专利名称：刀盘辅助支撑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种辅助支撑装置，具体而言，涉及ー种刀盘辅助支撑装置。
背景技术：
轨道是一种供轨道列车通过其车轮以滚动方式在其上行进的设备。现有技术的エ字形轨道包括轨头100、轨腰101以及轨底103，如图I所示。轨道列车的车轮在实际运行中直接与轨道的轨头顶部和轨头侧部接触，这会对轨头顶部和轨头侧部造成磨损变形。旧轨整形机是ー种能够对从线路上更换下来的旧轨的轨头顶部和轨头侧部工作边进行铣削，去掉已老化的疲劳层并修复轨道，从而使得被整形后的旧轨能降级再次上线使用的专用设备。由于这类旧轨整形机具有使得旧轨可被整形再利用从而节约资源的优 点，这使得这类整形机得到了广泛应用。图I示出了现有技术的旧轨整形机的刀盘对旧轨的轨头顶部进行铣削的示意图。刀盘I的直径(610mm)比与其连接的主轴的直径(150mm)大很多。此时铣削时切削点的半径与主轴轴承的支撑半径不匹配，因而，当将切削过程的反作用力分解为如图I所示的沿主轴轴向方向的反作用力Fl和沿刀盘径向的反作用力F2时，沿主轴轴向方向的反作用力Fl直接对主轴端部产生ー个カ矩，这一力矩处于变形的敏感方向，因而引起切削振动，沿刀盘径向的反作用力F2使得主轴轴承的侧向受载，这降低了主轴的有效切削功率并减少了主轴轴承的使用寿命。因而，期望提供一种用于支撑刀盘的辅助支撑装置，从而克服采用现有技术的刀盘铣削时存在的缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种刀盘辅助支撑装置，用于对旧轨整形铣削的刀盘铣削点进行直接支撑，将铣削产生的轴向反作用力Fl通过辅助支撑直接引导到主轴箱上，以降低主轴端部的力矩影响与主轴轴承的侧向受载，从而提高主轴的有效切削功率，并延长主轴轴承的使用寿命。本实用新型的一个技术方案提供了ー种刀盘辅助支撑装置，从主轴箱伸出的主轴前端凸台段与刀盘辅助支撑装置邻接，主轴还包括与主轴前端凸台段一体的位于其上方的主轴前端轴承段，角接触成对轴承和圆锥滚子轴承设置在主轴前端轴承段上并通过锁紧螺母和前轴承调整圈对主轴进行轴向和径向约束，前轴承调整圈位于主轴前端凸台段的上凸台上并邻近前端盖，前端盖固定到主轴箱上，其中刀盘辅助支撑装置包括位于主轴前端的带有凸缘的主轴端部，刀盘固定到主轴端部上并与主轴的旋转中心重合；与主轴平行且与前端盖间隔开的轴承防护套，轴承防护套的一端固定到主轴端部上，轴承防护套的另一端固定到液压辅助支撑油缸上；液压辅助支撑油缸设置在轴承防护套和前端盖之间且与主轴箱邻接；[0011]轴向推力滚子轴承，设置在轴承防护套和前端盖之间且位于主轴端部的凸缘的后部和液压辅助支撑油缸之间；位于液压辅助支撑油缸与轴向推力滚子轴承之间的间隙；与液压辅助支撑油缸连通的液压管路，液压管路设置在主轴箱中；以及其中，当刀盘铣削时，液压油通过液压管路注入到液压辅助支撑油缸中，液压辅助支撑油缸的活塞伸长并填充间隙，这将 在刀盘切削点的位置提供ー个轴向支撑力，以使得铣削过程中刀盘承受的轴向反作用力直接传递到主轴箱的垂直方向上，当刀盘不工作吋，液压辅助支撑油缸的活塞不填充间隙，以使得轴向推力滚子轴承不干渉主轴前端角接触成对轴承和圆锥滚子轴承保持的轴向精度。根据本实用新型上述技术方案提供的刀盘辅助支撑装置，其中液压油在泵的作用下经过液压管路注入到液压辅助支撑油缸中。根据本实用新型上述技术方案提供的刀盘辅助支撑装置，其中刀盘通过螺钉安装到主轴端部的螺孔中，并通过安装在主轴端部的定位心轴与主轴的旋转中心重合。根据本实用新型上述技术方案提供的刀盘辅助支撑装置，其中主轴的一部分设置在主轴箱中，主轴的主轴前端凸台段以及主轴端部从主轴箱伸出。根据本实用新型上述技术方案提供的刀盘辅助支撑装置，其中主轴端部的直径大于主轴前端轴承段的直径并接近刀盘的直径。根据本实用新型上述技术方案提供的刀盘辅助支撑装置，其中主轴前端轴承段的直径为大约150mm,主轴端部的直径为大约350mm,刀盘的直径为大约600mm。本实用新型的刀盘辅助支撑装置相对于现有技术的优点在于，在不改变现有的主轴前端轴承段的轴承对的结构的情况下，增大了主轴端部的直径，增设了位于主轴端部凸缘的后部的轴向推力滚子轴承，使得主轴端部更接近刀盘切削点的位置，且该增加的轴向推力滚子轴承不会破坏该主轴原先的定位约束，并且可用来支撑切削过程中产生的反作用力Fl0本实用新型的刀盘辅助支撑装置相对于现有技术的优点还在于，轴向推力轴承后端设有液压辅助支撑油缸，因而可通过调整通过液压管路施加到液压辅助支撑油缸上的力，从而调整轴向推力滚子轴承支撑反作用力F3，以便与切削产生的反作用力Fl相匹配，这使得可直接将反作用力Fl引导至主轴箱体，从而消除降低了对主轴的影响并消除降低了主轴前端轴承的非正常的侧向受载，而提高了主轴的有效切削功率，并延长了主轴轴承的使用寿命。
參照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中图I示出了现有技术的旧轨整形机的刀盘对旧轨的轨头顶部进行铣削的示意图。图2示出了根据本实用新型一个实施例的刀盘辅助支撑装置的剖面图。部件及标号列表1r刀盘
2主轴
2a主轴中间段
2b主轴倾斜过渡段 主轴前端轴承段
2d王轴纟而部
2e主轴轴承拆卸油孔 主轴前端凸台段
·3a角接触成对轴承
3b轴承隔套
3c圆锥滚子轴承
4轴向推力滚子轴承
~防护套
~~6液压辅助支撑油缸
~M
~~8液压管路
9主轴箱
~9^锁紧螺母
9b挡圈
9e前端盖
9f前轴承调整圈
9g防尘圈
9h前端盖固定螺栓
Io碟形弹簧12T拉杆
~T3拉钉爪套
14拉钉爪
""15SfT 16、20a、20b 螺钉
20c定位心轴
100轨头
101轨腰 103轨底
Fl沿主轴轴向方向的作用力
~F2沿刀盘径向的作用力
~F3轴向推力滚子轴承支撑反作用
力
具体实施方式
图1-2和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。图2示出了根据本实用新型一个实施例的刀盘辅助支撑装置的剖面图。如图2所示,主轴2包括一体化的依次设置的主轴中间段2a、主轴倾斜过渡段2b、主轴前端轴承段2c、主轴前端凸台段2f以及主轴端部2d，主轴2的一部分设置在主轴箱9中，主轴2的主轴前端凸台段2f以及主轴端部2d从主轴箱9伸出。如图2所示，在主轴前端轴承段2c处安装有原设计的锁紧螺母9a、挡圈％、角接触成对轴承3a、轴承隔套3b、圆锥滚子轴承3c、以及前轴承调整圈9f，这种轴承配置实现了对主轴轴向和径向的定位約束。前轴承调整圈9f邻近前端盖9e且位于主轴前端凸台段2f的上凸台上。防尘圈9g邻接前端盖9e且环绕主轴前端凸台段2f的上凸台的侧部，用于防止润滑油往下行并防止灰尘往上行。前端盖固定螺栓9h用于将前端盖9e固定到主轴箱9上。主轴2还包括设置在其上的主轴轴承拆卸油孔2e，主轴轴承拆卸油孔2e用于拆卸主轴轴承。[0030]如图2所示，主轴端部2d的直径达到350mm，刀盘I通过螺钉20a安装到主轴2的主轴端部2d上的螺孔中，并通过安装在主轴端部2d的定位心轴20c，与主轴2的旋转中心重合。如图2所示，蝶形弹簧10用于向位于拉钉爪套13中的通过螺钉16连接在一起的拉杆12、拉钉爪14以及拉钉15施加抓力，从而对安装到主轴2的主轴端部2d上的刀盘I施加抓力。如图2所示，主轴2的主轴端部2d的直径远大于主轴前端轴承段2c的直径，并且接近刀盘I的直径。例如，在本实用新型的一个实施例中，当刀盘I的直径为大约600mm吋，主轴2的主轴端部2d的直径为大约350mm，主轴前端轴承段2c的直径大约150mm。需要说明的是，本领域技术人员根据本实用新型的启示，也可以采用其他直径的刀盘I、主轴端部2d以及主轴前端轴承段2c，而这也将落在本实用新型的保护范围内。根据本实用新型的刀盘辅助支撑装置与从主轴箱9伸出的主轴前端凸台段2f 邻接，其包括带有凸缘的主轴端部2d、轴向推力滚子轴承4、轴承防护套5、液压辅助支撑油缸
6、位于液压辅助支撑油缸6与轴向推力滚子轴承4之间的间隙7以及液压管路8。其中，刀盘I固定到主轴端部上2d并与主轴2的旋转中心重合。轴承防护套5与主轴2平行且与前端盖间9e隔开，轴承防护套5的一端固定到主轴端部2d上，轴承防护套5的另一端固定到液压辅助支撑油缸6上。液压辅助支撑油缸6设置在轴承防护套5和前端盖9e之间且与主轴箱9邻接，液压辅助支撑油缸6沿主轴箱9周向布置。轴向推力滚子轴承4设置在轴承防护套5和前端盖之间9e且位于主轴端部2d的凸缘的后部和液压辅助支撑油缸6之间。液压管路8与液压辅助支撑油缸6连通，液压管路8设置在主轴箱9中。液压辅助支撑油缸6包括缸体和在缸体中运动的活塞。当刀盘铣削时，液压油通过泵(未示出)经由液压管路8注入到液压辅助支撑油缸6中，液压辅助支撑油缸6的活塞伸长并填充间隙7，这将在刀盘切削点的位置提供ー个轴向支撑力，以使得铣削过程中刀盘承受的轴向反作用力直接传递到主轴箱9的垂直方向上，这降低了铣削过程产生的カ矩和主轴轴承的侧向受载，从而提高了主轴的有效切削功率，并延长了主轴轴承的使用寿命。当刀盘不铣削时，液压辅助支撑油缸6的活塞不填充间隙7，以使得轴向推力滚子轴承4不干渉主轴前端角接触成对轴承和圆锥滚子轴承保持的轴向精度，这使得主轴轴承在不工作时不承受额外作用力。对于本实用新型的刀盘辅助支撑装置而言，泵和液压辅助支撑油缸6可以根据需要降低的切削产生的反作用力Fl来选择。这对于本领域技术人员而言是已知的，这里不再累述。本实用新型的刀盘辅助支撑装置相对于现有技术的优点在于，在不改变现有的主轴前端轴承段的轴承对的结构的情况下，增大了主轴端部的直径，增设了位于主轴端部凸缘的后部的轴向推力滚子轴承，使得主轴端部更接近刀盘切削点的位置，且该增加的轴向推力滚子轴承不会破坏该主轴原先的定位约束，并且可用来支撑切削过程中产生的反作用力F1。本实用新型的刀盘辅助支撑装置相对于现有技术的优点还在于，轴向推力轴承后端设有液压辅助支撑油缸，因而可通过调整通过液压管路施加到液压辅助支撑油缸上的力，从而调整轴向推力滚子轴承支撑反作用力F3，以便与切削产生的反作用力Fl相匹配，这使得可直接将反作用力Fl引导至主轴箱体，从而降低了对主轴的影响并降低了主轴前端轴承的非正常的侧向受载，而提高了主轴的有效切削功率， 并延长了主轴轴承的使用寿
命o
权利要求1.ー种刀盘辅助支撑装置，从主轴箱(9)伸出的主轴前端凸台段(2f)与刀盘辅助支撑装置邻接，主轴(2)还包括与主轴前端凸台段(2f) —体的位于其上方的主轴前端轴承段(2c)，角接触成对轴承(3a)和圆锥滚子轴承(3c)设置在主轴前端轴承段(2c)上并通过锁紧螺母(9a)和前轴承调整圈(9f)对主轴(2)进行轴向和径向约束，前轴承调整圈(9f)位于主轴前端凸台段(2f)的上凸台上并邻近前端盖(9e)，前端盖(9e)固定到主轴箱(9)上，其特征在于，刀盘辅助支撑装置包括 位于主轴前端的带有凸缘的主轴端部(2d)，刀盘(I)固定到主轴端部上(2d)并与主轴(2)的旋转中心重合； 与主轴(2)平行且与前端盖间(9e)隔开的轴承防护套(5)，轴承防护套(5)的一端固定到主轴端部(2d)上，轴承防护套(5)的另一端固定到液压辅助支撑油缸(6)上； 液压辅助支撑油缸(6)设置在轴承防护套(5)和前端盖(9e)之间且与主轴箱(9)邻接; 轴向推力滚子轴承(4)，设置在轴承防护套(5)和前端盖之间(9e)且位于主轴端部(2d)的凸缘的后部和液压辅助支撑油缸(6)之间； 位于液压辅助支撑油缸(6)与轴向推力滚子轴承(4)之间的间隙(7)； 与液压辅助支撑油缸(6)连通的液压管路(8)，液压管路(8)设置在主轴箱(9)中；以及 其中，当刀盘铣削时，液压油通过液压管路(8)注入到液压辅助支撑油缸￠)中，液压辅助支撑油缸(6)的活塞伸长并填充间隙(7)，这将在刀盘切削点的位置提供一个轴向支撑力，以使得铣削过程中刀盘承受的轴向反作用力直接传递到主轴箱(9)的垂直方向上，当刀盘不工作时，液压辅助支撑油缸出)的活塞不填充间隙(7)，以使得轴向推力滚子轴承(4)不干渉主轴前端角接触成对轴承和圆锥滚子轴承保持的轴向精度。
2.如权利要求I所述的刀盘辅助支撑装置，其特征在于，液压油在泵的作用下经过液压管路(8)注入到液压辅助支撑油缸￠)中。
3.如权利要求I所述的刀盘辅助支撑装置，其特征在于，刀盘(I)通过螺钉(20a)安装到主轴端部(2d)的螺孔中，并通过安装在主轴端部(2d)的定位心轴(20c)与主轴(2)的旋转中心重合。
4.如权利要求I所述的刀盘辅助支撑装置，其特征在于，主轴(2)的一部分设置在主轴箱(9)中，主轴(2)的主轴前端凸台段(2f)以及主轴端部(2d)从主轴箱(9)伸出。
5.如权利要求I所述的刀盘辅助支撑装置，其特征在于，主轴端部(2d)的直径大于主轴前端轴承段(2c)的直径并接近刀盘(I)的直径。
6.如权利要求5所述的刀盘辅助支撑装置，其特征在于，主轴前端轴承段(2c)的直径为150mm,主轴端部(2d)的直径为350mm,刀盘(I)的直径为600mm。
专利摘要一种刀盘辅助支撑装置，包括主轴端部、轴承防护套、轴向推力滚子轴承、液压辅助支撑油缸、间隙以及液压管路，其中当刀盘铣削时，液压油通过液压管路注入到液压辅助支撑油缸中，液压辅助支撑油缸的活塞伸长并填充间隙，这将在刀盘切削点的位置提供一个轴向支撑力，以使得铣削过程中刀盘承受的轴向反作用力直接传递到主轴箱的垂直方向上，当刀盘不工作时，液压辅助支撑油缸的活塞不填充间隙，以使得轴向推力滚子轴承不干涉主轴前端角接触成对轴承和圆锥滚子轴承保持的轴向精度。该刀盘辅助支撑装置优点在于，极大地降低了铣削过程产生的力矩和主轴轴承的侧向受载，从而提高了主轴的有效切削功率，并延长了主轴轴承的使用寿命。
文档编号B23C3/00GK202622015SQ20122009573
公开日2012年12月26日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者焦红武, 韩世卓, 江声华, 包园园 申请人:上海瑞纽机械装备制造有限公司