一种车体拉丝装置及无涂装轨道车辆 |
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| 申请号 | CN201510305178.1 | 申请日 | 2015-06-04 | 公开(公告)号 | CN104842242A | 公开(公告)日 | 2015-08-19 |
| 申请人 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司; | 发明人 | 路浩; 陶传琦; 敬俊娥; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种车体 拉丝 装置及无 涂装 轨道车辆，包括拉丝机，用于对待加工车体部件拉丝处理；所述拉丝机包括 砂带 、主动辊、 支撑 辊 ，所述砂带分别与主动辊、支撑辊为带传动连接；在所述主动辊、支撑辊之间设置有柔性随动装置，所述柔性随动装置包括多根同轴设置的压磨辊、贯穿多根压磨辊中心的芯轴、给予压磨辊恒定压 力 的压磨辊 气缸 ；所述压磨辊气缸与芯轴铰接。本发明设备采用开放式布局，并且为宽幅面，易于实现车体部件一次拉丝成型，无接痕。通过设置柔性随动装置，克服了车体部件表面高低不平对拉丝 质量 的影响。张紧机构的结构设计既实现了砂带的张紧，同时可纠正砂带的跑偏。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车体拉丝装置，其特征在于：包括拉丝机，用于对待加工车体部件拉丝处理； |
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| 说明书全文 | 一种车体拉丝装置及无涂装轨道车辆技术领域背景技术[0002] 为了提高轨道车辆车体的外观装饰性，通常采用涂装车体，即采用油漆涂装的表面处理方法，一般的涂装流程为：前期处理-底漆-腻子-二道底漆-面漆，整个工艺过程繁琐且费时费工。 发明内容[0004] 本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可对车体表面进行拉丝处理，实现无涂装轨道车辆的车体拉丝装置。 [0005] 本发明的另一个目的在于提供一种无涂装轨道车辆。 [0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案是： [0007] 一种车体拉丝装置，包括拉丝机，用于对待加工车体部件拉丝处理； [0010] 所述压磨辊气缸与芯轴铰接。 [0011] 进一步，所述拉丝机还包括立柱和张紧辊，在所述立柱外围设置有呈三角形分布的主动辊、支撑辊、张紧辊，所述砂带分别与主动辊、支撑辊、张紧辊为带传动连接。 [0012] 进一步，每相邻的两根压磨辊之间设置有一个支撑片，所述支撑片的一端与所述芯轴铰接，另一端与一支座固定，所述压磨辊气缸与所述支座固定连接。 [0013] 进一步，所述支撑片通过一支撑片压块与所述支座压紧固定，所述支撑片压块的一侧为倾斜面，两个相邻的支撑片压块之间设置有一支撑片压紧斜块，所述支撑片压紧斜块的两侧为倾斜面并与支撑片压块的倾斜面配合，所述支撑片压紧斜块栓接固定在支座上。 [0014] 进一步，所述车体拉丝装置还包括行走装置，用于待加工车体部件的固定和位移； [0016] 静框架，用于承载所述动框架； [0017] 驱动装置，用于使所述动框架位移； [0018] 所述静框架包括固定框架、与所述固定框架固定的上、下导轨梁，在所述上、下导轨梁上分别设置有上、下滚轮导轨； [0019] 所述动框架与所述上、下滚轮导轨滑动连接。 [0020] 进一步，所述上、下滚轮导轨为直线导轨，其截面为“L”形。 [0021] 进一步，在所述动框架的顶部和底部分别设置有上滚轮组件和下滚轮组件； [0022] 所述上滚轮组件包括上滚轮框架、设置在上滚轮框架上的一对第一夹持轮和一只第一行走轮，所述一对第一夹持轮与上滚轮导轨“L”形的突出部两侧侧面滑动接触，所述第一行走轮与上滚轮导轨“L”形的突出部底面滑动接触； [0023] 所述下滚轮组件包括下滚轮框架、设置在下滚轮框架上的一对第二夹持轮和一对第二行走轮，所述一对第二夹持轮与下滚轮导轨“L”形的突出部两侧侧面滑动接触，所述一对第二行走轮与下滚轮导轨“L”形的突出部顶面滑动接触。 [0026] 进一步，所述拉丝机还包括用于砂带的张紧和调偏的张紧机构，所述张紧机构包括支撑架、所述张紧辊、用于张紧辊调偏的调偏机构； [0027] 所述张紧辊固定在支撑架上，所述支撑架的顶端和底端分别与固定在所述立柱上的上、下张紧导轨滑动连接； [0028] 在所述支撑架与立柱之间设置有张紧气缸。 [0029] 进一步，在所述支撑架顶端设置伸出的支撑梁，所述支撑梁与所述上张紧导轨滑动连接，所述张紧辊顶端与所述支撑梁通过关节轴承连接。 [0030] 进一步，所述支撑架底端与一调偏机构底座固定连接，所述调偏机构底座与所述下张紧导轨滑动连接。 [0031] 进一步，所述调偏机构包括一纵向设置在所述调偏机构底座上的滚轮直线导轨，所述滚轮直线导轨的滑块连接一夹持滚轮法盘，所述夹持滚轮法盘与张紧辊的底端固定连接，所述夹持滚轮法盘与一摆动气缸连接。 [0032] 本发明的另一个技术方案是： [0033] 一种车体拉丝装置，包括工件固定装置，用于待加工车体部件的固定； [0034] 拉丝机，用于对待加工车体部件拉丝处理； [0035] 所述拉丝机包括砂带、拉丝机支撑架和设置在所述拉丝机支撑架上的主动辊、支撑辊，所述砂带分别与主动辊、支撑辊为带传动连接； [0037] 在所述主动辊、支撑辊之间设置有柔性随动装置，所述柔性随动装置包括多根同轴设置的压磨辊、贯穿多根压磨辊中心的芯轴、给予压磨辊恒定压力的压磨辊气缸； [0038] 所述压磨辊气缸与芯轴铰接。 [0039] 本发明的另一个技术方案是： [0040] 一种无涂装轨道车辆，包括上述的一种车体拉丝装置所生产的拉丝车体。 [0041] 综上内容，本发明所述的一种车体拉丝装置及无涂装轨道车辆，具有如下优点： [0042] 1、设备采用开放式布局，并且为宽幅面，易于实现车体部件一次拉丝成型，无接痕。 [0043] 2、通过设置柔性随动装置，克服了车体部件表面高低不平对拉丝质量的影响。 [0045] 图1是本发明实施例一的结构示意图； [0046] 图2是图1的左视图； [0047] 图3是图1的俯视图； [0048] 图4是实施例一的拉丝机主体示意图； [0049] 图5是实施例一的行走装置示意图； [0050] 图6是图5的左视图； [0051] 图7是图5的俯视图； [0052] 图8是实施例一的动框架部分示意图； [0053] 图9是图8的左视图； [0054] 图10是实施例一、二和三的柔性随动装置示意图； [0055] 图11是图10的仰视图； [0056] 图12是图10的左视图； [0057] 图13是图10的A-A剖视图； [0058] 图14是实施例一、二和三的张紧机构示意图； [0059] 图15是图14的左视图； [0060] 图16是图14的俯视图； [0061] 图17是实施例一、二和三的张紧辊结构示意图； [0062] 图18是本发明实施例二的结构示意图； [0063] 图19是图18的左视图； [0064] 图20是本发明实施例三的布置图； [0065] 图21是本发明实施例三的主视图； [0066] 图22是图21的侧视图。 [0067] 如图1至图22所示，立柱1，主动辊2，支撑辊3，张紧辊4，驱动电机5，压磨辊6，芯轴7，压磨辊气缸8，支撑片9，支座10，支撑片压块11，支撑片压紧斜块12，连接板13，固定框架14，上导轨梁15，下导轨梁16，上滚轮导轨17，下滚轮导轨18，框架本体19，上滚轮框架20，第一夹持轮21，第一行走轮22，下滚轮框架23，第二夹持轮24，第二行走轮25，安装座26，电机27，减速机28，齿轮29，齿条30，支撑架31，支撑梁32，调偏机构底座33，关节轴承34，上张紧导轨35，下张紧导轨36，胶辊37，滚轮直线导轨38，夹持滚轮法盘39，摆动气缸40，丝杠41，手轮42，拉丝机支撑架43，拉丝机位移导轨44，拉丝机驱动电机45，砂带46，可调心双列球轴承47，一号准备台位48，拉丝工房49，二号准备台位50，物料工具存放区51，车体位移轨道52，天窗53，天车54。 具体实施方式[0068] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述： [0069] 为方便说明，本文所提及的“纵向”是指图1中的左右方向，“横向”是指图2中的左右方向。 [0070] 实施例一： [0071] 本发明所述的车体拉丝装置应用于加工车体部件，尤其是车体表面如侧墙等的拉丝加工。 [0072] 如图1至图3所示，车体拉丝装置包括两部分组成，一部分是行走装置，另一部分是拉丝机主体部分。行走装置用于待加工车体部件的固定和位移，拉丝机用于对待加工车体部件拉丝处理。 [0073] 拉丝机包括立柱1、呈三角形分布的主动辊2、支撑辊3和张紧辊4，砂带46分别与主动辊2、支撑辊3和张紧辊4为带传动连接，主动辊2、支撑辊3、张紧辊4设置在立柱1外围呈三角形分布。固定在行走装置上的待加工车体部件朝向主动辊2和支撑辊3一侧，待加工车体部件在行走装置上位移以实现拉丝。 [0074] 主动辊2、支撑辊3和张紧辊4底部固定在一底座上，底座与地基通过化学锚栓固定，在底座上还设置有一驱动电机5，驱动电机5通过V型带与主动辊2连接驱动主动辊1转动。 [0075] 拉丝机采用开放立式结构，具有宽幅面，易于实现车体部件一次拉丝成型，无接痕。三根辊子采用三角形结构设计，主动辊2转速在500-2500转/分钟之间无级可调，拉丝机与地基采用多点刚性连接，刚性极高，可有效避免辊子高速运动所带来的振动影响。 [0076] 如图4、10、11、12、13所示，在主动辊2和支撑辊3之间设置有柔性随动装置，柔性随动装置包括多根同轴设置的压磨辊6、贯穿多根压磨辊6中心的芯轴7、给予压磨辊6恒定压力的压磨辊气缸8，压磨辊气缸8为带导杆的三轴气缸，固定在立柱1上。 [0077] 每根压磨辊6与芯轴7之间均设置有轴承，每相邻的两根压磨辊6之间夹设有一个支撑片9，支撑片9的一端设置有通孔并与芯轴7铰接，另一端与一支座10固定。 [0078] 在支座10上开设有凹槽，相邻的两个支撑片9插入同一凹槽内并紧贴槽壁设置，在另一边通过一支撑片压块11压紧固定，支撑片压块11的一侧为倾斜面，同一凹槽内的两个支撑片压块11之间设置有一支撑片压紧斜块12，支撑片压紧斜块12的两侧均为倾斜面并与支撑片压块11的倾斜面配合，支撑片压紧斜块12栓接固定在支座10上。 [0079] 在支座10上设置有一通孔，压磨辊气缸8上设置有一连接板13，连接板13通过一销轴与支座10的通孔紧固。 [0080] 在本实施例中，柔性随动装置由三组上述结构组成，三组中的压磨辊6均同轴垂直设置在砂带46靠近立柱1一侧，其通过压磨辊气缸8压紧砂带46并使砂带46紧贴在待加工车体部件上。 [0081] 柔性随动装置的三轴气缸具有导向功能，能承载横向和纵向的扭矩，其进气口连接调压阀(图中未示出)，保证缸内压力为恒值，在拉丝过程中，当待加工车体部件表面出现凸起或凹陷时，气缸能迅速将压磨辊6重新压紧到工件表面，保证了拉丝效果。 [0082] 在同根芯轴7上设置多根压磨辊6，并且通过支撑片9与气缸进行连接的方式，能够保证每相邻的两根压磨辊6之间间隙最小化，利于拉丝，同时又能够获得足够高的强度。 [0083] 压磨辊6通过铰接方式连接气缸，每根压磨辊6均可沿铰接点进行微量转动，使压磨辊6柔性更佳，更加适应轨道车辆整块车体侧墙或其他一体加工成型部件的表面情况。 [0084] 利用支撑片压紧斜块12固定支撑片9、通过销轴固定压磨辊气缸8等固定方式，使柔性随动装置结构简单，装配、调整更加方便。 [0085] 如图5至图7所示，行走装置包括动框架、静框架和驱动装置。其中动框架用于待加工车体部件的固定和带动待加工车体部件位移；静框架用于承载动框架；驱动装置用于驱动动框架位移。 [0086] 静框架包括固定框架14、与固定框架14固定的上导轨梁15和下导轨梁16，在上导轨梁15上设置有上滚轮导轨17，在下导轨梁16上设置有下滚轮导轨18。固定框架14固定在地基上，静框架结构由方钢管焊接成型，各连接面一次加工完成，以保证较高的配合精度。 [0087] 上滚轮导轨17和下滚轮导轨18均为直线导轨，单轨长4.8m，其截面形状均为“L”型，并且采用分段设计，以方便滚轮的布置，确保行走装置既紧凑又具有较高的刚性。上滚轮导轨17和下滚轮导轨18与梁组件进行栓接固定，这样的分体设计使上导轨梁15和下导轨梁16可一次性加工完成，尺寸精度和几何精度能够得到保证，解决了长导轨在安装、调试上的困难。 [0088] 如图8和图9所示，动框架包括一框架本体19，在框架本体19的顶部和底部各设置两组上滚轮组件和两组下滚轮组件。 [0089] 上滚轮组件包括上滚轮框架20、设置在上滚轮框架20上的一对垂向设置的第一夹持轮21和一只水平向设置的第一行走轮22，一对第一夹持轮21与上滚轮导轨17“L”形的突出部两侧侧面滑动接触，第一行走轮22与上滚轮导轨17“L”形的突出部底面滑动接触。 [0090] 第一夹持轮21用于平衡待加工车体部件在拉丝过程中来自于压磨辊6的侧压力，第一行走轮22用于阻止拉丝力对动框架产生的翻转力矩，每个滚轮均采用滚针轴承，同时在芯轴处设计有偏心调整套，可以在0-0.8mm的范围内对滚轮与上滚轮导轨17之间的间隙进行调整，保证每个滚轮能很好的与上滚轮导轨17接触，有效防止了零件因制造、装配误差而产生的运动部件间的间隙，提高了运动精度，减小了滚轮与上滚轮导轨17之间的冲击噪声，延长了上滚轮导轨17与滚轮的工作寿命。 [0091] 下滚轮组件包括下滚轮框架23、设置在下滚轮框架23上的一对垂向设置的第二夹持轮24和一对水平向设置的第二行走轮25，一对第二夹持轮24与下滚轮导轨18“L”形的突出部两侧侧面滑动接触，一对第二行走轮25与下滚轮导轨18“L”形的突出部顶面滑动接触。 [0092] 驱动装置包括固定在动框架一侧的安装座26、设置在安装座26上的电机27和减速机28，电机27和减速机28轴连接传动，在减速机28的输出端设置有一齿轮29，在下滚轮导轨18上设置有与齿轮29啮合的齿条30。 [0093] 第二夹持轮24用于抵消齿轮29、齿条30在运动过程中产生的径向力，一对第二行走滚轮25用于承受动框架与待加工车体部件的重量。 [0094] 如图14至图16所示，拉丝机还包括张紧机构，该张紧机构用于砂带46的张紧和调偏，张紧机构包括支撑架31、固定在支撑架31的张紧辊4、用于张紧辊4调偏的调偏机构。 [0095] 支撑架31顶端伸出一支撑梁32，底端通过纵向调偏机构与一调偏机构底座33固定连接，张紧辊4顶端与支撑梁32通过关节轴承34连接，底端通过调偏机构与调偏机构底座33连接。在立柱1上固定有向外延伸的上张紧导轨35和下张紧导轨36，支撑梁32与上张紧导轨35滑动连接，调偏机构底座33与下张紧导轨36滑动连接。在支撑架31和立柱1之间设置有张紧气缸(图中未示出)，张紧气缸输出端紧贴张紧辊4，整个张紧机构通过上、下张紧导轨35、36和张紧气缸所提供的恒压力实现横向位移和张紧功能。 [0096] 调偏机构包括横向调偏机构和纵向调偏机构。 [0097] 纵向调偏机构包括一纵向设置在调偏机构底座33上的滚轮直线导轨38，滚轮直线导轨38的滑块连接一夹持滚轮法盘39，夹持滚轮法盘39与张紧辊4的底端固定连接，夹持滚轮法盘39与一摆动气缸40连接，摆动气缸40设置在滚轮直线导轨38的一侧，并固定在调偏机构底座33上。由于张紧辊4顶端通过关节轴承34连接支撑梁32，可实现任意方向的摆动，摆动气缸40推动夹持滚轮法盘39纵向移动，使张紧辊4的底部能够纵向摆动，实现调偏功能。 [0098] 横向调偏机构包括一横向设置在调偏机构底座33上的丝杠41，丝杠41一端连接手轮42，另一端连接滚轮直线导轨38导轨槽底部的导向键。转动手轮42，丝杠41带动导向键在导轨槽内滑动，从而带动滚轮直线导轨38在导轨槽内横向位移。横向调偏机构主要用于人工手动调节张紧辊4的张紧程度。 [0099] 整个张紧机构通过通过上、下张紧导轨35、36和张紧气缸所提供的恒压力实现横向位移和张紧功能，在张紧的同时并不影响张紧辊4的调偏。张紧辊4通过横向调偏机构实现人工横向张紧调整，张紧辊4通过滚轮直线导轨38和摆动气缸40而纵向摆动实现调偏功能。本张紧机构的结构设计保证了调偏和张紧功能互不影响。 [0100] 如图17所示，张紧辊4由芯轴7、套在芯轴7上的胶辊37组成，在芯轴7和胶辊37之间设置可调心双列球轴承47。当胶辊37与芯轴7存在安装误差时，可调心双列球轴承47内圈相对于外圈可在小于1.5度范围内随芯轴7的安装方向自动调整。 [0101] 一种无涂装轨道车辆，包括车体、转向架等，其中车体为上述车体拉丝装置所生产的拉丝车体。 [0102] 本发明所述的车体拉丝装置，采用开放式布局，并且为宽幅面，易于实现车体部件一次拉丝成型，无接痕。通过设置柔性随动装置，克服了车体部件表面高低不平对拉丝质量的影响。张紧机构的结构设计既实现了砂带的张紧，同时可纠正砂带的跑偏。 [0103] 实施例二： [0104] 如图18、19所示，车体拉丝装置包括两部分组成，一部分是工件固定装置(图中未示出)，另一部分是拉丝机主体部分。工件固定装置用于待加工车体部件的固定，拉丝机用于对待加工车体部件拉丝处理。 [0105] 拉丝机包括拉丝机支撑架43、呈三角形分布的主动辊2、支撑辊3和张紧辊4，砂带46分别与主动辊2、支撑辊3和张紧辊4为带传动连接，在拉丝机支撑架43上方设置有驱动电机安装座，在安装座内设置有驱动电机5，驱动电机5通过V型带与主动辊2连接驱动主动辊2转动。固定在工件固定装置上的待加工车体部件朝向主动辊2和支撑辊3一侧。 [0106] 拉丝机支撑架43与地面基座上设置的拉丝机位移导轨44滑动连接，在拉丝机位移导轨44一侧设置有拉丝机驱动电机45，拉丝机通过拉丝机位移导轨44实现位移从而对待加工车体部件进行加工。 [0107] 拉丝机还包括柔性随动装置、张紧机构，其结构均与实施例一相同。 [0108] 实施例三： [0109] 如图20至图22所示，一种无涂装车体拉丝厂房，包括四个区域，分别为一号准备台位48、拉丝工房49、二号准备台位50、物料工具存放区51，四个区域依次直线布置。拉丝工房49设置在一号准备台位48与二号准备台位50之间，为封闭式。 [0110] 设置一条车体位移轨道52，车体位移轨道52贯通一号准备台位48、拉丝工房49、二号准备台位50。在车体位移轨道52上设置有牵引小车，牵引小车用于带动整列轨道车辆沿一号准备台位48、拉丝工房49、二号准备台位50顺序位移。 [0111] 在拉丝工房49内设置多台实施例一中的拉丝装置，去除掉行走装置，只保留拉丝机部分，在本实施例中设置六台拉丝机，六台拉丝机分别对称设置在车体位移轨道52两侧，在车体位移轨道52两侧各设置三台，用以同时加工轨道车辆两侧车体。在拉丝工房49顶部设置有可开启的天窗53，用以更换拉丝机砂带46。 [0112] 在车体拉丝厂房内还设置有集尘装置(图中未示出)和天车54。集尘装置包括排风除尘系统、粉尘处理系统，用以防止粉末在空气中浓度过大而引起爆炸，在拉丝工房49上还设置有集尘罩，用以收集工房内的粉末。天车54用以更换拉丝机砂带46。 [0113] 本实施例中的一种无涂装车体拉丝厂房可实现整车车体拉丝，根据砂带颗粒和材质不同，可分为粗磨、精磨和拉丝，加工流程可分为两种方式，一种方式为一次性加工成型工艺，另一种为分别加工工艺。 [0114] 一次性加工成型工艺的工艺流程为： [0115] 1、车体位移轨道52两侧对称的三对拉丝机中，靠近一号准备台位48一侧的一对拉丝机安装粗磨砂带、中间的一对拉丝机安装精磨砂带、靠近二号准备台位50一侧的一对拉丝机安装拉丝砂带； [0116] 2、在车体拉丝厂房外，待加工整车由假台车转运至车体位移轨道52上，并与牵引小车紧固； [0117] 3、牵引小车带动整车进入一号准备台位48，三对拉丝机开启，牵引小车以工艺规定速度匀速前行，到达二号准备台位50； [0118] 4、牵引小车带动整车退出车体拉丝厂房，转运至假台车上。 [0119] 分别加工的工艺流程为： [0120] 1、在车体拉丝厂房外，待加工整车由假台车转运至车体位移轨道52上，并与牵引小车紧固； [0121] 2、牵引小车带动整车进入一号准备台位48，三对拉丝机上安装粗磨砂带，牵引小车以工艺规定速度匀速前行，到达二号准备台位50，粗磨完成； [0122] 3、三对拉丝机更换精磨砂带，牵引小车以工艺规定速度带动整车从二号准备台位50回到一号准备台位48，精磨完成； [0123] 4、三对拉丝机更换拉丝砂带，牵引小车以工艺规定速度匀速前行，到达二号准备台位50，拉丝完成； [0124] 5、牵引小车带动整车退出车体拉丝厂房，转运至假台车上。 [0125] 拉丝装置砂带46的更换可采取如下流程： [0126] 天车54带动专用抓取工装移动，拉丝工房49的天窗53开启，人工辅助将专用抓取工装与旧砂带46连接，天车54上升，卸下旧砂带46，将旧砂带46存放至物料工具存放区，在专用抓取工装上安上新砂带46，天车54带动新砂带46至拉丝机上方，人工辅助新砂带46入位，人工拆除专用抓取工装，拉丝工房49的天窗53关闭，天车54复位即可完成作业。 [0127] 本实施例的一种无涂装车体拉丝厂房，除了拉丝机本身拉丝质量高等优点外，整个拉丝工艺简单，可自动一次性实现对整车的拉丝作业。通过集尘装置，增强厂房的安全性，通过天车等设备，可方便的对拉丝机砂带46进行更换。 [0128] 如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 |
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