CN100376342C - 多功能推车式心盘铆钉机 - Google Patents

Abstract

一种多功能推车式心盘铆钉机，其技术要点是：高频气动铆钉枪采用两个多行程升降气缸驱动，可使铆钉枪在上、下方向任意调整，并可通过调整换向阀来准确定位铆钉枪的上、下位置。通过两个水平气缸使铆钉枪在水平方向准确定位左、右位置；心盘起落机构的底部设置球铰支座，上部有心盘支撑转盘，多行程起落气缸通过内、外导向套托起心盘支撑转盘，球铰支座支撑地面，使推车架能绕多行程气缸中心轴线旋转。该机结构设计合理，该机可围绕着心盘起落机构任意角度旋转，自动托起心盘，对中方便，定位准确、操作灵活，工作效率高的优点，解决了液压铆钉机耗能多和操作繁琐等问题。铆接作业安全、迅速快捷，大大降低操作人员的劳动强度和改善工作条件。

Description

多功能推车式心盘铆钉机

技术领域

本发明涉及一种铁路运输车辆检修枕梁心盘用的铆接作业装置，特别是一种适合于检修货车枕梁心盘用的多功能推车式心盘铆钉机。它也可用于其它车辆枕梁心盘的检修铆接作业。

背景技术

目前，由上、下心盘组成的枕梁心盘(简称心盘)是铁路各型运输车辆的车体底架与转向架之间的连接及承载的主要部件，其中的上心盘通常采用铆钉铆接于车体底架的中梁与枕梁的交叉处。由于受车辆运行惯性力的作用，上心盘的铆钉易松动、变形，严重时会被剪断，这将造成车辆运行的安全隐患。因此，必须对心盘进行定期检修。受车体底架空间和上心盘前后补强板的结构限制，多年来进行维修作业时一直沿用传统的人工风动铆接方法进行铆接。维修人员吊起车体底架更换心盘时，用撬杠作辅助工具，需要用手直接搬动心盘对中，再用螺栓将对正的心盘预定位，用立辊顶住铆钉铆头以风动铆枪实施人工铆接。这种手工作业方法操作繁琐，劳动强度极大，不仅工作效率低，操作人员施铆过程中的安全得不到保证，施工产生的刺耳噪声容易造成环境污染，会使施工人员的身心受到损害，而且手工作业的铆接质量很难保证，也增加了列车运行的不安全因素。

针对上述问题，施工现场曾出现一些机械铆接设备。如：

专利号为99233869.7的“铁路车辆检修用移动式液压铆钉机”，公开了一种由手推车、液压装置、升降车架，两个纵、横向移动装置和两个结构相同、大小不同的钳口体旋转组件构成的铆钉机。但受心盘所在位置和该铆钉机结构的限制，其存在以下问题：1、该机是由液压传动作为动力源的，耗能较多，虽然在铆接心盘的过程中不产生冲击的噪声，但电机及油泵的工作噪音也是很大的。其整机的重量较大(两件钳口体旋转组件重量可达近200公斤，液压站、电机、机体可达450公斤)，约650公斤，移动较困难。2、心盘所在位置的车体底架下面往往有很多部件，如制动气管、连接杆、加强筋等，因无法采用钳口体旋转组件自动进行对中，很难对上心盘全方位的铆钉进行自动铆接，被阻挡部位的铆钉还得用手工风动铆接，故迄今为止还没有被广泛应用。3、该铆钉机采用悬挂式滑轮组件机械传动机构，实现钳口体的移动，铆接过程中操作人员还得采用肩抗、钢丝绳锁紧及螺栓预定位等措施将心盘对中，因此并没有降低工人的劳动强度，铆钳的作用力支点在移动架上，铆接工作效率低，并不能将心盘自动托起。

专利号为00219272的“火车上心盘铆钉机”，它包括一个可以在铁轨上运行的移动小车，车上放置的由万向小车、组合式升降套缸、工作平台、铆接缸、小顶缸等主要部件构成的液压铆接机构和含有液压站、工具箱及电控柜等的辅助装置。该机存在的主要问题是：1、此铆钉机分装在两个车上，体积庞大，全液压控制耗能多，液压站噪音大，油路容易漏油污染环境，机重达1200公斤，需用吊车将铆钉机吊运到铁轨上，铆接作业前的准备工作繁多，需用四件挂钩勾到车体上，作业时要占用吊车。2、当铆接铆钉时，不能将心盘自动托起，因铆接作用力封闭在车体底架上，易使车体变形。3、该铆钉机并不能将心盘自动托起，铆接过程中、还得采用人工钢丝绳锁紧及螺栓预拧紧等措施，将心盘与货车底盘对中。因此、并没有降低工人的劳动强度，工作效率较低，故影响其推广使用。

专利号为02291853.1的“钳式气动货车心盘铆钉机”，它包括运输小车的一端设置垂直气缸，其上固定连接直角状的托架组成的升降机构，该机构的托架上设置一平移机构；在其上的上盘上安装控制铆钳的旋转机构；由运输小车上设有气液增压缸，通过气管与铆钳上的油缸导通连接。因该铆钉机仍不能将心盘自动托起，仍采用气缸带动的组装在角形托架上的并通过机械传动实现平移或旋转的钳式液压铆钳，铆钳的作用力支点在角形托架上，故同样存在与上述专利技术内容相同或类似的缺陷。据国外文献检索得知，未发现有关通过气缸将心盘自动托起，铆钉枪的作用力支点直接支撑在地面上并与心盘托起装置组装在同一小车上的报导。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能推车式心盘铆钉机，它有效地克服了现有技术中存在的很难将心盘自动托起等缺点，具有结构设计合理，该机可围绕着心盘起落机构任意角度旋转，自动托起心盘，对中方便，定位准确，操作灵活，节能，工作效率高的优点，解决了液压铆钉机耗能多和操作繁琐的诸多问题，与传统的气动式铆钉机相比，铆接作业安全、迅速快捷，明显减少噪音污染，大大降低操作人员的劳动强度和改善工作条件，显著提高铆接质量和车辆运行的安全性。

本发明的目的是这样实现的：该机包括置于车体底架内的支撑铆钉头的撑紧缸、推车架和组装推车架上的高频气动铆钉枪及其传动装置、气动控制装置，其技术要点是：所述高频气动铆钉枪的铆头固定在高频气缸的活塞杆上端，高频气缸的缸体固定连接在活动滑块的上滑板上，缸体的两侧同步并列两个底部设置球铰支座的多行程升降传动气缸，各升降传动气缸的导向内缸套固定在上滑板上，上滑板与组装在活动滑块导向孔中的竖直导向杆连接，升降传动气缸的导向外缸套固定在活动滑块上，活动滑块的两侧连接耳分别铰接在推车架的两个水平传动气缸的活塞杆端，并带动活动滑块沿推车架的水平导向架往复滑动，心盘起落机构的心盘支撑转盘组装在底部设置球铰支座的多行程起落传动气缸的导向内缸套上端，起落传动气缸的导向外缸套固定在推车架上，并使起落传动气缸的多行程气缸的上活塞杆与导向内缸套组装在一起，下活塞杆与球铰支座组装在一起。

所述置于车体底架内的支撑铆钉头的撑紧缸通过连接管与气液增压缸连通。

由于本发明的高频气动铆钉枪采用高频气缸驱动，其缸体固定连接在活动滑块的上滑板上，缸体的两侧同步并列两个多行程升降传动气缸，传动气缸的导向内缸套固定在上滑板上，所以缸体既可以在水平传动气缸的带动下随着活动滑块沿推车架的水平导向架往复滑动，又能在多行程升降传动气缸的导向内缸套带动下随着活动滑块的上滑板沿竖直导向杆上下移动。以多行程升降传动气缸驱动铆钉枪，除可以随时调整铆头与铆钉端部的最佳铆接距离，减少作业时的噪音外，还可通过设置在传动气缸底部的球铰支座与地面接触，将铆钉机的作用力作用在地面和铆接心盘的铆钉下部，这样不仅能降低对本机自身的作用力，进一步降低噪音，明显减少环境污染，而且大大节能降耗、降低操作人员的劳动强度，显著提高铆接质量和工作效率。该装置有效地克服了现有技术存在的作业方式落后，铆接质量低，危及车辆运行安全等缺点。另外，心盘起落机构的心盘支撑转盘组装在多行程起落传动气缸的与多行程气缸的上活塞杆连接的导向内缸套上端，该气缸的带球铰支座的导向外缸套固定在推车架上，可利用多行程气缸的上活塞杆，将心盘自动托起，同时利用多行程气缸的下活塞杆将支撑作用力通过球铰支座作用在地面上。另外，高频气动铆钉抢在非工作状态时还可绕心盘起落机构的轴心在360度范围内任意旋转。因此，其结构设计非常合理，在铆接时的操作很简单，只要利用气动控制装置的操作手柄即可完成心盘任何铆钉孔位置的对中，进行心盘全方位铆钉的自动铆接，操作灵活方便，且定位准确。因其采用控制手柄操作，故作业安全、快捷。该多功能推车式心盘铆钉机是由心盘起落机构和高频气动铆钉抢组装在同一小车上，利用三个多行程气缸分别驱动，不需要另设液压站或驱动电源，仅以检修现场的压缩空气为动力源，因此，它能有效地克服现有技术中存在的很难将心盘自动托起等缺点，既解决了液压铆钉机耗能多和操作繁琐的诸多问题，又改善了传统气动式铆钉机的工作条件，铆接作业安全、迅速快捷，明显减少噪音污染，能够大大降低能能源消耗和操作人员的劳动强度，显著提高铆接质量和车辆运行的安全性。本发明集多功能于一体，可适用于各种类型机车车体的各种型号心盘的铆接，更换铆头后还可对各种型号的心盘进行拆卸。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的一种具体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的侧视图。

图4是本发明的一种气动原理控制示意图。

图中序号说明：1车体底架、2球铰支撑座、3活塞杆、4支撑油缸、5上心盘、6铆钉、7铆头、8高频气动铆钉枪、9推车架、10气液增压缸、11水平导向架、12水平传动气缸、13竖直导向杆、14多行程气缸、15万向脚轮、16球铰支座、17心盘支撑转盘、18推力轴承、19上活塞杆、20导向内缸套、21多行程气缸、22连接管、23导向外缸套、24球铰耳、25上压盖、26下压盖、27推力轴承、28支座、29脚轮、30蓄能器、31上滑板、32过滤调压器、33气控换向阀、35心盘起落换向阀、36心盘起落换向阀、37铆钉枪升降换向阀、38铆钉枪铆接换向阀、39铆钉枪执行气缸、40铆钉枪水平移动换向阀、41压力表、42气液增压缸换向阀、43气液增压缸换向阀。。

具体实施方式

根据图1-4和实施方式详细说明本发明的具体结构和工作过程。该机包括置于车体底架1内的支撑铆钉头的撑紧缸、推车架9和组装推车架9上的高频气动铆钉枪、心盘起落机构及其由多个气缸、多个导向器等组成的传动装置、气动控制装置等件。其中驱动气缸、气动控制回路所用的动力源充分利用检修现场的压缩空气为动力源，无须再另设液压站或驱动电源作动力源。高频气动铆钉枪的铆头7固定在高频气缸的活塞杆上端，铆头7的规格、型号与现有铆钉6的规格、型号一致。高频气缸的缸体固定连接在活动滑块的上滑板31上，缸体的两侧同步并列两个底部设置球铰支座16的多行程升降传动气缸。各升降传动气缸由多行程气缸14及与多行程气缸14的上活塞杆连接的导向内缸套、与多行程气缸14的下活塞杆连接的设置在底部的球铰支座、导向外缸套等构成。导向内缸套固定在上滑板31上，上滑板31与组装在活动滑块导向孔中的竖直导向杆13连接，导向外缸套固定在活动滑块上。活动滑块的两侧连接耳分别铰接在推车架9的两个水平传动气缸12的活塞杆端，并带动活动滑块沿推车架的水平导向架11往复滑动。心盘起落机构包括心盘支撑转盘17、多行程气缸21及与多行程气缸21的上活塞杆19连接的导向内缸套20、与多行程气缸21的下活塞杆连接的设置在底部的球铰支座、导向外缸套23等构成。球铰支座由球铰耳24、上压盖25、下压盖26、推力轴承27、支座28等组成。通过推力轴承18将心盘支撑转盘17组装在底部设置球铰支座的多行程起落传动气缸的导向内缸套20上端，起落传动气缸的导向外缸套23固定在推车架9上，并使多行程气缸21的上活塞杆与导向内缸套20组装在一起，下活塞杆与球铰支座组装在一起。为了使铆钉6在铆接过程中得到有效地支撑，将置于车体底架1内的支撑铆钉头的由球铰支撑座2、活塞杆3、支撑油缸4组成的撑紧缸通过连接管与气液增压缸10连通。该机的气动控制装置是由常规器件如手柄、压力表41、换向阀35-38、40、42、43、压力控制阀34、气缸(气液增压缸10、水平传动气缸12、多行程升降传动气缸、多行程起落传动气缸、铆钉枪执行气缸39、撑紧缸)、蓄能器30、过滤调压器32、连接管等组成的控制回路。该心盘起落机构为转轴式以地面为支撑的起落机构，采用多行程气缸21来控制上心盘5位置，以便准确使上心盘5与车体底架1对中。高频气动铆钉枪8也采用与心盘起落机构相同的多行程气缸14构成的升降传动机构以及水平传动气缸12构成的水平传动机构，来控制铆钉枪8准确对中铆钉6来提高铆接效率。该机可围绕着心盘起落机构任意角度旋转，只要操作人员控制手柄即可操作铆钉机完成上下左右位置的任意调整。

该机的操作过程如下：首先把要铆接心盘的车体底部1用吊车架起。将需要铆接的上心盘5装到该机的心盘支承转盘17上，然后推到被架起的车体底部1处，接通气源，转动心盘起落换向阀35、使多行程气缸21上活塞工作，通过导向外缸套23顶起上心盘5，使上心盘5的上表面接近车体底架下部，调整该机的位置对中上心盘5的铆钉孔与车体底架式下部的铆钉孔。将两颗冷铆钉穿入对中好的铆钉孔预定位。此时转动心盘起落换向阀36、使多行程气缸21下活塞工作，球铰支座28在下活塞杆的推动下支撑到地面上。当上心盘5被牢牢顶到车体底架下部、使推车架9绕多行程气缸21中心轴线旋转，转到铆钉枪8的合适位置后停转。转动铆钉枪升降换向阀37，使多行程气缸14上活塞工作，待铆钉枪8的铆头7接近预定位的冷铆钉的尾部后停止。转动铆钉枪水平移动换向阀40，使水平传动气缸12工作确定水平位置，将铆钉枪8的铆头7对中冷铆钉尾部。拔出冷铆钉，将加热好的铆钉6***铆接孔内。待支撑油缸4对中加热后的铆钉头，转动气液增压缸换向阀42或43，使热铆钉被支撑油缸4撑住，转动铆钉枪铆接换向阀38，多行程气缸14下活塞工作，球铰支座16在下活塞杆的推动下支撑到地面上。同时，铆钉枪执行气缸39开始工作，即铆钉枪8开始工作，待铆钉6被铆接好后、反向转动铆钉枪铆接换向阀38，多行程气缸14下活塞工作，球铰支座16在下活塞杆的带动下离开地面，铆钉枪8及铆头7回到待铆接位置。反向转动气液增压缸换向阀42或43，使支撑油缸4复位。推动推车架绕多行程气缸21中心轴线旋转，转到下一合适位置后停转，重复上述动作完成下一铆钉6的铆接工作。直至全部铆钉6铆接完后，反向转动心盘起落换向阀35、36，使心盘起落机构收回，把该机推出车体底架1的下部，重复上述动作即可完成另一个上心盘5的铆接工作。

该机设置压力保护装置和蓄能器30，确保使用的安全可靠性。心盘起落机的顶起力为200～5000公斤内可任意调整，铆钉机的顶起力150～2000公斤，铆钉机的左右行走推力为100～500公斤，铆钉上部撑紧缸的撑紧力为1000～5000公斤。该机的心盘起落机构的作用力分别作用在地面和心盘底部，铆钉机的作用力同样作用在地面和铆接心盘的铆钉下部，这样可降低对本机的作用力，使本机结构设计更加完美。该机的外形尺寸：长×宽×高约为1000×800×750，该机的重量约为120公斤。外形尺寸较小，操作人员推其行走自如。

Claims (2)

1.一种多功能推车式心盘铆钉机，包括置于车体底架内的支撑铆钉头的撑紧缸、推车架和组装推车架上的高频气动铆钉枪及其传动装置、气动控制装置，其特征在于：所述高频气动铆钉枪的铆头固定在高频气缸的活塞杆上端，高频气缸的缸体固定连接在活动滑块上，缸体的两侧同步并列两个底部设置球铰支座的多行程升降传动气缸，各升降传动气缸的导向内缸套固定在上滑板上，上滑板与组装在活动滑块导向孔中的竖直导向杆连接，升降传动气缸的导向外缸套固定在活动滑块上，活动滑块的两侧连接耳分别铰接在推车架的两个水平传动气缸的活塞杆端，并带动活动滑块沿推车架的水平导向架往复滑动，心盘起落机构的心盘支撑转盘组装在底部设置球铰支座的多行程起落传动气缸的导向内缸套上端，起落传动气缸的导向外缸套固定在推车架上，并使起落传动气缸的上活塞杆与导向内缸套组装在一起，下活塞杆与球铰支座组装在一起。

2.根据权利要求1所述的多功能推车式心盘铆钉机，其特征在于：所述置于车体底架内的支撑铆钉头的撑紧缸通过连接管与气液增压缸连通。

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