帶有動(dòng)梁式龍門的床身的橫移、液壓升降機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶有動(dòng)梁式龍門的金屬加工機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有動(dòng)梁式龍門的床身。
【背景技術(shù)】
[0002]目前針對(duì)軌道客車底架等大型工件的加工設(shè)備采用的是大跨距、長(zhǎng)行程的大型數(shù)控龍門式加工設(shè)備，以橫梁移動(dòng)與否可分為定梁式和動(dòng)梁式兩種。
[0003]定梁式數(shù)控龍門加工設(shè)備采用定梁龍門框架結(jié)構(gòu)，工件可直接固定在工作臺(tái)面上或電磁吸盤上，工作臺(tái)采用雙出桿油缸或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)軌縱向運(yùn)動(dòng)，此種結(jié)構(gòu)的加工設(shè)備導(dǎo)軌的長(zhǎng)度至少需要工作臺(tái)長(zhǎng)度的兩倍，因此為了適應(yīng)加工超長(zhǎng)工件，不僅設(shè)備的整體體積很大，而且對(duì)導(dǎo)軌及工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)都提出了很高的要求，設(shè)備造價(jià)也比較尚O
[0004]龍門移動(dòng)式式加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是龍門架移動(dòng)、工作臺(tái)固定，所以其對(duì)工件的重量沒(méi)有限制，隨著其自動(dòng)化性能以及復(fù)合化程度的不斷提高，獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)包括床身、龍門、十字滑臺(tái)、工作臺(tái)、液壓動(dòng)力裝置和電氣控制裝置，龍門通過(guò)安裝于龍門立柱和床身之間的驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置沿安裝于床身上的直線導(dǎo)軌作X向移動(dòng)，十字滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑板組成，滑臺(tái)和龍門橫梁之間設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)滑臺(tái)沿龍門橫梁上的直線導(dǎo)軌作Y向移動(dòng)，動(dòng)力頭與滑板固連，滑板與滑臺(tái)之間設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)滑板和動(dòng)力頭沿安裝于滑臺(tái)上的直線導(dǎo)軌作Z向移動(dòng)。如國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2013年7月17日公開的由陸松茂、薛靜清設(shè)計(jì)的、申請(qǐng)?zhí)枮?01310130111.X、名稱為龍門移動(dòng)式多功能數(shù)控鉆銑床的發(fā)明專利申請(qǐng)，包括床身、操作箱及電控柜，立柱可滑動(dòng)地支撐在床身上，立柱上固裝有橫梁機(jī)構(gòu)，上鉆銑削機(jī)構(gòu)可滑動(dòng)地支撐在橫梁機(jī)構(gòu)上，電控柜固裝于橫梁機(jī)構(gòu)上，床身為分體結(jié)構(gòu)，包括左部床身及右部床身，左部床身及右部床身由中間連接架連接，工作臺(tái)固裝在連接架上；左立柱、右立柱分別通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)可滑動(dòng)地支撐在左部床身與右部床身上；橫梁機(jī)構(gòu)橫跨并固定裝在左立柱及右立柱上，上鉆銑削機(jī)構(gòu)裝在移動(dòng)撐板上，移動(dòng)撐板帶動(dòng)上鉆銑削機(jī)構(gòu)的主軸沿橫梁機(jī)構(gòu)移動(dòng)，主軸的升降運(yùn)動(dòng)由升降機(jī)構(gòu)控制，升降機(jī)構(gòu)中的移動(dòng)板可滑動(dòng)地支撐在上鉆銑削機(jī)構(gòu)上，移動(dòng)板帶動(dòng)主軸進(jìn)行升、降運(yùn)動(dòng)。但此種結(jié)構(gòu)的加工設(shè)備仍然是將工件直接固定于床身的工作臺(tái)上，加工工件的尺寸受到工作臺(tái)大小的限制，因此為了適應(yīng)加工超長(zhǎng)工件，工作臺(tái)的長(zhǎng)度需比工件更長(zhǎng)，龍門需在超過(guò)工件全長(zhǎng)的范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，在如此長(zhǎng)的行程上進(jìn)行精確地加工、定位，可見(jiàn)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)，價(jià)格亦非常昂貴。
[0005]《山東工業(yè)技術(shù)》雜志2014年第8期發(fā)表的、作者為長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司李保國(guó)、標(biāo)題為“鐵路客車鋁合金底架整體加工工藝”的文章，介紹了長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司引進(jìn)德國(guó)FOOKE公司生產(chǎn)的30米龍門移動(dòng)式五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心，其走行軸尺寸可滿足底架整體加工的要求，42kW電主軸的主軸頭，滿足鋁合金切削高轉(zhuǎn)速大功率低扭矩的特性。即使這種進(jìn)口的大型加工中心，由于機(jī)床加工面積龐大，整體工作臺(tái)造價(jià)高，安裝困難，所以放棄了整體工作臺(tái)方案，采用了分段工作臺(tái)方案；而工裝與工件加工位置發(fā)生干涉要求裝夾位置必須具備靈活可調(diào)的功能，因此采用了雙縱向?qū)к壣习惭b可移動(dòng)橫梁作為基座、上面均布提升工件高度的折疊工裝的裝夾方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的帶有動(dòng)梁式龍門的床身的橫移、液壓升降機(jī)構(gòu)，適用于軌道客車底架等超長(zhǎng)工件的加工。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種帶有動(dòng)梁式龍門的床身的橫移、液壓升降機(jī)構(gòu)，包括床身、龍門、液壓動(dòng)力裝置和電氣控制裝置，所述龍門可沿床身上的導(dǎo)軌作X向移動(dòng)，其特征在于:所述床身包括左床身、右床身、前連接梁和后連接梁，左床身、右床身的前端通過(guò)前連接梁固連，左床身、右床身的后端通過(guò)后連接梁固連；所述左床身、右床身兩端的下部、與前連接梁和后連接梁相應(yīng)分別設(shè)有軌道小車，軌道小車分別可在固定于地基基礎(chǔ)上的兩條地軌上沿X軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述的床身與軌道小車之間安裝有液壓升降裝置和同步裝置；沿工件的長(zhǎng)度方向設(shè)有至少兩個(gè)加工工位，在每個(gè)加工工位的前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)置有兩個(gè)固連于地基基礎(chǔ)上的底架，前側(cè)的兩個(gè)底架位于前連接梁的外側(cè)、且分別與左床身、右床身的前端相對(duì)應(yīng)，后側(cè)的兩個(gè)底架位于后連接梁的外側(cè)、且分別與左床身、右床身的后端相對(duì)應(yīng)；所述左床身、右床身的前端與相對(duì)應(yīng)的底架之間設(shè)置有夾緊裝置和床身位置調(diào)整裝置，左床身、右床身的后端與相對(duì)應(yīng)的底架之間分別設(shè)置有夾緊裝置和床身位置調(diào)整裝置。
[0008]為了擴(kuò)大加工范圍，保證加工精度，本發(fā)明中，所述的床身與軌道小車之間安裝有液壓升降裝置和同步裝置，一方面在加工帶有不同高度的加工面的工件時(shí)，液壓升降裝置可以將床身連同其上的主機(jī)一同升起，對(duì)位置較高的面進(jìn)行加工，另一方面當(dāng)要加工的面位置較低時(shí)，液壓升降裝置可以將床身連同其上的主機(jī)一同下落，以避免主軸伸出過(guò)長(zhǎng)、剛度降低帶來(lái)的加工精度降低。
[0009]本發(fā)明中，所述液壓升降裝置包括連接架、升降油缸、導(dǎo)套A和導(dǎo)柱A，連接架分別固連于前連接梁、后連接梁的外側(cè)，升降油缸和導(dǎo)套A安裝于連接架上，升降油缸的活塞桿桿端與軌道小車固連，導(dǎo)柱A與導(dǎo)套A相對(duì)應(yīng)，安裝于軌道小車上，可在導(dǎo)套A中滑動(dòng)；
本發(fā)明中，所述同步裝置包括齒輪、齒條、齒條安裝座、軸承座、同步軸，兩個(gè)軸承座分別安裝于左床身外側(cè)的前后兩端，兩個(gè)軸承座之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有同步軸，同步軸的兩端分別安裝有齒輪，與齒輪相嚙合的齒條安裝于齒條安裝座上，齒條安裝座安裝于軌道小車上。
[0010]本發(fā)明中，所述同步裝置還包括分別與升降油缸對(duì)應(yīng)設(shè)置的液壓比例閥，液壓比例閥連接于升降油缸與液壓動(dòng)力裝置之間。
[0011]本發(fā)明中，所述軌道小車包括車架體、驅(qū)動(dòng)裝置以及按從左到右依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接于車架體上的車輪A、車輪B和車輪C，車輪C上同軸安裝有鏈輪，鏈輪通過(guò)鏈條與驅(qū)動(dòng)裝置上的主動(dòng)鏈輪相連；所述的驅(qū)動(dòng)裝置為安裝于車架體上的電機(jī)和減速機(jī)，所述的主動(dòng)鏈輪設(shè)置于減速機(jī)的輸出軸上，減速機(jī)的輸入軸與電機(jī)相連。
[0012]本發(fā)明中，所述底架通過(guò)第一地腳板與地基基礎(chǔ)相連接，頂部安裝有支撐板，支撐板的一端突出于底架；
所述的床身位置調(diào)整裝置為安裝于調(diào)整板上的調(diào)整螺栓，調(diào)整板安裝于支撐板突出于底架一端的外側(cè)；通過(guò)調(diào)整螺栓可以小范圍調(diào)整床身與工件之間的相對(duì)位置，滿足加工大型工件的需要；動(dòng)力頭工作時(shí)，調(diào)整螺栓還可以限制床身在平面內(nèi)可能產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]所述的夾緊裝置包括安裝架、夾緊油缸、導(dǎo)套B、導(dǎo)柱B和夾鉗，安裝架由立板、筋板和橫板組成，安裝架通過(guò)立板與床身固連，夾緊油缸和導(dǎo)套B安裝于安裝架的橫板上，夾緊油缸的活塞桿桿端與夾鉗固連，將支撐板夾持于夾鉗與橫板之間，導(dǎo)柱B與導(dǎo)套B相對(duì)應(yīng)，安裝在夾鉗上，可在導(dǎo)套B中滑動(dòng)。
[0014]為了提高加工過(guò)程的可靠性，上述技術(shù)方案中，同一加工工位內(nèi)的底架上的支撐板的上平面位于同一平面上。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述橫板的下平面到支撐板的上平面的最大距離小于升降油缸的行程。液壓升降裝置將床身連同其上的主機(jī)一同升起，移動(dòng)至加工工位后，液壓升降裝置再次動(dòng)作，床身連同其上的主機(jī)下落，床身與底架接觸，由于橫板的下平面到支撐板的上平面的最大距離小于升降油缸的行程，當(dāng)夾緊裝置的橫板的下平面與底架上的支撐板的上平面接觸時(shí)，主機(jī)停止下落，但此時(shí)升降油缸的活塞桿并未完全縮回，升降油缸活塞桿繼續(xù)縮回，軌道小車被提起，使軌道小車脫離地軌，然后夾緊裝置夾緊，床身連同其上的主機(jī)被固定在與地基基礎(chǔ)相連接的底架上，使得設(shè)備具有較高的剛性。
[0016]為了提高加工精度，本發(fā)明中，所述左床身、右床身的下部分別設(shè)置有兩個(gè)浮動(dòng)支撐。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述浮動(dòng)支撐包括底板、碟簧和支撐架，底板與地基基礎(chǔ)相連接，支撐架的下部與底板之間設(shè)有碟簧，床身下落至底架上時(shí)支撐架的上部與床身浮動(dòng)接觸。
[0018]上述技術(shù)方案中，所述浮動(dòng)支撐還可以采用如下結(jié)構(gòu)，由底板、浮動(dòng)油缸、支撐板、導(dǎo)套C和導(dǎo)柱C組成，底板與地基基礎(chǔ)相連接，浮動(dòng)油缸和導(dǎo)套C安裝于底板上，油缸活塞桿與支撐板的下底面鉸接，導(dǎo)柱C安裝在支撐板的下底面上，可在導(dǎo)套C中滑動(dòng)，床身下落至底架上時(shí)支撐板的上部與床身浮動(dòng)接觸。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述浮動(dòng)支撐還可以采用如下結(jié)構(gòu)，由底板、氣囊和支撐架組成，底板與地基基礎(chǔ)相連接，氣囊安裝于底板和支撐架之間，床身下落至底架上時(shí)支撐架的上部與床身浮動(dòng)接觸。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
通過(guò)采用液壓升降裝置將床身連同其上的主機(jī)升起，橫移驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)軌道小車沿地軌運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了床身在多個(gè)工位之間的轉(zhuǎn)換，每個(gè)加工工位能夠?qū)Υ采淼奈恢眠M(jìn)行微調(diào)并進(jìn)行定位，在有效增大可加工工件規(guī)格尺寸的情況下，減小了整機(jī)尺寸，降低了成本，提高了性價(jià)比。另外采用了浮動(dòng)支撐，均衡了設(shè)備的受力狀態(tài)，提高了設(shè)備作業(yè)時(shí)的可靠性，提高了加工精度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為一種大型工件軌道客車底架倒置狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為軌道客車底架枕梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
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