一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统及方法，该系统包括双工位翻转机、电气控制系统、长轴侧齿轮箱定位夹紧机构、拉杆游隙调整外侧工装、拉杆游隙调整内侧工装、盖板开合机构以及顶尖机构；长轴侧齿轮箱定位夹紧机构包括夹具体背板、水平横移机构、竖直升降滑座、齿轮箱支撑臂、齿轮箱竖直托举工装、长轴侧齿轮箱下箱体定位夹紧工装以及竖直升降滑座锁紧手柄；通过竖直升降滑座确保齿轮箱下箱体与大齿轮轴及两侧轴承座无缝结合；通过下箱体定位夹紧仿形工装确保齿轮箱前后方向和左右方向的精确定位；通过丝杠升降机和电机驱动所述盖板开合机构自动开合；通过电气控制系统控制顶尖机构动作实现齿轮箱轴承游隙自动化调整。游隙自动化调整。游隙自动化调整。

【技术实现步骤摘要】
一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统及方法


[0001]本专利技术属于动车组齿轮箱检修
，更具体地，涉及一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统及方法。

技术介绍

[0002]中国高铁目前主要用到的长轴侧齿轮箱只有一种，那就是早期从德国引进的CRH380B(L)动车组，该种齿轮箱和目前国产复兴号的齿轮箱相反，在齿轮箱上下箱体与左右轴承座合箱后，其两侧大齿轮的游隙调整垫设计在短轴侧，故需要先安装长轴侧的齿轮箱座，然后把齿轮箱轴竖起来，然后再安装并调整齿轮箱轴长轴侧的游隙调整垫和长轴侧的轴承座盖等，但现有技术的作业存在以下缺点：
[0003]首先，对车间层高要求高。无论是合箱还是游隙调整工位，都需要天车来吊轴工件或依靠天车来施力进行游隙测评，需要作业车间内有较高的层高来容纳天车吊钩、吊绳以及工件上安装的吊具来实现，对于一些后期改造层高较低的检修车间不适应。其次，人工参与多，劳动强度相对较大。作业过程需要较多的人工参与的步骤较多，比如在合箱工位为了防止工件倾覆，需要人工用V型钢支架支撑住齿轮箱轴，合箱作业完毕后，还要人工去除钢支架；在游隙调整工序，需要人工掀开地面盖板，等作业完成后再次人工盖好地坑盖板；整个作业过程劳动强度较大；其次，由于工序依靠人工来完成，如果人工犯错有可能造成工件倾倒或设备运行干涉故障；又存在人与翻转机的交互作业，存在大型设备碰伤作业人员的风险。再次，检修数据智能化管理薄弱，检修过程缺乏流程引导。目前现场检修数据采用人工记录方式，轴承游隙调整的合格与否依靠工人的经验和感觉，存在人为误差，对操作者的技能和熟练程度要求高，不能形成完整流程的检修数据流供质量卡控、检修过程分析、优化检修管理使用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统及方法，通过在双工位翻转机上设电气控制系统和与电气控制系统通信连接的长轴侧齿轮箱定位夹紧机构、拉杆游隙调整外侧工装、拉杆游隙调整内侧工装、盖板开合机构以及顶尖机构；长轴侧齿轮箱定位夹紧机构的支臂设计为自动升降伸缩，盖板开合机构设计为电动开合，避免了原来需要人工安装V型钢支架和人工掀盖地坑盖板的情况，自动化程度高；通过设计竖直升降滑座，并在滑座上设计了X和Y两个方向的滑轨，确保了在合箱工位时，下箱体与大齿轮轴及左右两侧轴承座的无缝结合无干涉，通过下箱体主动去与笨重的齿轮轴结合的方式，方便了合箱作业步骤，避免了大尺寸及笨重工件的吊装，提高了合箱作业的安全性便捷性；通过设计特制锁紧手柄，在机器人拧紧作业前可以将工件滑座锁紧，并使其保持不动，从而避免了由于机器人在拧紧过程中产生的轴向力，使得工件沿着轴向移动，影响机器人自动化作业精度的问题，为系统机器人自动化拧紧螺栓的拧紧精度和拧紧质量提供了重要保障；通过设计拉杆游隙调整内/外侧工装，解决了德系弗兰德
CRH380B(L)动车组齿轮箱不能靠齿轮箱自重来进行轴承游隙调整的问题，与原来的作业机构相比，齿轮箱箱体受力更加均匀，有效避免了原来的基体结构开裂问题，提高了零件的使用寿命；通过采用自动化的并具有数据读取和采集功能的仪表，并与系统作业软件和传感器相结合，实现了对作业步骤的自动跳转和卡控，省去了人工数据记录和靠人工经验及感觉作业的步骤，实现了作业过程的数字化。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统，其特征在于：包括用于夹持固定齿轮箱工件双工位翻转机、电气控制系统以及与所述电气控制系统通信连接的长轴侧齿轮箱定位夹紧机构、拉杆游隙调整外侧工装、拉杆游隙调整内侧工装、盖板开合机构以及顶尖机构；
[0006]所述长轴侧齿轮箱定位夹紧机构包括安装于所述双工位翻转机上的夹具体背板、安装于所述夹具体背板上的水平横移机构、竖直升降滑座、齿轮箱支撑臂、安装于所述齿轮箱支撑臂上的齿轮箱竖直托举工装、安装于所述竖直升降滑座上的长轴侧齿轮箱下箱体定位夹紧工装以及竖直升降滑座锁紧手柄；通过所述竖直升降滑座确保在合箱工位时，齿轮箱下箱体与大齿轮轴及左右两侧轴承座的无缝结合；通过所述长轴侧齿轮箱下箱体定位夹紧工装确保齿轮箱前后方向和左右方向的精确定位；所述拉杆游隙调整外侧工装和所述拉杆游隙调整内侧工装均为一端与所述齿轮箱支撑臂固定，另一端横跨所述齿轮箱工件与所述竖直升降滑座固定的弓形结构，其横跨所述齿轮箱工件表面的部分均安装有调节脚杯，通过调节脚杯上调节螺杆的高度位置实现拉杆游隙调整外侧工装和拉杆游隙调整内侧工装与齿轮箱工件上表面定位；通过丝杠升降机和电机驱动所述盖板开合机构自动开合，通过轮辐式重力传感器使得所述顶尖机构的实时压力值显示在电气控制系统的电子屏幕上；通过所述电气控制系统控制所述顶尖机构动作，实现齿轮箱轴承游隙自动化调整。
[0007]进一步地，所述夹具体背板背面安装有齿轮传动机构，通过电机驱动完成所述长轴侧齿轮箱定位夹紧机构在竖直方向上
±
90
°
旋转动作；所述夹具体背板的正面安装有水平固定导轨和水平调节丝杠，二者均用于与所述水平横移机构连接；所述夹具体背板的正面安装有用于连接所述竖直升降滑座的竖直固定滑块和第一固定螺母、用于安装所述齿轮箱支撑臂的第一竖直固定导轨、竖直移动滑块和竖直滑动支座；所述竖直移动滑块安装于所述第一竖直固定导轨上。
[0008]进一步地，所述水平横移机构包括矩形中空框架，所述矩形中空框架的背面安装有与所述夹具体背板上的所述水平调节丝杠连接的第二固定螺母；所述水平调节丝杠的末端安装有可以使所述水平横移机构在所述夹具体背板上沿着水平方向左右滑动的第一手轮；所述矩形中空框架的背面安装有与所述水平固定导轨啮合连接的水平固定滑块；所述矩形中空框架的正面安装有可开合的短轴侧支臂，用于对齿轮箱工件短轴侧的车轴外圆进行定位夹紧；所述矩形中空框架的正面安装有可开合的长轴侧支臂，用于对齿轮箱工件长轴侧的车轴外圆进行定位和夹紧。
[0009]进一步地，所述竖直升降滑座设于所述短轴侧支臂和所述长轴侧支臂之间，所述竖直升降滑座包括与所述夹具体背板的正面相连的竖直端和垂直于设于所述竖直端底端的水平端；所述竖直端的背面安装有与所述夹具体背板相连的第二竖直固定导轨，可与所述夹具体背板上的所述竖直固定滑块连接并啮合，可使所述竖直升降滑座沿着竖直方向完成导向运动；所述竖直端的背面还安装有第一竖直丝杠，其与所述夹具体背板正面的第一
固定螺母连接，通过所述第一竖直丝杠转动可以带动所述竖直升降滑座在所述夹具体背板上沿着竖直面上下移动；所述水平端的底部设有与所述第一竖直丝杠相垂直的水平丝杠，所述水平丝杠的末端设有第二手轮，通过第二手轮驱动所述水平丝杠转动，使整个机构沿着夹具体背板的竖直方向上下移动；所述竖直端的正面靠下方位置设计有加强筋板；所述竖直升降滑座的水平端的上安装有水平滑轨，所述水平滑轨上面安装有齿轮箱固定滑座，所述长轴侧齿轮箱下箱体定位夹紧工装安装于所述齿轮箱固定滑座上；所述竖直升降滑座锁紧手柄为可调式定位锁紧手柄，安装于所述竖直升降滑座的水平端的下面靠近本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统，其特征在于：包括用于夹持固定齿轮箱工件(3)双工位翻转机(1)、设于所述双工位翻转机(1)上的电气控制系统(2)、与所述电气控制系统(2)通信连接的长轴侧齿轮箱定位夹紧机构(5)、拉杆游隙调整外侧工装(6)、拉杆游隙调整内侧工装(7)、盖板开合机构(8)以及顶尖机构(4)；所述长轴侧齿轮箱定位夹紧机构(5)包括安装于所述双工位翻转机(1)上的夹具体背板(51)、安装于所述夹具体背板(51)上的水平横移机构(52)、竖直升降滑座(53)、齿轮箱支撑臂(54)、安装于所述齿轮箱支撑臂(54)上的齿轮箱竖直托举工装(55)、安装于所述竖直升降滑座(53)上的长轴侧齿轮箱下箱体定位夹紧工装(56)以及竖直升降滑座锁紧手柄(57)；通过所述竖直升降滑座(53)确保在合箱工位时，齿轮箱下箱体与大齿轮轴及左右两侧轴承座的无缝结合；通过所述长轴侧齿轮箱下箱体定位夹紧工装(56)确保齿轮箱前后方向和左右方向的精确定位；所述拉杆游隙调整外侧工装(6)和所述拉杆游隙调整内侧工装(7)均为一端与所述齿轮箱支撑臂(54)固定，另一端横跨所述齿轮箱工件(3)与所述竖直升降滑座(53)固定的弓形结构，其横跨所述齿轮箱工件(3)表面的部分均安装有调节脚杯，通过调节脚杯上调节螺杆的高度位置实现拉杆游隙调整外侧工装(6)和拉杆游隙调整内侧工装(7)与齿轮箱工件(3)上表面定位；通过丝杠升降机和电机驱动所述盖板开合机构(8)自动开合，通过轮辐式重力传感器使得所述顶尖机构(4)的实时压力值显示在电气控制系统的电子屏幕上；通过所述电气控制系统(2)控制所述顶尖机构(4)动作，实现齿轮箱轴承游隙自动化调整。2.根据权利要求1所述的一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统，其特征在于：所述夹具体背板(51)背面安装有齿轮传动机构(511)，通过电机驱动完成所述长轴侧齿轮箱定位夹紧机构(5)在竖直方向上
±
90
°
旋转动作；所述夹具体背板(51)的正面安装有水平固定导轨(512)和水平调节丝杠(513)，二者均用于与所述水平横移机构(52)连接；所述夹具体背板(51)的正面安装有用于连接所述竖直升降滑座(53)的竖直固定滑块(514)和第一固定螺母(516)、用于安装所述齿轮箱支撑臂(54)的第一竖直固定导轨(515)、竖直移动滑块(517)和竖直滑动支座(518)；所述竖直移动滑块(517)安装于所述第一竖直固定导轨(515)上。3.根据权利要求2所述的一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统，其特征在于：所述水平横移机构(52)包括矩形中空框架(521)，所述矩形中空框架(521)的背面安装有与所述夹具体背板(51)上的所述水平调节丝杠(513)连接的第二固定螺母(522)；所述水平调节丝杠(513)的末端安装有可以使所述水平横移机构(52)在所述夹具体背板(51)上沿着水平方向左右滑动的第一手轮(5131)；所述矩形中空框架(521)的背面安装有与所述水平固定导轨(512)啮合连接的水平固定滑块(523)；所述矩形中空框架(521)的正面安装有可开合的短轴侧支臂(524)，用于对齿轮箱工件短轴侧的车轴外圆进行定位夹紧；所述矩形中空框架(521)的正面安装有可开合的长轴侧支臂(525)，用于对齿轮箱工件长轴侧的车轴外圆进行定位和夹紧；所述长轴侧支臂(525)与所述第二固定螺母(522)安装于所述矩形中空框架(521)上相对的两个面的同一侧。4.根据权利要求3所述的一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统，其特征在于：所述竖直升降滑座(53)设于所述短轴侧支臂(524)和所述长轴侧支臂(525)之间，所述
竖直升降滑座(53)包括与所述夹具体背板(51)的正面相连的竖直端(531)和垂直于设于所述竖直端(531)底端的水平端(532)；所述竖直端(531)的背面安装有与所述夹具体背板(51)相连的第二竖直固定导轨，可与所述夹具体背板(51)上的所述竖直固定滑块(514)连接并啮合，可使所述竖直升降滑座(53)沿着竖直方向完成导向运动；所述竖直端(531)的背面还安装有第一竖直丝杠(5311)，其与所述夹具体背板(51)正面的第一固定螺母(516)连接，通过所述第一竖直丝杠(5311)转动可以带动所述竖直升降滑座(53)在所述夹具体背板(51)上沿着竖直面上下移动；所述水平端(532)的底部设有与所述第一竖直丝杠(5311)相垂直的水平丝杠(5321)，所述水平丝杠(5321)的末端设有第二手轮(5322)，通过第二手轮(5322)驱动所述水平丝杠(5321)转动，使整个机构沿着夹具体背板(51)的竖直方向上下移动；所述竖直端(531)的正面靠下方位置设计有加强筋板(533)；所述竖直升降滑座(53)的水平端(532)的上安装有水平滑轨(534)，所述水平滑轨(534)上面安装有齿轮箱固定滑座(535)，所述长轴侧齿轮箱下箱体定位夹紧工装(56)安装于所述齿轮箱固定滑座(535)上；所述竖直升降滑座锁紧手柄(57)为可调式定位锁紧手柄，安装于所述竖直升降滑座(53)的水平端(532)的下面靠近所述第二手轮(5322)的位置，用于对所述齿轮箱固定滑座(535)的夹紧定位。5.根据权利要求4所述的一种动车组长轴侧齿轮箱检修自动定位夹紧系统，其特征在于：所述齿轮箱支撑臂(54)安装于所述竖直升降滑座(53)和所述短轴侧支臂(524)之间，所述齿轮箱支撑臂(54)通过固定板及销轴与所述夹具体背板(51)的上端连接，通过底部安装座与所述夹具体背板(51)上的竖直滑动支座(518)连接，通过电机驱动、联轴器和第二竖直丝杠完成对活动支臂的上下驱动，以完成支撑臂的开合动作；受力支臂在夹具体旋转成竖直姿态时，与活动支臂构成一个直角三角形，满足齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐娜，李光耀，
申请(专利权)人：龙铁纵横北京轨道交通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：