一种适用于翻转机的顶尖调节机构的制作方法

1.本实用新型的实施例属于翻转机技术领域，更具体地，涉及一种适用于翻转机的顶尖调节机构。


背景技术：

2.目前，所有动车段包括主机厂使用的动车组齿轮箱游隙调整方式大多数为天车上拉式，也有一部分车间由于受到顶部高度不够的限制，无法使用天车上拉方式，需要在地面借助地基坑，采用翻转机将工件从水平调整为竖直状态，并通过顶尖机构稳定齿轮箱后从而测得齿轮箱游隙值。
3.现有技术中的顶尖机构，多适用于车床进行夹持作业，其在径向受力变化的情况下易出现弯曲倾斜，与工件轴线偏离，使工件轴承转动不灵活，作业精度无法保证。特别在动车组齿轮箱游隙调整过程中，顶尖机构与齿轮箱的工件中心孔未对准的情况下，顶尖不能进行灵活的转动和自适应调整，使其与工件轴线不能保持重合导致工件歪斜，无法保障齿轮箱游隙调整作业的精度。同时，现有的顶尖机构不能对其所承受的压力进行检测，测量人员只能凭经验通过顶尖机构对齿轮箱轴承施加压力，顶起滚动轴承外圈进而测得游隙值，在测量时压力不能过大，否则轴承壳体发生弹性变形，即使变形很小，也影响所测轴向游隙的准确性。


技术实现要素：

4.针对现有技术的顶尖机构不自适应对准和找正且无法提供压力数值，本实用新型通过设有顶尖单元和自动找正单元使顶尖机构能自动进行找正，并通过与自动找正单元同中心轴线的压力检测单元精确地测量顶尖机构承受的压力。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种适用于翻转机的顶尖调节机构，包括：与工件中心孔对接的顶尖单元，其包括角接触球轴承；设于顶尖单元底部的自动找正单元，其包括浮动轴及滑动腔，所述浮动轴一端与顶尖单元连接，另一端水平滑动设于滑动腔内；固定设于自动找正单元底部的压力检测单元，其与自动找正单元的中心轴线重合，包括与上位机通信连接的压力传感；及将整体顶尖调节机构固定于翻转机上的底座，其一端与压力检测单元底部固定连接
6.进一步地，所述浮动轴包括依次连接的第一台阶轴、第二台阶轴及第三台阶轴，其中，所述第一台阶轴设于滑动腔内；所述第二台阶轴与角接触球轴承底部接触；所述第三台阶轴穿过角接触球轴承，其上端设有挡圈槽。
7.进一步地，所述自动找正单元还包括设于滑动腔内的下滑板和上滑板，所述下滑板和上滑板上分别周向布设有多个孔洞，所述孔洞内设有滚珠；所述下滑板顶部的滚珠面与第一台阶轴底部接触，所述上滑板中心设有通孔并套设于所述第二台阶轴上，其底部的滚珠面与第一台阶轴的顶部接触。
8.进一步地，所述顶尖单元还包括顶尖和顶尖固定套，其中：所述顶尖顶部设有与工
件中心孔的锥度相同的锥体，其底部与顶尖固定套固定连接；所述顶尖固定套为两个半圆筒通过螺栓固定后组成的圆筒结构，其底部设有用于固定安装角接触球轴承的台阶结构。
9.进一步地，所述自动找正单元还包括组成滑动腔的滑动腔底板、滑动腔上盖板及滑动腔围板，其中：所述滑动腔底板为圆饼状结构，其顶部设有第一凸起部，底部设有第一凹槽部，外圈周向布设有多个螺栓孔位；所述上盖板为圆饼状结构，其直径与滑动腔底板的直径相同，其外圈设有与滑动腔底板上相应的螺栓孔位，其中心部设有通孔可通过浮动轴，所述通孔直径大于第二台阶轴直径；所述滑动腔围板为圆柱体，其外径与滑动腔底板的直径相同，其内径与第一凸起部直径相同；所述滑动腔围板的顶部设有与滑动腔上盖板上相应的螺栓孔位，底部设有与滑动腔底板上相应的螺栓孔位。
10.进一步地，所述压力传感为轮辐式压力传感器，其通过顶部外圈周向设有的螺栓孔实现与底座的固定连接，其外侧设有传感器数据线。
11.进一步地，所述压力检测单元还包括传感器顶出环，其顶部设有第二凸起部，底部设有第二凹槽部；所述第二凸起部直径与第一凹槽部直径相同并嵌入第一凹槽部内，所述第二凹槽部直径与压力传感直径相同并套设于所述压力传感上。
12.进一步地，所述传感器顶出环外圈周向设有螺栓孔，其中心设有沉孔优选地，所述顶尖采用非金属材料制成。
13.优选地，所述下滑板底部还周向设有三个及以上的的圆柱，所述圆柱底部设有半球。
14.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
15.(1)本实用新型的一种适用于翻转机的顶尖调节机构，通过在顶尖固定套内设有角接触球轴承，使顶尖单元可随工件灵活转动；通过在滑动腔内设有下滑板和上滑板，使浮动轴水平滑动；在顶尖单元与工件中心孔轴线未重合时，其将承受的径向力矩传递至浮动轴，浮动轴水平滑动，通过顶尖单元的导向作用，使顶尖单元沿工件中心孔的锥形边下滑并对准工件中心孔，实现顶尖单元与工件轴线的自适应对准和找正，使本实用新型的顶尖调节机构满足在顶尖与工件轴线不同心时的自适应调节和找正，避免顶尖结构承受弯矩时造成的结构损坏问题。
16.(2)本实用新型的一种适用于翻转机的顶尖调节机构，通过压力检测单元嵌入固定于自动找正单元底部的结构设计，使两者轴线重合，可精确地实时检测到顶尖单元受到的轴向压力，通过翻转机施加额定升力后进行齿轮箱游隙调整与测量，无需测量人员手动调整，在保证了齿轮箱游隙的精度的同时不会造成轴承壳体形变。
17.(3)本实用新型的一种适用于翻转机的顶尖调节机构，所述顶尖采用尼龙、pe或pp等非金属材料制成，有效避免了顶尖单元对工件的磨损；顶尖顶部为锥体，锥度与工件中心孔的锥度相同，对准进入工件中心孔后，可在工件产生晃动时有效防止两者的中心轴线偏离。
18.(4)本实用新型的一种适用于翻转机的顶尖调节机构，浮动轴通过钢材一体车削成型，保证其结构强度，同时其底部与下滑板及下滑板的滚珠面接触，使滚珠可带动浮动轴在滑动腔内灵活转动，在浮动轴在受到弯矩时在滚珠的转动下，带动浮动轴径向转动，将弯矩进行偏移，避免了浮动轴受力过大出现弯曲倾斜状态。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例中一种适用于翻转机的顶尖调节机构的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中顶尖单元的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例中自动找正单元的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例中压力检测单元的结构示意图。
23.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-顶尖单元、11-顶尖、12-顶尖固定套、13-角接触球轴承、2-自动找正单元、21-滑动腔、22-浮动轴、221-第一台阶轴、222-第二台阶轴、223-第三台阶轴、224-挡圈槽、23-滑动腔底板、231-第一凸起部、232-第一凹槽部、24-滑动腔上盖板、25-滑动腔围板、26-下滑板、27-上滑板、28-滚珠、3-压力检测单元、31-压力传感器、311-传感器数据线、32-传感器顶出环、321-第二凸起部、322-第二凹槽部、4-底座、5-螺栓组。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
25.如图1-4所示，本实用新型提供一种适用于翻转机的顶尖调节机构，包括顶尖单元1、自动找正单元2、压力检测单元3及将整体顶尖调节机构固定于翻转机上的底座4；所述顶尖单元1用于支承工件，其内设有角接触球轴承13，使顶尖单元1可随工件灵活转动；所述自动找正单元2包括浮动轴22及滑动腔21，浮动轴22一端与顶尖单元1连接，另一端可在滑动腔21内平移；在顶尖单元1与工件中心孔轴线未重合时，其将承受的径向力矩传递至浮动轴22，浮动轴22水平滑动，通过顶尖单元1的导向作用，使顶尖单元1沿工件中心孔的锥形边下滑并对准工件中心孔，实现顶尖单元1与工件轴线的自适应对准和找正；进一步地，压力检测单元3嵌入固定于自动找正单元2底部，两者轴线重合，可精确地实时检测到顶尖单元1受到的轴向压力，通过翻转机施加额定升力后进行齿轮箱游隙调整与测量，无需测量人员手动调整，在保证了齿轮箱游隙的精度的同时不会造成轴承壳体形变。
26.如图1所示，本实用新型实施例中，所述顶尖单元1包括顶尖11、顶尖固定套12及角接触球轴承13，其中，所述顶尖11采用尼龙、pe或pp等非金属材料制成，其顶部为锥体，锥度与工件中心孔的锥度相同，对准进入工件中心孔后，可在工件产生晃动时有效防止两者的中心轴线偏离；所述顶尖单元1底部直径与顶尖固定套12内径相适配，可卡接固定于顶尖固定套12内。所述顶尖固定套12为两个半圆筒通过螺栓固定后组成的圆筒结构，其顶部固定卡接顶尖11，底部设有台阶结构，用于固定安装角接触球轴承13。通过顶尖固定套12的半圆筒组合设计，在顶尖11出现磨损的情况下，通过松动螺栓，可实现顶尖11的快速更换。所述角接触球轴承13与自动找正单元2连接，其在顶尖11受轴弯矩的情况下，可带动顶尖11灵活转动，并通过非金属材质制成的顶尖11，有效避免了顶尖单元1对工件的磨损。
27.如图3所示，本实用新型实施例中，所述自动找正单元2包括滑动腔21、浮动轴22及设于滑动腔21内的下滑板26和上滑板27。
28.所述滑动腔21是由滑动腔底板23、滑动腔上盖板24及滑动腔围板25组合形成的中
空腔体，腔体为圆柱体，其直径与下滑板26和上滑板27直径相同。所述滑动腔底板23为圆饼状结构，其顶部设有第一凸起部231，底部设有第一凹槽部232，外圈周向布设有多个螺栓孔位。所述上盖板24为圆饼状结构，其直径与滑动腔底板23的直径相同，其外圈设有与滑动腔底板23上相应的螺栓孔位，其中心部设有通孔可通过浮动轴22。所述滑动腔围板25为圆柱体，其外径与滑动腔底板23的直径相同，其内径与第一凸起部231直径相同，滑动腔底板23可通过第一凸起部231嵌入滑动腔围板25底部；滑动腔围板25的顶部设有与滑动腔上盖板24上相应的螺栓孔位，底部周向设有与滑动腔底板23上相应的螺栓孔位，通过螺栓组5，可滑动腔底板23、滑动腔上盖板24及滑动腔围板25进行固体连接。
29.所述下滑板26和上滑板27上分别周向布设有多个孔洞，所述孔洞内设有滚珠28，所述下滑板26底部还周向设有三个及以上的的圆柱，其位于滚珠28与中心轴线之间，所述圆柱作为滚珠28的保持架，其底部设有半球，使下滑板26始终与滑动腔底板23保持平贴，同时可减小下滑板26滑动时的摩擦力。所述上滑板27中心部设有通孔可通过浮动轴22。
30.所述浮动轴22包括依次连接的第一台阶轴221、第二台阶轴222及第三台阶轴223，三者通过钢材一体车削成型，保证了浮动轴22的结构强度，使其在径向受力变化的情况下不会出现弯曲倾斜。其中，第一台阶轴221设于下滑板26和上滑板27之间，第二台阶轴穿过上滑板27及上盖板24中心通孔与角接触球轴承13底部接触，防止角接触球轴承13轴向下移，其中，所述上盖板24中心通孔直径大于第二台阶轴直径，使浮动轴22可在滑动腔21水平滑动；所述第三台阶轴223穿过角接触球轴承13，其上端设有挡圈槽224，通过在挡圈槽224内安装挡圈限制角接触球轴承13轴向上移；通过第一台阶轴221及第二台阶轴222，在限制触球轴承13轴向位移的同时，实现了浮动轴22与顶尖单元1的连接。
31.自动找正单元2在安装时，所述下滑板26设于滑动腔21底部，浮动轴22的第一台阶轴221放置于下滑板26上的滚珠面上，上滑板27的中心通孔套设于浮动轴22的第二台阶轴222上，其底部的滚珠面与第一台阶轴221的顶部接触，其顶部的滚珠面与滑动腔上盖板24底部留有一定间隙，防止下滑板26和上滑板27卡死，使滚珠28可带动浮动轴22在滑动腔21内灵活转动，在浮动轴22在受到弯矩时，第一台阶轴221顶部与底部与滚珠面接触，在滚珠28的转动下，带动浮动轴22径向转动，将弯矩进行偏移，避免了浮动轴22受力过大出现弯曲倾斜状态。
32.如图4所示，本实用新型实施例中，所述压力检测单元3包括压力传感31和传感器顶出环32。其中所述传感器顶出环32顶部设有第二凸起部321，底部设有第二凹槽部322，所述第二凸起部321直径与第一凹槽部232直径相同，通过第二凸起部321嵌入第一凹槽部232内，可确保传感器顶出环32中心轴线与自动找正单元2重合，所述第二凹槽部322直径与压力传感31直径相同，可套设于压力传感31上，进一步地，所述传感器顶出环32中心部位设有沉孔，采用螺栓穿过沉孔与设于传感器31中心轴上的内螺纹通孔进行固定连接，使压力传感31和传感器顶出环32中心轴线始终保持重合，通过自动找正单元2、压力传感31和传感器顶出环32的之间的嵌套设计，将三者中心轴线重合，使压力传感31能精确的进行轴向受力检测，同时嵌套结构设计可避免顶尖调节机构受力歪斜时其构成部件错位从而对压力传感31造成损坏。所述传感器顶出环32外圈周向设有螺栓孔，通过螺栓组5实现与滑动腔围板25的固定连接，使压力检测单元3与自动找正单元2固定连为一体。所述压力传感31为轮辐式压力传感器，其通过顶部外圈周向设有的螺栓孔实现与底座4的固定连接，其侧设有传感器
数据线311，将实时检测的压力传递至上位机，上位机可根据压力值精确地控制翻转机上的驱动装置驱动顶尖调节机构上升，在顶尖调节机构与齿轮箱轴工件之间的压力值达到设定阈值时停止驱动，进行下一步的游隙测量，保证了齿轮箱游隙的测量精度。
33.本实用新型实施例中，所述传感器顶出环32、滑动腔底板23、滑动腔围板25及滑动腔上盖板24之间的连接螺钉都是在外圈对应位置周向布设，其装配操作空间宽广，便于后期检修及维护，避免了普通顶尖机构在横向半圆外圆面上打孔，螺母无法固定防转，紧固螺钉紧固时螺钉与螺母跟转不能拧紧固定的窘境。
34.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。