[发明专利]车轴卸荷槽成型滚压加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机车车轴的加工装置。

背景技术

为了增加机车车轴的使用寿命，一般在机车车轴上易产生应力集中的部位设有卸荷槽，其为截面呈半圆形的径向凹槽。目前，加工该卸荷槽的方法是：将需要加工的车轴先在普通的车床上按设计图纸要求将车轴卸荷槽的圆弧R尺寸形状初步加工成型，并预留滚压加工余量，然后将刀架上的车刀换成小辊轮利用手动进给操作进行滚压加工。上述加工方法对卸荷槽所施加的压力仅有几十千克，因此，车轴直径几乎没有减少，同时其表面粗糙度的级别也比较低，仅仅是去掉加工表面的刀痕毛刺。这样的加工结果满足不了用于重载运行的大功率内燃机车对车轴卸荷槽的设计要求，因为该设计要求规定卸荷槽必须进行成型滚压强化加工，滚压加工时必须要有不低于11吨的足够碾压压力，碾压后车轴直径的减少量应在0.3-0.7毫米范围内，并且碾压后的弧面表面粗糙度应不低于0.8。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足重载运行的大功率内燃机车对车轴卸荷槽设计要求的车轴卸荷槽成型滚压加工装置。

本发明主要是设计一种与普通车床配套使用的滚压加工装置。该滚压加工装置主要包括有：机架组件、油缸组件、辊轮组件及液压控制系统。其中机架组件有一开口向上的门字形机架，该机架的底板可固定在车床的溜板箱座面上，使机架能在车床上沿导轨方向移动，以满足加工车轴上不同轴向部位卸荷槽的需要。在该机架底板两端立板的内侧各设有支承辊轮的辊轮支架，该辊轮支架的两侧面设有向外凸起并与机架底板平行的导向板，其与机架(底板或侧板)上所设的凹型槽配合组成滑动副，为辊轮支架前后伸缩导向。两个辊轮支架的前端设有水平的辊轮轴，辊轮轴上设有辊轮，两辊轮的外周面向外凸起，该凸起部分截面的几何形状与设计的车轴卸荷槽截面的几何形状相同。两个辊轮是相对安装在同一水平线上，两辊轮的中心高度与所配合使用的机床中心高度一致。

在上述机架的两端立板的外侧各固定有一个以机架中心线为对称的油缸，两油缸的进油管同与液压控制系统的出油管相连，两油缸的出油管同与液压系统的回油管相连，即液压控制系统同时控制两个油缸，以便使两油缸同步运动。上述油缸组件的油缸内设有活塞及活塞杆，该活塞杆穿过机架立板的通孔，端部与辊轮支架后部相连。

当车轴在普通车床上按设计要求将卸荷槽初步加工成型后，置于安装有本发明装置的车床上，装夹好，并启动车床使车轴按一定转速进行转动。同时启动液压控制系统，使之同时向两个油缸输入液压油，于是两油缸的活塞杆便推动各自对应的辊轮支架，辊轮支架沿着各自在机架上的导槽向前运动，带动各自的辊轮同时向初步加工成型的卸荷槽两侧施加压力，进行滚压强化加工，压力控制在10-12吨范围内，此时车轴两侧径向受力方向在同一条直线上且方向相反，车轴受力平衡，卸荷槽两侧的径向碾压压力相互抵消，所以该装置在车床上滚压加工时，车床不承受径向力。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明结构简单、紧凑、体积小，能方便地安装在普通车床上，可随车床沿导轨方向移动，完成车轴上多个卸荷槽的滚压加工，滚压加工时，车床不承受径向力，并且操作简单，可靠实用。

2、本发明完全能满足用于重载运行的大功率内燃机车车轴卸荷槽成型滚压强化加工的设计要求，即车轴经过10-12吨压力碾压直径的减少量在0.3-0.7毫米，并且卸荷槽弧面的表面粗糙度不低于0.8。

附图说明

图1是本发明的主视示意简图。

具体实施方式

在图1所示的车轴卸荷槽成型滚压加工装置的主视示意简图中，可固定在车床溜板箱座面上开口向上的门字形机架1的底板2两端立板3的内侧各设有辊轮支架4，该辊轮支架的两侧面设有向外凸起并与机架底板平行的导向板，其与机架侧板上所设的凹型槽配合组成滑动副5。两个辊轮支架的前端设有水平的辊轮轴，辊轮轴上设有辊轮6，两辊轮的外周面向外凸起，该凸起部分截面的几何形状与设计的车轴卸荷槽截面的几何形状相同。两个辊轮是相对安装在同一水平线上，两辊轮的中心高度与所配合使用的机床中心高度一致。两辊轮轴心稍高于车轴的轴心。在上述机架的两端立板外侧各固定有一个以机架中心线为对称的油缸7，两油缸的进油管8同与液压控制系统的出油管相连，两油缸的出油管9同与液压系统的回油管相连。上述油缸内设有活塞及活塞杆，该活塞杆穿过机架侧板的通孔，端部与辊轮支架后部相连。