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CN110253209A - 一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构 - Google Patents

一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构 Download PDF

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CN110253209A CN201910649471.8A CN201910649471A CN110253209A CN 110253209 A CN110253209 A CN 110253209A CN 201910649471 A CN201910649471 A CN 201910649471A CN 110253209 A CN110253209 A CN 110253209A
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China
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董永刚
熊照伟
王钰博
仪帅
栾嘉宾
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Yanshan University
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Yanshan University
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Abstract

本发明公开一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，包括进给装置、锁紧装置、两个轴承座、工作台和设置于框架上的损伤修复单元，工作台和两个轴承座依次滑动安装在进给装置上，待修复车轮的轮轴两端分别固定在两个轴承座上，工作台上固定安装有锁紧装置，轮轴的一端穿过轴承座后被锁紧装置锁紧；框架包括竖直固定于进给装置两侧的竖直立架和连接两竖直立架的横梁，损伤修复单元设置于横梁上并用于对车轮踏面进行修复。本发明的机构，通过进给装置和锁紧装置的结合，实现车轮的轴向进给和轴向定位，便于车轮的固定及拆装以及搅拌摩擦焊修复，整个机构拆装方便，工作稳定性好。

Description

一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构
技术领域
本发明涉及车轮踏面修复技术领域，特别是涉及一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构。
背景技术
车辆的轮对是车辆主要组成部件，对车辆的安全运行起着至关重要的作用，一个轮对由车轮和车轴构成，其中，踏面是车轮和钢轨的接触面。轮对承受来自轨道车辆全部的动、静载荷，在运行中很容易发生各种磨损，尤其是轮对踏面表面及其近表面的磨损、擦伤、玻璃、裂纹等缺陷，将危及到地铁车辆的行车安全，因此需要及时检测列车轮对的状态、及时发现轮对问题，更换或维护超限轮对，从而避免行车事故的发生。
车轮踏面修复效率的提高会带来巨大的经济效益，更重要的是保障了车辆技术状态。而目前在车轮踏面修复上，没有一种简单方便的自动装拆机构。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，以解决上述现有技术存在的问题，便于搅拌摩擦焊所需的对车轮轮对踏面进行修复的轴向进给、周向定位、固定及拆装。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，包括进给装置、锁紧装置、两个轴承座、工作台和设置于框架上的损伤修复单元，所述工作台和两个轴承座依次滑动安装在所述进给装置上，待修复车轮的轮轴两端分别固定在两个所述轴承座上，所述工作台上固定安装有所述锁紧装置，所述轮轴的一端穿过所述轴承座后被所述锁紧装置锁紧；所述框架包括竖直固定于所述进给装置两侧的竖直立架和连接两竖直立架的横梁，所述损伤修复单元设置于所述横梁上并用于对所述车轮踏面进行修复。
进一步地，所述进给装置包括底座和导轨，所述底座的两侧顶面上均安装有所述导轨，所述导轨上对称布置有三组滑块，所述工作台和两个轴承座的底面分别固定安装在三组滑块上。
进一步地，所述进给装置还包括丝杠和步进电机一，所述底座的两端中间位置分别固定设置有轴承座一和轴承座二，所述丝杠固定安装在所述轴承座一和轴承座二之间，且所述丝杠的一端通过联轴器与所述步进电机一传动连接；所述丝杠上设置有与所述工作台和两个轴承座的底端相固定的丝杠螺母。
进一步地，所述轴承座一和轴承座二的内侧均设置有防撞垫。
进一步地，所述工作台的顶面开设有滑槽，所述锁紧装置的底面固定连接有与所述滑槽相配合的滑轨。
进一步地，所述锁紧装置包括机箱和三爪卡盘，所述三爪卡盘固定在所述机箱上并用于锁紧所述轮轴。
进一步地，所述机箱内设置有蜗轮蜗杆机构，所述三爪卡盘的内侧端面与蜗轮的蜗轮轴相连接，驱动所述蜗轮运动的蜗杆的一端与步进电机二传动连接。
进一步地，所述损伤修复单元包括安装在所述横梁上的补料装置、搅拌摩擦焊装置、激光加热装置和成型模具。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，通过进给装置和锁紧装置的结合，实现车轮的轴向进给和轴向定位，便于车轮的固定及拆装以及搅拌摩擦焊修复，整个机构拆装方便，工作稳定性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构的立体图；
图2是进给装置的立体图；
图3是锁紧装置和工作台部分的局部侧视图；
图4是锁紧装置的立体视图；
图5是机箱结构视图；
其中，1-进给装置、11-底座、12-轴承座一、13-防撞垫、14-导轨、15-丝杠螺母、16-滑块、17-丝杠、18-联轴器、19-步进电机一、110-轴承座二；2-工作台、3-锁紧装置、31-三抓卡盘、32-机箱34-滑轨、33-步进电机二、35-机箱、36-涡轮、37蜗杆；4-轴承座、5-激光加热装置、6-搅拌摩擦焊装置、7-补料装置、8-车轮、9-框架、10-成型模具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，以解决上述现有技术存在的问题，便于搅拌摩擦焊所需的对车轮轮对踏面进行修复的轴向进给、周向定位、固定及拆装。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-5所示，本发明提供一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，包括进给装置1、锁紧装置3、两个轴承座4、工作台2和设置于框架9上的损伤修复单元，工作2台和两个轴承座4依次滑动安装在进给装置1上，待修复车轮8的轮轴两端分别固定在两个轴承座4上，工作台2上固定安装有锁紧装置3，轮轴的一端穿过轴承座4后被锁紧装置3锁紧；框架9包括竖直固定于进给装置1两侧的竖直立架和连接两竖直立架的横梁，损伤修复单元设置于横梁上并用于对车轮踏面进行修复。
进给装置1包括底座11、导轨14、丝杠17和步进电机一19，底座11的两侧顶面上均安装有导轨14，导轨14上对称布置有三组滑块16，工作台2和两个轴承座4的底面分别固定安装在三组滑块16上；底座11的两端中间位置分别固定设置有轴承座一12和轴承座二110，丝杠17固定安装在轴承座一12和轴承座二110之间，且丝杠17的一端通过联轴器18与步进电机一19传动连接；丝杠17上设置有与工作台2和两个轴承座4的底端相固定的丝杠螺母15。进给装置1可通过步进电机一19和丝杠17实现工作台2上车轮8按一定速度的轴向自动进给。
进一步地，轴承座一12和轴承座二110的内侧均设置有防撞垫13，防止在轴向进给过程中承载有车轮的轴承座4与底座11边缘发生碰撞。
工作台2的顶面开设有滑槽，锁紧装置3的底面固定连接有与滑槽相配合的滑轨34。锁紧装置3可通过滑槽实现左右移动，方便装拆；锁紧装置3和工作台2间采用滑槽式结构，便于拆走修复好的车轮8并易于更换待修复车轮。
锁紧装置3包括机箱32和三爪卡盘31，三爪卡盘31固定在机箱32上并用于锁紧轮轴。机箱32内设置有蜗轮蜗杆机构，三爪卡盘31的内侧端面与蜗轮36的蜗轮轴相连接，驱动蜗轮36运动的蜗杆37的一端与步进电机二33传动连接；锁紧装置3采用蜗轮蜗杆机构控制车轮8的周向转动和定位，实现踏面任意位置处的修复。
损伤修复单元包括安装在横梁上的补料装置7、搅拌摩擦焊装置6、激光加热装置5和成型模具10，用于对车轮8的损伤进行修复。
该用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，工作时，先将车轮8的轮轴通过轴承座4安装在工作台2上，调整锁紧装置3，将其移到轴上，三爪卡盘31将轴卡紧，步进电机二33转动，通过机箱32带动三爪卡盘31及轴转动，将车轮8调到需要修复的位置；进给装置1的步进电机一19启动，通过丝杠17带动工作台2向轴向按一定速度移动，车轮8经激光加热装置5、搅拌摩擦焊装置6、补料装置7和成型模具，激光加热装置5和补料装置7固定在框架9上，搅拌摩擦焊装置6可在Z轴上下移动，进给装置1驱动工作台2向搅拌摩擦焊焊头移动，当靠近焊头时，按一定的速度匀速进给，之后激光加热装置5对踏面进行加热，补料装置7融化焊丝填充踏面损伤部位，搅拌摩擦焊焊头旋转，破坏踏面金属表层的微裂纹、剥离坑并实现踏面表层金属冶金重构，成型模具对踏面成型，修复好以后，再按一定的速度退出，退出到起始位置后，进给装置1停止运转，松开三爪卡盘31，整个锁紧装置3通过滑轨34左移，移动到不妨碍轴被桁车吊起的位置，松开轴承座4，将车轮卸下。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：包括进给装置、锁紧装置、两个轴承座、工作台和设置于框架上的损伤修复单元，所述工作台和两个轴承座依次滑动安装在所述进给装置上，待修复车轮的轮轴两端分别固定在两个所述轴承座上，所述工作台上固定安装有所述锁紧装置，所述轮轴的一端穿过所述轴承座后被所述锁紧装置锁紧；所述框架包括竖直固定于所述进给装置两侧的竖直立架和连接两竖直立架的横梁，所述损伤修复单元设置于所述横梁上并用于对所述车轮踏面进行修复。
2.根据权利要求1所述的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：所述进给装置包括底座和导轨，所述底座的两侧顶面上均安装有所述导轨，所述导轨上对称布置有三组滑块，所述工作台和两个轴承座的底面分别固定安装在三组滑块上。
3.根据权利要求2所述的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：所述进给装置还包括丝杠和步进电机一，所述底座的两端中间位置分别固定设置有轴承座一和轴承座二，所述丝杠固定安装在所述轴承座一和轴承座二之间，且所述丝杠的一端通过联轴器与所述步进电机一传动连接；所述丝杠上设置有与所述工作台和两个轴承座的底端相固定的丝杠螺母。
4.根据权利要求3所述的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：所述轴承座一和轴承座二的内侧均设置有防撞垫。
5.根据权利要求1所述的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：所述工作台的顶面开设有滑槽，所述锁紧装置的底面固定连接有与所述滑槽相配合的滑轨。
6.根据权利要求1所述的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：所述锁紧装置包括机箱和三爪卡盘，所述三爪卡盘固定在所述机箱上并用于锁紧所述轮轴。
7.根据权利要求6所述的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：所述机箱内设置有蜗轮蜗杆机构，所述三爪卡盘的内侧端面与蜗轮的蜗轮轴相连接，驱动所述蜗轮运动的蜗杆的一端与步进电机二传动连接。
8.根据权利要求1所述的用于车轮踏面损伤修复的轴向进给及拆装机构，其特征在于：所述损伤修复单元包括安装在所述横梁上的补料装置、搅拌摩擦焊装置、激光加热装置和成型模具。
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