CN117760627A - 用于动平衡机的旋转卡盘系统和动平衡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于动平衡机的旋转卡盘系统，其包括旋转卡盘(10)，旋转卡盘包括卡盘本体(1)、多个夹紧卡爪(3)以及多个支撑块(2)，所述旋转卡盘系统配置成用于夹紧具有中心孔(12)的环形制动盘(11)，所述夹紧卡爪配置成用于从径向内部夹紧环形制动盘，所述旋转卡盘系统还包括安装至卡盘本体的端面上的环形支撑板(4)，在环形支撑板上设置在圆周方向上分布的用于轴向支撑环形制动盘的垫块(6、7)，所述垫块至少在其与环形制动盘的接触面上具有与环形制动盘(11)相比小的硬度。本发明还涉及动平衡机。借此能在环形制动盘的加工过程中保护环形制动盘并且改进加工质量，尤其是基本上消除振纹。

Description

用于动平衡机的旋转卡盘系统和动平衡机

技术领域

本申请涉及工装夹具领域，更具体地，涉及一种用于动平衡机的旋转卡盘系统和一种包括这样的旋转卡盘系统的动平衡机。

背景技术

制动盘是运输工具中的安全关键的部件，制动盘的静平衡和动平衡对于运输工具的工作性能都是重要的。在此，运输工具可以是汽车或者轨道车辆。在制造制动盘的过程中一般会采用动平衡机，以便检验和保证制动盘的动平衡。

在动平衡机中可以采用旋转卡盘，用于对制动盘(或者一般性而言：工件)进行夹紧，其中，工件可以通过铣削设备进行铣削，尤其是制动盘的外圆周可以被铣削。本申请的发明人发现，在制造制动盘时在利用现有的旋转卡盘的情况下，在铣削过程中易于出现振纹，这可以导致不良的、甚至不符合技术要求的铣削质量，并且从而可以导致提高的废品率；另外，工件的表面有可能被坚硬的工装刮伤，从而，经加工的工件的表面质量是不令人满意的。

发明内容

本申请的目的是，提供一种用于动平衡机的旋转卡盘系统和一种包括这样的旋转卡盘系统的动平衡机，借此能够改进制动盘的加工质量，尤其是应消除振纹的缺陷和提高工件的表面质量。

本发明的一个方面建议一种用于动平衡机的旋转卡盘系统，其包括旋转卡盘，所述旋转卡盘包括卡盘本体、设置在卡盘本体的端面上的在圆周方向上分布的相对于卡盘本体活动的多个夹紧卡爪以及设置在卡盘本体的端面上的在圆周方向上分布的多个支撑块，其中，所述旋转卡盘系统配置成用于夹紧具有中心孔的环形制动盘，其中，所述夹紧卡爪配置成用于从径向内部夹紧环形制动盘，所述旋转卡盘系统还包括安装至卡盘本体的端面上的环形支撑板，在该环形支撑板上设置在圆周方向上分布的、用于轴向支撑环形制动盘的垫块，所述垫块至少在其与环形制动盘的接触面上具有与环形制动盘相比小的硬度。

借助于垫块，一方面能够实现工件或者说制动盘在旋转卡盘上的更稳健的支撑，因此在对工件铣削加工时可以避免或者至少降低振纹的产生；另一方面，可以避免在制动盘的坚硬的金属材料与工装的坚硬的金属材料之间发生直接的金属-金属接触，从而避免工件表面被工装刮伤。

在一些实施方式中，所述旋转卡盘可以包括三个在圆周方向上——尤其是均匀地——分布的、能——尤其是在径向方向上——运动和固定的夹紧卡爪。替选地，所述旋转卡盘也可以包括两个、四个或者其他数量的夹紧卡爪。

在一些实施方式中，所述旋转卡盘可以包括三个在圆周方向上——尤其是均匀地——分布的支撑块。优选地，每个支撑块可以居中地布置在两个相邻的夹紧卡爪之间。替选地，所述旋转卡盘也可以包括两个、四个或者其他数量的支撑块。尤其是，所述支撑块的数量可以与夹紧卡爪的数量相同。典型地，所述支撑块可以由金属材料制成。所述支撑块可以以可调的方式或者以不可调的方式固定在卡盘本体上。

在一些实施方式中，所述环形支撑板可以由金属制成，尤其是可以由金属板通过成型和/或切削加工而制成。

在一些实施方式中，所述环形支撑板可以——优选可拆地、尤其是借助于螺钉可拆地——固定在各支撑块上。

在一些实施方式中，所述垫块可以由非金属材料、例如非金属复合材料制成，尤其是可以由塑料制成，例如由高分子材料、例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯制成。

在一些实施方式中，所述垫块可以由纤维增强的复合材料、例如碳纤维增强的聚合物材料制成。

在一些实施方式中，所述垫块可以完全地由一种材料制成，例如所述垫块可以构成为尼龙块。替选地，所述垫块也可以是包塑件，其可以具有坚硬的芯部和围绕芯部的软的表层。例如所述表层可以由聚酰胺制成。

在一些实施方式中，所述垫块可以具有矩形形状或者圆形形状或者椭圆形状或者任何其他适宜的形状。

在一些实施方式中，所述垫块可以具有相同的厚度。

在一些实施方式中，所述垫块可以相同地构成；替选地，也可能的是，一部分垫块相同地构成并且另一部分垫块相同地构成并且所述一部分垫块与所述另一部分垫块不同地构成。

在一些实施方式中，所述垫块可以——尤其是借助于螺钉——可拆地固定在环形支撑板上。

在一些实施方式中，所述垫块的数量可以大于所述支撑块的数量。

在一些实施方式中，所有垫块的总面积可以大于所有所述支撑块的支撑表面的总面积。例如这两个总面积的比值可以不小于2，例如在2～4之间。

在一些实施方式中，所述垫块可以包括在圆周方向上分布的第一垫块和在圆周方向上分布的第二垫块，其中，单个第一垫块的面积小于单个第二垫块的面积。

在一些实施方式中，所述垫块可以包括在圆周方向上——尤其是均匀地——分布的三个第一垫块，在每两个第一垫块之间设置一组第二垫块，所述一组第二垫块包括在相应的两个第一垫块之间在圆周方向上——尤其是均匀地——分布的三个第二垫块。

在一些实施方式中，所述三个第一垫块之中的每个第一垫块可以与三个夹紧卡爪之一具有相同的角度位置，和/或所述一组第二垫块之中的一个中央的第二垫块可以与三个支撑块之一具有相同的角度位置。

在一些实施方式中，所述旋转卡盘系统可以还包括在所述旋转卡盘径向外部围绕所述旋转卡盘的第二卡盘，所述第二卡盘包括在圆周方向上分布的能——尤其是在径向方向上——运动和固定的多个、例如三个第二夹紧卡爪，所述第二夹紧卡爪配置成用于从径向外部夹紧所述环形制动盘。

在一些实施方式中，所述第二卡盘可以是静止部件，换言之，不可旋转；或者替选地，所述第二卡盘可以是可旋转部件，优选地，第二卡盘的转速范围的最大转速可以小于所述旋转卡盘的转速范围的最小转速。

在一些实施方式中，所述旋转卡盘系统配置成用于轨道车辆的制动盘。

在一些实施方式中，所述旋转卡盘系统配置成用于机动车的制动盘。

本发明的第二方面建议一种动平衡机，其包括根据本发明的任一种实施方式的旋转卡盘系统。在与旋转卡盘系统的关系中说明的优点可以相应地适用于动平衡机。

上面已提及的技术特征、下面将要提及的技术特征以及单独地在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要被组合的技术特征不是相互矛盾的。所有的可行的特征组合都是在本文中明确地记载的技术内容。在同一个语句中包含的多个分特征之中的任一个分特征可以独立地被应用，而不必一定与其他分特征一起被应用。

附图说明

下面参照附图借助于示例性的实施方式更详细地说明本发明。附图简要说明如下：

图1显示按本发明的一种实施方式的旋转卡盘系统的示意性的透视图。

图2显示图1的旋转卡盘系统的一部分的透视图。

图3显示按一种实施方式的制动盘的简图。

图4显示按本发明的另一种实施方式的旋转卡盘系统的简图。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述示例性的实施例。应当认识到，出于便于说明和理解的目的，可以在附图中省略对于理解本发明并非必需的元素。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件或者功能相同的部件。在以下描述中，阐述了许多具体细节，诸如具体部件、设备和方法的示例，以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不必一定需要采用所有这些具体细节。示例性的实施方案不应被解释为限制性的。

首先参照图1和图2说明按本发明的一种实施方式的旋转卡盘系统，该旋转卡盘系统配置成用于动平衡机，用以夹紧制动盘11(见图3)、尤其是用于轨道车辆的制动盘(一般性而言：工件)，以便能够借助于铣削设备对制动盘11进行铣削加工，或者借助于其他加工设备对制动盘11进行加工。此外，可以检验和保证制动盘11的动平衡。

图3显示按一种实施方式的制动盘11的大大简化的简图。如图3所示的制动盘11构成为具有中心孔12的环形制动盘，该制动盘具有一个包围限定中心孔12的内圆周面13和一个外圆周面14。典型地，制动盘的两个彼此对置的表面可以设有结构例如纹理结构、直线或曲线的肋、齿、凸块等等。制动盘11本身由现有技术是已知的。制动盘11例如可以是用于轨道车辆的制动盘。

按本发明的用于动平衡机的旋转卡盘系统可以包括旋转卡盘10，所述旋转卡盘10可以包括卡盘本体1、设置在卡盘本体1的端面上的在圆周方向上分布的相对于卡盘本体1活动的多个(在当前为三个)夹紧卡爪3以及设置在卡盘本体1的端面上的在圆周方向上分布的多个(在当前为三个)支撑块2。每个支撑块2可以居中地布置在两个相邻的夹紧卡爪3之间。

卡盘本体1可以借助于未示出的驱动装置、尤其是电动的或液压的驱动装置以受控的方式驱动旋转。作为补充，卡盘本体1可以被暂时锁定。

所述旋转卡盘系统配置成用于夹紧环形制动盘11，其中，所述夹紧卡爪3配置成用于从径向内部夹紧环形制动盘11，换言之，各夹紧卡爪3在制动盘11的中心孔12中作用到制动盘11的内圆周面13上。

所述旋转卡盘系统还包括安装至卡盘本体1的端面上的环形支撑板4。所述环形支撑板4可以由金属制成，尤其是可以由金属板通过成型和/或切削加工而制成。所述环形支撑板4可以可拆地、尤其是借助于螺钉可拆地固定在各支撑块2上。

在环形支撑板4上设置在圆周方向上分布的、用于轴向支撑环形制动盘11的垫块6、7，所述垫块6、7至少在其与环形制动盘11的接触面上具有与环形制动盘11相比小的硬度。所述垫块6、7可以由非金属材料、例如非金属复合材料制成，尤其是可以由塑料制成，例如由高分子材料、例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯制成。另外，所述垫块6、7也可以由纤维增强的复合材料、例如碳纤维增强的聚合物材料制成。特别有利的是，所述垫块6、7可以完全地由一种材料制成，例如所述垫块6、7可以构成为尼龙块。然而，替选地，所述垫块6、7也可以是包塑件，其可以具有坚硬的芯部和围绕芯部的软的表层。例如所述表层可以由聚酰胺制成。所述垫块6、7可以具有矩形形状。替选地，所述垫块6、7也可以具有圆形形状或者椭圆形状或者任何其他适宜的形状。所述垫块6、7可以具有相同的厚度。

在如图1和图2所示的优选实施方式中，所述旋转卡盘系统可以包括在圆周方向上均匀地分布的三个第一垫块6，在每两个第一垫块6之间设置一组第二垫块7，所述一组第二垫块7包括在相应的两个第一垫块6之间在圆周方向上均匀地分布的三个第二垫块7。单个第一垫块6的面积小于单个第二垫块7的面积，从而第一垫块6可以称为小垫块，而第二垫块7可以称为大垫块。所述三个第一垫块6之中的每个第一垫块可以与三个夹紧卡爪3之一具有相同的角度位置。所述一组第二垫块7之中的一个中央的第二垫块可以与三个支撑块2之一具有相同的角度位置。每一个垫块6、7可以——尤其是借助于螺钉——可拆地固定在环形支撑板4上，从而在相应的垫块磨损之后可以用一个新的垫块代替一个易磨损的垫块。各垫块6、7的尺寸可以适配于具体的动平衡机以及具体的待加工的工件。在一种示例性的应用中，第一垫块6可以构成为正方形的，边长为大约6cm，并且厚度大约为2cm；第二垫块7可以构成为正方形的，边长为大约10cm，并且厚度大约为2cm。典型地，各垫块的厚度可以在1.5～5.0cm的范围内，例如在2～3cm的范围内。

有利的是，环形支撑板4和各垫块6、7可以形成为一个预装配单元，其可以称为保护模块5。

待加工的环形制动盘11可以平放在旋转卡盘10上，其中，环形制动盘11的朝向旋转卡盘10的侧面靠放在各垫块6、7上，活动的夹紧卡爪3被操纵，以便在环形制动盘11的中心孔12中作用在环形制动盘11的内圆周面13上，将环形制动盘11相对于卡盘本体1夹紧固定。在此情况下，未示出的铣削设备的铣刀16(见图4)例如可以对环形制动盘11的外圆周或者说外圆周面14进行铣削加工。作为替换或补充，也可以借助于其他设备对环形制动盘11进行其他的处理操作。

在环形制动盘11在旋转卡盘系统中的加工过程中，借助于垫块6、7，一方面能够实现环形制动盘11在旋转卡盘10上的更稳健的支撑，因此在铣削加工时可以避免或者至少降低振纹的产生；另一方面，可以避免在环形制动盘11的坚硬的金属材料与旋转卡盘10的坚硬的金属材料之间发生直接的金属-金属接触，从而避免工件表面被旋转卡盘10刮伤。

图4显示按本发明的另一种实施方式的旋转卡盘系统的大大简化的简图。在如图4所示的实施方式中，在如图1所示的实施方式的基础上(换言之，如图4所示的实施方式包含如图1所示的实施方式的旋转卡盘系统的全部组成部分或者至少主要的组成部分)，附加地设置第二卡盘8，该第二卡盘8在旋转卡盘10径向外部围绕旋转卡盘10并且通过环形间隙9与旋转卡盘10径向隔开。所述第二卡盘8包括在圆周方向上分布的多个(在当前为三个)第二夹紧卡爪15，所述第二夹紧卡爪15配置成用于从径向外部夹紧环形制动盘11，换言之，第二夹紧卡爪15作用在环形制动盘11的外圆周面14上。优选地，第二夹紧卡爪15能在径向方向上运动和固定。第二卡盘8可以是静止部件，换言之，不可旋转。替选地，第二卡盘8也可以是可旋转部件，优选地，第二卡盘8的转速范围的最大转速可以小于旋转卡盘10的转速范围的最小转速。

需要注意的是，在此使用的术语是仅用于说明具体方面的目的，而不用于限制公开内容。如在此使用的单数形式“一个”和“所述一个”应包括复数形式，除非上下文明确地另有表述。可以理解到，术语“包括”和“包含”以及其他类似术语，在申请文件中使用时，具体说明所陈述的操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其他操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的项目的所有的任意的组合。在对附图的说明中，类似的附图标记总是表示类似的元件。

在附图中的元件的厚度可以为了清楚性起见而被夸张。另外可以理解到，如果一个元件被称为在另一个元件上、与另一个元件耦合或者与另一个元件连接，那么所述一个元件可以直接地在所述另一个元件上形成、与之耦合或者与之连接，或者在它们之间可以有一个或多个介于中间的元件。相反，如果在此使用表述“直接在……上”、“直接与……耦合”和“直接与……连接”，那么表示没有介于中间的元件。用来说明元件之间的关系的其他词语应该被类似地解释，例如“在……之间”和“直接在……之间”、“附着”和“直接附着”、“相邻”和“直接相邻”等等。

在此术语例如“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等等用来描述如在附图中所示的一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的关系。可以理解到，除了在附图中描述的取向之外，这些术语应该也包含装置的其他取向。

可以理解到，尽管术语“第一”、“第二”等等可以在此用来说明不同的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，第一元件可以被称为第二元件，而不背离本发明构思的教导。

也可以考虑到，在此公开的所有示例性的实施方式可以任意地相互组合。最后要指出的是，上述实施例仅仅用于理解本发明，而不对本发明的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在上述实施例的基础上可以做出修改，这些修改都不脱离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于动平衡机的旋转卡盘系统，其包括旋转卡盘(10)，所述旋转卡盘包括卡盘本体(1)、设置在卡盘本体的端面上的在圆周方向上分布的相对于卡盘本体活动的多个夹紧卡爪(3)以及设置在卡盘本体的端面上的在圆周方向上分布的多个支撑块(2)，其特征在于，所述旋转卡盘系统配置成用于夹紧具有中心孔(12)的环形制动盘(11)，其中，所述夹紧卡爪(3)配置成用于从径向内部夹紧环形制动盘(11)，所述旋转卡盘系统还包括安装至卡盘本体的端面上的环形支撑板(4)，在该环形支撑板上设置在圆周方向上分布的、用于轴向支撑环形制动盘的垫块，所述垫块至少在其与环形制动盘的接触面上具有与环形制动盘相比小的硬度。

2.根据权利要求1所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，所述旋转卡盘(10)包括三个在圆周方向上均匀分布的、能在径向方向上运动和固定的夹紧卡爪(3)和/或三个在圆周方向上均匀分布的支撑块(2)。

3.根据权利要求1或2所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，所述环形支撑板(4)由金属制成，和/或所述环形支撑板(4)——优选可拆地、尤其是借助于螺钉可拆地——固定在各支撑块(2)上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，

-所述垫块由非金属材料、例如非金属复合材料制成，尤其是由塑料制成，例如由高分子材料、例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯制成；和/或

-所述垫块具有矩形形状；和/或

-所述垫块具有相同的厚度；和/或

-所述垫块相同地构成，或者一部分垫块相同地构成并且另一部分垫块相同地构成并且所述一部分垫块与所述另一部分垫块不同地构成；和/或

-所述垫块——尤其是借助于螺钉——可拆地固定在环形支撑板上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，所述垫块包括在圆周方向上分布的第一垫块(6)和在圆周方向上分布的第二垫块(7)，其中，单个第一垫块的面积小于单个第二垫块的面积。

6.根据权利要求5所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，所述垫块包括在圆周方向上均匀分布的三个第一垫块(6)，在每两个第一垫块之间设置一组第二垫块(7)，所述一组第二垫块包括在相应的两个第一垫块之间在圆周方向上均匀分布的三个第二垫块。

7.根据权利要求6所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，所述三个第一垫块(6)之中的每个第一垫块与三个夹紧卡爪(3)之一具有相同的角度位置，所述一组第二垫块(7)之中的一个中央的第二垫块与三个支撑块(2)之一具有相同的角度位置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，所述旋转卡盘系统还包括在所述旋转卡盘(10)径向外部围绕所述旋转卡盘的第二卡盘(8)，所述第二卡盘包括在圆周方向上分布的能在径向方向上运动和固定的三个第二夹紧卡爪(15)，所述第二夹紧卡爪配置成用于从径向外部夹紧所述环形制动盘(11)。

9.根据权利要求8所述的用于动平衡机的旋转卡盘系统，其特征在于，所述第二卡盘(8)是静止部件，或者所述第二卡盘(8)是可旋转部件。

10.一种动平衡机，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的旋转卡盘系统。