專利名稱：龍門式輪組車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鐵路車輛輪組的龍門式輪組車床，它有一個(gè)
裝有主軸箱，主軸箱裝有主軸和作用于主軸的主驅(qū)動裝置，該主驅(qū)動 裝置配有可同步電機(jī)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(zhuǎn)夾緊裝置，主軸箱兩個(gè)花盤之間有至少一個(gè)刀具架, 其載有用于鐵路車輛輪組的加工刀具，還有至少一個(gè)在車間軌道內(nèi)的 輪組舉升裝置，用于將滾入龍門式輪組車床內(nèi)的鐵路車輛輪組舉升到 對中裝置內(nèi)以及將加工后的鐵路車輛輪組降至車間軌道上。
背景技術(shù)：
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(jié)構(gòu)車床。這種已知的龍門 式輪組車床可用于加工己運(yùn)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(nèi)外端面。這種已知的龍門式輪組車床是 為所有類型的機(jī)車、動車組、客車和貨車輪組設(shè)計(jì)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(jī)座龍門式跨越安裝在車間軌道 上方。兩個(gè)主軸箱可做橫向于車間軌道的推移。每個(gè)主軸箱都各裝有 一個(gè)帶電機(jī)和傳動裝置的主驅(qū)動裝置。兩個(gè)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(huán)上的大直徑軸向滾子軸承分別支 撐。大的軸向軸承把出現(xiàn)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(gè)花盤各由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動；兩個(gè)電機(jī)是電氣同 步的。
即使在 一 個(gè)加工班次內(nèi)對不同的輪組進(jìn)行多次夾緊進(jìn)程，夾緊系 統(tǒng)的設(shè)置也能最好的避免輪組車輪上產(chǎn)生夾緊劃痕和輪箍扭曲。為了 能更經(jīng)濟(jì)地加工各種各樣的開始時(shí)提到的輪組，配置了夾緊系統(tǒng)夾緊
圓直徑自動調(diào)整功能。共有三種不同的夾緊系統(tǒng)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(shè)備中心電子同步處理使輪組自動對中且無 碰撞危險(xiǎn)，以便對不同重量的輪組在主軸套筒間夾緊。在設(shè)備刀架上 裝有一個(gè)探頭，它保證各種直徑的輪組可以完美地停止舉升；此時(shí)， 凸出輪緣的頂頭被作為對中基準(zhǔn)。 一個(gè)安裝在主軸箱間車間軌道內(nèi)的 輪組舉升裝置用于提升和對中輪組。在加工輪組時(shí)，液壓操作的舉升 裝置會自動下降。由此產(chǎn)生的廢屑能大面積流下來是"設(shè)備全自動運(yùn) 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(shù)控輪組車床的優(yōu)點(diǎn) 和優(yōu)勢。但這一技術(shù)的缺點(diǎn)在于，需要大直徑的軸向滾動軸承支撐花 盤。眾所周知，直徑規(guī)格使?jié)L動軸承的生產(chǎn)成本超比例上漲，特別是 軸向滾動軸承。于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(jià)格昂貴起來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，改良主軸驅(qū)動并降低成本。此外，也要降低設(shè) 備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的維修保養(yǎng)費(fèi)用。
本發(fā)明將用于主軸箱主軸驅(qū)動的傳動裝置設(shè)計(jì)為多級齒輪系，它 把在與花盤相對的堵頭端的主軸旋轉(zhuǎn)引入主軸，從而完成了如上任 務(wù)。這種多級齒輪系結(jié)構(gòu)形式(在實(shí)施例中為三級齒輪系)的優(yōu)選實(shí) 施方式是，齒輪系第一級被設(shè)計(jì)為帶傳動，第二級被設(shè)計(jì)為行星齒輪 系，第三級被設(shè)計(jì)為端齒輪傳動。所有三種傳動裝置在機(jī)械制造領(lǐng)域 都是暢銷且常用的元件，市場價(jià)格較低。把第一傳動級設(shè)計(jì)為帶傳動 還另有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即花盤被"軟"驅(qū)動。機(jī)床的"軟"驅(qū)動保護(hù)切削 刀具并使它們有更長的使用壽命。
更大的優(yōu)點(diǎn)是，按照權(quán)利要求3-5所述給各個(gè)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(yōu)。
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(gè)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(shè)計(jì)，安裝在龍門架上的兩個(gè)獨(dú)立的刀具架可在縱向 和橫向上推移。互不影響又可單獨(dú)調(diào)整的刀具架既可以對輪盤進(jìn)行再 成形，也可以對輪盤之間輪組軸上的剎車盤進(jìn)行再成形加工。
作為對已知的龍門式輪組車床的進(jìn)一步改良，采用轉(zhuǎn)數(shù)在750轉(zhuǎn) /分到4500轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)可調(diào)的電機(jī)，用于驅(qū)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(qū)動裝置都是完全相同的樣式，只是兩個(gè)主軸箱外 殼分別為右側(cè)設(shè)計(jì)和左側(cè)設(shè)計(jì)。因?yàn)橄嗤鲜鲈伎梢曰Q。這 種同 一性在制造中也表現(xiàn)出價(jià)格優(yōu)勢。
最后，主軸箱除適用于龍門式輪組車床外，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(shè)計(jì)與龍門式輪組車床相似， 只是相對龍門式輪組車床，因?yàn)槠降资捷喗M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(shí)，滑軌段被抽回。


如下通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)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(cè)主軸箱，
圖3是龍門式輪組車床主軸驅(qū)動裝置的傳動流程圖。
具體實(shí)施例方式
龍門式輪組車床1有一個(gè)機(jī)座2，龍門式跨越安裝在車間軌道45
上方。機(jī)座2由一個(gè)在車間軌道45兩側(cè)分別置于支架4和5上的橫 梁3組成。兩個(gè)支架4和5還通過另一個(gè)下橫梁(圖中未畫出)相互 連接。帶有兩個(gè)輪盤7和8以及兩個(gè)剎車盤9和10的輪組6在龍門 式輪組車床1內(nèi)被抓起。輪組6在龍門式輪組車床1內(nèi)在轉(zhuǎn)向軸11 和12上被抓起和對中。如龍門式輪組車床1左側(cè)主軸箱14圖中所示， 輪組6在其轉(zhuǎn)向軸11和l2上借助套筒13被抓起和對中。在龍門式 輪組車床1的右側(cè)主軸箱15內(nèi)也裝有一個(gè)與套筒13對應(yīng)的套筒。輪 組6借助公知的輪組舉升裝置46被滾入并舉升，從而在套筒13之間 被抓起。
在圖2示出的右側(cè)主軸箱15上可見一個(gè)驅(qū)動電機(jī)16，安裝在右 側(cè)主軸箱15上面。兩個(gè)主軸箱14和15的電機(jī)16和17的轉(zhuǎn)數(shù)可相 互同步并可在750轉(zhuǎn)/分和4500轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)調(diào)整。電機(jī)16的驅(qū)動 帶輪18的周圍纏繞著多個(gè)三角帶傳動裝置19，它們作用于帶輪20。 在左側(cè)主軸箱14上也裝有與設(shè)備元件18和20對應(yīng)的設(shè)備元件21和 22。為了更簡單的表示，未示出左側(cè)主軸箱14的帶輪21和22之間 的三角帶傳動。驅(qū)動電機(jī)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(gòu)成了驅(qū)動主軸箱14和15的兩個(gè)主軸 23的第一傳動級。兩個(gè)主軸箱14和15的兩個(gè)主軸23是相同的，所 以，圖3只著重示出右側(cè)主軸箱15的主軸23。主軸23的前側(cè)靠近輪 組6的末端裝有一個(gè)花盤24。左側(cè)主軸箱14也有一個(gè)相對應(yīng)的花盤 25。兩個(gè)花盤24和25上配有其它裝置(未畫出)，用于將輪組6與 其輪盤7和8旋轉(zhuǎn)同步，此裝置的其它結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中已為人熟悉。
花盤24在右側(cè)主軸箱15的外殼26內(nèi)首先安裝在一個(gè)軸向軸承 27內(nèi)，該軸承的特點(diǎn)是直徑相對于現(xiàn)有技術(shù)已知的任何軸向軸承小很 多。主軸23的其它支撐由位于主軸箱外殼26后端29的前側(cè)徑向軸 承28和后側(cè)徑向軸承(未畫出)構(gòu)成。
帶輪20構(gòu)成行星齒輪系30的入口，其出口由端齒輪滾齒的齒輪 31構(gòu)成。端齒滾齒的齒輪31與一個(gè)在主軸23上固定共轉(zhuǎn)的端齒輪 32咬合。電機(jī)帶輪18和輪盤20的傳動比h為1:2.8，行星齒輪系30內(nèi)的傳動比h為1:6.14，兩個(gè)端齒輪31和32間的傳動比h為 1:3.52，由此得出，驅(qū)動電機(jī)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 用于對兩個(gè)主軸箱14和15在軸向36上進(jìn)行調(diào)整。
在橫梁3水平導(dǎo)軌37和38上裝有兩個(gè)刀具架39和40。刀具架 39和40分別載有加工刀具41和42，它們用于對剎車盤9和10進(jìn)行 成形加工。另外裝有車床刀具47和48用于對輪盤7和8進(jìn)行輪廓成 形加工，它們畫在刀具架39和40上。借助刀具47和48還可在輪盤 7和8的外側(cè)43和內(nèi)側(cè)44端面上進(jìn)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(cè) 43和內(nèi)側(cè)44的外形輪廓進(jìn)行的全部加工都是車削作業(yè)。
附圖標(biāo)記表
1 龍門式輪組車床機(jī)座
2 機(jī)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(zhuǎn)向軸
12 轉(zhuǎn)向軸
13 套筒
14 左側(cè)主軸箱
15 右側(cè)主軸箱
16 驅(qū)動電機(jī)
17 驅(qū)動電枳j
18 驅(qū)動帶輪
19 三角帶傳動裝置
20 傳動帶輪盤
21 驅(qū)動帶輪
22 傳動帶輪盤
23 主軸
24 右側(cè)花盤
25 左側(cè)花盤
26 主軸箱外殼
27 軸向軸承
28 徑向軸承
29 后端
30 行星齒輪系
31 端齒輪滾齒的齒輪
32 電機(jī)
33 電機(jī)
34 帶傳動
35 傳動帶輪
36 軸向
37 水平導(dǎo)向軌
38 水平導(dǎo)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(cè)
44 輪組內(nèi)側(cè)
45 車間軌道
46 輪組舉升裝置
47 車削刀具
48 車削刀具
權(quán)利要求
1.用于鐵路車輛輪組的龍門式輪組車床，有一個(gè)機(jī)座，龍門式跨越安裝在車間軌道上方并且在車間軌道的每一側(cè)都裝有主軸箱，主軸箱裝有主軸和作用于主軸的主驅(qū)動裝置，該主驅(qū)動裝置配有可同步電機(jī)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(zhuǎn)夾緊裝置，主軸箱兩個(gè)花盤之間有至少一個(gè)刀具架，其載有用于鐵路車輛輪組的加工刀具，還有一個(gè)在車間軌道內(nèi)的輪組舉升裝置，用于將滾入龍門式輪組車床內(nèi)的鐵路車輛輪組舉升到對中裝置內(nèi)以及將加工后的鐵路車輛輪組降至車間軌道上，其特征在于，作用于主軸箱(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(zhuǎn)引入主軸(23)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門式輪組車床，其特征在于，用于 驅(qū)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(jù)權(quán)利要求2所述的龍門式輪組車床，其特征在于，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(yōu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的龍門式輪組車床，其特征在于，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(yōu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的龍門式輪組車床，其特征在于，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(yōu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的龍門式輪組車床，其特 征在于，各個(gè)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(yōu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門式輪組車床，其特征在于，用于 驅(qū)動主軸(23)的電機(jī)(16， 17)的轉(zhuǎn)數(shù)可在n設(shè)定- 1500nT'和n最大- 4500mir^范圍內(nèi)調(diào)整。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門式輪組車床，其特征在于，刀具 架(39， 40 )裝備有(47， 48 ),適于對鐵路車輛輪組(6 )的輪盤(7, 8 ) 進(jìn)行再成形加工。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門式輪組車床，其特征在于，刀具 架(39,40 )裝備有刀具(41， 42)，適于對鐵路車輛輪組(6)的剎車 盤(9， 10)進(jìn)行再成形加工。
全文摘要
用于鐵路車輛輪組(6)的龍門式輪組車床(1)，有一個(gè)機(jī)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(cè)裝有主軸箱(14，15)，主軸箱裝有主軸(23)和作用于主軸的主驅(qū)動裝置(16，19，30，31，32)。該主驅(qū)動裝置配有可同步電機(jī)(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(zhuǎn)夾緊裝置，主軸箱兩個(gè)花盤之間有至少一個(gè)刀具架，其載有用于鐵路車輛輪組的加工刀具(41，42)，還有在車間軌道(45)內(nèi)的輪組舉升裝置(46)，用于將滾入龍門式輪組車床內(nèi)的鐵路車輛輪組舉升到對中裝置內(nèi)以及將加工后的鐵路車輛輪組降至車間軌道上。作用于主軸箱的主軸傳動裝置為多級齒輪系，它把與花盤相對的后端(29)的主軸旋轉(zhuǎn)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(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者H·J·瑙曼 申請人:赫根沙伊德特Mfd股份兩合公司