一种用于火车车轮运输辊道中的升降装置及其使用方法与流程

本发明属于火车车轮制造技术领域，具体涉及一种用于火车车轮运输辊道中的升降装置及其使用方法。

背景技术：

经过锯切、轧制、热处理、精加工后的成品火车车轮要经过检测线进行静平衡、标识、超探、磁探探伤以及火车车轮表面强化处理等。目前经过车床精加工的车轮是通过车床出料辊道送到检测线的运输辊道上，辊道结构型式为电机驱动双排辊子。为了工艺布局紧凑，合理利用厂房空间，车床出料辊道与检测线运输辊道呈垂直布置，车床出料辊道与检测线运输辊道之间设立转台实现车轮在辊道上的转向。考虑转台的旋转，转台与运输辊道之间留有一定回转间距，导致小规格火车车轮在交接处出现打滑甚至掉道，严重制约了合理组产。

为解决转台转向的弊端，准备取消转台，采用桁架式机械手实现车床出料辊道与检测线辊道之间的搭接，机械手通过卡爪夹持车轮轮缘来实现车轮在两者之间的过渡。由于车轮在检测线上运输时，根据检测标识要求，需要火车车轮内辋面或外辋面支撑在两排辊子上，而机械手由于卡爪有一定的厚度，当需要车轮内辋面朝下在辊道上运输时，如果机械手将夹持的外辋面朝下车轮翻成内辋面朝下后直接落在辊道上机械手卡爪体会与辊道表面干涉。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的用于火车车轮运输辊道中的升降装置，本发明还提供一种用于火车车轮运输辊道中升降装置的使用方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种用于火车车轮运输辊道中的升降装置，其特征在于：包括升降油缸部件和托架组件，托架组件连接在升降油缸部件上，火车车轮放置在托架组件上，在辊道的两排辊子中间增加升降装置。

进一步的，所述升降油缸部件包括升降油缸，升降油缸的一端通过法兰和紧固件连接在底座上，托架组件位于升降油缸的另一端与升降油缸的活塞杆连接。

进一步的，所述升降油缸部件还包括导向机构，导向机构位于升降油缸的两侧，导向机构包括导向杆、导向套和安装板，安装板连接在升降油缸的上端盖上，导向套固定镶嵌在安装板的两端部，导向杆套装装在导向套中。

进一步的，所述托架组件包括托架体和支撑板，托架体的一端与升降油缸的活塞杆连接，托架体的另一端与支撑板连接，火车车轮轮辋与支撑板接触。

进一步的，所述托架体为框架结构，托架体的下托板的底部设有倒置的u型槽，u型槽通过销轴连接在升降油缸的活塞杆上。

进一步的，所述托架体的上托板上设有凹槽，支撑板的底部设有凸台，支撑板连接在上托板上，凸台卡接在凹槽中。

进一步的，所述托架体的下托板与导向杆连接，导向杆上靠近上托板的一端设有台肩，下托板套接在导向杆上，下托板的下表面与台肩贴合。

进一步的，所述支撑板上表面均匀开设有多条横向沟槽，沟槽为矩形、梯形、u形或v形。

进一步的，所述升降装置还包位置传感器组件和电控单元，位置传感器组件包括支架、位置传感器和检测体，位置传感器安装在支架上，检测体固定连接在导向杆上，支架上靠近升降油缸一侧布置两个位置传感器，两个位置传感器上下排列布置。

基于上述一种用于火车车轮运输辊道中的升降装置，本发明还涉及一种用于火车车轮运输辊道中升降装置的使用方法，所述使用方法为：

a.升降装置位于车床出料辊道与检测线辊道之间，车床出料辊道与检测线辊道垂直布置，升降装置待命状态时，升降装置处于最低位置，导向杆上的检测体与支架上处于低位的位置传感器对准；

b.当机械手将车轮运送到升降装置的正上方，电控单元发出信号，升降油缸的活塞杆伸出升降装置上升至最高位置，导向杆上的检测体与支架上处于高位的位置传感器对准；

c.机械手将夹持的车轮落到升降装置的支撑板上，机械手离开，电控单元发出信号，升降油缸的活塞杆回缩升降装置开始下降；

d.在升降装置下降过程中，当车轮轮辋接触到位于升降装置两侧的辊子表面时，车轮就落到辊子上，升降油缸的活塞杆继续回缩，升降装置下降至最低位置，此时检测线运输辊道接到信号，将辊道上的车轮运到下一个工序，辊道停止运转，升降装置进入待命状态，一个工作循坏结束。

采用本发明技术方案的优点为：

1.本发明与现有技术相比，在车轮运输辊道两排辊子间，增设车轮升降装置，实现了机械手对任意辋面支撑在运输辊道上的车轮抓取；整个装置构思新颖，结构简凑、合理，效率高，可靠性强，维护方便。

2.本发明为了实现桁架式机械手在两条相互垂直辊道之间实现火车车轮运输的搭接，克服因机械手卡爪体与辊道面的干涉不能够进行车轮内辋面朝下时进行车轮的抓取，在辊道的两排辊子中间增加升降装置；通过升降装置带动车轮上升下降运动，满足桁架式机械手卡爪对车轮轮缘夹持空间的要求，实现车轮在检测线辊道上的就位。

3.本发明支撑板上表面均匀开设有多条横向沟槽，用来增加支撑板与火车车轮轮辋之间摩擦系数，增大摩擦力，阻止车轮升降过程中出现滑动；凸台卡与凹槽的设置，可防止托架体与支撑板工作过程中出现水平滑动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明升降装置结构示意图；

图2为本发明托架体结构示意图；

图3为本发明支撑板结构示意图。

具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”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。

如图1至图3所示，一种用于火车车轮运输辊道中的升降装置，包括升降油缸部件1和托架组件2，托架组件2连接在升降油缸部件1上，火车车轮放置在托架组件2上，在辊道的两排辊子中间增加升降装置。

升降油缸部件1包括升降油缸4，升降油缸4的一端通过法兰和紧固件连接在底座7上，托架组件2位于升降油缸4的另一端与升降油缸4的活塞杆连接。

为减少升降油缸上下运动时，升降油缸柱塞受到横向作用力，升降油缸部件1还包括导向机构，导向机构位于升降油缸4的两侧，导向机构包括导向杆8、导向套9和安装板10，安装板10连接在升降油缸4的上端盖上，导向套9固定镶嵌在安装板10的两端部，导向杆8套装装在导向套9中。优选的，导向套9可以为粉末冶金套、直线轴承、铜套、低硬度金属套。升降油缸4的上端盖根据安装导向机构的需要可设计成菱形结构。

托架组件2包括托架体12和支撑板13，托架体12的一端与升降油缸4的活塞杆连接，托架体12的另一端与支撑板13连接，火车车轮轮辋与支撑板13接触。托架体12为框架结构，托架体12的下托板121的底部设有倒置的u型槽14，u型槽14通过销轴15连接在升降油缸4的活塞杆上。优选的，允许升降油缸4工作时有一定的摆动、倾斜，以免升降油缸4工作过程中出现过定位。托架体12的下托板121与导向杆8连接，导向杆8上靠近上托板122的一端设有台肩16，下托板121套接在导向杆8上，下托板121的下表面与台肩16贴合，下托板121的上表面通过连接件组17(螺母)与导向杆8固接。

托架体12的上托板122上设有凹槽18，支撑板13的底部设有凸台19，支撑板13连接在上托板122上，凸台19卡接在凹槽18中；防止托架体12与支撑板13工作过程中出现水平滑动，支撑板13通过紧固件固接在托架体12上，托架组件2工作中只承受压力，托架体12与支撑板13之间紧固件几乎不因外力作用变形，易于拆装，便于支撑板13的快速更换。支撑板13采用尼龙制作，避免对车轮的划伤；支撑板13上表面均匀开设有多条横向沟槽21，用来增加支撑板13与火车车轮轮辋之间摩擦系数，增大摩擦力，阻止车轮升降过程中出现滑动。支撑板13上开设的沟槽可以为矩形、梯形、u形、v形。

升降装置还包位置传感器组件3和电控单元，位置传感器组件3包括支架22、位置传感器23和检测体24，位置传感器23安装在支架22上，检测体24固定连接在导向杆8上，支架22上靠近升降油缸4一侧布置两个位置传感器23，两个位置传感器23上下排列布置；升降油缸4、位置传感器组件3和检测体24均与电控单元连接。支架22上安装位置传感器23的位置设置成腰形孔，用于两个位置传感器23的安装调整，检测体24加工成环状结构，防止导向杆8异常转动时，出现检测信号丢失。升降油缸4上升与下降到位通过位置传感器进行检测。

基于上述一种用于火车车轮运输辊道中的升降装置，本发明还公开了一种用于火车车轮运输辊道中升降装置的使用方法，所述使用方法为：

a.升降装置位于车床出料辊道与检测线辊道之间，车床出料辊道与检测线辊道垂直布置，升降装置待命状态时，升降装置处于最低位置，导向杆8上的检测体24与支架22上处于低位的位置传感器23对准；

b.当机械手将车轮运送到升降装置的正上方，电控单元发出信号，升降油缸4的活塞杆伸出升降装置上升至最高位置，导向杆8上的检测体24与支架22上处于高位的位置传感器23对准；

c.机械手将夹持的车轮落到升降装置的支撑板13上，机械手离开，电控单元发出信号，升降油缸4的活塞杆回缩升降装置开始下降；

d.在升降装置下降过程中，当车轮轮辋接触到位于升降装置两侧的辊子表面时，车轮就落到辊子上，升降油缸4的活塞杆继续回缩，升降装置下降至最低位置，此时检测线运输辊道接到信号，将辊道上的车轮运到下一个工序，辊道停止运转，升降装置进入待命状态，一个工作循坏结束。

本发明与现有技术相比，在车轮运输辊道两排辊子间，增设车轮升降装置，实现了机械手对任意辋面支撑在运输辊道上的车轮抓取；整个装置构思新颖，结构简凑、合理，效率高，可靠性强，维护方便。

本发明为了实现桁架式机械手在两条相互垂直辊道之间实现火车车轮运输的搭接，克服因机械手卡爪体与辊道面的干涉不能够进行车轮内辋面朝下时进行车轮的抓取，在辊道的两排辊子中间增加升降装置；通过升降装置带动车轮上升下降运动，满足桁架式机械手卡爪对车轮轮缘夹持空间的要求，实现车轮在检测线辊道上的就位。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。