數（shù）控車輪車（chē）床的改進設計
2015-2-20 來源： 青海華鼎重型（xíng）機床有限責（zé）任公司 作者：張劍
摘要（yào）: 由於客運的高速化發展，加工帶齒輪箱的車輪（lún）是必然趨勢，因此改進設計千斤頂來滿足輪對加工要求，新增設計齒（chǐ）輪箱定位裝置來（lái）解決輪對（duì）加工時齒輪箱定位問題，改進是成功（gōng）的。
筆者公司生產的CK8011 係列數控車輪車床主要用於加工、維（wéi）修軌距為1 435 mm，輪（lún）對直徑為600 ～1 100 mm的鐵路車輛解體輪對的（de）輪緣（yuán）、踏麵及內側麵。適用於鐵路運輸部門的各個車輛生產、維修工廠、車（chē）輛段等單位。
近年來隨著高速鐵路的快速發展，市場對帶有（yǒu）齒輪箱（xiāng）輪對的加（jiā）工、維修需求量不斷增大。由（yóu）於輪對齒輪箱的（de）規格各有不同，數控車輪車床在（zài）加工過程中難免（miǎn）會遇到機（jī）床主要部件千斤（jīn）頂與輪對（duì）齒輪（lún）箱發（fā）生幹涉的問題。以往的輪對有少量帶齒輪箱的，因為（wéi）齒（chǐ）輪箱可以拆卸，所以數控車輪車床（chuáng）能保證輪對正（zhèng）常加工，但（dàn）隨著客運（yùn）的高速化發展，鐵路行業的更新，現在高速客車用（yòng）的輪對直徑（jìng）較小，而且輪對上的齒輪（lún）箱不允（yǔn）許拆卸，這就必須（xū）對原有數（shù）控車輪車床進行結構改進（jìn）。
1、 改進方案的確定（dìng）
數控車輪車床必須能加工帶齒輪箱的輪對，而且要解決此類輪（lún）對上、下料及其加工中齒輪箱的定位問題。
1． 1 輪對上、下料的實（shí）現
輪對（duì）的上料過程: 輪對由料庫滾至轉盤，經過轉盤後，沿車（chē）間軌道和機床輸入軌道滾入千斤頂，千斤（jīn）頂抬升輪對到（dào）位，然後進行裝卡。下料（liào）過程則與此相反。由於千斤（jīn）頂與大部（bù）分輪對齒輪箱發生幹涉，導致機床無法進行正常的上、下料工（gōng）作，現有機床在加工新（xīn）型（xíng）帶齒輪箱的輪對時，隻能用行車進行吊（diào）裝（zhuāng），再進（jìn）行裝卡，加（jiā）工時輪對的齒輪箱部分由行車吊起固定。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（zài）綜合考慮通（tōng）用性、設（shè）計（jì）成本低和加（jiā）工效率等因素，最終確定改進設計千斤頂部件，來實現輪對的上、下料要求，最終保證輪對的車削加工。
1． 2 齒輪箱的定位
現有結構的齒輪箱大部分不允許拆卸，加工（gōng）時多數用（yòng）戶利用行車吊起固（gù）定齒輪箱，不然齒輪箱（xiāng）會在車軸上轉動，導致無法正常車削輪對。
針對該（gāi）問題，決定設計齒輪箱定位裝置來解決輪對帶齒輪箱加工，而且在加工中不必用行車吊（diào）起固定。
2 、千斤頂部件的（de）改進設計
2． 1 改進前結構（gòu）
改進前千斤頂結構見圖1 所示。橫梁左右（yòu）兩側上頂麵與輪對（duì）齒輪箱發生幹涉。
2． 2 改進後結構
改進後千斤頂結構( 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（de）結構（gòu）形式來（lái）降低橫梁左右兩側上頂麵的高度，消除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（liáng）結構形式，是不可能同時（shí）保證原機床中心高（gāo）、床身高度和加工直（zhí）徑範圍三者不變的。因為（wéi）千斤頂的行程必須大於（yú）最大輪對加工直徑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（dǐng）橫梁上頂麵下降後，若千斤頂的行程不變，支撐直徑範圍一定會（huì）減小。
最（zuì）後局部改進設計床身部件，將千斤頂與床身的安裝基麵下降H ( 圖2) ，同（tóng）時增加（jiā）千斤頂的行程。這樣的結構處理（lǐ），可以在提高機床通用性的同時又保證低成本改造。
3、 齒輪箱定位裝置的（de）設計
3． 1 齒輪箱定位裝置的（de）結構（gòu）
齒輪箱定位裝置( ZL201120528691． 4) 的（de）結構見圖3 所示。本定位裝置由螺釘7、定位銷8，將支座11 固定在床身上，絲杠12 擰入（rù）螺（luó）母1 中，再一同裝入（rù）支座11中，螺母1 與推（tuī）力球軸（zhóu）承3 接觸，推力球軸承3 由支座11 定（dìng）位，螺母1 與深溝球軸（zhóu）承4 配合，裝配時調整墊5，裝配調整完（wán）由彈性擋圈6 定位。再將螺母（mǔ）15、螺栓16 與支架14 裝（zhuāng）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12 旋轉，抬升支架14到達定位（wèi）位置。
3． 2 結構特點
該定位機構為新結構，具有安裝快捷、操作簡（jiǎn）單方便，定位安全可靠等特點。輪對加工為批量生產，所以在加工前先利用（yòng）手柄2 調整好垂（chuí）直方向行程，將預調行程定在3 ～ 6 mm，絲杠2 旋轉（zhuǎn）1 ～ 2 圈即（jí）可（kě）達到（dào）最終定位位置，這（zhè）樣可減少（shǎo）輔助工作時間。再利用（yòng）螺栓16 水平定位齒輪箱，通過螺母15 鎖緊，定位完成。
4 、結語
改進後的數控車輪車床提高了機床的適用性，擴（kuò）大了（le）機床的加工範圍，可完全滿（mǎn）足高速鐵路（lù）動車組輪對輪緣和踏麵（miàn）的加工修理需要，同時大（dà）幅度縮短加（jiā）工及修理（lǐ）時間，降低修理成本。投放市場後不僅（jǐn）得到用戶好評，而且獲得了（le）省級和（hé）國家級QC 優（yōu）秀（xiù）成果獎，並成功申報國家實用新型專利（lì）一項( ZL201120528691． 4) 。隨著國內客、貨（huò）運輸的提速及運輸量激增，該產品的市場（chǎng）前景非常看好。
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