一种张紧机构及预拧装置的制作方法

本实用新型涉及轨道交通设备技术领域，具体涉及一种张紧机构及预拧装置。

背景技术：

在轨道交通设备技术领域，轮对是机车上与钢轨相接触的重要部件，现有技术中，轮对通常需要与轴箱装置(简称轴箱)配合进行安装，因为轴箱装置是套在轴颈上联结轮对和转向架或二轴车车体的部件，主要用于把车体重量和载荷传递给轮对，润滑轴颈，降低运行阻力；现有的轴箱装置通常包括前盖组件，所述前盖组件包括前盖(或称为端盖、压板)、铭牌、止动片以及若干螺栓，前盖、铭牌以及止动片上对应位置处分别设置有通孔，所述螺栓分别套设于所述通孔内，如附图1所示；轮对的轴端相应地设置有螺纹孔(数目通常为三个或大于三个，且各螺纹孔分别沿一基圆的圆周方向均匀设置，相应的，前盖上各通孔也分别沿一基圆的圆周方向均匀设置，且所述两个基圆的直径相同，如附图所示)，所述螺栓分别套设于所述通孔中，并用于连接轮对轴端的螺纹孔；传统工艺通常是采用人工手动将前盖组件中的螺栓对应的拧入螺纹孔中，从而实现前盖组件与轮对的装配。

随着技术的发展，使得基于机器视觉的轮对前盖自动装配系统成为了可能，所述轮对前盖自动装配系统中，通常在对应各螺栓的位置处分别设置有用于与螺栓相适配并用于驱动螺栓转动的转轴(转轴的一端设置有与螺栓的头部相适配的扭转部)，转轴通常通过轴承座安装于安装架，以便在电机的驱动下带动螺栓转动；由于不同型号的轮对通常存在尺寸上的差异，导致所述螺纹孔距离轮对的中心轴线的距离不同(即所述基圆的直径不同)，相应的，前盖上各通孔所在的基圆也会相应的发生变化；在进行轮对前盖自动装配的过程中，通常采用带传动机构进行传动，不仅需要进行张紧，而且当各转轴的位置发生变化时，还是需要利用张紧机构实现传动带的张紧，然而，现有的张紧机构通常不能满足轮对前盖自动装配过程中传动带的张紧需求，尤其是不能满足转轴的位置可以变化的需求，亟待解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种张紧机构，不仅可以有效张紧传动带，而且可以满足转轴位置可调情况下的张紧需求，适用于轮对前盖自动装配过程。

本实用新型所采用的技术方案是：

为解决转轴位置可调时传动带的张紧问题，提供了一种张紧机构，包括机架、活动安装于所述机架的张紧架以及弹性部件，所述张紧架设置有用于接触传动带的接触部，所述弹性部件用于驱动张紧架转动以使接触部接触传动带，并为传动带提供张紧力。在本方案中，通过将张紧架活动安装于所述机架，接触部用于接触传动带，使得弹性部件所释放的弹力可以驱动整个张紧架转动，从而使得接触部可以压紧传动带，从而达到张紧的目的；而在调节预拧装置中各转轴方位的过程中，当转轴所围成的圆变大时，张紧架可以克服弹性部件的弹力而转动，以便适当放松传动带，而当转轴所围成的圆变小时，张紧架可以在弹性部件的弹力作用下自行转动并张紧，从而使得本张紧机构可以满足转轴位置可调情况下的张紧需求，适用于轮对前盖自动装配过程。

为实现活动安装，优选的，所述张紧架包括转臂和连接轴，所述连接轴的一端活动安装于所述机架，所述转臂的一端与所述连接轴相连，另一端与所述接触部相连，

或，所述张紧架包括转臂和连接轴，所述连接轴安装于所述机架，所述转臂的一端活动安装于所述连接轴，另一端与所述接触部相连。

为使得弹性部件所释放的弹力可以驱动转臂转动，优选的，所述弹性部件为扭簧或发条弹簧，所述弹性部件套设于所述连接轴，弹性部件的一端固定于所述机架，另一端固定于所述连接轴或转臂；

或，所述弹性部件为拉簧或压簧，弹性部件的一端固定于所述机架，另一端固定于所述转臂。在本方案中，通过将弹性部件与转臂相连，使得转臂与弹性部件可以同步动作，弹性部件所释放的弹力可以驱动转臂，而转臂的转动也可以增加或降低弹性部件的弹力。

为便于与传动带相配合，优选的，所述连接轴和接触部分别垂直连接所述转臂。使得连接轴与接触部可以平行，以便摆动。

为便于与传动带相适配，进一步的，所述接触部为杆状结构。使得传动带可以与接触部的侧面实现面-面接触或线-面接触。

为降低接触部与传动带之间的摩擦力，优选的，所述接触部套设有滚动部件，以实现与传动带的滚动接触。从而可以有效降低传动带的磨损，以便延长传动带的使用寿命。

优选的，所述滚动部件为滚轮或轴承。

为解决传动带的双侧收紧问题，进一步的，包括两组所述张紧架及弹性部件，且所述两组张紧架及弹性部件分别对称设置，弹性部件用于驱动张紧架向另一个张紧架的方向转动。在本方案中，传动带可设置于所述两组张紧架及弹性部件之间，在弹性部件的弹力作用下，传动带可以分别向中间张紧，既可以从两侧收紧传动带，有利于传动带与从动带轮之间具有更大的接触面积，对从动带轮的包裹性更好，更有利于传动。

为解决自动预紧功能，提供了一种预拧装置，包括驱动电机、带传动机构、所述张紧机构、至少三根转轴以及调节部件，所述转轴分别通过轴承座活动安装于安装架，各转轴分别沿同一圆的圆周方向均匀布置，且各轴承座的位置可以分别沿所述圆的径向调节，所述驱动电机用于驱动各转轴转动，转轴用于带动螺栓转动；

所述带传动机构包括分别设置于所述转轴的从动带轮、与所述驱动电机相连的主动带轮以及传动带，所述主动带轮通过所述传动带与各从动带轮相连，且各从动带轮分别位于所述传动带的内侧，

所述机架设置于所述安装架，且所述张紧架设置于所述传动带的一侧，用于张紧传动带，

所述调节部件设置于各转轴的之间，用于支撑各轴承座和/或转轴。在本方案中，设置至少三根转轴，用于与前盖组件中的螺栓数目相适配，各转轴分别沿同一圆的圆周方向均匀布置，所述圆与前盖组件中各螺栓所在的基圆相同，以便各转轴可以分别对应前盖组件中各螺栓，以便驱动各螺栓同步转动，实现螺栓预拧紧；而通过将轴承座活动安装于安装架，使得各轴承座的位置可以沿所述圆的径向调节，从而可以有效改变所述圆的大小，以便匹配前盖组件中不同的基圆，以便装配不同型号的前盖组件，有利于提高通用性；而当个转轴调节到位后，转轴的内侧有调节部件进行支撑，通过张紧机构张紧传动带，可以有效约束转轴的外侧，从而实现对各转轴的约束和固定。

为解决同步调节各转轴位置的问题，进一步的，所述调节部件设置有第一安装部及握持部，所述安装架设置有与所述第一安装部相适配的第二安装部，

调节部件通过第一安装部与第二安装部的配合与安装架构成转动副，

调节部件上沿所述第一安装部的圆周方向设置有至少两组沿圆周方向均匀分布的卡持部，各组卡持部分别包括至少三个沿圆周方向均匀分布并用于约束转轴或轴承座的限位槽，且各组卡持部中的限位槽与所述第一安装部的中心轴线之间的间距不同。在本方案中，各组卡持部中限位槽的数目与安装架上转轴的数目及前盖组件中螺栓的数目相同，使得活动安装于安装架的转轴或轴承座可以分别卡在一组卡持部的各限位槽中，由于同一组卡持部的各限位槽是沿第一安装部的圆周方向均匀分布的，在约束各转轴或轴承座的同时，可以确保各转转轴或轴承座与沿第一安装部中心轴线之间的间距相同，即，使得各转轴或轴承座位于同一圆上，该圆的半径等于转轴或轴承座的中心轴线与第一安装部的中心轴线之间的间距，以便对应前盖组件中的各螺栓；由于各组卡持部中的限位槽与第一安装部的中心轴线之间的间距不同，从而可以在第一安装部的圆周方向设置至少两个约束位置，即每组卡持部可以分别构成一个约束位置；对于不同型号的前盖组件，当需要调节各转轴的位置(即调节所述圆的大小)时，使用者只需通过握持部转动调节部件，约束于一组卡持部中各限位槽内的转轴或轴承座可以在调节部件的驱动下同步转移到一组卡持部中各限位槽内，不仅可以有效调节各转轴的位置，以便适用于不同型号的前盖组件，通用性更强；而且可以实现各转轴的同步调节，调节方便、高效、省力，不需要逐一调节各转轴或轴承座，从而可以确保调节前后及调节过程中各转轴都可以处于同一圆周方向。

为实现所述转动副，优选的，所述第一安装部为设置于所述调节部件的通孔或套筒，所述第二安装部为设置于安装架的轴，

或，所述第一安装部为设置于调节部件的轴或凸起，第二安装部为设置于安装架的安装孔。以通过二者的相互配合构成转动副。

为实现轴承座的活动安装，进一步的，所述安装架设置有第一约束部，所述轴承座设置有与所述第一约束部相适配的第二约束部，所述轴承座通过第一约束部与第二约束部的配合与安装架构成沿所述圆的径向分布的移动副。通过构造移动副，不仅可以有效约束轴承座，而且可以实现轴承座的活动安装，以便沿径向方位精确调节各轴承座的位置。

优选的，所述第一约束部为设置于所述安装架的滑槽，所述第二约束部为设置于所述轴承座的条状凸起；

或，所述第一约束部为设置于所述安装架的条状凸起，所述第二约束部为设置于所述轴承座的滑槽。通过滑槽与条状凸起的配合构成沿径向的移动副。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种张紧机构及预拧装置，不仅可以有效张紧传动带，而且可以满足转轴位置可调情况下的张紧需求，通用性好，尤其适用于轮对前盖自动装配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种前盖组件的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中提供的一种张紧机构的结构示意图之一。

图3为本实用新型实施例1中提供的一种张紧机构的结构示意图之二。

图4本实用新型实施例1中提供的另一种张紧机构的结构示意图。

图5为图4的主视图。

图6为本实用新型实施例2中提供的一种预拧装置的结构示意图。

图7为本实用新型实施例2中提供的一种预拧装置中，套筒与调节部件之间的横截面示意图。

图8为本实用新型实施例2中提供的一种预拧装置中，两个调节部件中间位置处的横截面示意图。

图9为本实用新型实施例2中提供的一种预拧装置中，一种轴承座的结构示意图。

图10为本实用新型实施例2中提供的一种预拧装置中，一种轴承座的结构示意图。

图11为图10的前视图。

图中标记说明

前盖组件100、前盖101、铭牌102、止动片103、螺栓104

调节部件200、第一安装部201、卡持部202、限位槽203、第一限位槽205、第二限位槽206、握持部207、第一基圆210、第二基圆211、圆212

安装架300、条状卡槽301、第二安装部302、第一约束部303、转轴304、套筒305、扭转部306

轴承座400、第二约束部401

驱动电机501、主动带轮502、传动带503、从动带轮504

张紧机构600、机架601、连接轴602、转臂603、接触部604、滚动部件605、扭簧606。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

现有的一种前盖组件100如附图1所示，且所述预拧(或称为预拧紧)是螺栓104装配过程中的常用手段，后文不再赘述。

如图2及图3所示，本实施例提供了一种张紧机构600，包括机架601、活动安装于所述机架601的张紧架以及弹性部件，所述张紧架设置有用于接触传动带503的接触部604，所述弹性部件用于驱动张紧架转动以使接触部604接触传动带503，并为传动带503提供张紧力。

在本实施例中，通过将张紧架活动安装于所述机架601，接触部604用于接触传动带503，使得弹性部件所释放的弹力可以驱动整个张紧架转动，从而使得接触部604可以压紧传动带503，从而达到张紧的目的；而在调节预拧装置中各转轴304方位的过程中，当转轴304所围成的圆212变大时，张紧架可以克服弹性部件的弹力而转动，以便适当放松传动带503，而当转轴304所围成的圆212变小时，张紧架可以在弹性部件的弹力作用下自行转动并张紧，从而使得本张紧机构600可以满足转轴304位置可调情况下的张紧需求，适用于轮对前盖101自动装配过程。

张紧架具有多种实施方式，作为一种优选，张紧架包括转臂603和连接轴602，所述连接轴602的一端活动安装于所述机架601，所述转臂603的一端与所述连接轴602相连，另一端与所述接触部604相连，以便使得转臂603具有转动的自由度；

同理，作为另一种优选，张紧架包括转臂603和连接轴602，所述连接轴602安装于所述机架601，所述转臂603的一端活动安装于所述连接轴602，另一端与所述接触部604相连；也能达到相同的效果。

如图2及图3所示，作为优选，所述连接轴602和接触部604分别垂直连接所述转臂603，使得连接轴602与接触部604可以平行，以便摆动。

在第一种实施方式中，所述弹性部件可以为扭簧606，此时，所述弹性部件套设于所述连接轴602，弹性部件的一端固定于所述机架601，另一端固定于所述转臂603，如图2及图3所示；此时，转臂603活动连接于连接轴602，转臂603的转动可以带动扭簧606同步动作，而扭簧606所释放的弹力也可以直接作用于转臂603并驱动转臂603转动。

在第二种实施方式中，所述弹性部件可以为发条弹簧，此时，所述弹性部件套设于所述连接轴602，弹性部件的一端固定于所述机架601，另一端固定于连接轴602；此时，连接轴602活动连接于机架601，连接轴602的转动可以带动扭簧606同步动作，而扭簧606所释放的弹力也可以直接作用于连接轴602并驱动转臂603转动。

在第三种实施方式中，所述弹性部件也可以为拉簧或压簧，弹性部件的一端固定于所述机架601，另一端固定于所述转臂603；通过将弹性部件与转臂603相连，使得转臂603与弹性部件可以同步动作，弹性部件所释放的弹力可以驱动转臂603，而转臂603的转动也可以增加或降低弹性部件的弹力。

在本实施例中，接触部604可以优先采用杆状结构，使得传动带503可以与接触部604的侧面实现面-面接触或线-面接触。

如图2或图3所示，在进一步的方案中，接触部604的外部套设有滚动部件605，以实现与传动带503的滚动接触；从而可以有效降低传动带503的磨损，以便延长传动带503的使用寿命；所述滚动部件605可以为滚轮或轴承等。

可以理解，张紧架及弹性部件的数目可以根据实际需求而定，而为了解决传动带503的双侧收紧问题，本张紧机构600可以包括两组所述张紧架及弹性部件，且所述两组张紧架及弹性部件分别对称设置，如图4及图5所示，弹性部件用于驱动张紧架向另一个张紧架的方向转动。在本实施例中，传动带503可设置于所述两组张紧架及弹性部件之间，在弹性部件的弹力作用下，传动带503可以分别向中间张紧，既可以从两侧收紧传动带503，有利于传动带503与从动带轮504之间具有更大的接触面积，对从动带轮504的包裹性更好，更有利于传动。

实施例2

本实施例2提供了一种预拧装置，如图6-图11所示，包括驱动电机501、带传动机构、所述张紧机构600、至少三根转轴304以及调节部件200，所述转轴304分别通过轴承座400活动安装于安装架300，各转轴304分别沿同一圆212(该圆是各转轴304的中心轴线所围成的，不是真实存在的，且该圆的直径应该与前盖组件100上各螺栓104所在的基圆直径相同，以便对齐，后文不再赘述)的圆周方向均匀布置，且各轴承座400的位置可以分别沿所述圆的径向调节，所述驱动电机501用于驱动各转轴304转动，转轴304用于带动螺栓104转动；

所述带传动机构包括分别设置于所述转轴304的从动带轮504、与所述驱动电机501相连的主动带轮502以及传动带503，所述主动带轮502通过所述传动带503与各从动带轮504相连，且各从动带轮504分别位于所述传动带503的内侧，如图6及图8所示，以便向内挤压各转轴304；

所述机架601设置于所述安装架300，且所述张紧架设置于所述传动带503的一侧，用于张紧传动带503，可以理解，所述机架601可以安装于安装架300，也可以与安装架300为一体结构，

所述调节部件200设置于各转轴304的之间，用于支撑各轴承座400和/或转轴304，以便各转轴304提供向外的支撑力，如图6及图7所示。

在本实施例中，设置至少三根转轴304，用于与前盖组件100中的螺栓104数目相适配，各转轴304分别沿同一圆212的圆周方向均匀布置，所述圆与前盖组件100中各螺栓104所在的基圆相同，以便各转轴304可以分别对应前盖组件100中各螺栓104，以便驱动各螺栓104同步转动，实现螺栓104预拧紧；而通过将轴承座400活动安装于安装架300，使得各轴承座400的位置可以沿所述圆的径向调节，从而可以有效改变所述圆212的大小，以便匹配前盖组件100中不同的基圆，从而装配不同型号的前盖组件100，有利于提高通用性；而当个转轴304调节到位后，转轴304的内侧有调节部件200进行支撑，通过张紧机构600张紧传动带503，可以有效约束转轴304的外侧，从而实现对各转轴304的约束和固定。

为便于适配螺栓104，在本实施例中，还包括与螺栓104的头部相适配的扭转部306，所述扭转部306可以直接构造于转轴304的一端，也可以构造于套筒305，所述套筒305安装于所述转轴304，如图6所示，由于螺栓104的头部有多种型号，作为优选，所述扭转部306可以为与所述螺栓104的头部相适配的六角孔(如图6所示)、十二角孔等，此时，所述螺栓104的为外六角螺栓104；所述扭转部306还可以为与所述螺栓104的头部相适配的六棱柱、十二棱柱等，此时，所述螺栓104的为内六角螺栓104；所述扭转部306还可以为与所述螺栓104的头部相适配的一字型凸起，此时，所述螺栓104的头部设置有一字型凹槽；同理，所述扭转部306还可以为与所述螺栓104的头部相适配的十字形凸起，此时，所述螺栓104的头部设置有十字形凹槽；以便适配不同型号的螺栓104，通用性更好。

如图6及图7所示，在本实施例中，所述调节部件200设置有第一安装部201及握持部207，所述安装架300设置有与所述第一安装部201相适配的第二安装部302，

调节部件200通过第一安装部201与第二安装部302的配合与安装架300构成转动副，握持部207用于握持并用于驱动调节部件200转动所设定的角度，

调节部件200上沿所述第一安装部201的圆周方向设置有至少两组沿圆周方向均匀分布的卡持部202，各组卡持部202分别包括至少三个沿圆周方向均匀分布并用于约束转轴304或轴承座400的限位槽203，且各组卡持部202中的限位槽203与所述第一安装部201的中心轴线之间的间距不同。在本方案中，各组卡持部202中限位槽203的数目与安装架300上转轴304的数目及前盖组件100中螺栓104的数目相同，使得活动安装于安装架300的转轴304或轴承座400可以分别卡在一组卡持部202的各限位槽203中，由于同一组卡持部202的各限位槽203是沿第一安装部201的圆周方向均匀分布的，在约束各转轴304或轴承座400的同时，可以确保各转轴304或轴承座400与沿第一安装部201中心轴线之间的间距相同，即，使得各转轴304或轴承座400位于同一圆上，该圆的半径等于转轴304或轴承座400的中心轴线与第一安装部201的中心轴线之间的间距，以便对应前盖组件100中的各螺栓104；由于各组卡持部202中的限位槽203与第一安装部201的中心轴线之间的间距不同，从而可以在第一安装部201的圆周方向设置至少两个约束位置，即每组卡持部202可以分别构成一个约束位置；对于不同型号的前盖组件100，当需要调节各转轴304的位置(即调节所述圆的大小)时，使用者只需通过握持部207转动调节部件200，约束于一组卡持部202中各限位槽203内的转轴304或轴承座400可以在调节部件200的驱动下同步转移到一组卡持部202中各限位槽203内，不仅可以有效调节各转轴304的位置，以便适用于不同型号的前盖组件100，通用性更强；而且可以实现各转轴304的同步调节，调节方便、高效、省力，不需要逐一调节各转轴304或轴承座400，从而可以确保调节前后及调节过程中各转轴304都可以处于同一圆周方向。

可以理解，一组卡持部202对应一种型号的前盖组件100，故卡持部202的组数可以根据实际需求而定，作为举例，为便于说明，在本实施例中，包括两组卡持部202，如图10及图11所示，两组卡持部202中的限位槽203与第一安装部201的中心轴线之间的间距不同，以便适用于两种不同型号的前盖组件100；为便于区分，一组卡持部202中的限位槽203可以称为第一限位槽205，此时各转轴304所对应的圆为第一基圆210，另一组卡持部202中的限位槽203可以称为第二限位槽206，此时各转轴304所对应的圆为第二基圆211，如图11所示，第一基圆210与第二基圆211的半径不同，以便达到调节转轴304位置的目的。

所述第一安装部201可以为设置于所述调节部件200的通孔或套筒305，或，所述第一安装部201为设置于调节部件200的轴或凸起。当第一安装部201采用的设置于调节部件200的通孔或套筒305时，第二安装部302可以为设置于安装架300上的轴，以构成活动连接，使得调节部件200可以相对于安装架300转动；当第一安装部201为设置于调节部件200的轴或凸起时，如图6、图8及图10所示，第二安装部302可以为设置于安装架300上的安装孔，以构成活动连接，使得调节部件200可以相对于安装架300转动。

为实现轴承座400的活动安装，如图6-图8所示，所述安装架300设置有第一约束部303，所述轴承座400设置有与所述第一约束部303相适配的第二约束部401，所述轴承座400通过第一约束部303与第二约束部401的配合与安装架300构成沿所述圆的径向分布的移动副。通过构造移动副，不仅可以有效约束轴承座400，而且可以实现轴承座400的活动安装，以便沿径向方位精确调节各轴承座400的位置。一种方案中，所述第一约束部303可以为设置于所述安装架300的滑槽，所述第二约束部401为设置于所述轴承座400的条状凸起；另一种方案中，如图6-图8所示，所述第一约束部303为设置于所述安装架300的条状凸起，所述第二约束部401为设置于所述轴承座400的滑槽。通过滑槽与条状凸起的配合构成沿径向的移动副。

如图6-图8所示，在更完善的方案中，所述安装架300设置有至少三个条状卡槽301，所述条状卡槽301分别沿所述圆的圆周方向径向分布，且所述第一约束部303设置于所述条状卡槽301的两侧，所述轴承座400安装于所述条状卡槽301内；通过设置条状卡槽301，不仅可以实现对轴承座400的约束和固定，而且可以固定于轴承座400的转轴304，可以通过所述条状卡槽301延伸出安装架300，从而有效解决转轴304的安装和调节问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。