。
背景技术
在现有的铁路轴承检修中进行轴承组件及零件尺寸检测时,对轴承的外径、游隙、凸出量等参数的检测大多采用人工流水线的方式,分三个独立工序来进行检测,检测效率低;现有技术中也有系统的检测装置,但是需要轴承工件在多个检测工位上切换,来完成各项参数的检测,操作复杂且精度难以保证。
铁路客车轴承的内圈内径尺寸有130mm, 129 mm、129.5 mm三种,在现有的检测装置中,针对外圈外径以及成套轴承的游隙的检测通常需要再两台检测设备上分别进行,在针对外径检测时,需要将成套轴承拆分,单独检测外圈,后再进行装配上另一台设备测游隙。
铁路客车轴承按照内圈结构还可分为内圈带挡边和无挡边两种,不带挡边轴承的内圈高度与外圈高度有一个挡边的高度差,如图4和图5所示分别为带挡边和不带挡边的示意图;在现有的检测手段中,针对不带挡边的轴承的凸出量测量,为了保证测量精度,要么需要人工放置一个挡圈,来模拟轴承挡边,测量效率较低;要么采用大量程的传感器进行测量,以补偿轴承外圈位置的下降,与带挡边轴承相比,传感器测砧位置不同,由于传感器的线性误差,影响测量精度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种铁路客车轴承全自动检测机及其检测方法,能够实现一个工位上完成多项参数的检测,检测精度高。
本发明所采用的技术方案是:
一种铁路客车轴承全自动检测机,包括机架、支撑组件、定位夹持组件、旋转组件、上模具和控制系统;
所述机架包括底部支撑框架、支撑杆和上部支撑框架;底部支撑框架下侧四角设置有可调节地脚,上部支撑框架通过支撑杆设置在底部支撑框架上方;
所述支撑组件包括底板、垫板、支撑板、直线轴承A、导向轴A、升降板、轴承支撑台和双行程气缸;底板为与底部框架相匹配的方形板件,底板设置在底部框架上侧面上,垫板通过立柱设置在底板上,底板中心和垫板中心对应设置有圆形安装槽;支撑板通过支撑柱设置在底板下侧中心;直线轴承A均匀分布设置在支撑板上;导向轴A分别设置在直线轴承A内,导向轴A上端均位于底板中部的圆形安装槽内;升降板水平设置在各导向轴A上端;轴承支撑台设置在升降板中心上,轴承支撑台位于垫板中心的圆形安装槽内,轴承支撑台中心设置有与轴承内圈内径相配合的定位凸台,定位凸台外圆周与轴承支撑台台面之间形成台阶结构;双行程气缸设置在支撑板下侧且位于底部支撑框架内,双行程气缸伸出端穿过支撑板通过浮动接头与升降板下侧连接;
所述定位夹持组件相对设置垫板左右两侧上,定位夹持组件包括安装座、滑轨、夹紧轮、夹紧气缸和气动位移传感器;安装座为水平设置的U型板状结构,安装座下侧设置有与滑轨相配合的滑块,滑轨设置在垫板上;两夹紧轮分别通过转轴设置在安装座的U型两端上;夹紧气缸设置在安装座一侧的垫板上,夹紧气缸伸出端通过浮动接头与安装座连接;气动位移传感器设置在安装座的U型开口之间的垫板上,气动位移传感器位于两夹紧轮之间的中部;两定位夹持组件的气动位移传感器测砧呈180°相对设置,两定位夹持组件的两组夹紧轮之间的中心连线过轴承支撑台圆心设置,使得两位移气动位移传感器的测砧分别位于轴承两侧最大直径两端;
所述旋转组件与右侧定位夹持组件连接,旋转组件包括连接板、驱动电机、同步轮和同步带;连接板水平设置在与安装座外端上,驱动电机设置在连接板外端上,驱动电机输出轴通过联轴器与同步轮的轮轴连接,另外两同步轮分别设置在安装座的两夹紧轮的转轴上端,同步带分别绕设在三个同步轮上;
所述上模具包括支撑臂、安装板、压紧气缸、导向轴B、直线轴承B、压板、上压块和位移传感器B;支撑臂为倒置的L形结构,支撑臂设置在底板中部后侧,上端水平段与垫板中心的轴承支撑台位置对应;安装板设置在支撑臂水平段前端的下侧,压紧气缸设置在安装板中部;直线轴承B分别设置在压紧气缸两侧的安装板上;导向轴B垂直设置在直线轴承B内,压板水平设置在两导向轴B下端;压紧气缸输出端穿过安装板通过浮动接头与压板连接;上压块设置在压板下侧,上压块为与轴承内圈相匹配的圆柱形;位移传感器B通过支架设置在压板前侧上,位移传感器B测砧与位于轴承支撑台上的轴承外圈位置相对应;压紧气缸在导向轴B和直线轴承B导向作用下带动压板进而带动上压块与位移传感器B垂直上下运动;
所述控制系统包括电控柜、人机界面和电磁阀控制盒,电控柜设置在上部支撑框架上,人机界面设置在上部支撑框架前侧面上;电磁阀控制盒设置在底部支撑框的后侧,控制系统与支撑组件、定位夹持组件、旋转组件和上模具的各用电元器件电连接。
具体的,所述的上模具的拖链组件一端通过支架连接在安装板上,另一端通过支架连接在压板上,随着压板上下移动。
具体的,所述的旋转组件上还设置有防护罩。
具体的,所述的轴承支撑台的定位凸台为圆形或位于同一圆周上对称设置的两段圆弧段结构。
一种铁路客车轴承全自动检测机的检测方法,其特征在于,所述轴承为带挡边轴承时,具体步骤为:
S1:双行程气缸初始位置,轴承支撑台台面与垫板平齐,将待检测轴承带挡边一端朝下置于轴承支撑台上,轴承内圈下端面位于轴承支撑台的台阶结构上,轴承外圈位于垫板上;
S2:双行程气缸上升一个行程的高度,使轴承支撑台台面高于垫板上表面,将整套轴承向上抬起使轴承外圈与垫板脱离;轴承外圈在重力作用下压紧滚子上端面;
S3:先启动右侧的定位夹持组件的夹紧气缸,带动右侧安装座沿滑轨向左移动,安装座前端的两夹紧轮与轴承外圈外壁接触将轴承向左侧推动,使轴承外圈右侧内壁与滚子右侧紧密接触;
S4: 上模具的压紧气缸动作,带动上压块和位移传感器B向下,上压块压紧在轴承内圈上,位移传感器B的测砧压在轴承外圈上,位移传感器B的测量值与标准件的读数之差即为凸出量;
S5:再启动左侧定位夹持组件的夹紧气缸,左侧两夹紧轮与轴承外圈左侧外壁接触,由于两定位夹持组件的两组夹紧轮之间的中心连线过轴承支撑台圆心设置,两组夹紧轮将轴承定心,保证两气动位移传感器测砧伸出后位于轴承外圈最大直径上,测得轴承外圈外径,将两气动位移传感器的读数与标准值相比,保证测量准确;
S6:先读取左侧气动位移传感器数值,此时右侧两夹紧轮依然压紧外圈,然后右侧安装座回退,上压块依然压紧内圈,内圈不动,左侧两夹紧轮向右移动将轴承外圈向右推动,使外圈左侧内表面与滚子及内圈外表面紧密接触,再读取左侧气动位移传感器数值,此二值之差即为轴承径向游隙;
S7:每测量完一组数据之后,两定位夹持组件夹紧轴承外圈,通过设置在右侧的旋转组件,驱动电机工作,带动同步轮与同步带转动,前端的两同步轮带动两夹紧轮转动,两夹紧轮与外圈之间摩擦带动外圈旋转一定角度,再重复上述测量步骤,测量多组凸出量、外径及游隙值,取平均值作为最终测量结果。
一种铁路客车轴承全自动检测机的检测方法,其特征在于,所述轴承为不带挡边轴承时,具体步骤为:
S1:双行程气缸初始位置,轴承支撑台台面与垫板平齐,双行程气缸先上升第一个行程的高度,使轴承支撑台台面高于垫板上表面,模拟出挡边高度,将待检测轴承置于轴承支撑台上,使得轴承内圈下端面位于轴承支撑台的台阶结构上,轴承外圈位于垫板上;
S2:双行程气缸上升第二个行程的高度,将整套轴承向上抬起使轴承外圈与垫板脱离;轴承外圈在重力作用下压紧滚子上端面;
S3:先启动右侧的定位夹持组件的夹紧气缸,带动右侧安装座沿滑轨向左移动,安装座前端的两夹紧轮与轴承外圈外壁接触将轴承向左侧推动,使轴承外圈右侧内壁与滚子及内圈右侧紧密接触;
S4: 上模具的压紧气缸动作,带动上压块和位移传感器B向下,上压块压紧在轴承内圈上,位移传感器B的测砧压在轴承外圈上,位移传感器B的测量值与标准件的读数之差即为凸出量;
S5:再启动左侧定位夹持组件的夹紧气缸,左侧两夹紧轮与轴承外圈左侧外壁接触,由于两定位夹持组件的两组夹紧轮之间的中心连线过轴承支撑台圆心设置,两组夹紧轮将轴承定心,保证两气动位移传感器测砧伸出后位于轴承外圈最大直径上,测得轴承外圈外径,将两气动位移传感器的读数与标准值相比,保证测量准确;
S6:先读取左侧气动位移传感器数值,此时右侧两夹紧轮依然压紧外圈,然后右侧安装座回退,上压块依然压紧内圈,内圈不动,左侧两夹紧轮向右移动将轴承外圈向右推动,使外圈左侧内表面与滚子及内圈外表面紧密接触,再读取左侧气动位移传感器数值,此二值之差即为轴承径向游隙;
S7:每测量完一组数据之后,两定位夹持组件夹紧轴承外圈,通过设置在右侧的旋转组件,驱动电机工作,带动同步轮与同步带转动,前端的两同步轮带动两夹紧轮转动,两夹紧轮与外圈之间摩擦带动外圈旋转一定角度,再重复上述测量步骤,测量多组凸出量、外径及游隙值,取平均值作为最终测量结果。
本发明采用比较测量,设有一个标准样件做基准,用测量值与标准样件的值做比较,运算后测出工件的尺寸,为保证精度的稳定性,每间隔一定时间,自动将标准样件放入测量工位来校准各位移传感器。
由于采用如上所述的技术方案,本发明具有如下优越性:
本发明的整体结构配合度高,能够涵盖多种结构多种尺寸的铁路客车轴承的检测,并且轴承在一个工位上能够一次完成外圈外径、径向游隙和凸出量的测量,大大提高测量效率,自动化程度高,保证测量精度的准确性。
附图说明
图1是本发明的整体示意图。
图2是本发明的支撑组件与上模具的示意图。
图3是本发明的定位夹持组件与旋转组件的示意图。
图4是本发明在测量带挡边轴承时的工作状态的主视和俯视方向的对照示意图。
图5是本发明在测量不带挡边轴承时的工作状态的主视和俯视方向的对照示意图。
图中:1-机架,2-支撑组件,21-底板,22-垫板,23-支撑板,24-直线轴承A,25-导向轴A,26-升降板,27-轴承支撑台,271-定位凸台,28-双行程气缸,3-定位夹持组件,31-安装座,32-滑轨,33-夹紧轮,34-夹紧气缸,35-气动位移传感器,4-旋转组件,41-连接板,42-驱动电机,43-同步轮,44-同步带,45-防护罩,5-上模具,51-支撑臂,52-安装板,53-压紧气缸,54-导向轴B,55-直线轴承B,56-压板,57-上压块,58-位移传感器B,59-拖链组件,6-控制系统,61-电控柜,62-人机界面,63-电磁阀控制盒。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步解释说明,不能以此限定本发明的保护范围,公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1-5所示的一种铁路客车轴承全自动检测机,包括机架1、支撑组件2、定位夹持组件3、旋转组件4、上模具5和控制系统6。
机架1包括底部支撑框架、支撑杆和上部支撑框架;底部支撑框架下侧四角设置有可调节地脚,上部支撑框架通过支撑杆设置在底部支撑框架上方。
支撑组件2包括底板21、垫板22、支撑板23、直线轴承A24、导向轴A25、升降板26、轴承支撑台27和双行程气缸28;底板21为与底部框架相匹配的方形板件,底板21设置在底部框架上侧面上,垫板22通过立柱设置在底板21上,底板21中心和垫板22中心对应设置有圆形安装槽;支撑板23通过支撑柱设置在底板21下侧中心;直线轴承A24均匀分布设置在支撑板23上;导向轴A25分别设置在直线轴承A24内,导向轴A25上端均位于底板21中部的圆形安装槽内;升降板26水平设置在各导向轴A25上端;轴承支撑台27设置在升降板26中心上,轴承支撑台27位于垫板22中心的圆形安装槽内,轴承支撑台27中心设置有与轴承内圈内径相配合的定位凸台271,定位凸台271外圆周与轴承支撑台27台面之间形成台阶结构;双行程气缸28设置在支撑板23下侧且位于底部支撑框架内,双行程气缸28伸出端穿过支撑板23通过浮动接头与升降板26下侧连接。
定位夹持组件3相对设置垫板22左右两侧上,定位夹持组件3包括安装座31、滑轨32、夹紧轮33、夹紧气缸34和气动位移传感器35;安装座31为水平设置的U型板状结构,安装座31下侧设置有与滑轨32相配合的滑块,滑轨32设置在垫板22上;两夹紧轮33分别通过转轴设置在安装座31的U型两端上;夹紧气缸34设置在安装座31一侧的垫板22上,夹紧气缸34伸出端通过浮动接头与安装座31连接;气动位移传感器35设置在安装座31的U型开口之间的垫板22上,气动位移传感器35位于两夹紧轮33之间的中部;两定位夹持组件3的气动位移传感器35测砧呈180°相对设置,两定位夹持组件3的两组夹紧轮33之间的中心连线过轴承支撑台27圆心设置,使得两位移气动位移传感器35的测砧分别位于轴承两侧最大直径两端。
旋转组件4与右侧定位夹持组件3连接,旋转组件4包括连接板41、驱动电机42、同步轮43和同步带44;连接板41水平设置在与安装座31外端上,驱动电机42设置在连接板41外端上,驱动电机42输出轴通过联轴器与同步轮43的轮轴连接,另外两同步轮43分别设置在安装座31的两夹紧轮33的转轴上端,同步带44分别绕设在三个同步轮43上。
上模具5包括支撑臂51、安装板52、压紧气缸53、导向轴B54、直线轴承B55、压板56、上压块57和位移传感器B58;支撑臂51为倒置的L形结构,支撑臂51设置在底板21中部后侧,上端水平段与垫板22中心的轴承支撑台27位置对应;安装板52设置在支撑臂51水平段前端的下侧,压紧气缸53设置在安装板52中部;直线轴承B55分别设置在压紧气缸53两侧的安装板52上;导向轴B54垂直设置在直线轴承B55内,压板56水平设置在两导向轴B54下端;压紧气缸53输出端穿过安装板52通过浮动接头与压板56连接;上压块57设置在压板56下侧,上压块57为与轴承内圈相匹配的圆柱形;位移传感器B58通过支架设置在压板56前侧上,位移传感器B58测砧与位于轴承支撑台27上的轴承外圈位置相对应;压紧气缸53在导向轴B54和直线轴承B55导向作用下带动压板56进而带动上压块57与位移传感器B58垂直上下运动。
控制系统6包括电控柜61、人机界面62和电磁阀控制盒63,电控柜61设置在上部支撑框架上,人机界面62设置在上部支撑框架前侧面上;电磁阀控制盒63设置在底部支撑框的后侧,控制系统6与支撑组件2、定位夹持组件3、旋转组件4和上模具5的各用电元器件电连接。
优选的,所述的上模具5的拖链组件59一端通过支架连接在安装板52上,另一端通过支架连接在压板56上,随着压板56上下移动。
优选的,所述的旋转组件4上还设置有防护罩45。
优选的,所述的轴承支撑台27的定位凸台271为圆形或位于同一圆周上对称设置的两段圆弧段结构。
一种铁路客车轴承全自动检测机的使用方法,其特征在于,所述轴承为带挡边轴承时,具体步骤为:
S1:双行程气缸28初始位置,轴承支撑台27台面与垫板22平齐,将待检测轴承带挡边一端朝下置于轴承支撑台27上,轴承内圈下端面位于轴承支撑台27的台阶结构上,轴承外圈位于垫板22上;
S2:双行程气缸28上升一个行程的高度,使轴承支撑台27台面高于垫板22上表面,将整套轴承向上抬起使轴承外圈与垫板22脱离;轴承外圈在重力作用下压紧滚子上端面;
S3:先启动右侧的定位夹持组件3的夹紧气缸34,带动右侧安装座31沿滑轨32向左移动,安装座31前端的两夹紧轮33与轴承外圈外壁接触将轴承向左侧推动,使轴承外圈右侧内壁与滚子右侧紧密接触;
S4: 上模具5的压紧气缸53动作,带动上压块57和位移传感器B58向下,上压块57压紧在轴承内圈上,位移传感器B58的测砧压在轴承外圈上,位移传感器B58的测量值与标准件的读数之差即为凸出量;
S5:再启动左侧定位夹持组件3的夹紧气缸34,左侧两夹紧轮33与轴承外圈左侧外壁接触,由于两定位夹持组件3的两组夹紧轮33之间的中心连线过轴承支撑台27圆心设置,两组夹紧轮33将轴承定心,保证两气动位移传感器35测砧伸出后位于轴承外圈最大直径上,测得轴承外圈外径,将两气动位移传感器35的读数与标准值相比,保证测量准确;
S6:先读取左侧气动位移传感器35数值,此时右侧两夹紧轮33依然压紧外圈,然后右侧安装座31回退,上压块57依然压紧内圈,内圈不动,左侧两夹紧轮33向右移动将轴承外圈向右推动,使外圈左侧内表面与滚子及内圈外表面紧密接触,再读取左侧气动位移传感器35数值,此二值之差即为轴承径向游隙;
S7:每测量完一次数据之后,两定位夹持组件夹紧轴承外圈,通过设置在右侧的旋转组件4,驱动电机42工作,带动同步轮43与同步带44转动,前端的两同步轮43带动两夹紧轮33转动,两夹紧轮33与外圈之间摩擦带动外圈旋转一定角度,重复上述测量步骤,测量多组凸出量、外径及游隙值,取平均值作为最终测量结果。
一种铁路客车轴承全自动检测机的使用方法,其特征在于,所述轴承为不带挡边轴承时,具体步骤为:
S1:双行程气缸28初始位置,轴承支撑台27台面与垫板22平齐,双行程气缸28先上升第一个行程的高度,使轴承支撑台27台面高于垫板22上表面,模拟出挡边高度,将待检测轴承置于轴承支撑台27上,使得轴承内圈下端面位于轴承支撑台27的台阶结构上,轴承外圈位于垫板22上;
S2:双行程气缸28上升第二个行程的高度,将整套轴承向上抬起使轴承外圈与垫板22脱离;轴承外圈在重力作用下压紧滚子上端面;
S3: 先启动右侧的定位夹持组件3的夹紧气缸34,带动右侧安装座31沿滑轨32向左移动,安装座31前端的两夹紧轮33与轴承外圈外壁接触将轴承向左侧推动,使轴承外圈右侧内壁与滚子及内圈右侧紧密接触;
S4:上模具5的压紧气缸53动作,带动上压块57和位移传感器B58向下,上压块57压紧在轴承内圈上,位移传感器B58的测砧压在轴承外圈上,位移传感器B58的测量值与标准件的读数之差即为凸出量;
S5:再启动左侧定位夹持组件3的夹紧气缸34,左侧两夹紧轮33与轴承外圈左侧外壁接触,由于两定位夹持组件3的两组夹紧轮33之间的中心连线过轴承支撑台27圆心设置,两组夹紧轮33将轴承定心,保证两气动位移传感器35测砧伸出后位于轴承外圈最大直径上,测得轴承外圈外径,将两气动位移传感器35的读数与标准值相比,保证测量准确;
S6:先读取左侧气动位移传感器35数值,此时右侧两夹紧轮33依然压紧外圈,然后右侧安装座31回退,上压块57依然压紧内圈,内圈不动,左侧两夹紧轮33向右移动将轴承外圈向右推动,使外圈左侧内表面与滚子及内圈外表面紧密接触,再读取左侧气动位移传感器35数值,此二值之差即为轴承径向游隙;
S7:每测量完一次数据之后,通过设置在右侧的旋转组件4,驱动电机42工作,带动同步轮43与同步带44转动,前端的两同步轮43带动两夹紧轮33转动,两夹紧轮33与外圈之间摩擦带动外圈旋转一定角度,重复上述测量步骤,测量多个凸出量、外径及游隙值,取平均值作为最终测量结果。
本发明采用比较测量,设有一个标准样件做基准,用测量值与标准样件的值做比较,运算后测出工件的尺寸,为保证精度的稳定性,每间隔一定时间,自动将标准样件放入测量工位来校准各位移传感器。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例,当前认为是适宜的,但是,应了解的是,本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (8)
1.一种铁路客车轴承全自动检测机,其特征在于:包括机架、支撑组件、定位夹持组件、旋转组件、上模具和控制系统;
所述机架包括底部支撑框架、支撑杆和上部支撑框架;底部支撑框架下侧四角设置有可调节地脚,上部支撑框架通过支撑杆设置在底部支撑框架上方;
所述支撑组件包括底板、垫板、支撑板、直线轴承A、导向轴A、升降板、轴承支撑台和双行程气缸;底板为与底部框架相匹配的方形板件,底板设置在底部框架上侧面上,垫板通过立柱设置在底板上,底板中心和垫板中心对应设置有圆形安装槽;支撑板通过支撑柱设置在底板下侧中心;直线轴承A均匀分布设置在支撑板上;导向轴A分别设置在直线轴承A内,导向轴A上端均位于底板中部的圆形安装槽内;升降板水平设置在各导向轴A上端;轴承支撑台设置在升降板中心上,轴承支撑台位于垫板中心的圆形安装槽内,轴承支撑台中心设置有与轴承内圈内径相配合的定位凸台,定位凸台外圆周与轴承支撑台台面之间形成台阶结构;双行程气缸设置在支撑板下侧且位于底部支撑框架内,双行程气缸伸出端穿过支撑板通过浮动接头与升降板下侧连接;
所述定位夹持组件相对设置垫板左右两侧上,定位夹持组件包括安装座、滑轨、夹紧轮、夹紧气缸和气动位移传感器;安装座为水平设置的U型板状结构,安装座下侧设置有与滑轨相配合的滑块,滑轨设置在垫板上;两夹紧轮分别通过转轴设置在安装座的U型两端上;夹紧气缸设置在安装座一侧的垫板上,夹紧气缸伸出端通过浮动接头与安装座连接;气动位移传感器设置在安装座的U型开口之间的垫板上,气动位移传感器位于两夹紧轮之间的中部;两定位夹持组件的气动位移传感器测砧呈180°相对设置,两定位夹持组件的两组夹紧轮之间的中心连线过轴承支撑台圆心设置,使得两位移气动位移传感器的测砧分别位于轴承两侧最大直径两端;
所述旋转组件与右侧定位夹持组件连接,旋转组件包括连接板、驱动电机、同步轮和同步带;连接板水平设置在与安装座外端上,驱动电机设置在连接板外端上,驱动电机输出轴通过联轴器与同步轮的轮轴连接,另外两同步轮分别设置在安装座的两夹紧轮的转轴上端,同步带分别绕设在三个同步轮上;
所述上模具包括支撑臂、安装板、压紧气缸、导向轴B、直线轴承B、压板、上压块和位移传感器B;支撑臂为倒置的L形结构,支撑臂设置在底板中部后侧,上端水平段与垫板中心的轴承支撑台位置对应;安装板设置在支撑臂水平段前端的下侧,压紧气缸设置在安装板中部;直线轴承B分别设置在压紧气缸两侧的安装板上;导向轴B垂直设置在直线轴承B内,压板水平设置在两导向轴B下端;压紧气缸输出端穿过安装板通过浮动接头与压板连接;上压块设置在压板下侧,上压块为与轴承内圈相匹配的圆柱形;位移传感器B通过支架设置在压板前侧上,位移传感器B测砧与位于轴承支撑台上的轴承外圈位置相对应;压紧气缸在导向轴B和直线轴承B导向作用下带动压板进而带动上压块与位移传感器B垂直上下运动;
所述控制系统包括电控柜、人机界面和电磁阀控制盒,电控柜设置在上部支撑框架上,人机界面设置在上部支撑框架前侧面上;电磁阀控制盒设置在底部支撑框的后侧,控制系统与支撑组件、定位夹持组件、旋转组件和上模具的各用电元器件电连接。
2.根据权利要求1所述的铁路客车轴承全自动检测机,其特征在于:所述的上模具的拖链组件一端通过支架连接在安装板上,另一端通过支架连接在压板上,随着压板上下移动。
3.根据权利要求1所述的铁路客车轴承全自动检测机,其特征在于:所述的旋转组件上还设置有防护罩。
4.根据权利要求1所述的铁路客车轴承全自动检测机,其特征在于:所述的轴承支撑台的定位凸台为圆形或位于同一圆周上对称设置的两段圆弧段结构。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的铁路客车轴承全自动检测机的检测方法,其特征在于,所述轴承为带挡边轴承时,具体步骤为:
S1:双行程气缸初始位置,轴承支撑台台面与垫板平齐,将待检测轴承带挡边一端朝下置于轴承支撑台上,轴承内圈下端面位于轴承支撑台的台阶结构上,轴承外圈位于垫板上;
S2:双行程气缸上升一个行程的高度,使轴承支撑台台面高于垫板上表面,将整套轴承向上抬起使轴承外圈与垫板脱离;轴承外圈在重力作用下压紧滚子上端面;
S3:先启动右侧的定位夹持组件的夹紧气缸,带动右侧安装座沿滑轨向左移动,安装座前端的两夹紧轮与轴承外圈外壁接触将轴承向左侧推动,使轴承外圈右侧内壁与滚子右侧紧密接触;
S4: 上模具的压紧气缸动作,带动上压块和位移传感器B向下,上压块压紧在轴承内圈上,位移传感器B的测砧压在轴承外圈上,位移传感器B的测量值与标准件的读数之差即为凸出量;
S5:再启动左侧定位夹持组件的夹紧气缸,左侧两夹紧轮与轴承外圈左侧外壁接触,由于两定位夹持组件的两组夹紧轮之间的中心连线过轴承支撑台圆心设置,两组夹紧轮将轴承定心,保证两气动位移传感器测砧伸出后位于轴承外圈最大直径上,测得轴承外圈外径,将两气动位移传感器的读数与标准值相比,保证测量准确;
S6:先读取左侧气动位移传感器数值,此时右侧两夹紧轮依然压紧外圈,然后右侧安装座回退,上压块依然压紧内圈,内圈不动,左侧两夹紧轮向右移动将轴承外圈向右推动,使外圈左侧内表面与滚子及内圈外表面紧密接触,再读取左侧气动位移传感器数值,此二值之差即为轴承径向游隙;
S7:每测量完一组数据之后,两定位夹持组件夹紧轴承外圈,通过设置在右侧的旋转组件,驱动电机工作,带动同步轮与同步带转动,前端的两同步轮带动两夹紧轮转动,两夹紧轮与外圈之间摩擦带动外圈旋转一定角度,再重复上述测量步骤,测量多组凸出量、外径及游隙值,取平均值作为最终测量结果。
6.根据权利要求5所述的铁路客车轴承全自动检测机的检测方法,其特征在于:所述的使用方法采用比较测量,设有一个标准样件做基准,用测量值与标准样件的值做比较,运算后测出工件的尺寸,为保证精度的稳定性,每间隔一定时间,自动将标准样件放入测量工位来校准气动位移传感器和位移传感器B。
7.一种利用权利要求1-4任一项所述的铁路客车轴承全自动检测机的检测方法,其特征在于,所述轴承为不带挡边轴承时,具体步骤为:
S1:双行程气缸初始位置,轴承支撑台台面与垫板平齐,双行程气缸先上升第一个行程的高度,使轴承支撑台台面高于垫板上表面,模拟出挡边高度,将待检测轴承置于轴承支撑台上,使得轴承内圈下端面位于轴承支撑台的台阶结构上,轴承外圈位于垫板上;
S2:双行程气缸上升第二个行程的高度,将整套轴承向上抬起使轴承外圈与垫板脱离;轴承外圈在重力作用下压紧滚子上端面;
S3:先启动右侧的定位夹持组件的夹紧气缸,带动右侧安装座沿滑轨向左移动,安装座前端的两夹紧轮与轴承外圈外壁接触将轴承向左侧推动,使轴承外圈右侧内壁与滚子及内圈右侧紧密接触;
S4: 上模具的压紧气缸动作,带动上压块和位移传感器B向下,上压块压紧在轴承内圈上,位移传感器B的测砧压在轴承外圈上,位移传感器B的测量值与标准件的读数之差即为凸出量;
S5:再启动左侧定位夹持组件的夹紧气缸,左侧两夹紧轮与轴承外圈左侧外壁接触,由于两定位夹持组件的两组夹紧轮之间的中心连线过轴承支撑台圆心设置,两组夹紧轮将轴承定心,保证两气动位移传感器测砧伸出后位于轴承外圈最大直径上,测得轴承外圈外径,将两气动位移传感器的读数与标准值相比,保证测量准确;
S6:先读取左侧气动位移传感器数值,此时右侧两夹紧轮依然压紧外圈,然后右侧安装座回退,上压块依然压紧内圈,内圈不动,左侧两夹紧轮向右移动将轴承外圈向右推动,使外圈左侧内表面与滚子及内圈外表面紧密接触,再读取左侧气动位移传感器数值,此二值之差即为轴承径向游隙;
S7:每测量完一组数据之后,两定位夹持组件夹紧轴承外圈,通过设置在右侧的旋转组件,驱动电机工作,带动同步轮与同步带转动,前端的两同步轮带动两夹紧轮转动,两夹紧轮与外圈之间摩擦带动外圈旋转一定角度,再重复上述测量步骤,测量多组凸出量、外径及游隙值,取平均值作为最终测量结果。
8.根据权利要求7所述的铁路客车轴承全自动检测机的检测用方法,其特征在于:所述的使用方法采用比较测量,设有一个标准样件做基准,用测量值与标准样件的值做比较,运算后测出工件的尺寸,为保证精度的稳定性,每间隔一定时间,自动将标准样件放入测量工位来校准气动位移传感器和位移传感器B。
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CN117824466A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-05 | 北京宗合铁路轴承有限公司 | 一种铁路轴承游隙检测装置以及检测方法 |
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