CN208825557U - 轮对通过式高精密数控车轮车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮对通过式高精密数控车轮车床,涉及数控车床技术领域，包括底座和安装在底座上的顶升机构；所述底座上还安装有对称排布在顶升机构两侧的下托轮装置、上托轮架装置和顶尖装置；所述底座上还安装有横梁，横梁上还安装有刀座，且刀座上还安装有检测测量装置盒和沿X、Z方向移动的刀具。本实用新型解决了目前新型机车车辆轮辐上带有制动盘结构的车轮十分受限或根本无法装夹加工的问题，方便在对车辆轮对进行镟修过程中能快速的对车辆轮对轴心线进行定位固定，不仅使工人的劳动强度大大减小，且使车辆轮对的镟修效率大大提高，为该类型车轮加工提供了新的轮对加工设备。

Description

轮对通过式高精密数控车轮车床

技术领域

本实用新型涉及数控车床技术领域，具体而言，涉及一种轮对通过式高精密数控车轮车床。

背景技术

随着铁路的蓬勃发展，我国铁路运输已呈现出提速、高速、重载和电气化等特点，高速铁路运营占比大幅度扩大，运营里程居世界第一。现有高速列车、普速列车和地铁列车日常维护工作量大大增加，运营安全已成为铁路研究和运营中最为关注的问题。机车车辆运行的安全必然需要更多自动化程度高、性能可靠的相应设备作保障，特别是几何精度不合格的轮对运行，将给机车车辆运行带来严重隐患，威胁人民群众的生命安全和国家财产安全。

就机车车辆轮对而言，由于原机车车辆制动采用的车轮踏面制动方式已逐步改为车轮轮辐轮盘制动的结构方式，使传统的车轮轮对加工的数控车轮车床因其卡爪装夹车轮的结构方式已不适应现有列车车轮的加工要求，因此，研制一种用于铁路机车车辆的轮对通过式高精密数控车轮车床已显得迫不及待和势在必行了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮对通过式高精密数控车轮车床，以解决上述问题。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：轮对通过式高精密数控车轮车床，包括底座和安装在底座上的顶升机构；所述底座上还安装有对称排布在顶升机构两侧的下托轮装置、上托轮架装置和顶尖装置；所述底座上还安装有横梁，横梁上还安装有刀座，且刀座上还安装有检测测量装置盒和沿X、Z方向移动的刀具。

进一步地，所述顶升机构包括嵌装在底座上的千斤顶和安装在千斤顶上的顶架。

进一步地，所述下托轮装置包括安装在底座上的下托轮驱动电机和支撑油缸；所述支撑油缸上固定设置有托轮架体，托轮架体内转动安装有传动轴，且传动轴的尾部与下托轮驱动电机之间传动连接有变速箱；所述传动轴的头部还固定设置有下摩擦轮。

进一步地，所述底座上还对称安装有车床床头箱，且两个顶尖装置分别安装在两个车床床头箱上。

进一步地，所述顶尖装置包括安装在车床床头箱上的减速电机和丝杠螺母副，且丝杠螺母副的尾部与减速电机连接，且丝杠螺母副的头部转动安装有顶尖。

进一步地，两个所述上托轮架装置分别安装在车床两个床头箱的顶部。

进一步地，所述上托轮架装置包括转动支承在车床床头箱上的转轴，转轴上还固定安装有曲柄机构和连杆；所述车床床头箱上还安装有与曲柄机构连接的推动油缸，且连杆上还安装有转动的上摩擦轮。

进一步地，所述底座上的两个车床床头箱上均安装有横梁支座，且横梁的两端分别安装在两个横梁支座上。

进一步地，所述刀具和检测测量装置盒均为两个，且刀座包括安装在横梁上的滑轨；所述滑轨上安装有两个沿Z方向滑动的中拖板，两个检测测量装置盒分别安装在两个中拖板上，且两个中拖板上均安装有沿X方向滑动的滑枕，两个刀具分别安装在两个滑枕上。

进一步地，所述滑轨的两端分别安装有Z向驱动电机，两个Z向驱动电机的输出轴均连接设置有横向滚珠丝杠副，两个横向滚珠丝杠副分别与两个中拖板连接；两个所述中拖板上均设置有X向驱动电机、与X向驱动电机连接的减速机、与减速机连接的垂直滚珠丝杠副，且垂直滚珠丝杠副与滑枕传动连接。

本实用新型的有益效果是,

1、本实用新型解决了目前新型机车车辆轮辐上带有制动盘结构的车轮十分受限或根本无法装夹加工的问题，方便在对车辆轮对进行镟修过程中能快速的对车辆轮对轴心线进行定位固定，不仅使工人的劳动强度大大减小，且使车辆轮对的镟修效率大大提高，为该类型车轮加工提供了新的轮对加工设备。

2、本实用新型可以直接安装在列车车轮生产线上，与流水线生产作业同步工作，顺应了生产线加工的发展趋势，有力地提高了质量稳定性和生产效率。

3、本实用新型车床可以广泛应用于铁路普速列车、动车组、城市轻轨列车及地铁列车等带制动盘的新型结构车轮轮对加工，大大提升了车床自动化和智能化程度。

附图说明

图1是本实用新型提供的轮对通过式高精密数控车轮车床的主视图；

图2是本实用新型提供的轮对通过式高精密数控车轮车床的左视图；

图3是图1中刀座的结构图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、底座，2、顶升机构，3、下托轮装置，4、上托轮架装置，5、顶尖装置，6、横梁，7、刀座，8、检测测量装置盒，9、刀具，10、车床床头箱，11、横梁支座；

21、千斤顶，22、顶架；

31、下托轮驱动电机，32、支撑油缸，33、托轮架体，34、传动轴，35、变速箱，36、下摩擦轮；

41、转轴，42、曲柄机构，43、连杆，44、推动油缸，45、上摩擦轮；

51、减速电机，52、丝杠螺母副，53、顶尖；

71、滑轨，72、中拖板，73、滑枕，74、Z向驱动电机，75、横向滚珠丝杠副，76、X向驱动电机，77、减速机，78、垂直滚珠丝杠副。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

图1至图3所示出了本实用新型提供的一种轮对通过式高精密数控车轮车床，包括底座1和安装在底座1上的顶升机构2；所述底座1上还安装有对称排布在顶升机构2两侧的下托轮装置3、上托轮架装置4和顶尖装置5；所述底座1上还安装有横梁6，横梁6上还安装有刀座7，且刀座7上还安装有检测测量装置盒8和沿X、Z方向移动的刀具9。

所述顶升机构2位于底座1的中间，顶升机构2用于对车轮轮对进行承载，并在车轮轮对承载后进行顶升，从而使车轮轮对的高度发生变化，当顶升后的车轮轮对被固定后，顶升机构2进行复位。位于所述顶升机构2两侧的下托轮装置3在同一直线上，且位于顶升机构2两侧的上托轮架装置4在同一直线上，位于顶升机构2两侧的顶尖装置5也在同一直线上，且下托轮装置3在顶尖装置5的下方，上托轮架装置4在顶尖装置5的上方，下托轮装置3用于对车轮轮对进行支撑传动，上托轮架装置4用于对车轮轮对进行压紧，通过上托轮架装置4和下托轮装置3的配合，使车轮轮对进行转动。

所述顶尖装置5不仅能对车轮轮对进行固定，且使固定后的车轮轮对能进行转动，使下托轮装置3在对车轮轮对进行驱动时，车轮轮对能进行转动。所述横梁6的长度方向与车轮轮对的长度方向相同，且刀座7的长度方向与横梁6的长度方向相同，刀具9Z方向的移动即为刀具9沿刀座7的长度方向进行移动，通过刀具9的Z方向移动，使刀具9能沿车轮轮对的长度方向进行移动；刀具9X方向的移动即为刀具9与车轮轮对之间的间距方向，通过刀具9Z方向和X方向的移动，使刀具9能快速与车轮表面对齐，并通过下托轮装置3的摩擦轮驱动和上托轮架装置4的压紧配合，完成对车轮轮对的镟修切削。

所述顶升机构2包括嵌装在底座1上的千斤顶21和安装在千斤顶21上的顶架22。所述底座1上开设有安装槽，千斤顶21固定安装在安装槽内，而顶架22则直接固定在千斤顶21上，为了防止车轮轮对放置在顶架22上时滚动，可在顶架22上开设两个与车轮轮对对应的槽体，使车轮轮对放置在顶架22上时，车轮轮对上的两个车轮则位于槽体内，使车轮轮对得到固定，防止千斤顶21向上顶时，因车轮轮对进行晃动，使两个顶尖装置5不能对车轮轮对两端进行精准的定位。

所述下托轮装置3包括安装在底座1上的下拖轮驱动电机31和支撑油缸32；所述支撑油缸32上固定设置有托轮架体33，托轮架体33内转动安装有传动轴34，且传动轴34的尾部与下托轮驱动电机31之间传动连接有变速箱35；所述传动轴34的头部还固定设置有下摩擦轮36。所述支撑油缸32通过螺栓固定在底座1上，且托轮架体33与支撑油缸32的上端固定，托轮架体33的内径与传动轴34的外径间隙配合，且托轮架体33的长度小于传动轴34的长度，使传动轴34的头部延伸至托轮架体33外；通过将传动轴34安装在托轮架体33内，使传动轴34能得到支撑，不仅能防止传动轴34的头部在对车轮轮对进行抵紧时会产生倾斜，且能有效防止传动轴34会产生弯折。

所述下托轮驱动电机31与变速箱35之间通过联轴器连接，且变速箱35与传动轴34之间也通过联轴器连接，而下摩擦轮36则直接通过螺栓固定在传动轴34上。所述传动轴34的头部为传动轴34靠近车轮轮对的一端，传动轴34的尾部为传动轴34远离车轮轮对的一端。通过下托轮驱动电机31的转动带动变速箱35进行转动，使变速箱35带动传动轴34进行转动，从而使固定在传动轴34上的下摩擦轮36进行转动，使下摩擦轮36在对车轮轮对上的车轮踏面进行压紧时，随着下摩擦轮36的转动，能带动车轮轮对进行转动。

所述底座1上还对称安装有车床床头箱10，且两个顶尖装置5分别安装在两个车床床头箱10上。所述车床床头箱10在同一直线上，且两个车床床头箱10均通过螺栓固定，两个顶尖装置5分别安装在两个车床床头箱10的同一位置，使两个顶尖装置5在同一直线上，从而使两个顶尖装置5能分别与车轮轮对的两端进行精准定位，从而使固定后的车轮轮对始终保持水平，最终使镟修后的车轮轮对上的两个车轮尺寸相同，使车轮轮对镟修后的精度更高。

所述顶尖装置5包括安装在车床床头箱10上的减速电机51和丝杠螺母副52，且丝杠螺母副52的尾部与减速电机51连接，且丝杠螺母副52的头部转动安装有顶尖53。所述减速电机51通过螺栓直接固定安装在车床床头箱10上，减速电机51的输出轴与丝杠螺母副52通过联轴器连接；所述丝杠螺母副52的头部为丝杠螺母副52靠近车轮轮对的一端，丝杠螺母副52的尾部为丝杠螺母副52远离车轮轮对的一端。所述顶尖53为圆锥状，且顶尖53的尖部与车轮轮对的轴端中心孔配合，从而使顶尖53抵紧在车轮轮对的轴端面，从而实现与车轮轮对的两端进行固定定位。

所述顶尖53可通过轴套直接转动安装在丝杠螺母副52的头部，即顶尖53固定在轴套上，轴套套设在丝杠螺母副52的头部，从而使顶尖53在对车轮轮对轴心线定位时，当车轮轮对受力转动时，车轮轮对与顶尖53一起同时能实现转动。当两个减速电机51进行转动时，两个减速电机51分别带动两个丝杠螺母副52进行转动，此时两个丝杠螺母副52分别驱动两个顶尖53同时向中部移动，从而使两个顶尖53分别与车轮轮对的轴的两个端面抵紧，实现对车轮轮对的精准定位。

两个所述上托轮架装置4分别安装在两个车床床头箱10的顶部。所述两个上托轮架装置4在同一直线上，且两个上托轮架装置4分别对车轮轮对上的两个车轮的上端进行压紧，通过上托轮架装置4和下托轮装置3的配合，从而实现对一条轮对上的两个车轮进行固定，使两个下摩擦轮36在转动时，两个下摩擦轮36分别带动两个车轮进行转动，使刀具9完成对一条轮对上的两个车轮进行镟修。

所述上托轮架装置4包括转动支承在车床床头箱10上的转轴41，转轴41上还固定安装有曲柄机构42和连杆43；所述车床床头箱10上还安装有与曲柄机构42连接的推动油缸44，且连杆43上还安装有转动的上摩擦轮45。所述转轴41可直接通过轴承座转动支承在车床床头箱10上；所述曲柄机构42和连杆43均固定或直接在曲柄机构42和连杆43的端部设置一个轴套，将轴套通过键连接固定在转轴41上，以此实现曲柄机构42和连杆43的固定。所述推动油缸44为液压缸，推动油缸44的伸出端与曲柄机构42铰接；所述上摩擦轮45可通过轴承直接转动套设在连杆43上。通过推动油缸44的推动，推动油缸44带动曲柄机构42摆动，曲柄机构42的摆动带动转轴41转动，转轴41带动连杆43进行摆动，从而实现连杆43上的上摩擦轮45对车轮轮对上的车轮实现压紧和松开。

所述底座1上的两个车床床头箱10上均安装有横梁支座11，且横梁6的两端分别安装在两个横梁支座11上。两个所述横梁支座11可通过螺栓分别固定在车床两个床头箱10上，横梁6的两端分别固定支撑在两个横梁支座11上，具体地，横梁6的两端均可通过螺栓分别与两个横梁支座11固定，不仅使横梁6的安装更加稳定，同时方便将刀座7直接安装在横梁6上。

所述刀具9和检测测量装置盒8均为两个，且刀座7包括安装在横梁6上的滑轨71；所述滑轨71上安装有两个沿Z方向滑动的中拖板72，两个检测测量装置盒8分别安装在两个中拖板72上，且两个中拖板72上均安装有沿X方向滑动的滑枕73，两个刀具9分别安装在两个滑枕73上。两个所述检测测量装置盒8为现有技术(申请号：CN201620874844.3)中公开的全轮廓自动测量装置。两个检测测量装置盒8分别对车轮轮对上的两个车轮进行测量，实现对两个车轮进行分开测量，从而实现对两个车轮进行监控，从而使车轮轮对上的两个车轮均能得到监控。

所述滑轨71的长度方向与横梁6的长度方向一致，即滑轨71的长度方向与车轮轮对的长度方向一致，当两个中拖板72沿着滑轨71的长度方向进行滑动时，即实现了刀具9的Z方向滑动；所述中拖板72的长度方向与滑轨71的长度方向垂直，滑枕73的滑动方向与中拖板72的长度方向一致，当滑枕73沿着中拖板72的长度方向进行滑动时，即实现了刀具9的X方向滑动。通过中拖板72与滑枕73的配合，实现了刀具9Z方向、X方向的滑动，从而使刀具9能准确的与车轮轮对上的车轮表面对准，从而实现对车轮轮对的镟修；通过将检测测量装置盒8安装在中拖板72上，从而使检测测量装置盒8能准确的记录刀具9的坐标，从而实现对车轮轮对精度的测量。

所述滑轨71的两端分别安装有Z向驱动电机74，两个Z向驱动电机74的输出轴均连接设置有横向滚珠丝杠副75，两个横向滚珠丝杠副75分别与两个中拖板72连接；两个所述中拖板72上均设置有X向驱动电机76、与X向驱动电机76连接的减速机77、与减速机77连接的垂直滚珠丝杠副78，且垂直滚珠丝杠副78与滑枕73传动连接。两个所述Z向驱动电机74分别安装在滑轨71的两个端面，不仅能带动横向滚珠丝杠副75，且能对横向滚珠丝杠副75进行限位，横向滚珠丝杠副75与中拖板72通过连接法兰连接固定，使Z向驱动电机74带动横向滚珠丝杠副75进行传动，从而使中拖板72沿滑轨71进行滑动，即实现了中拖板72的Z方向移动。所述X向驱动电机76安装在中拖板72的外侧，X向驱动电机76与减速机77之间通过联轴器连接，减速机77与垂直滚珠丝杠副78也通过联轴器连接，而垂直滚珠丝杠副78与滑枕73通过连接法兰固定连接，通过X向驱动电机76带动减速机77转动，减速机77带动垂直滚珠丝杠副78传动，垂直滚珠丝杠副78带动滑枕73沿在中拖板72上沿中拖板72的长度方向滑动，即实现了中拖板72的X方向移动。

为了方便对车轮轮对镟修过程中车床更加干净，可在车床上罩设一个防护门罩，并在防护门罩上设置一个滑动式的开关门，该开关门的宽度大于车轮轮对的长度，使外观造型美观，利于整洁文明安全生产。

当需要对车轮轮对进行镟修时，先将车轮轮对放置在顶架22上，通过千斤顶21向上顶，使放置在顶架22上的车轮轮对随顶架22同步移动，当千斤顶21将向上顶至固定位置时，千斤顶21停止向上顶，车轮轮对固定不动；此时，两个减速电机51开始转动，两个减速电机51分别带动两个丝杠螺母副52，两个丝杠螺母副52分别带动两个顶尖53，使两个顶尖53分别向车轮轮对上的轴两端抵紧，以此实现车轮轮对的定位，而车轮的下端位于下摩擦轮36上；此时，千斤顶21向下移动复位，千斤顶21带动顶架22向下移动复位。

推动油缸44开始驱动，推动油缸44带动曲柄机构42摆动，曲柄机构42带动转轴41转动，转轴41的转动带动连杆43摆动，从而使连杆43上的上摩擦轮45压紧在车轮轮对的表面上，从而使上摩擦轮45和下摩擦轮36共同与车轮轮对上的车轮进行压紧。

两个Z向驱动电机74开始转动，两个Z向驱动电机74分别带动两个横向滚珠丝杠副75传动，两个横向滚珠丝杠副75分别带动两个中拖板72沿Z方向进行滑动，使两个滑枕73上的刀具9分别与车轮轮对上的两个车轮在同一直线上，Z向驱动电机74停止转动；两个X向驱动电机76开始转动，两个X向驱动电机76分别带动两个减速机77，两个减速机77分别带动两个垂直滚珠丝杠副78传动，两个垂直滚珠丝杠副78分别带动两个滑枕73沿X方向进行滑动，使两个滑枕73上的刀具9分别与车轮轮对上的两个车轮对齐，X向驱动电机76停止转动，从而完成两个刀具9的对刀，在中拖板72和滑枕73进行滑动时，检测测量装置盒8对移动的坐标进行记录。

此时，两个下托轮驱动电机31开始转动，两个下托轮驱动电机31分别带动两个变速箱35转动，两个变速箱35分别带动两个传动轴34进行转动，两个传动轴34的转动分别带动两个下摩擦轮36同步进行转动，而两个下摩擦轮36的转动，使车轮轮对上的两个车轮同步进行转动，当车轮轮对进行转动时，根据需求，Z向驱动电机74或X向驱动电机76转动，使刀具9产生Z方向或X方向的位移，使刀具9对车轮轮对上的车轮进行镟修。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，包括底座和安装在底座上的顶升机构；所述底座上还安装有对称排布在顶升机构两侧的下托轮装置、上托轮架装置和顶尖装置；所述底座上还安装有横梁，横梁上还安装有刀座，且刀座上还安装有检测测量装置盒和沿X、Z方向移动的刀具。

2.根据权利要求1所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述顶升机构包括嵌装在底座上的千斤顶和安装在千斤顶上的顶架。

3.根据权利要求1所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述下托轮装置包括安装在底座上的下托轮驱动电机和支撑油缸；所述支撑油缸上固定设置有托轮架体，托轮架体内转动安装有传动轴，且传动轴的尾部与下轮驱动电机之间传动连接有变速箱；所述传动轴的头部还固定设置有下摩擦轮。

4.根据权利要求1所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述底座上还对称安装有车床床头箱，且两个顶尖装置分别安装在两个车床床头箱上。

5.根据权利要求4所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述顶尖装置包括安装在车床床头箱上的减速电机和丝杠螺母副，且丝杠螺母副的尾部与减速电机连接，且丝杠螺母副的头部转动安装有顶尖。

6.根据权利要求4或5所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，两个所述上托轮架装置分别安装在车床两个床头箱的顶部。

7.根据权利要求6所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述上托轮架装置包括转动支承在车床床头箱上的转轴，转轴上还固定安装有曲柄机构和连杆；所述车床床头箱上还安装有与曲柄机构连接的推动油缸，且连杆上还安装有转动的上摩擦轮。

8.根据权利要求4所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述底座上的两个车床床头箱上均安装有横梁支座，且横梁的两端分别安装在两个横梁支座上。

9.根据权利要求1或8所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述刀具和检测测量装置盒均为两个，且刀座包括安装在横梁上的滑轨；所述滑轨上安装有两个沿Z方向滑动的中拖板，两个检测测量装置盒分别安装在两个中拖板上，且两个中拖板上均安装有沿X方向滑动的滑枕，两个刀具分别安装在两个滑枕上。

10.根据权利要求9所述的轮对通过式高精密数控车轮车床，其特征在于，所述滑轨的两端分别安装有Z向驱动电机，两个Z向驱动电机的输出轴均连接设置有横向滚珠丝杠副，两个横向滚珠丝杠副分别与两个中拖板连接；两个所述中拖板上均设置有X向驱动电机、与X向驱动电机连接的减速机、与减速机连接的垂直滚珠丝杠副，且垂直滚珠丝杠副与滑枕传动连接。