專利名稱：用于對(duì)輪組軸進(jìn)行滾壓的機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器，特別是一種機(jī)床，其用于對(duì)輪組軸進(jìn)行滾壓，該輪組軸用于鐵道車輛的輪組，該機(jī)床在其兩個(gè)終端的每一個(gè)上具有兩個(gè)用于接納輪組軸的頂尖部，還具有用于驅(qū)動(dòng)輪組軸的設(shè)備以及兩對(duì)可以在機(jī)床的x、y和Z軸方向上移動(dòng)來對(duì)輪組軸的軸頸進(jìn)行處理的滾壓工具，并且具有用于滾壓工具的夾具和進(jìn)給設(shè)備。
背景技術(shù)：
由DE 808 197已知一種用于對(duì)軸部件，特別是軸頸和組輪的緊急開動(dòng)進(jìn)行沖壓拋光的壓花輥。壓花輥的工作面由圓柱體構(gòu)成，在其一側(cè)連接著用于軸頸的大凹弧的大圓倒角，而在另一側(cè)連接著用于軸頸的小凹弧的小圓倒角。壓花輥的軸應(yīng)該在沖壓拋光的過程中位于傾斜于軸頸的軸的位置并且在壓入軸頸的位置、在軸頸的表面上制造長度延伸的、液滴形狀的壓印。在對(duì)上述專利的進(jìn)行申請(qǐng)的時(shí)間點(diǎn)，人們將滾壓稱作“沖壓拋光”。當(dāng)時(shí)已知一種機(jī)器，借助該機(jī)器可以從外側(cè)終端將輪組的兩個(gè)軸頸都滾壓。只對(duì)成品的輪組的軸頸進(jìn)行加工。兩對(duì)同時(shí)與輪組的軸頸嚙合的固定壓花輥?zhàn)饔糜诖恕Ｍㄟ^傳輸皮帶驅(qū)動(dòng)輪組，該皮帶繞著輪組的兩個(gè)皮帶輪的其中一個(gè)循環(huán)。通過已知的機(jī)器將輪組的軸頸進(jìn)行固化，從而使軸頸同時(shí)具有改善的表面質(zhì)量和較高的堅(jiān)固性，以此一方面避免發(fā)生過熱一方面避免軸頸斷裂。通過該滾壓將內(nèi)應(yīng)力引入軸頸表面，該應(yīng)力導(dǎo)致，不會(huì)有裂縫生成或者使已經(jīng)存在的裂縫處于靜止?fàn)顟B(tài)。最終結(jié)果就是提高了輪組的使用壽命。除了對(duì)于軸頸的處理,在DE 843 822中還已知一種用于對(duì)圓柱形工件(例如軸部件)進(jìn)行沖壓拋光的設(shè)備。該設(shè)備具有一個(gè)或者多個(gè)滾壓輥，其中每個(gè)滾壓輥都安置在一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐架上，該支撐架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸既與滾壓輥的切深進(jìn)給方向垂直，又與工件軸垂直或者近似垂直。借助該設(shè)備優(yōu)先但處理圓柱形的軸，但不排除，可以用該設(shè)備滾壓輪組軸。最近，鐵道的高速列車的輪組軸的損壞導(dǎo)致人們將更多的注意力轉(zhuǎn)移到對(duì)輪組軸的制造工藝上。這里特別需要的就是阻止裂縫的生成。

發(fā)明內(nèi)容
通過將壓力內(nèi)應(yīng)力引入曲柄的表面可以避免裂縫的產(chǎn)生或者將已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫控制在靜止?fàn)顟B(tài)，由該認(rèn)知出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，制造一種機(jī)床，借助該機(jī)床可以在壓緊輪盤前對(duì)鐵道車輛的輪組的輪組軸進(jìn)行滾壓。輪組軸的已知特點(diǎn)是，其具有多個(gè)彼此相連的、直徑不同的縱向區(qū)域(接下來稱之為軸區(qū)域)。這里特別需要的就是阻止裂縫的生成。根據(jù)本發(fā)明，該目的由此實(shí)現(xiàn)，對(duì)于該類型的機(jī)床中，工具由兩對(duì)以上的滾壓輥組成，其中每對(duì)都用于滾壓輪組軸的至少一個(gè)軸區(qū)域。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，該工具由雙重的三對(duì)滾壓輥組成。這里設(shè)置，第一對(duì)滾壓輥用于碾壓軸頸和過渡區(qū)域，第二對(duì)滾壓輥用于碾壓輪盤的壓合座，第三對(duì)滾壓輥用于從壓合座至少到輪組軸的縱向中心對(duì)軸身進(jìn)行碾壓。
優(yōu)選地,第一和第二對(duì)滾壓棍安放在同一個(gè)外殼中。該外殼可以在機(jī)床的y方向上移動(dòng)。通過在y方向上的移動(dòng)，第一和第二對(duì)滾壓棍相繼咬合。同時(shí)該外殼可以繞機(jī)床的B軸轉(zhuǎn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了，可以對(duì)輪組軸的各個(gè)軸區(qū)域之間的過渡區(qū)域進(jìn)行處理。該過渡區(qū)域已知設(shè)計(jì)成凹弧。第一和第二對(duì)滾壓輥在機(jī)床的z方向上與第三對(duì)滾壓輥相距事先設(shè)定的固定的軸距離。三對(duì)滾壓輥?zhàn)罱K安放在同一個(gè)滑座上。該同一個(gè)滑座可以在機(jī)床的Z方向，即進(jìn)給方向移動(dòng)。在機(jī)床上一共設(shè)置兩個(gè)滑座，輪組軸的兩個(gè)終端分別安放在這兩個(gè)滑座上。在對(duì)軸區(qū)域的滾壓過程中，兩個(gè)滑座以進(jìn)給速度彼此相向移動(dòng)。最后，滾壓工具還可以在X方向上調(diào)整位置。通過位置驅(qū)動(dòng)，形成為一對(duì)的兩個(gè)滾壓輥同時(shí)向輪對(duì)軸方向移動(dòng)。特別是可以同時(shí)移動(dòng)三對(duì)滾壓輥。通過X方向上的移動(dòng)還可以施加滾壓力。


下面詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖中以縮小的尺寸示出了:圖1輪對(duì)軸的一半的側(cè)視圖，圖2用于對(duì)輪對(duì)軸進(jìn)行滾壓的機(jī)床的基本構(gòu)造的立體俯視圖，圖3借助滾壓工具對(duì)圖1中所示的輪對(duì)軸的一半的處理，圖4輪對(duì)軸的驅(qū)動(dòng)的截面圖，圖5穿過具有三個(gè)不同的滾壓輥的工具滑座的縱向截面圖，圖6工具滑座的立體圖，圖7具有一對(duì)滾壓輥的圖6所示的工具滑座的切面圖，圖8單個(gè)滾壓輥的支架，圖9兩個(gè)垂直相疊的滾壓輥的支架，圖10裝配有滾壓輥的第一個(gè)變體，圖11裝配有滾壓輥的第二個(gè)變體，圖12裝配有滾壓輥的第三個(gè)變體。附圖標(biāo)記說明I 軸區(qū)域I2 軸區(qū)域23 軸區(qū)域34 軸區(qū)域45 輪組軸6 縱向中心7 凹弧8 第一滑座9 機(jī)床10 第二滑座11 底座12 主軸承
13尾架14滾壓輥15滾壓輥16尾架頂尖部17中心鉆孔18卡頭螺栓19軸向鉆孔20皮帶盤21軸承22驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23 滾壓輥24滾壓輥25滾壓輥26滾壓輥27外殼28驅(qū)動(dòng)單元29驅(qū)動(dòng)單元30主軸驅(qū)動(dòng)31驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32皮帶傳動(dòng)裝置33皮帶傳動(dòng)裝置34支撐架35支撐架
36外殼37外殼38彈簧葉片組39彈簧葉片組40中央主軸41過渡區(qū)域42軸區(qū)域起始端43軸向距離
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1，此處未示出的輪組的輪組軸5由多個(gè)軸區(qū)域構(gòu)成。軸區(qū)域I示出了軸頸，輪組借助該軸頸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在鐵道車輛上。在指向輪組軸5的縱向中心6的方向上，軸區(qū)域2接在軸區(qū)域I后面。該軸區(qū)域2形成軸區(qū)域I和軸區(qū)域3之間的過渡并且設(shè)計(jì)成凹弧7。軸區(qū)域3形成此處未示出的輪對(duì)的輪盤的壓合座。軸區(qū)域4跟在軸區(qū)域3之后，軸區(qū)域4具有相對(duì)于軸區(qū)域3明顯減小的直徑。軸區(qū)域4延伸到輪組軸5的縱向中心6。向輪組軸5的另一個(gè)終端繼續(xù)延伸的是同樣的軸區(qū)域4、3、2和1，其在此處未示出。
所示的輪組軸5的一半的軸區(qū)域I至4將根據(jù)圖2由機(jī)床9的第一滑座8進(jìn)行處理，而輪組軸5的另一半的軸區(qū)域4至I (未示出)由機(jī)床9的第二滑座10進(jìn)行處理。其中兩個(gè)滑座8和10分別由軸區(qū)域I向輪組軸5的縱向中心6的方向相向運(yùn)動(dòng)。由圖2還可以看出，在機(jī)床9的機(jī)器底座11上設(shè)置有z方向上可移動(dòng)的主軸承12和尾架13。在z方向上，第一滑座8位于主軸承12的前面，第二滑座10位于尾架13前面。兩個(gè)滑座8和10可以不依賴于各自從屬的主軸承12和尾架13在z方向上以進(jìn)給速度移動(dòng)。可以設(shè)置第二個(gè)主軸承替代尾架13，第二個(gè)主軸承具有與所示的主軸承12完全一樣的構(gòu)造。下面還將闡述主軸承12的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。圖3示出了機(jī)器底座11的左半邊11’。可以看到圖1所示的輪組軸5的左半邊夾在主軸承12中。同樣可以看到，滑座8具有滾壓輥12和15用來對(duì)軸區(qū)域3和4進(jìn)行滾壓。圖4中所示的主軸承12具有尾架雞心卡頭16，其咬合入輪組軸5的中心鉆孔。尾架雞心卡頭16具有卡頭螺栓18，尾架雞心卡頭借助該螺栓咬合入輪組軸5的軸向鉆孔19。此外尾架雞心卡頭16與皮帶盤20旋轉(zhuǎn)固定地連接，該皮帶盤通過主軸承12內(nèi)的軸承21可旋轉(zhuǎn)地安裝。通過未示出的皮帶傳動(dòng)裝置，皮帶盤20由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)22驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)并且通過尾架雞心卡頭16和咬合入輪組軸5的卡頭螺栓18使輪組軸5共同旋轉(zhuǎn)。圖5示出了在z方向上穿過第二滑座10的縱向截面圖。此處可以看到兩個(gè)垂直方向上相疊的滾壓輥23和24以及滾壓輥15。滾壓輥23和24在共同的外殼27中可旋轉(zhuǎn)地安放(圖9)。外殼27可以在垂直的y方向上移動(dòng)，而滾壓輥23和24具有彼此間確定的距離。外殼27可以在y方向上上下移動(dòng)此外還可以繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元28用來驅(qū)動(dòng)外殼繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)和沿y方向移動(dòng)。滾壓輥23和24和它們各自的相對(duì)輥25和26設(shè)置用于，對(duì)輪組軸5的軸區(qū)域I和2進(jìn)行滾壓。由圖6可以看出，在外殼37中可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在滑座10中的滾壓輥15 (圖8)和相對(duì)輥14為此設(shè)置，對(duì)輪組軸5的軸區(qū)域3和4進(jìn)行處理。滾壓輥14和15以及23至26不能被驅(qū)動(dòng)，而是驅(qū)動(dòng)輪組軸5使它們旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)單元28和29作用為，使?jié)L壓輥23和24以及25和26圍繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)。另外兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元作用為，在y方向上垂直推動(dòng)滾壓輥23、24以及25、26。滾壓輥23、25形成第一對(duì)滾壓輥(圖10)，滾壓輥24、26 (圖11)形成第二對(duì)滾壓輥，滾壓輥14、15形成第三對(duì)滾壓輥(圖12)。為了將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元28和29從x方向移動(dòng)到輪組軸5上，設(shè)置主軸驅(qū)動(dòng)30，其在圖7中再一次特別示出。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31通過皮帶傳動(dòng)裝置32和33將主軸驅(qū)動(dòng)30導(dǎo)入。所有滾壓輥14、15和23至26的移動(dòng)在x方向上同時(shí)進(jìn)行。為此主軸驅(qū)動(dòng)30在x方向上向著輪組軸5或者在滾壓完成后從輪組軸5返回地移動(dòng)具有外殼27、36和37的兩個(gè)支撐架34和35，滾壓輥23至26以及14和15分別可旋轉(zhuǎn)的安裝于該外殼中。相對(duì)于主軸驅(qū)動(dòng)30，兩個(gè)支撐架34和35得到彈簧葉片組38和39的支撐。通過彈簧葉片組38和39，滾壓輥14、15和23至26能夠在有限范圍內(nèi)跟隨圓形的不規(guī)律性以及輪組軸5的形狀。優(yōu)選地，主軸驅(qū)動(dòng)30在X方向內(nèi)，即其可以在這個(gè)方向內(nèi)在滑座8至10內(nèi)移動(dòng)至多5mm。以此實(shí)現(xiàn)，平衡可能存在的滾壓輥14、15和23至26的直徑差別，而不需要額外向系統(tǒng)施加力。在機(jī)床的z方向，兩個(gè)滑座8和10的滾壓輥14、15和23至26分別具有一個(gè)固定的距離43 (圖5)。也就是說，外殼27和支撐架34和35具有彼此固定的側(cè)面距離。因此主軸驅(qū)動(dòng)30 (圖7中所示用于移動(dòng)滾壓輥14和15)以同樣的方式對(duì)滾壓輥23和24以及其相對(duì)輥25和26同樣起作用。為了在機(jī)床的z方向上使兩個(gè)滑塊8和10進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而設(shè)置中央主軸40,其穿過底座11的縱向中心延伸并且由驅(qū)動(dòng)(未示出)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。在滾壓操作的開始時(shí)刻，滾壓輥23和25碾壓軸區(qū)域I和2，其中，滾壓輥23和25是為了處理過渡區(qū)域7和41而圍繞B軸轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)滾壓輥14和15碾壓軸區(qū)域4的起始端42。在完成對(duì)軸區(qū)域I和2的固定輥壓之后，滾壓輥23和25通過垂直(y)方向的移動(dòng)從咬合中脫離出來，而滾壓輥24和26發(fā)生咬合。滾壓輥24和26接著碾壓軸區(qū)域3，輪組軸5和輪盤之間的壓合座位于該軸區(qū)域。同時(shí)，滾壓輥14和15向著輪組軸5的縱向中心6方向移動(dòng)，處理軸區(qū)域4。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器，特別是一種機(jī)床，所述機(jī)床用于對(duì)輪組軸進(jìn)行滾壓，所述輪組軸用于鐵道車輛的輪組，所述機(jī)床在其兩個(gè)終端的每一個(gè)上具有兩個(gè)用于接納輪組軸的頂尖部，還具有用于驅(qū)動(dòng)輪組軸的設(shè)備以及兩對(duì)能夠在機(jī)床的x、y和Z軸方向上移動(dòng)來對(duì)輪組軸的軸頸進(jìn)行處理的滾壓工具，并且具有用于滾壓工具的夾具和進(jìn)給設(shè)備，其特征在于， -滾壓工具具有兩對(duì)以上的滾壓輥(14、15 ;23、25 ;24、26)， -其中每對(duì)都用于滾壓輪組軸(5)的一個(gè)縱向區(qū)域(軸區(qū)域1、2、3或4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于，所述工具由雙重的三對(duì)滾壓輥(14、15；23,25 ;24、26)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)床，其特征在于， -第一對(duì)滾壓輥(23、25)用于對(duì)軸頸(軸區(qū)域I)和過渡區(qū)域(軸區(qū)域2)進(jìn)行滾壓， -第二對(duì)滾壓輥(24、26)用于對(duì)輪盤的壓合座(軸區(qū)域3)進(jìn)行滾壓并且 -第三對(duì)滾壓輥(14、15)用于從壓合座(軸區(qū)域3)至少到輪組軸(5)的縱向中心(6)對(duì)軸身(軸區(qū)域4)進(jìn)行滾壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)床，其特征在于，形成第一對(duì)和第二對(duì)的滾壓輥(23、25或24、26)設(shè)置在一個(gè)公共外殼(27)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)床，其特征在于，所述外殼(27)可以在機(jī)床(9)的y方向移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)床，其特征在于，所述外殼(27)可以繞機(jī)床(9)的B軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)床，其特征在于，所述第一對(duì)和第二對(duì)滾壓輥(23、25;24、26)在機(jī)床(9)的z方向上與第三對(duì)滾壓輥(14、15)相距預(yù)先設(shè)定的軸向距離(43)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)床，其特征在于，所述三對(duì)滾壓輥(14、15;23、25 ;24、26)設(shè)置在共同的滑座(8或10)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)床，其特征在于，所述共同的滑座(8或10)在機(jī)床(9)的z方向上可以移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)床，其特征在于，所述兩個(gè)共同的滑座(8、10)設(shè)置成，每個(gè)對(duì)應(yīng)輪組軸(5 )的一個(gè)終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)器，特別是一種機(jī)床，該機(jī)床用于對(duì)輪組軸(5)進(jìn)行滾壓，該輪組軸用于鐵道車輛的輪組，該機(jī)床在其兩個(gè)終端的每一個(gè)上具有兩個(gè)用于接納輪組軸(5)的頂尖部(16)，還具有用于驅(qū)動(dòng)輪組軸(20、22)的設(shè)備以及兩對(duì)可以在機(jī)床的x、y和z軸方向上移動(dòng)來對(duì)輪組軸(5)的軸頸進(jìn)行處理的滾壓工具，并且具有用于滾壓工具的夾具和進(jìn)給設(shè)備。本發(fā)明的目的由此實(shí)現(xiàn)，制造一種機(jī)床，借助該機(jī)床可以在壓緊輪盤前對(duì)鐵道車輛的輪組的輪組軸(5)進(jìn)行滾壓。該目的由此實(shí)現(xiàn)，滾壓工具具有兩對(duì)以上的滾壓輥(14、15、23、25、24、26)，其中每對(duì)都用于滾壓輪組軸(5)的一個(gè)確定的縱向區(qū)域(軸區(qū)域1和2、3或4)。
文檔編號(hào)B21H1/08GK103167933SQ201080067908
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者阿爾弗雷德·海曼, 羅蘭·黑夫 申請(qǐng)人:黑根沙伊特-Mfd有限公司及兩合公司