一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机制造技术

本发明专利技术属于轴类零件塑性成形设备技术领域，具体涉及一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机；两个下轴颈分别与下辊筒的左右端面可拆卸连接，两个上轴颈分别与上辊筒的左右端面可拆卸连接，在上滑动轴与上轴承座之间以及下滑动轴与下轴承座之间均设置有分离轴套，分离轴套采用内花齿键结构形式，上滑动轴或下滑动轴采用外花齿键结构形式，分离轴套与上滑动轴或下滑动轴啮合连接，本发明专利技术中两个下轴颈分别与下辊筒的左右端面可拆卸连接，两个上轴颈分别与上辊筒的左右端面可拆卸连接，能够实现上下辊筒与上下轴颈的快速分离，可以实现辊筒的快速调出与快速安装，满足模具快速更换的要求，增加轧制的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机
本专利技术属于轴类零件塑性成形设备
，具体涉及一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机。
技术介绍
大型车轴是高铁、轨道交通、大型工程机械等领域核心零部件，需求日益增加。而传统大型轴类零件制备方式主要采用快锻机与精锻机锻造制备而成，快锻过程需要人为干预，生产周期长、产品精度低、能耗高、效率低，后续生产过程需要进行繁重的冷加工，切削量多的同时极大的破坏了产品表面的金属流线，降低产品的力学性能；精锻机完全被国外企业垄断，尽管锻造速度可以比快锻的速度提升一倍以上且切削量有效减少，但制备一根车轴仍至少需要4分钟以上，后续加工损耗以及产品力学性能依旧没有得到改善，设备投入产出比较低，质量稳定性差。楔横轧是一种高效清洁的零件塑性成形技术，与目前现有生产方法比较，主要优点为：1)生产效率提高2～3倍；2)节材率提高10～25％；3)产品精度高，减少机加工工序；4)无冲击、低噪音；5)生产成本可下降30％左右。以生产火车RD2车轴为例：单支车轴制备时间可从10分钟降低为1分钟，生产效率提高3～5倍，节材50～100Kg，节材率提高10～20％。因此，采用楔横轧技术制备轨道交通用大型车轴不仅提高车轴成形效率和精度，而且由于保留热加工金属流线，可以提高车轴寿命。目前，世界上最大规格的楔横轧机只能轧制直径150mm、长度1200mm以下的大型轴类，而针对高铁、轨道交通、大型工程机械等领域所需直径200～250mm、长度2000～2800mm的大型轴类零件产品，对射设备的整体设计及关键结构可靠性带来要求，且轧机模具外形尺寸与重量较大，现有楔横轧设备结构形式及模具更换方式均无法满足大型车轴高效制备的需求，同时对轧机工作状态无法动态实施监控，对设备的寿命及工作效果难以充分掌握，那么采用何种结构形式与方式来解决上述问题就显得至关重要，因此提出新型智能楔横轧机结构形式，克服以上难题至关重要。传统楔横轧机设计过程中，由于传统轧机轧制力能数值较小，因此设备的机构较小，设备结构可靠性较高，对应模具的重量与尺寸也较小，不存在设备容易损坏的风险。但是针对于大型车轴楔横轧机装备，由于轧辊的直径为1800mm，轧制力能可以达到Max820吨，模具宽度最大达到2900mm，设备的力能要求较高且各个关键结构形式与功能是否满足生产要求难以确定，如果仍然采用传统的结构形式，极大地影响大型车轴楔横轧机的使用效果。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提供了一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机。为达到上述目的本专利技术采用了以下技术方案：一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，包括主传动装置、牌坊、蜗轮蜗杆压下、辊系装配和导卫装置；所述主传动装置包括主传动电机、一级减速器和分速箱，所述主传动电机的输出轴与所述一级减速器的输入轴连接，所述一级减速器的输出轴与所述分速箱的输入轴连接，所述分速箱的两个输出轴分别通过万向联轴器与上传动轴和下传动轴连接，所述分速箱的两个输出轴同向旋转；所述牌坊包括左牌坊、右牌坊、用于连接左牌坊和右牌坊下端的工字梁和用于连接左牌坊和右牌坊上端的C形梁，所述C形梁用于为更换的轧辊从机架上方吊出让位；所述蜗轮蜗杆压下有两套分别安装在左牌坊和右牌坊的上端；所述辊系装配包括安装在左牌坊和右牌坊内的上轴承座和下轴承座，在所述上轴承座的上表面固定设置有压紧套，所述蜗轮蜗杆压下中压下螺丝的端部设置在压紧套内，从而实现蜗轮蜗杆压下与上轴承座的连接，在两个所述上轴承座内分别设置有上传动轴和上滑动轴，在两个下轴承座内分别设置有下传动轴和下滑动轴，在所述上传动轴和上滑动轴的内侧端均一体设置有上轴颈，在所述下传动轴和下滑动轴的内侧端均一体设置有下轴颈，且两个下轴颈之间的距离小于两个上轴颈之间的距离，两个所述下轴颈分别与下辊筒的左右端面可拆卸连接，两个所述上轴颈分别与上辊筒的左右端面可拆卸连接，在所述上滑动轴与上轴承座之间以及下滑动轴与下轴承座之间均设置有分离轴套，所述分离轴套采用内花齿键结构形式，所述上滑动轴或下滑动轴采用外花齿键结构形式，所述分离轴套与上滑动轴或下滑动轴啮合连接，使上滑动轴和下滑动轴具有轴向滑动功能与传递扭矩功能，在所述分离轴套的两端均卡装有限位环，在所述限位环与上轴承座/下轴承座之间设置有迷宫套，在所述限位环与轴承端盖之间设置有若干个定位轴套，以使分离轴套、轴承端盖、上轴承座/下轴承座三者连接为一体，在所述上滑动轴和下滑动轴的外侧端均可转动的连接有夹紧液压缸的活塞杆端部，所述夹紧液压缸的缸体固定安装在保护套上，所述保护套与设置在上轴承座或下轴承座上的轴承端盖连接，夹紧液压缸的伸缩可实现上滑动轴和下滑动轴轴向窜动；所述导卫装置有两套分别设置在牌坊的前侧面和后侧面。进一步，在所述上滑动轴和下滑动轴的外侧端均通过螺钉连接有连接套主体，在所述连接套主体上通过螺钉连接有连接套端盖，在所述连接套主体和连接套端盖的相对面上均设置有安装槽和限位槽，在所述连接套主体和连接套端盖组成的连接套内可转动的连接有夹紧液压缸的活塞杆端部，在所述安装槽与夹紧液压缸的活塞杆之间设置有端面轴承，在所述夹紧液压缸的活塞杆上设置有与限位槽相对应的环形限位块。再进一步，在所述下轴颈上一体设置有用于对下辊筒定位的一号定位勾，在所述下辊筒的左右两侧设置有与一号定位勾相对应的一号定位面，在所述一号定位面上设置有与一号定位勾对应的一号勾槽，在所述上轴颈上一体设置有用于对上辊筒定位的二号定位面，在所述上辊筒的左右两侧设置有与二号定位面相对应的二号定位勾，在所述二号定位面上设置有与二号定位勾相对应的二号勾槽。更进一步，在所述下轴颈和上轴颈内侧端面的中部均设置有竖直方向的导向键，在所述下辊筒和上辊筒的两侧面均设置有与导向键相对应的导向槽。更进一步，在所述下轴颈和上轴颈的内侧端面上均设置有水平方向的一号键槽，在所述下辊筒和上辊筒的两侧面上均设置有与一号键槽相对应的二号键槽，在相互对应的一号键槽和二号键槽内共同安装有加强键，以增强下轴颈与下辊筒，以及上轴颈与上辊筒之间扭矩传递的能力，所述加强键通过螺钉固定连接在相邻的下轴颈与下辊筒或者上轴颈与上辊筒上。更进一步，在所述上辊筒和下辊筒的两侧面呈圆周均匀设置有多个一号矩形通孔，在所述下轴颈与上轴颈上均设置有与一号矩形通孔相互对应的二号矩形通孔，在相互对应的一号矩形通孔和二号矩形通孔内共同设置有T形螺栓，在所述一号矩形通孔的内侧端设置有两个卡块，两个所述卡块关于一号矩形通孔的斜对角线相互对称，实现在T形螺栓的T形头伸入二号矩形通孔后旋转90度而卡在两个卡块之间，防止其自转，所述T形螺栓的另一端穿过二号矩形通孔螺纹连接有螺母，当需要拆卸上辊筒和下辊筒时，松开T形螺栓并反向旋转90度，即可T形螺栓的快速拔出。更进一步，在所述下轴承座的外侧面设置有轴向窜动装置，所述轴向窜动装置包括通过螺栓固定连接在下轴承座外侧的滑块座，所述保护套设置在滑块座的外端面上，所述分离轴套通过两端的限位环与下轴承座、滑块座、轴承端盖连接为一体，以实现辊系装配的窜动与下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：包括主传动装置(1)、牌坊(2)、蜗轮蜗杆压下(3)、辊系装配(4)和导卫装置(5)；/n所述主传动装置(1)包括主传动电机(101)、一级减速器(102)和分速箱(103)，所述主传动电机(101)的输出轴与所述一级减速器(102)的输入轴连接，所述一级减速器(102)的输出轴与所述分速箱(103)的输入轴连接，所述分速箱(103)的两个输出轴分别通过万向联轴器(104)与上传动轴(404)和下传动轴(406)连接，所述分速箱(103)的两个输出轴同向旋转；/n所述牌坊(2)包括左牌坊(201)、右牌坊(202)、用于连接左牌坊(201)和右牌坊(202)下端的工字梁(203)和用于连接左牌坊(201)和右牌坊(202)上端的C形梁(204)，所述C形梁(204)用于为更换的轧辊从机架上方吊出让位；/n所述蜗轮蜗杆压下(3)有两套分别安装在左牌坊(201)和右牌坊(202)的上端；/n所述辊系装配(4)包括安装在左牌坊(201)和右牌坊(202)内的上轴承座(401)和下轴承座(402)，在所述上轴承座(401)的上表面固定设置有压紧套(403)，所述蜗轮蜗杆压下(3)中压下螺丝的端部设置在压紧套(403)内，从而实现蜗轮蜗杆压下(3)与上轴承座(401)的连接，在两个所述上轴承座(401)内分别设置有上传动轴(404)和上滑动轴(405)，在两个下轴承座(402)内分别设置有下传动轴(406)和下滑动轴(407)，在所述上传动轴(404)和上滑动轴(405)的内侧端均一体设置有上轴颈(408)，在所述下传动轴(406)和下滑动轴(407)的内侧端均一体设置有下轴颈(409)，且两个下轴颈(409)之间的距离小于两个上轴颈(408)之间的距离，两个所述下轴颈(409)分别与下辊筒(451)的左右端面可拆卸连接，两个所述上轴颈(408)分别与上辊筒(452)的左右端面可拆卸连接，在所述上滑动轴(405)与上轴承座(401)之间以及下滑动轴(407)与下轴承座(402)之间均设置有分离轴套(454)，所述分离轴套(454)采用内花齿键结构形式，所述上滑动轴(405)或下滑动轴(407)采用外花齿键结构形式，所述分离轴套(454)与上滑动轴(405)或下滑动轴(407)啮合连接，使上滑动轴(405)和下滑动轴(407)具有轴向滑动功能与传递扭矩功能，在所述分离轴套(454)的两端均卡装有限位环(455)，在所述限位环(455)与上轴承座(401)/下轴承座(402)之间设置有迷宫套(460)，在所述限位环(455)与轴承端盖(412)之间设置有若干个定位轴套(461)，以使分离轴套(454)、轴承端盖(412)、上轴承座(401)/下轴承座(402)三者连接为一体，在所述上滑动轴(405)和下滑动轴(407)的外侧端均可转动的连接有夹紧液压缸(410)的活塞杆端部，所述夹紧液压缸(410)的缸体固定安装在保护套(411)上，所述保护套(411)与设置在上轴承座(401)或下轴承座(402)上的轴承端盖(412)连接，夹紧液压缸(410)的伸缩可实现上滑动轴(405)和下滑动轴(407)轴向窜动；/n所述导卫装置(5)有两套分别设置在牌坊(2)的前侧面和后侧面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：包括主传动装置(1)、牌坊(2)、蜗轮蜗杆压下(3)、辊系装配(4)和导卫装置(5)；
所述主传动装置(1)包括主传动电机(101)、一级减速器(102)和分速箱(103)，所述主传动电机(101)的输出轴与所述一级减速器(102)的输入轴连接，所述一级减速器(102)的输出轴与所述分速箱(103)的输入轴连接，所述分速箱(103)的两个输出轴分别通过万向联轴器(104)与上传动轴(404)和下传动轴(406)连接，所述分速箱(103)的两个输出轴同向旋转；
所述牌坊(2)包括左牌坊(201)、右牌坊(202)、用于连接左牌坊(201)和右牌坊(202)下端的工字梁(203)和用于连接左牌坊(201)和右牌坊(202)上端的C形梁(204)，所述C形梁(204)用于为更换的轧辊从机架上方吊出让位；
所述蜗轮蜗杆压下(3)有两套分别安装在左牌坊(201)和右牌坊(202)的上端；
所述辊系装配(4)包括安装在左牌坊(201)和右牌坊(202)内的上轴承座(401)和下轴承座(402)，在所述上轴承座(401)的上表面固定设置有压紧套(403)，所述蜗轮蜗杆压下(3)中压下螺丝的端部设置在压紧套(403)内，从而实现蜗轮蜗杆压下(3)与上轴承座(401)的连接，在两个所述上轴承座(401)内分别设置有上传动轴(404)和上滑动轴(405)，在两个下轴承座(402)内分别设置有下传动轴(406)和下滑动轴(407)，在所述上传动轴(404)和上滑动轴(405)的内侧端均一体设置有上轴颈(408)，在所述下传动轴(406)和下滑动轴(407)的内侧端均一体设置有下轴颈(409)，且两个下轴颈(409)之间的距离小于两个上轴颈(408)之间的距离，两个所述下轴颈(409)分别与下辊筒(451)的左右端面可拆卸连接，两个所述上轴颈(408)分别与上辊筒(452)的左右端面可拆卸连接，在所述上滑动轴(405)与上轴承座(401)之间以及下滑动轴(407)与下轴承座(402)之间均设置有分离轴套(454)，所述分离轴套(454)采用内花齿键结构形式，所述上滑动轴(405)或下滑动轴(407)采用外花齿键结构形式，所述分离轴套(454)与上滑动轴(405)或下滑动轴(407)啮合连接，使上滑动轴(405)和下滑动轴(407)具有轴向滑动功能与传递扭矩功能，在所述分离轴套(454)的两端均卡装有限位环(455)，在所述限位环(455)与上轴承座(401)/下轴承座(402)之间设置有迷宫套(460)，在所述限位环(455)与轴承端盖(412)之间设置有若干个定位轴套(461)，以使分离轴套(454)、轴承端盖(412)、上轴承座(401)/下轴承座(402)三者连接为一体，在所述上滑动轴(405)和下滑动轴(407)的外侧端均可转动的连接有夹紧液压缸(410)的活塞杆端部，所述夹紧液压缸(410)的缸体固定安装在保护套(411)上，所述保护套(411)与设置在上轴承座(401)或下轴承座(402)上的轴承端盖(412)连接，夹紧液压缸(410)的伸缩可实现上滑动轴(405)和下滑动轴(407)轴向窜动；
所述导卫装置(5)有两套分别设置在牌坊(2)的前侧面和后侧面。


2.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述上滑动轴(405)和下滑动轴(407)的外侧端均通过螺钉连接有连接套主体(413)，在所述连接套主体(413)上通过螺钉连接有连接套端盖(414)，在所述连接套主体(413)和连接套端盖(414)的相对面上均设置有安装槽(415)和限位槽(416)，在所述连接套主体(413)和连接套端盖(414)组成的连接套内可转动的连接有夹紧液压缸(410)的活塞杆端部，在所述安装槽(415)与夹紧液压缸(410)的活塞杆之间设置有端面轴承，在所述夹紧液压缸(410)的活塞杆上设置有与限位槽(416)相对应的环形限位块(417)。


3.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴颈(409)上一体设置有用于对下辊筒(451)定位的一号定位勾(418)，在所述下辊筒(451)的左右两侧设置有与一号定位勾(418)相对应的一号定位面(419)，在所述一号定位面(419)上设置有与一号定位勾(418)对应的一号勾槽(456)，在所述上轴颈(408)上一体设置有用于对上辊筒(452)定位的二号定位面(420)，在所述上辊筒(452)的左右两侧设置有与二号定位面(420)相对应的二号定位勾(421)，在所述二号定位面(420)上设置有与二号定位勾(421)相对应的二号勾槽(457)。


4.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴颈(409)和上轴颈(408)内侧端面的中部均设置有竖直方向的导向键(422)，在所述下辊筒(451)和上辊筒(452)的两侧面均设置有与导向键(422)相对应的导向槽(423)。


5.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴智能楔横轧机，其特征在于：在所述下轴颈(409)和上轴颈(408)的内侧端面上均设置有水平方向的一号键槽(424)，在所述下辊筒(451)和上辊筒(452)的两侧面上均设置有与一号键槽(424)相对应的二号键槽(425)，在相互对应的一号键槽(424)和二号键槽(425)内共同安装有加强键(426)，以增强下轴颈(409)与下辊筒(451)，以及上轴颈(408)与上辊筒(452)之间扭矩传递的能力，所述加强键(426)通过螺钉固定连接在相邻的下轴颈(409)与下辊筒(451)或者上轴颈(408)与上辊筒(452)上。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚志兵，王宝雨，任忠凯，李树林，李玉贵，周新亮，黄贤安，徐俊生，秦建新，姬亚锋，刘晋平，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西;14