CN211225205U - 下心盘螺栓智能扳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种下心盘螺栓智能扳机，包括：横跨在地面轨道两侧的支架，支架包括横梁和立柱；横梁上设有平移机构，平移机构包括平移机架，平移机架上安装有升降机构，升降机构包括升降气缸、升降架和导向架，升降架上安装有扳机机构，扳机机构包括扳机座、横移组件、调心组件、多个扭矩扳机和多个下扳手组件，横移组件连接在升降架上，扳机座安装在横移组件上，扭矩扳机分别安装在扳机座上，调心组件固定连接升降架，其包括第一定位件和直线往复驱动电机，下扳手组件连接在扳机座上。本实用新型适用于各种型号的铁路货车下心盘螺栓紧固作业，可有效提高下心盘螺栓紧固效率、降低人工成本。

Description

下心盘螺栓智能扳机

技术领域

本实用新型涉及铁路货车下心盘螺栓紧固工具，具体涉及一种下心盘螺栓智能扳机。

背景技术

重载货车的引入开发及投入运营，使我国铁路在跨越式发展的进程中迈出了重要的一步，标志着中国的铁路运输事业已迈入了世界先进行列。如何确保和提高重载货车下心盘的检修质量及效率，是摆在我国铁路货车检修部门面前的一个重要课题。我国目前传统货车下心盘螺栓紧固采用的气动扳手加扭矩扳手，效率低，操作复杂，已完全不能满足货车下心盘螺栓紧固的需求，针对货车下心盘的检修工艺和检修要求，重新设计了下心盘螺栓扳机，使其可应用于货车下心盘检修系统中，满足下心盘检修过程中的螺栓紧固要求，提高下心盘螺栓紧固效率，节约了下心盘检修时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种下心盘螺栓智能扳机，其可自动完成下心盘螺栓紧固作业，提高下心盘螺栓的紧固效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种下心盘螺栓智能扳机，用于铁路货车下心盘螺栓的紧固作业，包括：横跨在地面轨道两侧的支架，所述支架包括2个横梁和4个立柱，所述2个横梁相互平行地横跨在所述地面轨道上，所述4个立柱分别连接在所述横梁的端部；所述横梁上设有可沿横梁滑移的平移机构，所述平移机构包括平移机架，所述平移机架上安装有升降机构，所述升降机构包括升降气缸、升降架和导向架，所述升降气缸固定连接所述平移机架，所述升降气缸的活塞杆连接所述升降架，所述升降架可沿所述导向架上下移动，所述导向架通过导轨滑块副连接所述平移机架，所述升降架上安装有扳机机构，所述扳机机构包括扳机座、横移组件、调心组件、多个扭矩扳机和多个下扳手组件，所述横移组件可水平移动地连接在所述升降架上，所述扳机座安装在所述横移组件上，所述多个扭矩扳机分别安装在所述扳机座上，所述调心组件固定连接所述升降架，所述调心组件包括第一定位件和直线往复驱动电机，所述第一定位件用于定位所述下心盘的中心，所述直线往复驱动电机安装在所述第一定位件上并可带动所述扳机座做往复移动，所述下扳手组件可下上和水平移动地连接在所述扳机座上，所述下扳手组件用于在所述扭矩扳机紧固所述下心盘螺栓时，固定住与所述下心盘螺栓螺接的螺母。

优选地，所述横梁上设有滑轨，所述滑轨的一端与所述横梁的端部齐平，并在该端的所述横梁上设有端部阻挡器，所述滑轨的另一端设有第一定位气缸，所述平移机架通过滑块可沿所述滑轨滑移，所述平移机构还包括平移气缸和两个第二定位气缸，所述平移气缸包括缸体和移动体，所述缸体固定在所述横梁上，所述移动体连接所述平移机架，所述两个第二定位气缸固定在所述平移机架上并且分别位于所述导向架的两侧。

优选地，所述升降气缸的活塞杆头部为I字形接头，所述接头通过销轴连接所述升降架，所述升降架通过导轨滑块副连接所述导向架。

优选地，所述升降机构还包括防坠构件，所述防坠构件包括防坠气缸、防坠销轴和防坠基座，所述防坠气缸通过所述防坠基座安装在所述导向架上，所述防坠销轴连接所述防坠气缸。

优选地，所述横移组件包括横移气缸和横移架，所述横移气缸固定在所述升降架上，所述横移架通过导轨滑块副连接所述升降架；所述扭矩扳机为4个，所述下扳手组件为4个且分别对应所述4个所述扭矩扳机；所述下扳手组件包括上下推移气缸、水平推移气缸和扳手，所述上下推移气缸和所述水平推移气缸分别固定在所述扳机座上，所述上下推移气缸用于下上移动所述扳手，所述水平推移气缸用于水平移动所述扳手。

优选地，还包括用于定位所述铁路货车转向架的定位机构，所述定位机构包括电机减速机、丝杠、传动杆、第二定位件以及底座，所述电机减速机连接所述丝杠，所述丝杠连接所述传动杆的中部，所述传动杆的两端各设一个第二定位件，所述传动杆通过导轨滑块副连接所述底座，所述电机减速机可驱动所述丝杠旋转，进而通过所述传动杆带动所述第二定位件旋转，进而定位转向架的车轮。

优选地，还包括系统控制柜，所述系统控制柜包括PCL控制器，用于控制所述下心盘螺栓智能扳机的运行。

本实用新型的优点是：

本实用新型提供的下心盘螺栓智能扳机，能够对各种型号的铁路货车下心盘螺栓进行全自动地紧固作业，有效提高了下心盘螺栓紧固效率以及增加了下心盘的稳定性，降低人工成本。

附图说明

图1是本实用新型的下心盘螺栓智能扳机的立体结构示意图。

图2是本实用新型的下心盘螺栓智能扳机的主要结构示意图。

图3是本实用新型的下心盘螺栓智能扳机另一视角的结构示意图。

图4是本实用新型的机架的结构示意图。

图5是本实用新型的升降机构和扳机机构的结构示意图。

图6是本实用新型的扳机机构的结构示意图。

图7是本实用新型的扳机机构另一视角的结构示意图。

图8是本实用新型的定位机构的结构示意图。

图9是本实用新型的定位机构另一视角的结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1至图3，图1至图3示例性示出了本实用新型提供的下心盘螺栓智能扳机的主要结构，如图1所示，本实用新型提供的下心盘螺栓智能扳机，其用于铁路货车下心盘螺栓的紧固作业，其可以包括机架10、平移机构20、升降机构30、扳机机构40、定位机构50以及系统控制柜60。

机架10横跨在地面轨道两侧，其包括2个横梁11和4个立柱12，2个横梁11相互平行地横跨在地面轨道上，4个立柱12分别连接在横梁的端部。立柱12是采用方管及钢管焊接而成，横梁11采用工字钢及钢板焊接而成。横梁 11上设有可沿横梁滑移的平移机构20，平移机构20包括平移机架21，平移机架21上安装有升降机构30，升降机构30包括升降气缸31、升降架32和导向架33，升降气缸31固定连接平移机架21，升降气缸31的活塞杆连接升降架32，升降架32可沿导向架33上下移动，导向架33通过导轨滑块副连接平移机架21，升降架32上安装有扳机机构40，扳机机构40包括扳机座41、横移组件42、调心组件43、多个扭矩扳机44和多个下扳手组件45，横移组件42 可水平移动地连接在升降架32上，扳机座41安装在横移组件42上，多个扭矩扳机44分别安装在扳机座41上，调心组件43固定连接升降架32，调心组件43包括第一定位件431和直线往复驱动电机432，第一定位件431用于定位下心盘的中心，直线往复驱动电机432安装在第一定位件431上并可带动扳机座41做往复移动，下扳手组件45可下上和水平移动地连接在扳机座41上，下扳手组件45用于在扭矩扳机紧固下心盘螺栓时，固定住与下心盘螺栓螺接的螺母。

参阅附图4，每个横梁11上均设有滑轨13，滑轨13的一端与横梁11的端部齐平，并在该端的横梁11上设有端部阻挡器14，滑轨13的另一端设有第一定位气缸15。平移机架21通过滑块可沿该滑轨13滑移，平移机构20还包括2个平移气缸22和2个第二定位气缸23，平移气缸22包括缸体221和移动体222，缸体221固定在横梁11上，移动体222连接平移机架21，2个平移气缸22的缸体221分别固定2个横梁11上呈中心对称布置，两个移动体222分别位于平移机架21的两侧。2个第二定位气缸23固定在平移机架21上并且分别位于导向架33的两侧。本实施例中，2个平移气缸22均为无杆磁耦合气缸且设有气缸座，缸体221安装在气缸座上，气缸座221与横梁11固定连接。端部阻挡器14用螺栓固定在横梁11端部固定座上。第一定位气缸15也设有气缸座，该气缸座焊接在横梁11上方。平移机架21的两侧均设有2个对称布置的滑块。

参阅附图5至图7，升降气缸31的采用拉杆中间铰轴气缸，该升降气缸 31的铰轴座安装在平移机架21的中心，升降气缸31的活塞杆头部为I字形接头，该接头通过销轴连接升降架32，升降架32由方管与钢板焊接而成，升降架32通过导轨滑块副连接导向架33，具体地，导向架33具有四个竖直的导向杆，升降架32通过4个导轨滑块副分别连接该4个导向杆。在每个导向杆上均设有防坠构件34，防坠构件34包括防坠气缸、防坠销轴和防坠基座，防坠气缸通过防坠基座安装在导向杆上，防坠销轴连接防坠气缸。在下心盘螺栓智能扳机工作时，销轴处于收缩状态，使升降架32可以自由升降，在下心盘螺栓智能扳机不工作时，定位气缸驱动销轴伸出，抵住升降架32的底面，防止升降架2下坠。

扳机机构40的横移组件42包括横移气缸421和横移架422，横移气缸421 固定在升降架32上，横移架422通过导轨滑块副连接升降架32，横移气缸421 可推动横移架422滑移。扭矩扳机44由1.5KW中惯量伺服电机、减速器 (i＝1:100)、扳头组成，扳头包括M22、M24、M27各4个。扭矩扳机44为 4个，下扳手组件45为4个且分别对应4个扭矩扳机44；下扳手组件45包括上下推移气缸451、水平推移气缸452和扳手453，上下推移气缸451和水平推移气缸452分别固定在扳机座41上，上下推移气缸451用于上下移动扳手 453，水平推移气缸452用于水平移动扳手453。扳机座41由钢板平焊并机加工而成。第一定位件431由定位芯轴与定位支架组成，直线往复驱动电机固定在定位支架上，定位芯轴采用45钢，外表面高频淬火，定位支架由方管与钢板拼焊而成，用螺栓连接在升降架上。

参阅附图8和图9，定位机构50用于定位铁路货车转向架，定位机构50 包括电机减速机51、丝杠52、传动杆53、第二定位件54以及底座55，电机减速机51连接丝杠52，丝杠52连接传动杆53的中部，传动杆53的两端各设一个第二定位件54，传动杆53通过导轨滑块副连接底座55，电机减速机51 可驱动丝杠52旋转，进而通过传动杆53带动第二定位件54旋转，进而定位转向架的车轮。即当转向架推到预定位置后，电机减速机51带动丝杠52旋转，驱动第二定位件54摆臂向上旋转，直至第二定位件54的摆臂上端都与转向架车轮对轮缘完全接触，电机减速机51停止旋转，转向架定位完成。待下心盘螺栓智能扳机拧紧所有下心盘螺栓以后，电机减速机51再反向旋转，反向驱动第二定位件54的摆臂，使转向架得以推出工位。

本实用新型的下心盘螺栓智能扳机还可以包括系统控制柜60，系统控制柜包括PCL控制器，用于控制下心盘螺栓智能扳机的运行。进一步地，本实用新型的下心盘螺栓智能扳机的控制系统由工业控制计算机、PCL控制器、数据传输单元构成、扭矩传感器、数据采集模块、15寸液晶显示器接口，打印机等构成。该控制系统主要分为以PCL控制器为核心的执行系统、以工业控制计算机为核心的数据交互与处理系统两部分组成。在控制执行系统中，扭矩传感器产生应变桥电阻信号，经应前置应变桥信号调理模块，将应变桥信号转换成电流信号。电流信号较电压信号具有较好的抗干扰传送能力，它经导线传送到系统控制柜里的模拟量采集模块中，经模数转换后直接到PCL控制器中。PCL控制器根据反馈回来的扭矩值，调整模拟量输出模块电压输出值，从而控制伺服电机的运转速度。同时PCL控制器还控制中各个相应对动作，如气缸抬升，电机启停，指示灯显示等。工业控制计算机向PCL控制器发出执行指令，并从PCL 控制器中读回设备各个状态参数，保存拧紧螺栓的扭矩值，同时其还负责人机交互、打印输出与HIMS网络连接等等。

基于本实用新型的上述结构，转向架到位后，通过控制系统判断出转向架型号，由调心组件43的直线往复电机432驱动连杆带动扳机座41自动移动到对应的下心盘螺栓中心位置；下扳手组件45的水平移动气缸452收缩到位，升降气缸31伸出到位后扳机机构40下降，当扳机机构40的定位芯轴下降到下心盘孔内后，平移机架21上2个平移方向上的第二定位气缸23收缩到位，随着扳机机构40下降，扳机机构40的定位芯轴与下心盘中心孔对接，扭矩扳机开始旋转，实现板头与下心盘螺栓自动对接；板头与下心盘螺栓对接后，下扳手组件45的水平移动气缸伸出到位，上下推移气缸451向上提下扳手组件的扳手，使之扣紧下心盘螺母；当下心盘螺栓拧紧到相应扭矩后，4个扭矩扳机44相应停止(4个扳机扭矩各自控制互不干涉)，待4个扭矩扳机44扭矩达到要求并停止后，下扳手组件45的上下推移气缸451向下推出下扳手组件 45的扳手453，水平移动气缸452缩回到位，扳机机构40升起70mm后，横移组件42的横移气缸421伸出到位，重复上述操作，再拧紧另外4个下心盘螺栓。扭矩扳机44上的扳头及下扳手组件45上的扳手转换均是通过人工手动完成。

综上所述，本实用新型提供的下心盘螺栓智能扳机，能够对各种型号的铁路货车下心盘螺栓进行全自动地紧固作业，有效提高了下心盘螺栓紧固效率以及增加了下心盘的稳定性，降低人工成本。

以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (7)

1.一种下心盘螺栓智能扳机，用于铁路货车下心盘螺栓的紧固作业，其特征在于，包括：横跨在地面轨道两侧的支架，所述支架包括2个横梁和4个立柱，所述2个横梁相互平行地横跨在所述地面轨道上，所述4个立柱分别连接在所述横梁的端部；所述横梁上设有可沿横梁滑移的平移机构，所述平移机构包括平移机架，所述平移机架上安装有升降机构，所述升降机构包括升降气缸、升降架和导向架，所述升降气缸固定连接所述平移机架，所述升降气缸的活塞杆连接所述升降架，所述升降架可沿所述导向架上下移动，所述导向架通过导轨滑块副连接所述平移机架，所述升降架上安装有扳机机构，所述扳机机构包括扳机座、横移组件、调心组件、多个扭矩扳机和多个下扳手组件，所述横移组件可水平移动地连接在所述升降架上，所述扳机座安装在所述横移组件上，所述多个扭矩扳机分别安装在所述扳机座上，所述调心组件固定连接所述升降架，所述调心组件包括第一定位件和直线往复驱动电机，所述第一定位件用于定位所述下心盘的中心，所述直线往复驱动电机安装在所述第一定位件上并可带动所述扳机座做往复移动，所述下扳手组件可下上和水平移动地连接在所述扳机座上，所述下扳手组件用于在所述扭矩扳机紧固所述下心盘螺栓时，固定住与所述下心盘螺栓螺接的螺母。

2.如权利要求1所述的下心盘螺栓智能扳机，其特征在于，所述横梁上设有滑轨，所述滑轨的一端与所述横梁的端部齐平，并在该端的所述横梁上设有端部阻挡器，所述滑轨的另一端设有第一定位气缸，所述平移机架通过滑块可沿所述滑轨滑移，所述平移机构还包括平移气缸和两个第二定位气缸，所述平移气缸包括缸体和移动体，所述缸体固定在所述横梁上，所述移动体连接所述平移机架，所述两个第二定位气缸固定在所述平移机架上并且分别位于所述导向架的两侧。

3.如权利要求1所述的下心盘螺栓智能扳机，其特征在于，所述升降气缸的活塞杆头部为I字形接头，所述接头通过销轴连接所述升降架，所述升降架通过导轨滑块副连接所述导向架。

4.如权利要求1所述的下心盘螺栓智能扳机，其特征在于，所述升降机构还包括防坠构件，所述防坠构件包括防坠气缸、防坠销轴和防坠基座，所述防坠气缸通过所述防坠基座安装在所述导向架上，所述防坠销轴连接所述防坠气缸。

5.如权利要求1所述的下心盘螺栓智能扳机，其特征在于，所述横移组件包括横移气缸和横移架，所述横移气缸固定在所述升降架上，所述横移架通过导轨滑块副连接所述升降架；所述扭矩扳机为4个，所述下扳手组件为4个且分别对应所述4个所述扭矩扳机；所述下扳手组件包括上下推移气缸、水平推移气缸和扳手，所述上下推移气缸和所述水平推移气缸分别固定在所述扳机座上，所述上下推移气缸用于下上移动所述扳手，所述水平推移气缸用于水平移动所述扳手。

6.如权利要求1所述的下心盘螺栓智能扳机，其特征在于，还包括用于定位所述铁路货车转向架的定位机构，所述定位机构包括电机减速机、丝杠、传动杆、第二定位件以及底座，所述电机减速机连接所述丝杠，所述丝杠连接所述传动杆的中部，所述传动杆的两端各设一个第二定位件，所述传动杆通过导轨滑块副连接所述底座，所述电机减速机可驱动所述丝杠旋转，进而通过所述传动杆带动所述第二定位件旋转，进而定位转向架的车轮。

7.如权利要求1所述的下心盘螺栓智能扳机，其特征在于，还包括系统控制柜，所述系统控制柜包括PCL控制器，用于控制所述下心盘螺栓智能扳机的运行。

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