數控車輪車（chē）床的改進（jìn）設計
2015-2-20 來（lái）源： 青海華鼎重型機床有限責任公司 作者：張劍
摘要: 由於客運（yùn）的（de）高速（sù）化發展，加工（gōng）帶齒輪箱的車輪是必然趨勢，因（yīn）此改進設計千斤頂來滿足（zú）輪對加（jiā）工要求，新增設（shè）計齒輪箱定位裝置來解決輪對加工時齒輪箱定位問（wèn）題，改進是成功的。
筆者公司生產的CK8011 係列數控車輪車床主要用於加工（gōng）、維（wéi）修軌距為1 435 mm，輪對直徑為600 ～1 100 mm的鐵路（lù）車輛解體輪對的輪緣、踏麵及內側麵。適用於鐵路（lù）運輸部門的各個車輛生產、維修工（gōng）廠、車（chē）輛段等單位（wèi）。
近年來隨著高速鐵路的快速（sù）發展，市場對帶有齒輪箱輪對的（de）加工、維修需（xū）求量不斷增大。由於輪對齒輪箱的規格各有不（bú）同，數控車輪（lún）車床在（zài）加（jiā）工過程中難免會遇到機床主（zhǔ）要部件千斤頂與輪對齒輪箱發生幹涉的問題（tí）。以往（wǎng）的輪對（duì）有（yǒu）少量帶齒輪箱的，因為齒輪箱可以拆卸，所以數控車（chē）輪車床能保證輪對正常加工，但隨著客運的高速化發（fā）展，鐵路行業的（de）更新，現在高速客車用的輪對直徑較小，而且輪對上的（de）齒輪箱不允許拆卸，這就必須對原有數控車輪車床進行結（jié）構改進（jìn）。
1、 改進方案的確定
數控車（chē）輪車（chē）床必須能加工（gōng）帶齒輪箱的（de）輪對，而且要（yào）解決此類輪對上、下料及其加（jiā）工中齒輪箱的定位問題。
1． 1 輪對上、下料的實現
輪對的上料過程: 輪對由料庫滾至轉盤，經過轉盤後，沿車間軌道和機床（chuáng）輸入軌道（dào）滾（gǔn）入千斤頂，千（qiān）斤頂抬升輪對到位（wèi），然後進行裝卡。下料過程則與此相反（fǎn）。由於千（qiān）斤頂與大部分輪對齒輪箱發生幹涉（shè），導致機床無法進行正常的上、下料工作，現有機床（chuáng）在加工新型帶齒（chǐ）輪箱的（de）輪對時，隻能用（yòng）行車進行吊裝，再進行裝卡，加工（gōng）時輪對的齒輪箱部分由行車吊（diào）起固定。通過對現有車輪車床的結構分析，以及用戶現場的仔細調研，再綜合考慮通用性（xìng）、設計成本低和加工效率等因素，最（zuì）終確定改進設計千斤頂（dǐng）部件（jiàn），來（lái）實現輪（lún）對的上、下料要求，最（zuì）終（zhōng）保證（zhèng）輪對的車削加工。
1． 2 齒輪箱的定位
現（xiàn）有結構的齒輪箱大部分不允許拆卸，加工時多數用戶利用行車吊起固定齒（chǐ）輪箱，不然齒輪箱（xiāng）會在車軸上轉動，導致無法正常車削輪對。
針對（duì）該問題，決定設計齒輪箱定位裝置來解決輪對帶齒輪（lún）箱加工，而（ér）且在加工中不必用行車吊起固定。
2 、千斤頂部件的改進設計
2． 1 改進前結構
改進前千（qiān）斤頂結構見圖1 所示。橫梁（liáng）左右兩側（cè）上頂麵與輪對齒輪箱發生幹涉。
2． 2 改進後結構（gòu）
改進後千斤頂（dǐng）結構( 獲省級和國家級QC 優秀成果獎) 見圖2 所示。通過改變橫梁的結構形式來降低（dī）橫梁（liáng）左右兩側上頂麵的高（gāo）度，消除（chú）了與輪對齒輪箱發生幹涉。
2． 3 相關結構的改進設計
隻改（gǎi）進設計千斤頂橫梁結構形式，是不可能同時保（bǎo）證原機床中心高、床身高度和加工直徑（jìng）範圍三者不變（biàn）的。因為千（qiān）斤頂的行程必須大於（yú）最大輪對加工直徑（jìng）與最小輪對加工直徑差的1 /2，即( 1 100 － 600) /2 = 250mm，而改進設計使千斤頂橫梁上頂麵下（xià）降後，若千斤頂的行程不變，支撐直徑範圍一定會減小（xiǎo）。
最後局部改進設（shè）計床身部件，將千斤頂與床身的安裝基麵（miàn）下降（jiàng）H ( 圖2) ，同時增加（jiā）千斤頂的行程。這樣的結（jié）構處理，可以在（zài）提高（gāo）機床通用性的同時又保證低成（chéng）本改造。
3、 齒輪箱定位裝置的（de）設計
3． 1 齒輪箱定位裝置的結構
齒輪箱定位裝置( ZL201120528691． 4) 的結構見圖3 所示。本定位裝置由螺釘7、定位（wèi）銷8，將支座（zuò）11 固（gù）定（dìng）在床身上（shàng），絲杠12 擰入螺母1 中，再一同裝入支座11中，螺母（mǔ）1 與推力球軸承3 接觸，推力球軸承3 由支座（zuò）11 定位，螺母1 與（yǔ）深溝球軸承4 配合，裝配時調整墊5，裝配調（diào）整完由彈性擋圈（quān）6 定位。再將螺母15、螺栓（shuān）16 與支架（jià）14 裝配好，用（yòng）圓柱銷13 將支架14 與絲杠12 固定聯接，通過手柄2 使絲杠（gàng）12 旋轉，抬升（shēng）支架14到（dào）達定位位置。
3． 2 結（jié）構（gòu）特點
該定位機構為新（xīn）結構，具（jù）有安裝快捷、操作簡單方便，定位安全可靠等特（tè）點。輪對加工為批量生產，所以在加工前先利用手柄2 調整（zhěng）好垂直方向行程，將預調行（háng）程定在3 ～ 6 mm，絲杠2 旋轉1 ～ 2 圈即可達到（dào）最（zuì）終定位位（wèi）置，這樣可減少（shǎo）輔助工作時間。再利用螺栓16 水（shuǐ）平定位齒輪箱，通過螺（luó）母15 鎖緊，定位完成（chéng）。
4 、結語
改進後的數控車輪車床（chuáng）提高了機床的適用性，擴大了機床的加工範（fàn）圍，可（kě）完全（quán）滿足（zú）高速鐵路動車組輪對輪緣和（hé）踏麵的（de）加工修理需要（yào），同時大幅度縮短加工及修理（lǐ）時間（jiān），降低修理成本。投放市場後不（bú）僅得（dé）到用戶好評，而且獲得了省級（jí）和國家級QC 優秀成果（guǒ）獎，並（bìng）成功申（shēn）報國家實用新型專利一項( ZL201120528691． 4) 。隨著國內客、貨運輸的（de）提速（sù）及運輸量激增，該產品的市場前景（jǐng）非常看好。
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