一種液壓驅(qū)動(dòng)的車輪人工檢查軌道小車的設(shè)計(jì)

鄒曉宇

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司輪軸事業(yè)部，安徽馬鞍山 243000）

引言

隨著國(guó)內(nèi)外列車運(yùn)行的高速化發(fā)展及高鐵時(shí)代的到來(lái)，對(duì)車輪產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀要求越來(lái)越高。在車輪產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，車輪產(chǎn)品的人工檢查工序作為車輪產(chǎn)品出廠的后續(xù)工序之一，對(duì)車輪產(chǎn)品的質(zhì)量外觀控制起到關(guān)鍵性的作用，是整個(gè)車輪生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)檐囕喌娜斯z查工序?yàn)樵诰€生產(chǎn)環(huán)節(jié)，所以該工序的生產(chǎn)時(shí)間需嚴(yán)格契合車輪的前道工序和后道工序的生產(chǎn)時(shí)間，因此用于實(shí)現(xiàn)車輪人工檢查的自動(dòng)置料及檢查機(jī)構(gòu)成為制約該道工序正常生產(chǎn)的首要因素。

為克服現(xiàn)階段人工檢查裝置不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工序節(jié)拍以及置料裝置不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)的缺陷與不足，設(shè)計(jì)制造了一種液壓驅(qū)動(dòng)的車輪人工檢查軌道小車。

1 車輪人工檢查軌道小車車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車輪人工檢查軌道小車車體由人工檢查臺(tái)、小車車身和行走導(dǎo)向裝置三部分組成，如圖1所示。小車車身2以4根100 mm×100 mm的方管為框架，人工檢查臺(tái)1通過(guò)底部焊接的方式與小車車身連接，小車車身下方焊接一塊20 mm厚鋼板用以與小車輪軸系統(tǒng)連接。車身單側(cè)的前后兩端各配有一套行走導(dǎo)向裝置3，對(duì)小車在軌道上的行走起導(dǎo)向作用。

圖1 車輪人工檢查軌道小車車體結(jié)構(gòu)圖

車輪人工檢查軌道小車的人工檢查臺(tái)主要由置料架、主軸座、主軸和軸承等部分組成，如圖2所示。人工檢查臺(tái)置料架1通過(guò)四根60 mm×60 mm的方管與20 mm厚鋼板焊接連接，置料架中部設(shè)置有主軸座定位臺(tái)，用以主軸座的定位，并在主軸座下方部位通過(guò)設(shè)置筋板加強(qiáng)置料架的承載能力。主軸3置于主軸座2上方，主軸座通過(guò)螺栓與置料架進(jìn)行連接。為實(shí)現(xiàn)人工檢查車輪的功能，在主軸座上下方設(shè)置有軸承孔，上方軸承孔內(nèi)裝有推力球軸承4，承受軸向載荷，下方軸承孔內(nèi)裝配有角接觸球軸承5，用于承受軸向和徑向雙重載荷，確保車輪可以隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸下方通過(guò)兩個(gè)圓螺母7實(shí)現(xiàn)主軸的鎖緊，防止軸承從主軸脫離。為防止鋼件對(duì)車輪成品造成劃傷，在主軸上方的物料臺(tái)面裝有尼龍材質(zhì)的防劃傷板6，對(duì)車輪表面和內(nèi)孔進(jìn)行保護(hù)。車輪成品人工檢查時(shí)，車輪成品置于置料架的物料臺(tái)上，通過(guò)人工施加推力實(shí)現(xiàn)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而滿足車輪人工檢查的需求。

圖2 車輪人工檢查軌道小車檢查臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

車輪人工檢查軌道小車的行走導(dǎo)向裝置主要由導(dǎo)向裝置支座、偏心軸及軸承等部分組成，如圖3所示。

圖3 車輪人工檢查軌道小車導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)圖

導(dǎo)向裝置支座1與小車車體通過(guò)螺栓連接和固定，支座中部通過(guò)設(shè)置筋板加強(qiáng)支座的強(qiáng)度，支座下方兩側(cè)各安裝有一個(gè)軸承3，通過(guò)軸承與小車軌道4的面接觸，實(shí)現(xiàn)整套導(dǎo)向裝置對(duì)人工檢查軌道小車在軌道上行走的導(dǎo)向作用。導(dǎo)向裝置支座一側(cè)的軸承孔內(nèi)裝配有偏心軸2，可通過(guò)調(diào)整偏心軸從而改變導(dǎo)向軸承與小車軌道4貼合面的距離。整套導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)節(jié)方便，便于維修。

2 車輪人工檢查軌道小車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車輪人工檢查軌道小車的移動(dòng)由液壓元件驅(qū)動(dòng)，通過(guò)設(shè)計(jì)完整的液壓系統(tǒng)，由油泵電機(jī)組提供動(dòng)力，通過(guò)相應(yīng)的液壓閥組控制油路的改變，使得液壓缸1驅(qū)動(dòng)小車前后移動(dòng)，小車驅(qū)動(dòng)原理圖如圖4所示。小車車體下方裝有油缸連接裝置2，通過(guò)銷軸與液壓缸端部球鉸耳環(huán)連接。上料設(shè)備將車輪置于小車上后，液壓缸活塞桿伸出，驅(qū)動(dòng)小車到達(dá)指定人工檢查工位，人工檢查工作結(jié)束后，取料裝置將車輪取走，活塞桿收回，小車回到起始上料位置?？紤]到車輪人工檢查軌道小車與物料運(yùn)輸系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性以及小車的定位準(zhǔn)確性，在液壓缸內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，用于精確監(jiān)測(cè)小車的位移情況。由于液壓缸行程較長(zhǎng)，采用中間耳軸式的安裝方式，便于液壓缸的中心自找正和拆卸維護(hù)。

圖4 車輪人工檢查軌道小車驅(qū)動(dòng)原理圖

3 結(jié)論

液壓驅(qū)動(dòng)的車輪人工檢查軌道小車的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠，有效解決了人工檢查裝置不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工序節(jié)拍以及置料裝置不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)的缺陷與不足。小車運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)油缸內(nèi)位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小車運(yùn)動(dòng)位置，配合人工檢查工作，很好地契合了人工檢查工序的生產(chǎn)時(shí)間，為車輪的人工檢查工序設(shè)計(jì)提供了一種思路。