一种铁路车轮踏面和轮缘的加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及铁路车轮加工装置技术领域，具体而言，涉及一种铁路车轮踏面和轮缘的加工装置。


背景技术：

2.铁路轮对是铁路车辆走行部的重要部件，轮对由一条车轴和两个车轮组成，车轮踏面和轮缘加工是轮对加工的重要一环，在轮对新造和检修过程中，均需采用车轮车床加工车轮踏面和轮缘。加工时，不仅应保证加工精度和切削深度，同时也应保证不对辐板造成伤害。
3.现有铁路轮对加工时一般采用带外齿的钢质卡具卡紧车轮辐板，给予轮对一定压力，再采用切削刀具加工，钢质卡具的钢质外齿与车轮辐板装卡时容易使辐板产生卡痕，车辆运用时卡痕扩展成辐板裂纹，进而影响车辆运用安全；且采用钢质卡具时，当外齿在装卡过程中损坏时，卡具需整体更换，造成物料浪费的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有铁路轮对加工装置中的钢质卡具的钢质外齿与车轮辐板装卡时容易使辐板产生卡痕，车辆运用时卡痕扩展成辐板裂纹，进而影响车辆运用安全的问题。
5.为解决上述问题，本实用新型提出如下技术方案：
6.一种铁路车轮踏面和轮缘的加工装置，用于加工铁路货车轮对的车轮，包括切削装置、转动装置和组合卡具，所述转动装置设置有两个，两个所述转动装置用于分别设置于所述轮对的两个所述车轮的轴向外部，所述转动装置上设置有至少两个所述组合卡具；两个所述转动装置上的所述组合卡具分别用于夹持于两个所述车轮的轴向外侧；
7.所述组合卡具包括摩擦块和卡座，所述卡座的一端用于与所述转动装置相连接，所述卡座的另一端用于与所述摩擦块可拆卸连接，所述摩擦块远离所述卡座的一端表面为弧形面，所述弧形面用于抵接于所述车轮的辐板和所述车轮的轮辋交接处的表面。
8.本实用新型提供的一种铁路车轮踏面和轮缘的加工装置，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：
9.在加工轮对的车轮时，先将车轮通过组合卡具进行夹持，以使轮对固定，然后通过转动装置使得轮对转动，轮对转动的过程中通过切削装置对车轮进行切削；其中，两个转动装置用于分别设置于轮对的两个车轮的轴向外部，转动装置上设置有至少两个组合卡具，组合卡具中的摩擦块用于抵接于车轮的辐板和车轮的轮辋交接处的表面，以便于组合卡具对轮对的两个车轮的外壁进行夹持固定，以摩擦方式进行装卡，对车轮的辐板以及轮辋的表面不会产生损伤，减少车辆的安全隐患；摩擦块用于与卡座可拆卸连接，当摩擦块磨耗到限时可更换，避免造成物料浪费。
10.优选地，所述组合卡具还包括在所述卡座的两端分别设置的梯形凸块；所述摩擦
块远离所述弧形面的一端设置有内凹槽，所述梯形凸块与所述内凹槽过盈配合。
11.优选地，所述摩擦块的一端具有凹孔；
12.所述组合卡具还包括压板和螺钉；所述卡座上设有安装台，所述安装台上设有与所述螺钉相配合的螺纹孔，所述压板的一端用于插接于所述凹孔中，所述压板的另一端覆盖于所述螺纹孔上，所述螺钉贯穿所述压板并通过所述螺纹孔与所述卡座螺纹连接。
13.优选地，所述摩擦块远离所述凹孔的一端具有凸块；
14.所述卡座上设有卡槽，所述卡槽用于与所述摩擦块的所述凸块相配合。
15.优选地，所述卡座的一端为扇型结构，所述摩擦块为与所述扇型结构相匹配的弧形板，所述弧形板用于覆于所述扇型结构的外壁；
16.所述安装台为凹陷结构，所述压板的形状用于与所述安装台以及所述摩擦块相匹配。
17.优选地，所述转动装置包括转动驱动机构、转动圆盘和卡具支承，所述转动驱动机构的输出轴端安装所述转动圆盘，所述转动圆盘上至少设置有两个所述卡具支承，所述组合卡具设置于所述卡具支承远离所述转动圆盘的一端。
18.优选地，所述卡座的中部贯穿设置有安装孔，所述卡座通过所述安装孔固定设置于所述卡具支承的端部。
19.优选地，所述转动装置还包括车轴顶支承，所述车轴顶支承设置于所述转动圆盘的中部，且所述车轴顶支承的端部伸出并顶在所述轮对的车轴两端轴颈的端部中心孔处。
20.优选地，所述切削装置设置于所述组合卡具的一侧用于与所述车轮相对齐，所述切削装置包括轮缘加工刀具和踏面加工刀具，所述车轮加工刀具用于与所述车轮的轮缘相对设置，所述踏面加工刀具用于与所述车轮的踏面相对设置。
21.优选地，所述铁路车轮踏面和轮缘的加工装置还包括控制系统，所述控制系统分别与所述转动驱动机构、所述切削装置电连接。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例的轮对结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例的铁路车轮踏面和轮缘的加工装置整体结构侧视图；
24.图3为本实用新型实施例的铁路车轮踏面和轮缘的加工装置整体结构俯视图；
25.图4为本实用新型实施例的组合卡具一实施例立体结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例的组合卡具一实施例平面结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例的组合卡具另一实施例立体结构示意图；
28.图7为本实用新型实施例的组合卡具另一实施例立体结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1切削装置、2转动装置、21转动驱动机构、22转动圆盘、23卡具支承、24车轴顶支承、3组合卡具、31摩擦块、310弧形面、3100凹孔、32卡座、320扇型结构、33梯形凸块、34内凹槽、35压板、36螺钉、37安装台、370螺纹孔、38凸块、380卡槽、39安装孔、4控制系统、5车轮、50车轴、500轴颈、51辐板、52轮辋、53踏面、54轮缘、55轮毂。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.需要说明的是，本文提供的坐标系xyz中，x轴正向代表右方，x轴的反向代表左方，y轴的正向代表前方，y轴的反向代表后方，z轴的正向代表上方，z轴的反向代表下方；z轴、x轴、y轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.参阅图1-图7，本实用新型提供的包括切削装置1、转动装置2和组合卡具3，所述转动装置2设置有两个，两个所述转动装置2用于分别设置于所述轮对的两个所述车轮5的轴向外部，所述转动装置2上设置有至少两个所述组合卡具3；两个所述转动装置2上的所述组合卡具3分别用于夹持于两个所述车轮5的轴向外侧；
35.所述组合卡具3包括摩擦块31和卡座32，所述卡座32的一端用于与所述转动装置2相连接，所述卡座32的另一端用于与所述摩擦块31可拆卸连接，所述摩擦块31远离所述卡座32的一端表面为弧形面310，所述弧形面310用于抵接于所述车轮5的辐板51和所述车轮5的轮辋52交接处的表面。
36.参阅图1，其中，所述轮对由一条车轴50和两个车轮5组成，车轮5包括轮缘54、踏面53、轮辋52、辐板51和轮毂55组成，车轮5与钢轨的接触面为踏面53，踏面53具有一定的斜度，外缘突出的圆弧部分为轮缘54，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分；轮辋52是踏面53下方外圈承重部分，轮毂55用于车轮5与车轴50相互配合联接；辐板51是联接轮辋52和轮毂55的部分，且可用于切削加工时卡紧固定。车轴50端部为轴颈500，轴颈500端部具有中心孔。
37.参阅图2-图3，在本实施例中，在加工所述轮对的所述车轮5时，先将所述车轮5通过所述组合卡具3进行夹持，以使所述轮对固定，然后通过所述转动装置2使得所述轮对转动，所述轮对转动的过程中通过所述切削装置1对所述车轮5进行切削；其中，两个所述转动装置2用于分别设置于所述轮对的两个所述车轮5的轴向外部，所述转动装置2上设置有至少两个所述组合卡具3，所述组合卡具3中的所述摩擦块31用于抵接于所述车轮5的辐板51和所述车轮5的轮辋52交接处的表面，以便于所述组合卡具3对所述轮对的两个所述车轮5的外壁进行夹持固定，以摩擦方式进行装卡，对车轮5的辐板51以及轮辋52的表面不产生损伤，减少车辆的安全隐患；所述摩擦块31用于所述卡座32可拆卸连接，当所述摩擦块31磨耗到限时可更换，避免造成物料浪费。
38.参阅图4-图5，优选地，所述组合卡具3还包括在所述卡座32的两端分别设置的梯形凸块3833；所述摩擦块31远离所述弧形面310的一端设置有内凹槽34，所述梯形凸块3833与所述内凹槽34过盈配合。
39.具体地，所述摩擦块31的材质紫铜、铝合金、高分子复合材料等，所述摩擦块31与所述车轮5的摩擦系数为0.25-0.35。
40.在本实施例中，所述梯形凸块3833与所述内凹槽34过盈配合，当给予两者一定的压紧力时，可将两者装配，当给予两者之一定的拆分力时，可将两者拆卸；
41.所述梯形凸块3833和所述内凹槽34之间相配合，有利于所述摩擦块31和所述卡座32之间实现可拆卸连接，当所述摩擦块31磨耗到限时可更换；当所述卡座32一端的所述梯形凸块3833损坏时，可采用另一端的所述梯形凸块3833，以此来提高所述卡座32的利用率。
42.参阅图6-图7，在其他实施例中，所述摩擦块31的一端具有凹孔3100；
43.所述组合卡具3还包括压板35和螺钉36；所述卡座32上设有安装台37，所述安装台37上设有与所述螺钉36相配合的螺纹孔370，所述压板35的一端用于插接于所述凹孔3100中，所述压板35的另一端覆盖于所述螺纹孔370上，所述螺钉36贯穿所述压板35并通过所述螺纹孔370与所述卡座32螺纹连接。
44.具体地，所述压板35上设置有穿孔，所述螺钉36的螺杆贯穿所述穿孔并于所述螺纹孔370螺纹连接，通过所述螺钉36将所述压板35固定在所述卡座32上，从而将上述摩擦块31固定在卡座32上。
45.在本实施例中，当所述摩擦块31损坏时，将所述摩擦块31换下，新的摩擦块31依然可用所述压板35和所述螺栓进行固定，实现可重复利用避免浪费，所述压板35的一端用于插接于所述凹孔3100中，避免所述压板35露出于所述摩擦块31的表面，对所述压板35有一定的保护作用。
46.参阅图6-图7，优选地，所述摩擦块31远离所述凹孔3100的一端具有凸块38；
47.所述卡座32上设有卡槽380，所述卡槽380用于与所述摩擦块31的所述凸块38相配合。
48.具体地，所述凸块38凸出于所述摩擦块31的侧壁设置且低于所述摩擦块31与所述车轮5接触的接触面。
49.在本实施例中，所述凸块38设置于所述摩擦块31远离所述凹孔3100的一端并于所述卡槽380相配合，该结构有利于使得所述摩擦块31保持平衡，且也有利于加强所述摩擦块31于所述卡座32之间的连接，避免所述摩擦块31出现位移歪、斜以及掉落的问题；所述凸块38凸出于所述摩擦块31的侧壁设置且低于所述摩擦块31与所述车轮5接触的接触面，该结构避免所述凸块38凸出于所述摩擦块31的表面，对所述凸块38有一定的保护作用。
50.优选地，所述卡座32的一端为扇型结构320，所述摩擦块31为与所述扇型结构320相匹配的弧形板，所述弧形板用于覆于所述扇型结构320的外壁；
51.所述安装台37为凹陷结构，所述压板35的形状用于与所述安装台37以及所述摩擦块31相匹配。
52.具体地，所述卡座32的一端为半圆型结构，所述卡座32的另一端为扇型结构320。
53.所述弧形板的外壁为弧形面310，用于抵接于所述车轮5的辐板51和所述车轮5的轮辋52交接处的表面。
54.所述压板35为“乙”字形结构，其中，所述压板35的一端用于插接于所述摩擦块31的所述凹孔3100内，一端与所述安装台37相适配，所述压板35的中间段用于与所述扇型结构320与所述安装台37的交接处相贴合。
55.在本实施例中，所述安装台37的设置有利于避免所述压板35整体影响所述摩擦块31工作，且也有利于防止所述压板35凸出于所述摩擦块31的表面而造成损坏。
56.参阅图2，优选地，所述转动装置2包括转动驱动机构21、转动圆盘22和卡具支承23，所述转动驱动机构21的输出轴端安装所述转动圆盘22，所述转动圆盘22上至少设置有两个所述卡具支承23，所述组合卡具3设置于所述卡具支承23远离所述转动圆盘22的一端。
57.具体地，所述转动装置2设置有两个，两个所述转动装置2对称设置，则所述转动圆盘22、所述卡具支承23也配套设置。
58.在本实施例中，两个所述转动装置2对称设置，以使得收拾轮对能够位于两个所述转动装置2之间，通过两方的所述组合卡具3以对所述轮对的两个轮子进行固定。
59.参阅图4-图7，优选地，所述卡座32的中部贯穿设置有安装孔39，所述卡座32通过所述安装孔39固定设置于所述卡具支承23的端部。
60.具体地，所述卡座32为长方体结构，所述安装孔39设置于所述卡座32的中间位置，所述卡具支承23的端部插接于所述安装孔39中实现卡接，或者通过轴销、螺钉36将所述卡具支承23固定在所述安装孔39内。
61.在本实施例中，所述卡座32中设置有所述安装孔39，所述安装孔39用于与所述卡具支承23进行装配。
62.参阅图2，优选地，所述转动装置2还包括车轴顶支承24，所述车轴顶支承24设置于所述转动圆盘22的中部，且所述车轴顶支承24的端部伸出并顶在所述轮对的车轴50两端轴颈500的端部中心孔处。
63.在本实施例中，所述车轴顶支承24的设置有利于进一步加强对所述轮对的固定，防止所述轮对从加工装置上脱落。
64.具体地，所述铁路车轮踏面和轮缘的加工装置还包括车床轨道，所述车床轨道设置有两条，两条所述车床轨道的距离与两个所述车轮5之间的距离相一致。
65.在本实施例中，所述轨道用于所述轮对的推入与推出。
66.参阅图3，优选地，所述切削装置1设置于所述组合卡具3的一侧用于与所述车轮5相对齐，所述切削装置1包括轮缘加工刀具和踏面加工刀具，所述车轮5加工刀具用于与所述车轮5的轮缘54相对设置，所述踏面加工刀具用于与所述车轮5的踏面53相对设置。
67.参阅图3，优选地，所述铁路车轮踏面和轮缘的加工装置还包括控制系统4，所述切削装置1的切削加工参数输入所述控制系统4中，所述控制系统4分别与所述转动驱动机构21、所述切削装置1电连接，所述控制系统4用于控制所述转动驱动机构21转动及所述切削装置1进行切削。
68.在本实施例中，加工时，先将待加工的所述轮对从所述车床轨道上推入至待加工位置；然后，所述车轴顶支承24的端部伸出，顶在所述车轴50两端轴颈500端部中心孔处，所述卡具支承23的端部伸出，与所述组合卡具3连接，所述组合卡具3的所述摩擦块31顶在所述车轮5的所述轮辋52与所述辐板51带动交接处，将所述轮对装夹并升起；之后，根据整体切削量，并计算确定所述转动装置2的压力、所述切削装置1的切削加工参数，将切削加工参数输入所述控制系统4，调整所述切削装置1上的踏面加工刀具的位置，使所述转动圆盘22沿中心线转动，按照所述控制系统4的加工程序进行踏面53的切削加工，调整所述切削装置1上的轮缘加工刀具的位置，使所述转动圆盘22沿中心线a转动，按照所述控制系统4的加工程序进行轮缘54的切削加工。
69.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不
脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。