龍門式輪組車床的製作方法
2023-04-28 03:20:31 1
專利名稱：龍門式輪組車床的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於鐵路車輛輪組的龍門式輪組車床，它有一個
裝有主軸箱，主軸箱裝有主軸和作用於主軸的主驅動裝置，該主驅動 裝置配有可同步電機和傳動裝置，其中，主軸帶有花盤，花盤配有對 中裝置和輪組旋轉夾緊裝置，主軸箱兩個花盤之間有至少一個刀具架, 其載有用於鐵路車輛輪組的加工刀具，還有至少一個在車間軌道內的 輪組舉升裝置，用於將滾入龍門式輪組車床內的鐵路車輛輪組舉升到 對中裝置內以及將加工後的鐵路車輛輪組降至車間軌道上。
背景技術：
申請人以前的一份公司宣傳材料中介紹了 "165型龍門式輪組車 床"。那涉及的是一種全自動高效龍門式結構車床。這種已知的龍門 式輪組車床可用於加工己運行的，新上輪箍的，新安裝的和新輪組的 車輪型廓；也可加工輪組的內外端面。這種已知的龍門式輪組車床是 為所有類型的機車、動車組、客車和貨車輪組設計的。安裝在輪組上 的滾動軸承殼、齒輪、傳動裝置、剎車盤和空心軸在此不影響加工。
這種已知的龍門式輪組車床的機座龍門式跨越安裝在車間軌道 上方。兩個主軸箱可做橫向於車間軌道的推移。每個主軸箱都各裝有 一個帶電機和傳動裝置的主驅動裝置。兩個主軸箱之間的空間是完全 敞開的。輪組可以無阻礙的滾入和滾出這種已知的龍門式輪組車床。
主軸在軸向被緊貼在花盤齒環上的大直徑軸向滾子軸承分別支 撐。大的軸向軸承把出現的軸向力直接傳遞給主軸箱外殼。軸向軸承 直徑為1100毫米。兩個花盤各由一個電機驅動；兩個電機是電氣同 步的。
即使在 一 個加工班次內對不同的輪組進行多次夾緊進程，夾緊系 統的設置也能最好的避免輪組車輪上產生夾緊劃痕和輪箍扭曲。為了 能更經濟地加工各種各樣的開始時提到的輪組，配置了夾緊系統夾緊
圓直逕自動調整功能。共有三種不同的夾緊系統供選擇4爪軸向夾 緊或3爪徑向夾緊或3爪徑向軸向夾緊。
通過對輪組中心與設備中心電子同步處理使輪組自動對中且無 碰撞危險，以便對不同重量的輪組在主軸套筒間夾緊。在設備刀架上 裝有一個探頭，它保證各種直徑的輪組可以完美地停止舉升；此時， 凸出輪緣的頂頭被作為對中基準。 一個安裝在主軸箱間車間軌道內的 輪組舉升裝置用於提升和對中輪組。在加工輪組時，液壓操作的舉升 裝置會自動下降。由此產生的廢屑能大面積流下來是"設備全自動運 行"的根本前提。
如上是這些公知的非常成功的16 5型龍門式數控輪組車床的優點 和優勢。但這一技術的缺點在於，需要大直徑的軸向滾動軸承支撐花 盤。眾所周知，直徑規格使滾動軸承的生產成本超比例上漲，特別是 軸向滾動軸承。於是使用大徑軸向滾動軸承就使這種公知的龍門式輪 組車床的價格昂貴起來。
發明內容
本發明的任務是，改良主軸驅動並降低成本。此外，也要降低設 備運行時產生的維修保養費用。
本發明將用於主軸箱主軸驅動的傳動裝置設計為多級齒輪系，它 把在與花盤相對的堵頭端的主軸旋轉引入主軸，從而完成了如上任 務。這種多級齒輪繫結構形式(在實施例中為三級齒輪系)的優選實 施方式是，齒輪系第一級被設計為帶傳動，第二級被設計為行星齒輪 系，第三級被設計為端齒輪傳動。所有三種傳動裝置在機械製造領域 都是暢銷且常用的元件，市場價格較低。把第一傳動級設計為帶傳動 還另有一個優點，即花盤被"軟"驅動。工具機的"軟"驅動保護切削 刀具並使它們有更長的使用壽命。
更大的優點是，按照權利要求3-5所述給各個傳動級分配傳送比 例。得出的各傳動級總傳動比例在1: 20和1: 160之間，以1: 60. 51比 例為優。
已知的165型龍門式輪組車床裝有成對刀具架。這種成對刀具架 將各個刀具架局限在輪盤型廊加工。針對此情況，龍門式輪組車床的 龍門架也被重新設計，安裝在龍門架上的兩個獨立的刀具架可在縱向 和橫向上推移。互不影響又可單獨調整的刀具架既可以對輪盤進行再 成形，也可以對輪盤之間輪組軸上的剎車盤進行再成形加工。
作為對已知的龍門式輪組車床的進一步改良，採用轉數在750轉 /分到4500轉/分範圍內可調的電機，用於驅動主軸。
此外，龍門式輪組車床是按照模塊對稱原則組裝的。主軸軸承， 花盤，對中裝置和驅動裝置都是完全相同的樣式，只是兩個主軸箱外 殼分別為右側設計和左側設計。因為相同，上述元件都可以互換。這 種同 一性在製造中也表現出價格優勢。
最後，主軸箱除適用於龍門式輪組車床外，也可在平底式輪組車 床上使用。在原理上，平底式輪組車床的設計與龍門式輪組車床相似， 只是相對龍門式輪組車床，因為平底式輪組車床的操作面較低，需用 吊車將輪組吊入平底式輪組車床，或通過可縱向推移的滑軌段滾入， 在加工時，滑軌段被抽回。
如下通過實施例進一步描述本發明。 縮小尺寸的立體圖及簡化圖分別表示 圖1是龍門式輪組車床的總圖， 圖2是右側主軸箱，
圖3是龍門式輪組車床主軸驅動裝置的傳動流程圖。
具體實施例方式
龍門式輪組車床1有一個機座2，龍門式跨越安裝在車間軌道45
上方。機座2由一個在車間軌道45兩側分別置於支架4和5上的橫 梁3組成。兩個支架4和5還通過另一個下橫梁(圖中未畫出)相互 連接。帶有兩個輪盤7和8以及兩個剎車盤9和10的輪組6在龍門 式輪組車床1內被抓起。輪組6在龍門式輪組車床1內在轉向軸11 和12上被抓起和對中。如龍門式輪組車床1左側主軸箱14圖中所示， 輪組6在其轉向軸11和l2上藉助套筒13被抓起和對中。在龍門式 輪組車床1的右側主軸箱15內也裝有一個與套筒13對應的套筒。輪 組6藉助公知的輪組舉升裝置46被滾入並舉升，從而在套筒13之間 被抓起。
在圖2示出的右側主軸箱15上可見一個驅動電機16，安裝在右 側主軸箱15上面。兩個主軸箱14和15的電機16和17的轉數可相 互同步並可在750轉/分和4500轉/分範圍內調整。電機16的驅動 帶輪18的周圍纏繞著多個三角帶傳動裝置19，它們作用於帶輪20。 在左側主軸箱14上也裝有與設備元件18和20對應的設備元件21和 22。為了更簡單的表示，未示出左側主軸箱14的帶輪21和22之間 的三角帶傳動。驅動電機16， 17和它們的帶輪18和21，帶傳動裝置 19和帶輪20與22 —起分別構成了驅動主軸箱14和15的兩個主軸 23的第一傳動級。兩個主軸箱14和15的兩個主軸23是相同的，所 以，圖3隻著重示出右側主軸箱15的主軸23。主軸23的前側靠近輪 組6的末端裝有一個花盤24。左側主軸箱14也有一個相對應的花盤 25。兩個花盤24和25上配有其它裝置(未畫出)，用於將輪組6與 其輪盤7和8旋轉同步，此裝置的其它結構在現有技術中已為人熟悉。
花盤24在右側主軸箱15的外殼26內首先安裝在一個軸向軸承 27內，該軸承的特點是直徑相對於現有技術已知的任何軸向軸承小很 多。主軸23的其它支撐由位於主軸箱外殼26後端29的前側徑向軸 承28和後側徑向軸承(未畫出)構成。
帶輪20構成行星齒輪系30的入口，其出口由端齒輪滾齒的齒輪 31構成。端齒滾齒的齒輪31與一個在主軸23上固定共轉的端齒輪 32咬合。電機帶輪18和輪盤20的傳動比h為1:2.8，行星齒輪系30內的傳動比h為1:6.14，兩個端齒輪31和32間的傳動比h為 1:3.52，由此得出，驅動電機16和主軸23間的總傳動比"的大小為 1: 60. 51。支架4和5上的其它電^L 32和33和附屬的帶傳動34和35 用於對兩個主軸箱14和15在軸向36上進行調整。
在橫梁3水平導軌37和38上裝有兩個刀具架39和40。刀具架 39和40分別載有加工刀具41和42，它們用於對剎車盤9和10進行 成形加工。另外裝有車床刀具47和48用於對輪盤7和8進行輪廓成 形加工，它們畫在刀具架39和40上。藉助刀具47和48還可在輪盤 7和8的外側43和內側44端面上進4亍車削處理。用加工刀具41和 42或47和48對輪組6的輪盤7和8、剎車盤9和10、輪組6的外側 43和內側44的外形輪廓進行的全部加工都是車削作業。
附圖標記表
1 龍門式輪組車床機座
2 機座
3 橫梁
4 支架
5 支架
6 輪組
7 輪盤
8 輪盤
9 剎車盤
10 剎車盤
11 轉向軸
12 轉向軸
13 套筒
14 左側主軸箱
15 右側主軸箱
16 驅動電機
17 驅動電枳j
18 驅動帶輪
19 三角帶傳動裝置
20 傳動帶輪盤
21 驅動帶輪
22 傳動帶輪盤
23 主軸
24 右側花盤
25 左側花盤
26 主軸箱外殼
27 軸向軸承
28 徑向軸承
29 後端
30 行星齒輪系
31 端齒輪滾齒的齒輪
32 電機
33 電機
34 帶傳動
35 傳動帶輪
36 軸向
37 水平導向軌
38 水平導向軌
39 刀具架
40 刀具架
41 加工刀具
42 加工刀具
43 輪組外側
44 輪組內側
45 車間軌道
46 輪組舉升裝置
47 車削刀具
48 車削刀具
權利要求
1.用於鐵路車輛輪組的龍門式輪組車床，有一個機座，龍門式跨越安裝在車間軌道上方並且在車間軌道的每一側都裝有主軸箱，主軸箱裝有主軸和作用於主軸的主驅動裝置，該主驅動裝置配有可同步電機和傳動裝置，其中，主軸帶有花盤，花盤配有對中裝置和輪組旋轉夾緊裝置，主軸箱兩個花盤之間有至少一個刀具架，其載有用於鐵路車輛輪組的加工刀具，還有一個在車間軌道內的輪組舉升裝置，用於將滾入龍門式輪組車床內的鐵路車輛輪組舉升到對中裝置內以及將加工後的鐵路車輛輪組降至車間軌道上，其特徵在於，作用於主軸箱(14，15)的主軸(23)的傳動裝置(16，17，18，19，20，21，22，30，31)為多級齒輪系(19，30，31，32)，它把在與花盤(24，25)相對的堵頭端(29)的主軸旋轉引入主軸(23)。
2. 根據權利要求1所述的龍門式輪組車床，其特徵在於，用於 驅動花盤(14， 15 )的多級齒輪系(19， 30， 31， 32 )裝有帶傳動裝置(18， 19， 20)、行星齒輪系(20, 30， 31)和端齒輪傳動裝置(31， 32 )。
3. 根據權利要求2所述的龍門式輪組車床，其特徵在於，帶傳 動裝置(18， 19， 20)的傳動比(h)在1: 2和1: 4之間，以1: 28為優。
4. 根據權利要求2所述的龍門式輪組車床，其特徵在於，行星 齒輪系(20， 30， 31 )的傳動比(i2)在1: 5和1: 8之間，以1: 6. 14 為優。
5. 根據權利要求2所述的龍門式輪組車床，其特徵在於，端齒 輪傳動裝置(31， 32)的傳動比例(i3)在1: 2和1: 5之間，以1: 3. 52 為優。
6. 根據權利要求3至5中任一項所述的龍門式輪組車床，其特 徵在於，各個傳動級(19， 30, 31， 32 )的總傳動比(h)在1: 20和1: 160 之間，以1: 60. 51為優。
7. 根據權利要求1所述的龍門式輪組車床，其特徵在於，用於 驅動主軸(23)的電機(16， 17)的轉數可在n設定- 1500nT'和n最大- 4500mir^範圍內調整。
8. 根據權利要求1所述的龍門式輪組車床，其特徵在於，刀具 架(39， 40 )裝備有(47， 48 ),適於對鐵路車輛輪組(6 )的輪盤(7, 8 ) 進行再成形加工。
9. 根據權利要求1所述的龍門式輪組車床，其特徵在於，刀具 架(39,40 )裝備有刀具(41， 42)，適於對鐵路車輛輪組(6)的剎車 盤(9， 10)進行再成形加工。
全文摘要
用於鐵路車輛輪組(6)的龍門式輪組車床(1)，有一個機座(2)，龍門式跨越安裝在車間軌道(45)上方且在車間軌道的每側裝有主軸箱(14，15)，主軸箱裝有主軸(23)和作用於主軸的主驅動裝置(16，19，30，31，32)。該主驅動裝置配有可同步電機(16，17)和傳動裝置(18，19，20，21，22，30，31，32)。其中，主軸帶有花盤(24，25)，花盤配有對中裝置(13)和旋轉夾緊裝置，主軸箱兩個花盤之間有至少一個刀具架，其載有用於鐵路車輛輪組的加工刀具(41，42)，還有在車間軌道(45)內的輪組舉升裝置(46)，用於將滾入龍門式輪組車床內的鐵路車輛輪組舉升到對中裝置內以及將加工後的鐵路車輛輪組降至車間軌道上。作用於主軸箱的主軸傳動裝置為多級齒輪系，它把與花盤相對的後端(29)的主軸旋轉引入主軸。
文檔編號B23B5/02GK101185974SQ20071000657
公開日2008年5月28日 申請日期2007年2月6日 優先權日2006年11月23日
發明者H·J·瑙曼 申請人:赫根沙伊德特Mfd股份兩合公司