实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高温火车轴全自动校直装置,能够实现高温火车轴的自动测量及校直,提高校直精度和加工效率,同时减少加工量,减轻人工负担。
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种高温火车轴全自动校直装置,包括移动式主机、主机移动机构、基础支撑台、工装移动机构、旋转夹持机构、支撑机构、测量机构和加载机构;所述主机移动机构设置于所述移动式主机底部,所述基础支撑台上设置有用于供所述主机移动机构运动的直线导轨,且所述加载机构设置于所述移动式主机上;所述工装移动机构设置于所述基础支撑台上,且所述旋转夹持机构、所述支撑机构及所述测量机构均设置于所述工装移动机构上;所述移动式主机、所述主机移动机构、所述旋转夹持机构、所述支撑机构、所述测量机构及所述加载机构均采用伺服控制系统,所述测量机构内置具有相对测量算法的处理器,所述测量机构与所述加载机构通信连接,以使所述加载机构根据所述处理器测量计算结果对高温火车轴加载校直。
优选地,还包括设置于所述移动式主机上、用于为所述加载机构提供校直加载力的主液压系统。
优选地,还包括设置于所述基础支撑台上、用于分别为所述旋转夹持机构的夹持油缸和所述支撑机构的油缸提供工作液压的辅助液压系统。
优选地,还包括设置于所述基础支撑台上、用于控制校直机工作状态的操作台。
优选地,所述测量机构包括接触测量片、杠杆、拉伸弹簧、位移传感器、单作用气缸、支点轴和轴承;所述接触测量片安装于所述杠杆的一端,且所述杠杆通过所述支点轴和所述轴承配合铰接于安装架上,所述拉伸弹簧的一端所述杠杆连接,另一端与所述安装架的载物台连接,且所述位移传感器和所述单作用气缸均设置于所述载物台上。
优选地,所述旋转夹持机构通过球铰机构与所述工装移动机构相连。
优选地,所述支撑机构包括滚轮支撑机构和单作用支撑机构,所述滚轮支撑机构用于在托举高温火车轴升起时承当火车轴旋转时的径向基准;所述单作用支撑机构用于在高温火车轴被动下降承当校直支点,且所述单作用支撑机构具体为柱塞式液压缸浮动结构。
优选地,所述工装移动机构包括升降机构、焊接钢架、导向导轨和齿条;所述旋转夹持机构设置于所述升降机构顶端;所述导向导轨设置于所述焊接钢架上,所述支撑机构和所述测量机构上均设置有齿轮机构,且所述齿条设置于所述导向导轨上,通过所述齿条与所述齿轮机构配合,以使所述支撑机构和所述测量机构均可调节地设置在所述导向导轨上。
本实用新型所提供的高温火车轴全自动校直装置,主要包括移动式主机、主机移动机构、基础支撑台、工装移动机构、旋转夹持机构、支撑机构、测量机构和加载机构。其中,主机移动机构设置于移动式主机底部,基础支撑台上设置有用于供主机移动机构移动作业的直线导轨,并且加载机构设置于移动式主机上;工装移动机构设置于基础支撑台上,主要用于连接旋转夹持机构、支撑机构和测量机构,并且调整各机构相对作业位置,以适用于不同直径的高温火车轴校直;移动式主机、主机移动机构、旋转夹持机构、支撑机构、测量机构及加载机构均采用伺服控制系统;测量机构内置具有相对测量算法的处理器,测量机构与加载机构通信连接,如此加载机构根据处理器的测量计算结果对高温火车轴进行加载校直作业。在实际应用时,将高温火车轴放至支撑机构上,旋转夹持机构夹持高温火车轴旋转,通过测量机构的位移传感器测量各位置的跳动情况,根据跳动量自动计算出校直加载量,移动式主机移动至合适的校直位置,加载校直,通过重复夹持、测量和加载校直动作,使得各点跳动值达到设定的合格限。由于高温火车轴的旋转、旋转夹持机构的上下自动定位、主机移动、高温火车轴加载校直均采用伺服控制,如此提高了控制精度及工作效率,减小了控制部分引入的系统误差,同时测量机构采用相对测量的方式及全新的算法,提高测量精度,有效的提高了精度及效率,保证了高温火车轴的直线度,实现高温火车轴的自动测量及校直,提高校直精度和加工效率,具备智能化、自动化优点,能够大幅减少人的工作量,减轻人工负担。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1和图2,图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图;图2为图1所示的结构的另一角度视图。
在本实用新型所提供的一种具体实施方式中,高温火车轴全自动校直装置主要包括移动式主机1、主机移动机构2、基础支撑台3、工装移动机构4、旋转夹持机构5、支撑机构6、测量机构7和加载机构8。
其中,主机移动机构2设置于移动式主机1底部,基础支撑台3上设置有用于供主机移动机构2移动作业的直线导轨,并且加载机构8设置于移动式主机1上;工装移动机构4设置于基础支撑台3上,主要用于连接旋转夹持机构5、支撑机构6和测量机构7,并且调整各机构相对作业位置,以适用于不同直径的高温火车轴校直;移动式主机1、主机移动机构2、旋转夹持机构5、支撑机构6、测量机构7及加载机构8均采用伺服控制系统;测量机构7内置具有相对测量算法的处理器,测量机构7与加载机构8通信连接,如此加载机构8根据处理器的测量计算结果对高温火车轴进行加载校直作业。
在实际应用时,将高温火车轴放至支撑机构6上,旋转夹持机构5夹持高温火车轴旋转,通过测量机构7的位移传感器测量各位置的跳动情况,根据跳动量自动计算出校直加载量,移动式主机1移动至合适的校直位置,加载校直,通过重复夹持、测量和加载校直动作,使得各点跳动值达到设定的合格限。
为了优化上述实施例中全自动校直装置使用效果,还包括设置于移动式主机1上、用于为加载机构8提供校直加载力的主液压系统9,加载机构8采用与缸筒与移动式主机1连接的油缸推动压头块升降,实现对火车轴的加载校直,使得加载作业易操作控制。
进一步地,还包括设置于基础支撑台3上、用于分别为旋转夹持机构5的夹持油缸和支撑机构6的油缸提供工作液压的辅助液压系统10,如此通过辅助液压系统10控制旋转夹持机构5和支撑机构6工作状态,使得旋转夹持机构5和支撑机构6。
具体的,旋转夹持机构5通过球铰机构与工装移动机构4连接,旋转夹持机构5包括火车轴夹持机构和火车轴旋转机构,火车轴夹持机构通过辅助液压系统10控制油缸驱动连杆机构夹紧火车轴,利用滚子链传动机构驱动夹持机构旋转。
请参考图3和图4;图3为图1所示的工装移动机构4的结构示意图;图4为图3所示的工装移动机构4的另一角度视图。
在关于工装移动机构4的一种优选实施方式中,工装移动机构4具体包括升降机构41、焊接钢架42、导向导轨43和齿条44;旋转夹持机构5设置于升降机构41的顶端;导向导轨43设置于所述焊接钢架42上,支撑机构6和测量机构7上均设置有齿轮机构,且齿条44设置于导向导轨43上,通过齿条44与齿轮机构配合,以使支撑机构6和测量机构7均可调节地设置在导向导轨43上。
具体的,工装移动机构4采用钢板焊接后加工相关连接位置,连接支撑机构6和测量机构7的直线导轨的导向导轨43、手动移动工装的齿条44和驱动旋转夹持机构5的升降机构41固定于工装移动机构4上,通过电机和减速机驱动丝杠带动升降机构41升降以适应不同轴径的高温火车轴,通过齿条44与齿轮机构手动调整,使得支撑机构6和测量机构7的相对位置,以应用于不同轴径的高温火车轴。
基于此,支撑机构6具体包括滚轮支撑机构61和单作用支撑机构62。滚轮支撑机构61升起时用于托举火车轴,承当火车轴旋转时的径向基准,落下时将火车轴放至单作用支撑机构上,避免校直力对基准的损伤。单作用支撑机构62用于被动下降承担校直支点,采用柱塞式液压缸浮动结构,当火车轴受到一定载荷后落至主机承载台面,确保加载力由移动式主机内部承担,当载荷降低到限定值后自动伸出,确保支撑脱离承载台面。
请参考图5和图6,图5为图1所示的测量机构7的结构示意图;图6为图5所示的测量机构7的结构剖视图。
在关于测量机构7的一种优选实施方式中,测量机构7包括接触测量片71、杠杆72、拉伸弹簧73、位移传感器74、单作用气缸75、支点轴76和轴承77;接触测量片71安装于杠杆72的一端,且杠杆72通过支点轴76和轴承77配合铰接在安装架上,拉伸弹簧73的一端杠杆72连接,另一端与安装架的载物台连接,且位移传感器74和单作用气缸75均设置在载物台上。
具体的,在上料之前,单作用气缸75伸出,此时接触测量片71脱离工件且杠杆72脱离位移传感器74,保护接触测量片71和位移传感器74。在上料之后,单作用气缸75缩回,拉伸弹簧73拉紧杠杆72,以保证接触测量片71时刻贴紧火车轴外圆轮廓,通过杠杆72将外圆跳动反馈至支点轴76的另一端,跳动值经过位移传感器74测量反馈至校直软件,校直软件通过内置的全新的算法计算得出校直加载量,从而控制加载机构8对高温火车轴相对的校直位置进行校直作业。
请参考图7,图7为图1所示的操作台11的结构示意图。
为了优化上述实施例中全自动校直装置易操作性,在基础支撑台3上设置用于控制校直机工作状态的操作台11,操作台11具体包括操作按钮111、气动系统112、空调冷却系统113、显示界面114、电源系统115、配电盘116和工控机117,如此操作人员只需在操作台11上操作,即可实现对校直作业的控制。
为了提高全自动校直装置整体结构稳定性,基础支撑台3采用型材和钢板焊接,回火去应力后加工相关连接位置,连接移动式主机1的两条直线导轨的导轨和驱动移动式主机1的齿条固定在基础支撑台3上,工装移动机构4和辅助液压系统10均通过螺栓固定在基础支撑台3上。
其中,旋转夹持机构5、支撑机构6、测量机构7、和加载机构8中和高温火车轴接触的零部件均采用耐热铸钢材料。为此相关零部件均采用热稳定性良好的合金材料。
综上所述,本实施例所提供的高温火车轴全自动校直装置主要包括移动式主机1、主机移动机构2、基础支撑台3、工装移动机构4、旋转夹持机构5、支撑机构6、测量机构7和加载机构8。其中,主机移动机构2设置于移动式主机1底部,基础支撑台3上设置有用于供主机移动机构2移动作业的直线导轨,并且加载机构8设置于移动式主机1上;工装移动机构4设置于基础支撑台3上,主要用于连接旋转夹持机构5、支撑机构6和测量机构7,并且调整各机构相对作业位置,以适用于不同直径的高温火车轴校直;移动式主机1、主机移动机构2、旋转夹持机构5、支撑机构6、测量机构7及加载机构8均采用伺服控制系统;测量机构7内置具有相对测量算法的处理器,测量机构7与加载机构8通信连接,如此加载机构8根据处理器的测量计算结果对高温火车轴进行加载校直作业。高温火车轴的旋转、旋转夹持机构的上下自动定位、主机移动、高温火车轴加载校直均采用伺服控制,减小了控制部分引入的系统误差,提高了控制精度及工作效率,测量机构采用相对测量的方式及全新的算法,提高测量精度,保证了高温火车轴的直线度,实现高温火车轴的自动测量及校直,提高校直精度和加工效率,具备智能化、自动化的优点,大幅减少人的工作量,减轻人工负担。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。