新型车辆轴定位驱动工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于轨道车辆轮对机构的加工机床卡盘用辅助定心顶紧装置领域，具体涉及一种新型车辆轴定位驱动工装。
【背景技术】
[0002]轨道车辆的轮对加工机床通常使用卡盘和尾端是直轴结构的圆锥顶尖装置对待加工的轮对机构的轴端进行顶紧和同轴定位。如图I所示，以中心带有管状空腔的空心车轴6为例，空心车轴的轴端中心上通常设有轴心定位锥孔6-1，多个轴端螺纹孔6-2按形同的圆周角环绕在轴心定位锥孔6-1周围。现有的轮对加工机床通过同轴相对的两组卡盘机构分别夹持在车轴的两侧轴端，并通过两个常规圆锥顶尖装置分别插入车轴两端的轴心定位锥孔6-1内，将车轴与机床旋转轴同轴固连，同时，机床卡盘还通过多个定位销分别插入对应的一个轴端螺纹孔6-2内，用以驱动车轴做自轴旋转运动。现有圆锥顶尖装置的尾端是圆柱型直轴结构，该圆柱型直轴结构直接插入卡盘轴心上的顶尖定位轴孔内并由尾部弹簧施加沿轴向顶紧推力，确保轴心定位锥孔6-1被顶紧和同轴定心。
[0003]然而，上述具有圆柱型直轴结构的圆锥顶尖装置在长期使用后，会出现由弹簧弹力不足或由于圆柱型直轴结构与卡盘轴心上的顶尖定位轴孔之间出现磨损和间隙而导致的虚顶现象，该虚顶现象将引发圆锥顶尖装置对轴心定位锥孔6-1的同轴顶紧力减弱，进而造成车轴在加工过程中出现由沿其自身轴向窜动而引起的加工误差超差。旧有的驱动结构方式为机床顶爪顶入车轴端面，这使其仅能应用于未经精细加工的半光轴车轴半成品，无法直接应用于端面已加工到位的精轴精车车轴加工工序。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有具有圆柱型直轴结构的圆锥顶尖装置在长期使用后，会出现由弹簧弹力不足或由于圆柱型直轴结构与卡盘轴心上的顶尖定位轴孔之间出现磨损和间隙而导致的虚顶现象，该虚顶现象将引发圆锥顶尖装置对轴心定位锥孔的同轴顶紧力减弱，进而造成车轴在加工过程中出现由沿其自身轴向窜动而引起的加工误差超差。此外，现有机床卡盘上与多个轴端螺纹孔一一对应的定位销在长期使用后也容易出现磨损，导致其插入轴端螺纹孔内的深度不一致，进而对其旋转驱动力的均一性造成干扰。再者，前述现有的轮对加工机床顶紧轴端时，还需加装过度保护垫铁端盖，但端盖容易造成对车轴端部的磨损，这使其仅能应用于未经精细加工的半光轴车轴半成品，无法直接应用于端面已加工到位的精轴精车车轴加工工序的技术问题，本实用新型提供一种新型车辆轴定位驱动工装。
[0005]本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：
[0006]新型车辆轴定位驱动工装，其包括机床夹头、定位套、多个驱动套机构、多个小连接螺钉和顶尖，机床夹头包括定位套锥面定位腔、机床对接定位锥槽、多个定位套连接螺孔和多个机床连接螺孔;所述定位套包括一体成型的锥面圆台和圆环底座，锥面圆台的轴心设有贯通的锥孔，多个驱动销螺纹沉孔按相同的圆周角环绕在锥孔的外围，圆环底座上设有多个光孔沉孔;所述驱动套机构包括螺纹端堵、压簧、驱动销和驱动套，其四者顺次同轴连接;驱动销的后段设有弹簧连接座，其与压簧同轴固连，驱动销的前段通过外螺纹与驱动套螺纹连接;所述顶尖包括一体成型的锥面轴和锥面顶尖帽，其锥面轴的圆锥角α与锥面圆台轴心上的锥孔的圆锥角α完全相同，其二者同轴嵌套;所述定位套的锥面圆台的圆锥角与定位套锥面定位腔的圆锥倾角匹配并完全相同，其二者同轴嵌套；圆环底座上的每一个光孔沉孔均通过一个小连接螺钉与对应的一个定位套连接螺孔固连;所述压簧同轴嵌套在驱动销螺纹沉孔内，螺纹端堵通过外螺纹与驱动销螺纹沉孔后端的内螺纹连接;驱动销的前端从驱动销螺纹沉孔的前端伸出，其弹簧连接座卡在驱动销螺纹沉孔的内端面上。
[0007]所述顶尖上的锥面轴，其圆锥角α为莫氏锥角，锥面顶尖帽的圆锥顶角β为60°或90°;所述定位套锥面定位腔的圆锥倾角γ的变化范围是2°至5°。
[0008]本实用新型的有益效果是:该新型车辆轴定位驱动工装通过同轴嵌套其锥面坡角完全相同的锥面轴和锥面圆台轴心上的锥孔形成配合，以可防止其二者之间发生窜动和磨损，从而增强其二者配合的稳定性和延长它们的使用寿命，定位套与定位套锥面定位腔的圆锥倾角完全相同，其二者同轴嵌套并形成配合，也起到增强其二者的同轴度稳定性和防止磨损的效果。驱动套机构前端的驱动套作为可更换的耗损部件，可实现对驱动销的保护，并防止其在长期工作中磨损。由双顶尖定位并由驱动销和驱动套插入轴端螺纹孔的驱动方式，不会接触车轴端面，因此可以保护精轴轴端面免受划痕损伤，因此非常适于对精轴的夹持和定位驱动。此外该新型车辆轴定位驱动工装还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。
【附图说明】
[0009]图I是铁路列车轮对车轴轴端定心结构的局剖面示意图；
[0010]图2是本实用新型的新型车辆轴定位驱动工装的轴向剖面示意图；
[0011]图3是图2的爆炸装配示意图；
[0012]图4是本实用新型机床夹头的轴向剖面示意图；
[0013]图5是本实用新型定位套的轴向剖面示意图；
[0014]图6是本实用新型驱动套机构的轴向剖面示意图；
[0015]图7是本实用新型顶尖的轴向剖面示意图；
[0016]图8是本实用新型的新型车辆轴定位驱动工装的应用示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0018]如图2至图7所示，本实用新型的车辆轴定位驱动工装包括机床夹头1、定位套2、多个驱动套机构3、多个小连接螺钉4和顶尖5，机床夹头I包括定位套锥面定位腔1-1、机床对接定位锥槽1-2、多个定位套连接螺孔1-3和多个机床连接螺孔1-4。定位套2包括一体成型的锥面圆台2-1和圆环底座2-2，锥面圆台2-1的轴心设有贯通的锥孔2-1-1，多个驱动销螺纹沉孔2-1-2按相同的圆周角环绕在锥孔2-1-1的外围，圆环底座2-2上设有多个光孔沉孔2-2-1。驱动套机构3包括螺纹端堵3-2、压簧3-1、驱动销3-3和驱动套3-4，其四者顺次同轴连接。驱动销3-3的后段设有弹簧连接座3-3-1，其与压簧3-1同轴固连，驱动销3-3的前段通过外螺纹与驱动套3-4螺纹连接。顶尖5包括一体成型的锥面轴5-1和锥面顶尖帽5-2，其锥面轴5-1的圆锥角α与锥面圆台2-1轴心上的锥孔2-1-1的圆锥角α完全相同，其二者同轴嵌套并形成配合，可防止其二者之间发生窜动和磨损，从而增强其二者配合的稳定性和延长它们的使用寿命。
[0019]定位套2的锥面圆台2-1的圆锥角γ与定位套锥面定位腔1-1的圆锥倾角γ匹配并完全相同，其二者同轴嵌套并形成配合，可防止其二者之间发生窜动和磨损，从而增强其二者配合的稳定性和延长它们的使用寿命。圆环底座2-2上的每一个光孔沉孔2-2-1均通过一个小连接螺钉4与对应的一个定位套连接螺孔1-3固连。
[0020]压簧3-1同轴嵌套在驱动销螺纹沉孔2-1-2内，螺纹端堵3-2通过外螺纹与驱动销螺纹沉孔2-1-2后端的内螺纹连接。驱动销3-3的前端从驱动销螺纹沉孔2-1-2的前端伸出，其弹簧连接座3-3-1卡在驱动销螺纹沉孔2-1-2的内端面上。
[0021]顶尖5上的锥面轴5-1，其圆锥角α为莫氏锥角；锥面顶尖帽5-2的圆锥顶角β为为60°或90°，定位套锥面定位腔1-1的圆锥倾角γ为2°至5°。
[0022]如图8所示，以中心带有管状空腔的空心车轴6为例，具体应用本实用新型的一种新型车辆轴定位驱动工装时，将顶尖5上的锥面轴5-1圆锥角α设为2.98°，其锥面顶尖帽5_2的圆锥顶角β为90°。定位套锥面定位腔1-1的圆锥倾角γ为2.86°。此后，由顶尖5前端的锥面顶尖帽5-2通过其圆锥面对轴心定位锥孔6-1形成顶紧和定心。将驱动套机构3前端的驱动套3-4作为可更换的耗损部件，将其插入到对应的一个轴端螺纹孔6-2内，即可实现对驱动销3-3的保护，防止其在长期工作中磨损。
[0023]此后，即可按图8所示方式，应用该新型车辆轴定位驱动工装对中心带有管状空腔的空心车轴6的精轴端面进行同轴顶紧定位和驱动其转动。该由双顶尖定位并由驱动销3-3和驱动套3-4插入轴端螺纹孔的驱动方式，不会接触车轴端面，因此可以保护精轴轴端面免受划痕损伤。
【主权项】
1.新型车辆轴定位驱动工装，其特征在于:该工装包括机床夹头（I)、定位套（2)、多个驱动套机构（3)、多个小连接螺钉(4)和顶尖(5)，机床夹头（I)包括定位套锥面定位腔（1-1)、机床对接定位锥槽（1-2)、多个定位套连接螺孔（1-3)和多个机床连接螺孔（1-4);所述定位套(2)包括一体成型的锥面圆台（2-1)和圆环底座(2-2)，锥面圆台（2-1)的轴心设有贯通的锥孔(2-1-1)，多个驱动销螺纹沉孔(2-1-2)按相同的圆周角环绕在锥孔(2-1-1)的外围，圆环底座(2-2)上设有多个光孔沉孔(2-2-1);所述驱动套机构(3)包括螺纹端堵(3-2)、压簧(3-1)、驱动销(3-3)和驱动套(3-4)，其四者顺次同轴连接;驱动销(3-3)的后段设有弹簧连接座(3-3-1)，其与压簧(3-1)同轴固连，驱动销(3-3)的前段通过外螺纹与驱动套(3-4)螺纹连接;所述顶尖(5)包括一体成型的锥面轴(5-1)和锥面顶尖帽（5-2)，其锥面轴(5-1)的圆锥角α与锥面圆台（2-1)轴心上的锥孔(2-1-1)的圆锥角α完全相同，其二者同轴嵌套； 所述定位套(2)的锥面圆台（2-1)的圆锥角与定位套锥面定位腔（1-1)的圆锥倾角匹配并完全相同，其二者同轴嵌套；圆环底座(2-2)上的每一个光孔沉孔(2-2-1)均通过一个小连接螺钉(4)与对应的一个定位套连接螺孔(1-3)固连； 所述压簧(3-1)同轴嵌套在驱动销螺纹沉孔(2-1-2)内，螺纹端堵(3-2)通过外螺纹与驱动销螺纹沉孔(2-1-2)后端的内螺纹连接;驱动销(3-3)的前端从驱动销螺纹沉孔(2-1-2)的前端伸出，其弹簧连接座(3-3-1)卡在驱动销螺纹沉孔(2-1-2)的内端面上。2.如权利要求I所述的新型车辆轴定位驱动工装，其特征在于:所述顶尖(5)上的锥面轴(5-1)，其圆锥角α为莫氏锥角，锥面顶尖帽（5-2)的圆锥顶角β为60°或90°;所述定位套锥面定位腔(1-1)的圆锥倾角γ的变化范围是2°至5°。
【专利摘要】新型车辆轴定位驱动工装属于轨道车辆轮对机构的加工机床卡盘用辅助定心顶紧装置领域，该工装通过同轴嵌套其锥面坡角完全相同的锥面轴和锥面圆台轴心上的锥孔形成配合以防止其二者之间发生窜动和磨损，从而增强配合的稳定性和延长使用寿命，定位套与定位套锥面定位腔的圆锥倾角完全相同，其二者同轴嵌套配合起到增强同轴度稳定性和防止磨损的效果。驱动套作为可更换的耗损部件，可实现对驱动销的保护，并防止其在长期工作中磨损。由双顶尖定位并由驱动销和驱动套插入轴端螺纹孔的驱动方式，不会接触车轴端面，因此可以保护精轴轴端面免受划痕损伤，因此非常适于对精轴的夹持和定位驱动。该装置还具有操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。
【IPC分类】B23Q3/12, B23B23/02
【公开号】CN205147905
【申请号】CN201520995917
【发明人】钱胜峰, 王涛, 江泽文
【申请人】长春轨道客车装备有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月4日