CN103551845A - 一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机 - Google Patents

一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种拧紧机，具体地说是一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，它包括主体和电气控制柜，主体和电气控制柜相连接，所述的主体包括立柱钢架和水平钢架；在立柱钢架上设有竖直导轨和升降气缸，一拧紧装置活动卡装在竖直导轨上与升降气缸活塞杆固连；水平钢架设置在拧紧装置的正下方与立柱钢架连接，水平钢架上设有横移气缸和水平导轨，一自动旋转工作台活动卡装在水平导轨上与横移气缸活塞杆固连。本发明操作方便，能有效降低操作者的劳动强度，确保轮装制动盘螺栓拧紧组装的精度质量。

Description

一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机
技术领域
本发明涉及一种拧紧装置，具体地说是一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机。
背景技术
随着铁路车辆速度的提高和载重的增大，对制动的要求也越来越高。传统的单纯闸瓦制动方式已经不能满足要求，而盘式制动器中，作为摩擦副的制动盘结构，可根据制动的要求进行多种方案的选择，来满足制动力要求比较大的情况下制动的需求，因此盘式制动器在铁道车辆上得到迅速发展。
轮盘式结构作为制动盘安装的形式之一被得到广泛应用，以大功率机车、动车组等高速列车为代表。轮盘式是将制动盘安装在车轮上进行摩擦制动的一种安装方式，这种结构是将两个或更多的环形制动盘分装在轮芯的两侧，再用数个套有弹性套筒的螺栓连接起来，数个螺栓沿轮盘圆周均布，要求按照一定顺序均匀紧固至指定的扭矩值，其螺栓紧固质量直接影响到制动效果，从而决定行车安全。
申请号为201120074235.7的专利公开了一种动车组轮装制动盘螺栓拧紧机，该拧紧机为六轴组合式，工作时一次拧紧均布于制动盘节圆的六组螺栓，对于动车组制动盘有十二组螺栓，可分两次均匀紧固，满足螺栓拧紧扭矩精度要求，但在每次拧紧时需人工手动旋转轮盘同时操作拧紧机箱体下降进行对位，使拧紧机扳套套入待拧紧螺栓进行拧紧，完成后再手动使箱体及反力机构退出螺栓，人工劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，该螺栓自动拧紧机将轮盘初始定位后，对所有螺栓进行自动拧紧，具有结构合理、操作方便的特点，能有效降低操作者的劳动强度，确保轮装制动盘连接螺栓的组装质量。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，包括主体和电气控制柜，主体和电气控制柜相连接，所述的主体包括立柱钢架和水平钢架；在立柱钢架上设有竖直导轨和升降气缸，一拧紧装置活动卡装在竖直导轨上与升降气缸活塞杆固连；水平钢架设置在拧紧装置的正下方与立柱钢架连接，水平钢架上设有横移气缸和水平导轨，一自动旋转工作台活动卡装在水平导轨上与横移气缸活塞杆固连。
所述的拧紧装置包括框架，框架的底面上设有框架底板，框架底板上设有六个径向均布滑槽，滑槽内活动卡装有拧紧轴，滑槽的一侧分别设有一第一变径气缸，拧紧轴与第一变径气缸活塞杆固连；拧紧轴前端分别设有拧紧扳套，拧紧扳套伸出框架底板。
所述的自动旋转工作台包括工作台底板，工作台底板的两端均设置有限位调节螺栓及缓冲器，在所述水平钢架的两端分别设置限位档；在工作台底板上设置有凸轮分度器，凸轮分度器输入轴端设有减速电机，凸轮分度器输出轴端与托盘连接；所述托盘沿圆周设置有十八个豁口，托盘上的豁口分度中心线与所述拧紧装置中拧紧扳套所处分度角相等；托盘上表面设有锥度定位套，所述锥度定位套与凸轮分度器输出轴同轴心；在工作台底板上设有防止螺栓旋转装置、螺栓初始定位装置、压紧装置。
所述的防止螺栓旋转装置共设有六个。
所述的防止螺栓旋转装置包括固定板，固定板与所述工作台底板固连，固定板沿所述凸轮分度器的输出轴中心圆周均布；每个固定板上设置有第二径向导轨，反力导向套活动卡装在第二径向导轨上可径向移动，在反力导向套内部设有四方孔，反力导向轴与反力导向套内部的四方孔相配合；防跟转扳套与反力导向轴连接并穿入反力导向套与防跟转升降气缸活塞杆固连，防跟转升降气缸缸体与反力导向套固连；在反力导向套的两侧分别设置有弹性定位销，在固定板两端对应位置设置两个带有定位销孔的定位块，当弹性定位销伸入对应端的定位销孔里时，防跟转扳套与所述拧紧扳套所处的分度圆半径和角度相等。
所述的螺栓初始定位装置包括定位销轴，定位销轴穿过定位销导向座与定位销升降气缸活塞杆固连；在定位销导向座里设置有直线轴承，直线轴承内孔与定位销轴配合，定位销导向座活动卡装在第三径向导轨上，第三径向导轨设置在其中一个所述防止螺栓旋转装置的固定板上，第三径向导轨与第二径向导轨的夹角为20°；定位销升降气缸缸体与定位销导向座固连，在定位销导向座的两侧分别设置有弹性定位销，在固定板两端对应位置设置有两个带有定位销孔的定位块，当弹性定位销伸入对应端的定位销孔里时，定位销轴与防跟转扳套轴线处于同一节圆且间隔20°。
所述的压紧装置设置在所述凸轮分度器的输出轴中心，压紧装置包括压饼，压饼内孔里设置有推力球轴承，推力球轴承内孔设置有压轴，压轴支承在推力球轴承上面，压轴与压紧气缸活塞杆连接，压紧气缸固定板安装在所述工作台底板下表面，且压紧气缸活塞杆与凸轮分度器输出轴同轴心，凸轮分度器输出轴为空心轴，压轴穿出凸轮分度器输出轴上端平面。
所述的压紧装置还包括开口压板，开口压板上设置有U型提手。
所述的水平钢架上设有操作按钮，操作按钮与所述电气控制柜电连接。
所述电气控制柜设置在所述立柱钢架的旁边。
与现有技术相比，本发明具有以下突出的有益效果：结构合理，操作方便，自动化程度高，能够将轮盘初始定位后，对所有螺栓进行自动拧紧，能有效降低操作者的劳动强度，确保轮装制动盘螺栓组装的精度质量。
附图说明
图1为本发明的左视结构示意图；
图2为本发明的立体结构示意图（电气控制柜未示出）；
图3为本发明的正视结构示意图；
图4为图3的俯视结构示意图（电气控制柜未示出）；
图5为本发明自动旋转工作台的立体结构示意图；
图6为本发明自动旋转工作台的俯视结构示意图；
图7为本发明防止螺栓旋转装置的剖视结构示意图；
图8为本发明防止螺栓旋转装置的立体结构示意图；
图9为本发明螺栓初始定位装置的立体结构示意图；
图10为本发明螺栓初始定位装置的剖视结构示意图；
图11为本发明压紧装置的剖视结构示意图。
图中：1立柱钢架，1-1竖直导轨，2升降气缸，3拧紧装置，3-1框架， 3-2框架底板，3-3滑槽，3-4拧紧轴，3-5第一变径气缸，3-6拧紧扳套，4水平钢架，4-1水平导轨，4-2限位档，5横移气缸，6自动旋转工作台，6-1工作台底板，6-2限位调节螺栓，6-3缓冲器，6-4凸轮分度器，6-5减速电机，6-6托盘，6-7锥度定位套， 7防止螺栓旋转装置，7-1固定板，7-2第二径向导轨，7-3反力导向套，7-4反力导向轴， 7-5防跟转扳套，7-6防跟转升降气缸， 7-7弹性定位销，7-8定位块，8螺栓初始定位装置，8-1定位销轴，8-2定位销导向座，8-3定位销升降气缸，8-4直线轴承，8-5第三径向导轨，9压紧装置，9-1压饼，9-2推力球轴承，9-3压轴，9-4压紧气缸，9-5压紧气缸固定板，9-6开口压板，9-7 U型提手，10操作按钮，11电气控制柜，12工件。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步的描述：
一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，用于对车轮制动盘连接的螺栓进行自动拧紧组装。其结构包括主体和电气控制柜11，主体和电气控制柜11相连接，所述的主体包括立柱钢架1和水平钢架4；在立柱钢架1上设有竖直导轨1-1和升降气缸2，一拧紧装置3活动卡装在竖直导轨1-1上与升降气缸2活塞杆固连，拧紧装置3在升降气缸2的作用下可沿竖直导轨1-1移动。
水平钢架4设置在拧紧装置3的正下方与立柱钢架1连接，水平钢架4上设有横移气缸5和水平导轨4-1，一自动旋转工作台6活动卡装在水平导轨4-1上与横移气缸5活塞杆固连，自动旋转工作台6可沿水平导轨4-1左右移动。
所述的拧紧装置3包括框架3-1，框架3-1的底面上设有框架底板3-2，框架底板3-2上设有六个径向均布滑槽3-3，滑槽3-3内活动卡装有拧紧轴3-4，滑槽3-3的一侧分别设有一第一变径气缸3-5，拧紧轴3-4与第一变径气缸3-5活塞杆固连；拧紧轴3-4前端分别设有拧紧扳套3-6，拧紧扳套3-6伸出框架底板3-2。
第一变径气缸3-5共设有六个。
所述的自动旋转工作台6包括工作台底板6-1，工作台底板6-1的两端均设置有限位调节螺栓6-2及缓冲器6-3，在所述水平钢架4的两端分别设置限位档4-2；在工作台底板6-1上设置有凸轮分度器6-4，凸轮分度器6-4输入轴端设有减速电机6-5，凸轮分度器6-4输出轴端与托盘6-6连接；所述托盘6-6沿圆周设置有十八个豁口，托盘6-6上的豁口分度中心线与所述拧紧装置3中拧紧扳套3-6所处分度角相等；托盘6-6上表面设有锥度定位套6-7，所述锥度定位套6-7与凸轮分度器6-4输出轴同轴心；在工作台底板6-1上设有防止螺栓旋转装置7、螺栓初始定位装置8、压紧装置9。
所述的防止螺栓旋转装置7共设有六个。
所述的防止螺栓旋转装置7用于拧紧工件12的螺栓时固定另一端的螺母。它包括固定板7-1，固定板7-1与所述工作台底板6-1固连，固定板7-1沿所述凸轮分度器6-4的输出轴中心圆周均布；每个固定板7-1上设置有第二径向导轨7-2，反力导向套7-3活动卡装在第二径向导轨7-2上可径向移动，在反力导向套7-3内部设有四方孔，反力导向轴7-4与反力导向套7-3内部的四方孔相配合；防跟转扳套7-5与反力导向轴7-4连接并穿入反力导向套7-3与防跟转升降气缸7-6活塞杆固连，防跟转升降气缸7-6缸体与反力导向套7-3固连；在反力导向套7-3的两侧分别设置有弹性定位销7-7，在固定板7-1两端对应位置设置两个带有定位销孔的定位块7-8，当弹性定位销7-7伸入对应端的定位销孔里时，防跟转扳套7-5与所述拧紧扳套3-6所处的分度圆半径和角度相等。
所述的螺栓初始定位装置8用于安装工件12时对准其螺栓与拧紧轴3-4的位置。它包括定位销轴8-1，定位销轴8-1穿过定位销导向座8-2与定位销升降气缸8-3活塞杆固连；在定位销导向座8-2里设置有直线轴承8-4，直线轴承8-4内孔与定位销轴8-1配合，定位销导向座8-2活动卡装在第三径向导轨8-5上，第三径向导轨8-5设置在其中一个所述防止螺栓旋转装置7的固定板7-1上，第三径向导轨8-5与第二径向导轨7-2的夹角为20°；定位销升降气缸8-3缸体与定位销导向座8-2固连，在定位销导向座8-2的两侧分别设置有弹性定位销7-7，在固定板7-1两端对应位置设置有两个带有定位销孔的定位块7-8，当弹性定位销7-7伸入对应端的定位销孔里时，定位销轴8-1与防跟转扳套7-5轴线处于同一节圆且间隔20°。
所述的压紧装置9设置在所述凸轮分度器6-4的输出轴中心，压紧装置9包括压饼9-1，压饼9-1内孔里设置有推力球轴承9-2，推力球轴承9-2内孔设置有压轴9-3，压轴9-3支承在推力球轴承9-2上面，压轴9-3与压紧气缸9-4活塞杆连接，压紧气缸固定板9-5安装在所述工作台底板6-1下表面，且压紧气缸9-4活塞杆与凸轮分度器6-4输出轴同轴心，凸轮分度器6-4输出轴为空心轴，压轴9-3穿出凸轮分度器6-4输出轴上端平面。
所述的压紧装置9还包括开口压板9-6，开口压板9-6上设置有U型提手9-7。安装时，将开口压板9-6***压饼9-1下面的压轴9-3同时落在工件12上表面，压紧气缸9-4活塞杆缩回即可实现压紧。
所述的水平钢架4上设有操作按钮10，操作按钮10与所述电气控制柜11电连接。
所述电气控制柜11设置在所述立柱钢架1的旁边。
如图2，图3所示，工作开始时自动旋转工作台6处于图示位置，用起重吊具将预组装好制动盘、螺栓的工件12（其中一个孔不装螺栓）吊至托盘6-6上，工件12为一轮盘，使工件12的中心孔落入锥度定位套6-7,同时使未装螺栓的孔对准定位销轴8-1并落入。
然后按操作按钮10使压饼9-1压紧工件12，按操作按钮10可使定位销轴8-1退出工件12，并将螺栓螺母装入该孔。使旋转工作台6向右移动到拧紧装置3的正下方，按操作按钮10，随后***在电气控制柜11的指令下自动完成工件12的全部螺栓拧紧。
首先拧紧装置3下降，拧紧扳套3-6套入工件12上均布的六个螺栓头，然后防止螺栓旋转装置7的反力导向轴7-4上升，防跟转扳套7-5套入相应的螺母，拧紧轴3-4自动旋转拧紧一组的六个螺栓，最后防跟转扳套7-5下降，拧紧扳套3-6上升分别退出工件12，完成了第一个拧紧循环。
接下来凸轮分度器6-4带动托盘6-6旋转20°将工件12转到下一个拧紧工位并按照上述第一个拧紧循环的动作重复完成第二个拧紧工作循环，第三个工作循环与第二个完全相同。
待工件12的所有螺栓全部拧紧合格后，自动旋转工作台6在电气控制柜11的指令下会自动返回至图3的起始位置。此时可按操作按钮10使压饼9-1向上松开工件12，移去开口压板9-6，用起重吊具将工件12吊走。
本发明结构合理，操作方便，可降低劳动强度，提高生产效率，确保了轮装制动盘螺栓组装的精度质量。
以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。 

Claims (10)

1.一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，包括主体和电气控制柜，主体和电气控制柜相连接，所述的主体包括立柱钢架和水平钢架；在立柱钢架上设有竖直导轨和升降气缸，一拧紧装置活动卡装在竖直导轨上与升降气缸活塞杆固连；水平钢架设置在拧紧装置的正下方与立柱钢架连接，水平钢架上设有横移气缸和水平导轨，一自动旋转工作台活动卡装在水平导轨上与横移气缸活塞杆固连。
2.根据权利要求1所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的拧紧装置包括框架，框架的底面上设有框架底板，框架底板上设有六个径向均布滑槽，滑槽内活动卡装有拧紧轴，滑槽的一侧分别设有一第一变径气缸，拧紧轴与第一变径气缸活塞杆固连；拧紧轴前端分别设有拧紧扳套，拧紧扳套伸出框架底板。
3.根据权利要求1或2所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的自动旋转工作台包括工作台底板，工作台底板的两端均设置有限位调节螺栓及缓冲器，在所述水平钢架的两端分别设置限位档；在工作台底板上设置有凸轮分度器，凸轮分度器输入轴端设有减速电机，凸轮分度器输出轴端与托盘连接；所述托盘沿圆周设置有十八个豁口，托盘上的豁口分度中心线与所述拧紧装置中拧紧扳套所处分度角相等；托盘上表面设有锥度定位套，所述锥度定位套与凸轮分度器输出轴同轴心；在工作台底板上设有防止螺栓旋转装置、螺栓初始定位装置、压紧装置。
4.根据权利要求3所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的防止螺栓旋转装置共设有六个。
5.根据权利要求4所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的防止螺栓旋转装置包括固定板，固定板与所述工作台底板固连，固定板沿所述凸轮分度器的输出轴中心圆周均布；每个固定板上设置有第二径向导轨，反力导向套活动卡装在第二径向导轨上可径向移动，在反力导向套内部设有四方孔，反力导向轴与反力导向套内部的四方孔相配合；防跟转扳套与反力导向轴连接并穿入反力导向套与防跟转升降气缸活塞杆固连，防跟转升降气缸缸体与反力导向套固连；在反力导向套的两侧分别设置有弹性定位销，在固定板两端对应位置设置两个带有定位销孔的定位块，当弹性定位销伸入对应端的定位销孔里时，防跟转扳套与所述拧紧扳套所处的分度圆半径和角度相等。
6.根据权利要求5所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的螺栓初始定位装置包括定位销轴，定位销轴穿过定位销导向座与定位销升降气缸活塞杆固连；在定位销导向座里设置有直线轴承，直线轴承内孔与定位销轴配合，定位销导向座活动卡装在第三径向导轨上，第三径向导轨设置在其中一个所述防止螺栓旋转装置的固定板上，第三径向导轨与第二径向导轨的夹角为20°；定位销升降气缸缸体与定位销导向座固连，在定位销导向座的两侧分别设置有弹性定位销，在固定板两端对应位置设置有两个带有定位销孔的定位块，当弹性定位销伸入对应端的定位销孔里时，定位销轴与防跟转扳套轴线处于同一节圆且间隔20°。
7.根据权利要求6所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的压紧装置设置在所述凸轮分度器的输出轴中心，压紧装置包括压饼，压饼内孔里设置有推力球轴承，推力球轴承内孔设置有压轴，压轴支承在推力球轴承上面，压轴与压紧气缸活塞杆连接，压紧气缸固定板安装在所述工作台底板下表面，且压紧气缸活塞杆与凸轮分度器输出轴同轴心，凸轮分度器输出轴为空心轴，压轴穿出凸轮分度器输出轴上端平面。
8.根据权利要求7所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的压紧装置还包括开口压板，开口压板上设置有U型提手。
9.根据权利要求1或8所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述的水平钢架上设有操作按钮，操作按钮与所述电气控制柜电连接。
10.根据权利要求1所述的一种车轮制动盘螺栓自动拧紧机，其特征是，所述电气控制柜设置在所述立柱钢架的旁边。
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