悬挂式抛丸机可回转吊钩自动定位装置的制作方法

本实用新型涉及火车钩尾框抛丸加工技术领域，尤其涉及一种悬挂式抛丸机可回转吊钩自动定位装置。

背景技术：

钩尾框是火车车钩缓冲装置的重要组成部件，而车钩缓冲装置是车辆的重要部件之一，通过车钩缓冲装置可以使得车辆与车辆之间直接实现连接，而且还可以传递、缓冲列车在运行或跳车作业时产生的牵引力和冲击力。钩尾框在跳车作业和运行时经常受到较大的冲击作用，致使各部分产生磨耗、裂损、弹簧变形等故障。作为车钩缓冲装置检修流水线的一部分，钩尾框检修线发挥着重要的作用。随着我国铁路运输的快速发展，各车辆段已经按原铁道部要求对车钩缓冲装置的检修大都实现了不同程度的流水线作业。其中，抛丸除锈是钩尾框检修中的一道重要工序，铁道部早就提出要求：钩尾框进出抛丸机应能够实现自动上下料，抛丸除锈应能实现自动完成，即钩尾框上下抛丸线不需要操作者，自动完成。但是，截至目前真正能够达到上述工艺要求的钩尾框抛丸除锈自动线还未见报。现有技术中，大多数的钩尾框抛丸除锈自动线仅配备了抛丸机，钩尾框上下料为人工操作起重设备完成。另外，在跑完过程中，吊钩需要带动钩尾框在抛丸机内转动，而现有技术中的钩尾框抛丸除锈自动线还无法解决吊钩带动钩尾框转动时吊钩对钩尾框的定位问题，使得钩尾框在跑完过程中的生产节拍不稳定、效率低；而且，当前还需要人工辅助矫正钩尾框在抛丸机内抛丸时的空间位置，才能够使得生产线继续运行，这就对操作人员的身体健康造成了严重的威胁。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种吊钩可以带动钩尾框在抛丸机内稳定转动的悬挂式抛丸机可回转吊钩自动定位装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的悬挂式抛丸机可回转吊钩自动定位装置：包括用于与环形链连接以带动钩尾框进出抛丸机的上杆，上杆下端经离合器连接有用于容置钩尾框的吊钩杆，且吊钩杆下端穿过抛丸机外壁至抛丸机上的抛丸室内，离合器包括套接在上杆上的上半离合器和下半离合器，上半离合器与下半离合器卡接或脱开，上半离合器与抛丸机之间设有用于驱动上半离合器沿上杆长度方向滑动的驱动装置；下半离合器与吊钩杆上端之间设有回转链轮，且抛丸机上设有用于驱动回转链轮转动的动力装置；还包括用于驱动回转链轮转动以使得下半离合器与上半离合器完全卡接的皮带装置。

本实用新型上钩尾框在随着环形链进入抛丸机的抛丸室时，驱动装置会驱动上半离合器滑动，从而使得上半离合器与下半离合器脱离；然后，回转链轮在动力装置的驱动下带动吊钩杆及钩尾框在抛丸机内转动，而且吊钩杆转动过程中上杆不会转动；总之，该装置实现了离合器的自动脱开与卡接，进而使得吊钩杆可以周期性地转动，待转动完毕后又可以继续跟随环形链平移，尤其是吊钩杆在抛丸室转动时不受到任何周向力的约束，这就使得吊钩杆可以稳定地周转；并且该装置不需要人工来驱动钩尾框在抛丸室内转动，不会对人体造成危害；另外，通过皮带装置可以带动下半离合器转动，直到下半离合器与上半离合器完全卡接，这样就可以完全避免钩尾框跟随环形链移动时下半离合器会相对于上半离合器发生晃动或转动。因此，本实用新型提供一种吊钩可以带动钩尾框在抛丸机内稳定转动的悬挂式抛丸机可回转吊钩自动定位装置。

作为一种优选，所述的皮带装置是指，钩尾框抛丸除锈自动线在离合器两侧对称设置有第一支架和第二支架，上半离合器设有凸片，第二支架上设有用于测量凸片高度值的位置检测传感器，第一支架和第二支架上分别设有结构相同的第一带轮组件和第二带轮组件，第一带轮组件包括设置在第一支架上的第一滑轨，第一滑轨上滑动连接有第一滑台，第一滑台上设有第一带轮电机，第一带轮电机输出端连接有第一主动带轮，第一滑台上设有第一从动带轮，第一主动带轮与第一从动带轮通过第一皮带连接；第二带轮组件包括设置在第二支架上的第二滑轨，第二滑轨上滑动连接有第二滑台，第二滑台上设有第二带轮电机，第二带轮电机输出端连接有第二主动带轮，第二滑台上设有第二从动带轮，第二主动带轮与第二从动带轮通过第二皮带连接；第一带轮电机和第二带轮电机输出端的转动方向相反，且第一带轮电机、第二带轮电机均与位置检测传感器信号连接以调节两者同时工作；第一滑轨上设有用于驱动第一滑台靠近下半离合器的第一气缸，第二滑轨上设有用于驱动第二滑台靠近下半离合器的第二气缸，第一气缸与第二气缸输出端的运动方向相反，且第一气缸、第二气缸均与位置测量传感器信号连接以调节两者同时工作，回转链轮下方设有摩擦轮，第一皮带、第二皮带同时与摩擦轮接触或脱开。作为一种优选，当凸片经过位置检测传感器下方时，位置检测传感器会测定凸片距离位置检测传感器下方的高度值H，从而判定上半离合器与下半离合器是否完全啮合；若上半离合器与下半离合器没有完全啮合，那么高度值H就会小于位置检测传感器上的设定值L，这时位置检测传感器就会发出信号驱动第一气缸和第二气缸同时工作、还会发出信号使得环形链停止工作、并发出信号驱动第一带轮电机和第二带轮电机同时工作；进而第一气缸驱动第一滑台移动以靠近回转链轮下方的摩擦轮，直到第一滑台上的第一皮带与摩擦轮接触，第二气缸驱动第二滑台移动以靠近摩擦轮，直到第二皮带与摩擦轮接触；其中第一带动电机驱动第一皮带顺时针转动，那么第二带轮电机则驱动第二皮带逆时针转动，从而确保第一皮带、第二皮带施加到摩擦轮外壁的作用力是绕同一个圆周方向的，最终通过第一皮带、第二皮带的作用力带动摩擦轮转动，即下半离合器和摩擦轮同步转动，直到上半离合器下降一定高度以使得下半离合器与上半离合器完全卡接，那么第一皮带、第二皮带对摩擦轮的周向力已经无法克服上半离合器与下半离合器之间的周向约束；待上半离合器与下半离合器完全卡接后，位置检测传感器检测到高度值H达到了设定值L，位置检测传感器又会发出信号使得环形链继续工作以带动上杆移动，并发出信号驱动第一气缸和第二气缸同时工作以带动第一滑台、第二滑台同时远离摩擦力以使得第一皮带与摩擦轮脱开、第二皮带与摩擦轮脱开，还会发出信号使得第一带轮电机和第二带轮电机停止工作；这样一来，就确保了离合器在抛丸结束后的移动过程中处于完全闭合状态，提高了整个装置运转的稳定性。

作为一种优选，所述的上杆上端与环形链通过螺栓连接，吊钩杆下端设有用于钩住钩尾框的吊钩。作为一种优选，可以将上杆牢固地连接在环形链上，使得上杆可以跟随环形链平移。

作为一种优选，所述的上半离合器通过导向键与上杆滑动连接。作为一种优选，使得上半离合器可以沿着上杆长度方向滑动，而不会相对于上杆发生周向转动。

作为一种优选，所述的驱动装置是指，抛丸机在上半离合器两侧分别设有结构相同的左模板和右模板，上半离合器外壁设有用于滚动连接在左模板上的第一滚轮和用于滚动连接在右模板上的第二滚轮，左模板和右模板均包括进入导引区域、用于驱动第一滚轮和第二滚轮沿上杆长度方向上升的上升区域、用于第一滚轮和第二滚轮处于高位的离合器脱开区域、用于第一滚轮和第二滚轮沿上杆长度方向下落的下降区域和排出导引区域。作为一种优选，可以实现上半离合器沿上杆长度方向上升或下降，即上半离合器上升时与下半离合器脱开以使得下半离合器可以周转，上半离合器下降时与下半离合器卡接以使得下半离合器无法周转。

作为一种优选，所述的左模板和右模板相互平行设置。作为一种优选，使得第一滚轮和第二滚轮在同一水平面上滚动，进而使得上半离合器沿上杆长度方向滑动的稳定性更高，最终使得离合器工作更稳定，实现钩尾框在抛丸室内周转的稳定进行。

作为一种优选，所述的上杆套接有弹簧套，弹簧套通过插销与上杆连接，上杆外壁套接有压簧，压簧上端与弹簧套抵紧，下端与上半离合器上端抵紧。作为一种优选，压簧可以持续对上半离合器施加向下的作用力，使得第一滚轮、第二滚轮分别滑动到左模板、右模板上的下降区域时可以受压簧的弹力作用而下降，确保上半离合器与下半离合器卡接。

作为一种优选，所述的上杆下端套接有第一轴承和第二轴承，上杆外壁套接有套筒，套筒位于第一轴承与第二轴承之间的轴向间隙内，且上杆下端设有盖板，盖板与上杆端部旋合有通过盖板以将第一轴承内圈和第二轴承内圈夹紧在上杆上的螺钉；回转链轮与下半离合器通过螺钉连接，且下半离合器抵紧在第一轴承外圈上，第一轴承外圈、第二轴承外圈与回转链轮内壁连接；回转链轮下端通过螺钉连接有下端盖，吊钩杆上端与下端盖固定连接。作为一种优选，使得钩尾框及吊钩杆在抛丸机内周转时，即上半离合器与下半离合器已经脱开，回转链轮、下端盖、下半离合器和吊钩杆可以与第一轴承、第二轴承的外圈一起周转，而第一轴承、第二轴承内圈仍旧固定在上杆下端不能转动，也就是说，回转链轮、吊钩杆可以相对于上杆发生稳定的周转。

作为一种优选，所述的动力装置是指，抛丸机上方通过支座连接有电机，电机输出端连接有驱动链轮，支座上设有被动链轮，驱动链轮与被动链轮通过链条啮合连接，链条与回转链轮啮合或脱开；所述的支座上设有用于与链条啮合的张紧链轮。作为一种优选，电机可以带动链条绕驱动链轮和被动链轮移动，从而通过链条带动回转链轮转动以驱动吊钩杆和下半离合器相对于上杆转动，最终实现钩尾框在抛丸室内的转动；张紧轮可以使得链条持续张紧而不会从驱动链轮、被动链轮上脱离，提高动力装置工作稳定性，进而提高回转链轮回转的稳定性，继而吊钩杆和钩尾框在抛丸室内的周转也更加平稳。

作为一种优选，所述的链条为双排滚子链条。作为一种优选，使得回转链轮的端面不会与驱动链轮、被动链轮的端面处于同一水平面上，即回转链轮与驱动链轮存在一个高度差，这样的话，在回转链轮与链条刚开始啮合的瞬间就不会发生运动干涉，即回转链轮与链条刚接触瞬间不会撞击到驱动链轮，同理，回转链轮始终不会与被动链轮发生撞击。

附图说明

图1为本实用新型中钩尾框抛丸除锈自动线的结构示意图。

图2为本实用新型悬挂式抛丸机可回转吊钩自动定位装置的主视图。

图3本实用新型中离合器部分的局部剖视图。

图4本实用新型中离合器与左模板的位置示意图。

图5左半边表示上半离合器与下半离合器脱开时的状态示意图，右半边表示上半离合器与下半离合器啮合时的状态示意图。

图6为离合器部分的放大示意图。

图7上杆、吊钩杆与抛丸机的装配示意图。

图8本实用新型中动力装置区域的俯视图。

图9本实用新型中皮带装置区域的俯视图。

图10本实用新型中皮带装置的主视图。

图11本实用新型中皮带装置的剖视图。

图中所示：1、环形链，2、钩尾框，3、抛丸机，4、上杆，5、吊钩杆，6、上半离合器，7、下半离合器，8、回转链轮，9、螺栓，10、吊钩，11、导向键，12、左模板，13、右模板，14、第一滚轮，15、第二滚轮，16、进入导引区域，17、上升区域，18、离合器脱开区域，19、下降区域，20、排出导引区域，21、弹簧套，22、压簧，23、插销，24、第一轴承，25、第二轴承，26、套筒，27、盖板，28、下端盖，29、支座，30、电机，31、驱动链轮，32、被动链轮，33、链条，34、张紧链轮，35、第一支架，36、第二支架，37、凸片，38、位置检测传感器，39、第一滑轨，40、第一滑台，41、第一主动带轮，42、第一从动带轮，43、第一皮带，44、第二滑轨，45、第二滑台，46、第二主动带轮，47、第二从动带轮，48、第二皮带，49、第一气缸，50、第二气缸，51、摩擦轮，52、上料装置，53、下料装置，54、抛丸室,55、第一带轮电机，56、第二带轮电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的工作原理：

如图所示，上杆随着环形链的移动而进入到抛丸室内，在上杆进入的初段，上半离合器一侧的第一滚轮位于进入左模板的导引区域上方，随着上杆的继续进入，第一滚轮会在左模板的上升区域滚动，随着第一滚轮的滚动上升，上半离合器会沿着上杆长度方向上升，进而上半离合器与下半离合器脱离，并且在上半离合器与下半离合器脱离时，上杆和吊钩杆到达抛丸室内的抛丸工位，此时环形链停止工作；

随后，电机带动驱动链轮、被动链轮和链条转动，链条驱动下半离合器上的回转链轮转动以带动钩尾框在抛丸室内转动，上杆仍旧保持静止状态，从而实现了抛丸机对自动回转的钩尾框进行抛丸除锈；

抛丸除锈结束后，电机停止工作，环形链再次开始工作以带动上杆继续前行，在上杆继续前进的过程中，第一滚轮位于左模板的下降区域时，压簧会推动上半离合器向下滑动，直到第一滚轮位于排出导引区域时，上半离合器就会与下半离合器形成卡接状态，这样钩尾框就不会相对于上半离合器发生转动了；

其中，当凸片经过位置检测传感器下方时，位置检测传感器会测定凸片距离位置检测传感器下方的高度值H，从而判定上半离合器与下半离合器是否完全啮合；若上半离合器与下半离合器没有完全啮合，那么高度值H就会小于位置检测传感器上的设定值L，这时位置检测传感器就会发出信号驱动第一气缸和第二气缸同时工作、还会发出信号使得环形链停止工作、并发出信号驱动第一带轮电机和第二带轮电机同时工作；进而第一气缸驱动第一滑台移动以靠近回转链轮下方的摩擦轮，直到第一滑台上的第一皮带与摩擦轮接触，第二气缸驱动第二滑台移动以靠近摩擦轮，直到第二皮带与摩擦轮接触；其中第一带动电机驱动第一皮带顺时针转动，那么第二带轮电机则驱动第二皮带逆时针转动，从而确保第一皮带、第二皮带施加到摩擦轮外壁的作用力是绕同一个圆周方向的，最终通过第一皮带、第二皮带的作用力带动摩擦轮转动，即下半离合器和摩擦轮同步转动，直到上半离合器下降一定高度以使得下半离合器与上半离合器完全卡接，那么第一皮带、第二皮带对摩擦轮的周向力已经无法克服上半离合器与下半离合器之间的周向约束；待上半离合器与下半离合器完全卡接后，位置检测传感器检测到高度值H达到了设定值L，位置检测传感器又会发出信号使得环形链继续工作以带动上杆移动，并发出信号驱动第一气缸和第二气缸同时工作以带动第一滑台、第二滑台同时远离摩擦力以使得第一皮带与摩擦轮脱开、第二皮带与摩擦轮脱开，还会发出信号使得第一带轮电机和第二带轮电机停止工作。

本实用新型悬挂式抛丸机可回转吊钩自动定位装置包括用于与环形链1连接以带动钩尾框2进出抛丸机3的上杆4，上杆4下端经离合器连接有用于容置钩尾框2的吊钩杆5，且吊钩杆5下端穿过抛丸机3外壁至抛丸机3上的抛丸室内，离合器包括套接在上杆4上的上半离合器6和下半离合器7，上半离合器6与下半离合器7卡接或脱开，上半离合器6与抛丸机3之间设有用于驱动上半离合器6沿上杆4长度方向滑动的驱动装置；下半离合器7与吊钩杆5上端之间设有回转链轮8，且抛丸机3上设有用于驱动回转链轮8转动的动力装置；还包括用于驱动回转链轮8转动以使得下半离合器7与上半离合器6完全卡接的皮带装置。其中，钩尾框抛丸除锈自动线上除了环形链1、抛丸机3，还有将钩尾框2举起并放置到吊钩10上的上料装置52和将钩尾框2从吊钩10上取下的下料装置53。

所述的皮带装置是指，钩尾框抛丸除锈自动线在离合器两侧对称设置有第一支架35和第二支架36，上半离合器6设有凸片37，第二支架36上设有用于测量凸片37高度值的位置检测传感器38，第一支架35和第二支架36上分别设有结构相同的第一带轮组件和第二带轮组件，第一带轮组件包括设置在第一支架35上的第一滑轨39，第一滑轨39上滑动连接有第一滑台40，第一滑台40上设有第一带轮电机55，第一带轮电机55输出端连接有第一主动带轮41，第一滑台40上设有第一从动带轮42，第一主动带轮41与第一从动带轮42通过第一皮带43连接；第二带轮组件包括设置在第二支架36上的第二滑轨44，第二滑轨44上滑动连接有第二滑台45，第二滑台45上设有第二带轮电机56，第二带轮电机56输出端连接有第二主动带轮46，第二滑台45上设有第二从动带轮47，第二主动带轮46与第二从动带轮47通过第二皮带48连接；第一带轮电机55和第二带轮电机56输出端的转动方向相反，且第一带轮电机55、第二带轮电机56均与位置检测传感器38信号连接以调节两者同时工作；第一滑轨39上设有用于驱动第一滑台40靠近下半离合器7的第一气缸49，第二滑轨44上设有用于驱动第二滑台45靠近下半离合器7的第二气缸50，第一气缸49与第二气缸50输出端的运动方向相反，且第一气缸49、第二气缸50均与位置检测传感器38信号连接以调节两者同时工作，回转链轮8下方设有摩擦轮51，第一皮带43、第二皮带48同时与摩擦轮51接触或脱开。其中，第一支架35和第二支架36位置环形链1的两侧，即环形链1在第一支架35和第二支架36之间的间隙内通过。第一皮带43通过与摩擦轮51之间的摩擦力驱动摩擦轮51转动，第二皮带48通过与摩擦轮51接触的摩擦力驱动摩擦轮51转动；另外，位置检测传感器38还与驱动环形链1的电机信号连接，以控制环形链1的运转或停止。

所述的上杆4上端与环形链1通过螺栓9连接，吊钩杆5下端设有用于钩住钩尾框2的吊钩10。

所述的上半离合器6通过导向键11与上杆4滑动连接，导向键11长度方向与上杆14长度方向一致，也就是说，上半离合器6可沿着上杆14长度方向滑动，但上半离合器6不能相对于上杆14转动。

所述的驱动装置是指，抛丸机3在上半离合器6两侧分别设有结构相同的左模板12和右模板13，上半离合器6外壁设有用于滚动连接在左模板12上的第一滚轮14和用于滚动连接在右模板13上的第二滚轮15，左模板12和右模板13均包括进入导引区域16、用于驱动第一滚轮14和第二滚轮15沿上杆4长度方向上升的上升区域17、用于第一滚轮14和第二滚轮15处于高位的离合器脱开区域18、用于第一滚轮14和第二滚轮15沿上杆4长度方向下落的下降区域19和排出导引区域20。如图所示，所述的离合器脱开区域18是呈水平线段的，且离合器脱开区域18高于进入导引区域16和排出导引区域20，而上升区域17是连接进入导引区域16与离合器脱开区域18的倾斜线段，而下降区域19是连接离合器脱开区域18与排出导引区域20的倾斜线段。其中，左模板12和右模板13实质上就是两块结构相同的直线凸轮结构。

所述的左模板12和右模板13相互平行设置，左模板12和右模板13位于环形链1的两侧，即将环形链1夹在左模板12和右模板13两则之间。

所述的上杆4套接有弹簧套21，弹簧套21通过插销23与上杆4连接，上杆4外壁套接有压簧22，压簧22上端与弹簧套21抵紧，下端与上半离合器6上端抵紧。

所述的上杆4下端套接有第一轴承24和第二轴承25，上杆4外壁套接有套筒26，套筒26位于第一轴承24与第二轴承25之间的轴向间隙内，且上杆4下端设有盖板27，盖板27与上杆4端部旋合有通过盖板27以将第一轴承24内圈和第二轴承25内圈夹紧在上杆4上的螺钉；回转链轮8与下半离合器7通过螺钉连接，且下半离合器7抵紧在第一轴承24外圈上，第一轴承24外圈、第二轴承25外圈与回转链轮8内壁连接；回转链轮8下端通过螺钉连接有下端盖28，吊钩杆5上端与下端盖28固定连接。

所述的动力装置是指，抛丸机3上方通过支座29连接有电机30，电机30输出端连接有驱动链轮31，支座29上设有被动链轮32，驱动链轮31与被动链轮32通过链条33啮合连接，链条33与回转链轮8啮合或脱开；所述的支座29上设有用于与链条33啮合的张紧链轮34。

所述的链条33为双排滚子链条。双排滚子链条上的一排是用于与驱动链轮31、被动链轮32啮合传动的，另一排是用于与回转链轮8啮合传动的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。