專利名稱：鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿扭力矩扳機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿扭力矩扳機(jī)。屬于鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架制造、檢修專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿安裝，傳統(tǒng)用扭力矩扳手手工操作方式緊固其螺栓。公知鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿，是為適應(yīng)鐵路運(yùn)輸重載、高速要求，而設(shè)計(jì)的一種提高貨車(chē)轉(zhuǎn)向架抗菱鋼度的關(guān)鍵配件，它以螺栓安裝在轉(zhuǎn)向架中部或下部，螺栓緊固力矩要求在675——700N·m之間，傳統(tǒng)的扭力矩扳手手工操作方式，滿足不了交叉桿組裝的技術(shù)要求，且不能自動(dòng)記錄實(shí)際扭力矩，不能達(dá)到鐵道部的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，也難以保證交叉桿組裝質(zhì)量和運(yùn)用安全。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種智能型機(jī)電一體化專用裝置，該裝置采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制主體應(yīng)用具有人機(jī)交互操作界面的可編程序控制器，通過(guò)觸摸屏進(jìn)行設(shè)置、控制、操作，并能實(shí)時(shí)顯示和打印相關(guān)參數(shù)，為質(zhì)量保證和檢驗(yàn)提供了可靠依據(jù)，且減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)由小車(chē)底架、車(chē)輪、軌道、下立柱、旋轉(zhuǎn)軸、滑軌底板、滑軌、滑軌座、滑塊、滑板、上立柱、升降螺桿、上螺母、下螺母、萬(wàn)向球座、萬(wàn)向球、減速器、伺服電機(jī)、編碼器、連接套、聯(lián)軸器、扭矩傳感器、定位板架總成、定位桿、定位手柄、扳頭安裝座、前手柄、后手柄、上限位擋塊、下限位擋塊、電氣控制柜、觸摸屏、和直流穩(wěn)壓器、可編程序控制器、伺服控制器、電纜拖鏈等構(gòu)成。在小車(chē)底架上固定著下立柱，旋轉(zhuǎn)軸安裝在下立柱內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)軸的上端面安裝著滑軌底板。在滑軌底板上安裝有兩根圓柱形滑軌，滑軌通過(guò)其兩端的滑軌座固定在滑軌底板上，在每根滑軌上各套裝一只滑塊，兩只滑塊在同一滑板上，在滑板上面安裝有上立柱，升降螺桿安裝在上立柱內(nèi)，以上下螺母固定。升降螺桿的上端面安裝萬(wàn)向球座，萬(wàn)向球鑲嵌在萬(wàn)向球座內(nèi)；萬(wàn)向球的一端裝有減速器，減速器另一端安裝伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的另一端安裝編碼器；萬(wàn)向球的另一端通過(guò)連接套、聯(lián)軸器與扭矩傳感器相聯(lián)接。扭矩傳感器的另一端與定位板架總成連接，定位板架總成對(duì)稱的位置安裝定位桿和定位手柄。在定位板架總成前端安裝板頭安裝座，套裝在扭矩傳感器的輸出軸上。
在萬(wàn)向球座和伺服電機(jī)、減速器相連接一端的上方分別安裝有前、后手柄。在軌道小車(chē)底架的一側(cè)安裝下限位擋塊，滑軌底板下面安裝上限位擋塊。電氣控制柜固定在軌道小車(chē)的一端，電氣控制柜內(nèi)安裝與程序控制器、伺服控制器、直流穩(wěn)壓器；觸摸屏安裝在電控柜的面板上，在電控柜和小車(chē)底板的下方安裝電拖鏈，拖鏈沿小車(chē)軌道方向拖動(dòng)，電源線通過(guò)拖鏈進(jìn)入電控柜，向系統(tǒng)供電。可編程序控制器和直流穩(wěn)壓器接入220V交流電源，直流穩(wěn)壓器為編碼器、扭矩傳感器、觸摸屏、提供24V直流電源，編碼器采集的旋轉(zhuǎn)角度信息輸入到可編程序控制器的數(shù)字輸入接口，扭矩傳感器采集的扭矩信息輸入到可編程序控制器的模擬輸入接口，觸摸屏通過(guò)可編程序控制器的通訊接口與伺服控制器相互交流信息。
本實(shí)用新型的有益效果是一是鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿安裝扭力矩值實(shí)現(xiàn)自動(dòng)設(shè)置、扭力矩值自動(dòng)控制、使其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)獲得保證；二是減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率；三是作業(yè)過(guò)程中能實(shí)時(shí)記錄、顯示和打印相關(guān)數(shù)據(jù)，質(zhì)量獲得保證，保證了交叉桿的組裝質(zhì)量，達(dá)到了鐵路的標(biāo)準(zhǔn)要求，并為質(zhì)量保證和檢驗(yàn)提供了可靠依據(jù)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿扭力矩扳機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3電器原理示意圖；圖中標(biāo)號(hào)1、前手柄2、后手柄 3、萬(wàn)向球座4、編碼器5、減速器 6、伺服電機(jī)7、上螺母8、升降螺桿 9、上立柱10、下螺母 11、上限位擋塊 12、下限位擋塊13、下立柱 14、旋轉(zhuǎn)軸 15、小車(chē)底架16、車(chē)輪 17、滑塊18、滑軌底板19、滑軌 20、滑軌座 21、萬(wàn)向球22、連接套 23、聯(lián)軸器 24、扭矩傳感器25、定位板架總成 26、扳頭安裝座 27、定位桿28、定位手柄 29、滑板30、軌道31、電氣控制柜 32、電纜拖鏈33、觸摸屏34、直流穩(wěn)壓器 35、可編程控制器36、伺服控制器具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3；它由小車(chē)底架(15)、車(chē)輪(16)、軌道(30)、下立柱(13)、旋轉(zhuǎn)軸(14)、滑軌底板(18)、滑軌(19)、滑軌座(20)、滑塊(17)、滑板(29)、上立柱(9)、升降螺桿(8)、上螺母(7)、下螺母(10)、萬(wàn)向球座(3)、萬(wàn)向球(21)、減速器(5)、伺服電機(jī)(6)、編碼器(4)、連接套(22)、聯(lián)軸器(23)、扭矩傳感器(24)、定位板架總成(25)、定位桿(27)、定位手柄(28)、扳頭安裝座(26)、前手柄(1)、后手柄(2)、上限位擋塊(11)、下限位擋塊(12)、電氣控制柜(31)、觸摸屏(33)、直流穩(wěn)壓器(34)、可編程序控制器(35)、伺服控制器(36)、電纜拖鏈(32)等組成。
全部裝置安裝在軌道小車(chē)上，軌道小車(chē)主要由四個(gè)車(chē)輪(16)和小車(chē)底架(15)構(gòu)成，可沿固定在地面上的軌道(30)移動(dòng)。在小車(chē)底架(15)上固定著下立柱(13)，旋轉(zhuǎn)軸安(14)裝在下立柱(13)內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)軸(14)的上端面安裝著滑軌底板(18)。滑軌底板(18)上安裝的所有部件可繞旋轉(zhuǎn)軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)。在滑軌底板(18)上安裝有兩根圓柱形滑軌(19)，滑軌(19)通過(guò)其兩端的滑軌座(20)固定在滑軌底板(18)上。在每根滑軌(19)上各套裝一只滑塊(17)，兩只滑塊(17)在同一滑板(29)上?；?29)通過(guò)滑塊(17)可沿滑軌(19)滑動(dòng)。在滑板(29)上面安裝有上立柱(9)，升降螺桿(8)安裝在上立柱(9)內(nèi)，其上下螺母(7)、(10)位于升降螺桿(8)的上部和下部。旋動(dòng)上螺母(7)可調(diào)升降螺桿(8)高度。升降螺桿(8)的上端面安裝萬(wàn)向球座(3)，萬(wàn)向球(2 1)鑲嵌在萬(wàn)向球座(3)內(nèi)。萬(wàn)向球(21)可在球座(3)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。萬(wàn)向球(21)的一端裝有減速器(5)，減速器(5)另一端安裝伺服電機(jī)(6)，伺服電機(jī)的(6)另一端安裝編碼器(4)；萬(wàn)向球(21)的另一端通過(guò)連接套(22)、聯(lián)軸器(23)與扭矩傳感器(24)相聯(lián)接。扭矩傳感器(24)的另一端與定位板架總成(25)相固定聯(lián)接，在定位板架總成(25)對(duì)稱的位置安裝有定位桿(27)和定位手柄(28)。操縱定位手柄(28)可以使定位板架總成(25)旋轉(zhuǎn)幾個(gè)固定的角度，并將其鎖定。在定位板架總成(25)前端，安裝板頭安裝座(26)套裝在扭矩傳感器(24)的輸出軸上。扳頭安裝座(26)可安裝任意規(guī)格的扳頭。
在萬(wàn)向球座(3)和伺服電機(jī)(6)與減速器(5)相連接一端的上方分別安裝有前、后手柄(1)(2)，以便操作。在軌道小車(chē)底架(15)的一側(cè)安裝下限位擋塊(12)，滑軌底板(18)下面安裝上限位擋塊(11)，上下對(duì)應(yīng)，限制了扳機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。電氣控制柜(31)固定在軌道小車(chē)的一端，電氣控制柜(31)內(nèi)安裝電配線以及可編程序控制器(35)、伺服控制器(36)、直流穩(wěn)壓器(34)電器裝置；觸摸屏(33)安裝在電氣控制柜(31)的面板上。在電氣控制柜(31)和小車(chē)底架(15)的下方安裝電纜拖鏈(32)，電纜拖鏈(32)沿小車(chē)軌道(30)拖動(dòng)，電源線通過(guò)電纜拖鏈(32)進(jìn)入電氣控制柜(31)，向系統(tǒng)供電。
可編程序控制器(35)和觸摸屏(33)控制各個(gè)工藝過(guò)程，可編程序控制器(35)和直流穩(wěn)壓器(34)接入220V交流電源，直流穩(wěn)壓器(34)為編碼器(4)、扭矩傳感器(24)、和觸摸屏(33)提供24V直流電源。編碼器(4)采集的旋轉(zhuǎn)角度信息輸入到可編程序控制器(35)的數(shù)字輸入接口，扭矩傳感器(24)采集的扭矩信息輸入到可編程序控制器(35)的模擬輸入接口，觸摸屏(33)通過(guò)可編程序控制器(35)的通訊接口與伺服控制器(36)相互交流信息，操作者根據(jù)觸摸屏(33)的實(shí)時(shí)顯示操作，動(dòng)作信息通過(guò)可編程序控制器(35)的模擬輸出接口輸出送給伺服控制器(36)，伺服機(jī)控制器(36)將動(dòng)作指令傳給伺服電機(jī)(6)，伺服電機(jī)(6)按指令動(dòng)作，完成整個(gè)緊固螺栓的全部工作。
鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿扭矩扳機(jī)在實(shí)際工作時(shí)，首先移動(dòng)軌道小車(chē)到達(dá)工作位置，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸(14)和升降螺桿(8)的調(diào)節(jié)，使扳機(jī)工作的角度和高度適宜，由于萬(wàn)向球(21)具有多個(gè)自由度的微調(diào)作用，能使扳機(jī)的扳頭準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)螺栓，同時(shí)操縱定位手柄(28)將定位桿(27)就位，起到反力矩桿的作用，就可以起動(dòng)伺服電機(jī)(6)轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓了，在此過(guò)程中，觸摸屏顯示實(shí)時(shí)參數(shù)，達(dá)到所限定的力矩時(shí)扳機(jī)自動(dòng)停止，完成一個(gè)工作過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿扭力矩扳機(jī)，包括小車(chē)底架(15)、車(chē)輪(16)、軌道(30)、下立柱(13)、旋轉(zhuǎn)軸(14)、滑軌底板(18)、滑軌(19)、滑軌座(20)、滑塊(17)、滑板(29)、上立柱(9)、升降螺桿(8)、上螺母(7)、下螺母(10)、萬(wàn)向球座(3)、萬(wàn)向球(21)、減速器(5)、伺服電機(jī)(6)、編碼器(4)、連接套(22)、聯(lián)軸器(23)、扭矩傳感器(24)、定位板架總成(25)、定位桿(27)、定位手柄(28)、扳頭安裝座(26)、前手柄(1)、后手柄(2)、上限位擋塊(11)、下限位擋塊、(12)電氣控制柜(31)、觸摸屏(33)、直流穩(wěn)壓器(34)、可編程序控制器(35)、伺服控制器(36)、電纜拖鏈(32)等組成；其特征在于全部裝置安裝在軌道小車(chē)上，軌道小車(chē)主要由四個(gè)車(chē)輪(16)和小車(chē)底架(15)構(gòu)成，可沿固定在地面上的軌道(30)移動(dòng)；在小車(chē)底架(15)上固定著下立柱(13)，旋轉(zhuǎn)軸安(14)裝在下立柱(13)內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)軸(14)的上端面安裝著滑軌底板(18)；滑軌底板(18)上安裝的所有部件可繞旋轉(zhuǎn)軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)；在滑軌底板(18)上安裝有兩根圓柱形滑軌(19)，滑軌(19)通過(guò)其兩端的滑軌座(20)固定在滑軌底板(18)上；在每根滑軌(19)上各套裝一只滑塊(17)，兩只滑塊(17)在同一滑板(29)上；滑板(29)通過(guò)滑塊(17)可沿滑軌(19)滑動(dòng)；在滑板(29)上面安裝有上立柱(9)，升降螺桿(8)安裝在上立柱(9)內(nèi)，其上下螺母(7)、(10)位于升降螺桿(8)的上部和下部；旋動(dòng)上螺母(7)可調(diào)升降螺桿(8)高度；升降螺桿(8)的上端面安裝萬(wàn)向球座(3)，萬(wàn)向球(21)鑲嵌在萬(wàn)向球座(3)內(nèi)；萬(wàn)向球(21)可在球座(3)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；萬(wàn)向球(21)的一端裝有減速器(5)，減速器(5)另一端安裝伺服電機(jī)(6)，伺服電機(jī)的(6)另一端安裝編碼器(4)；萬(wàn)向球的(21)另一端通過(guò)連接套(22)、聯(lián)軸器(23)與扭矩傳感器(24)相聯(lián)接；扭矩傳感器(24)的另一端與定位板架總成(25)相固定聯(lián)接，在定位板架總成(25)對(duì)稱的位置安裝有定位桿(27)和定位手柄(28)；操縱定位手柄(28)可以使定位板架總成(25)旋轉(zhuǎn)幾個(gè)固定的角度，并將其鎖定；在定位板架總成(25)前端，安裝板頭安裝座(26)套裝在扭矩傳感器(24)的輸出軸上；扳頭安裝座(26)可安裝任意規(guī)格的扳頭；在萬(wàn)向球座(3)和伺服電機(jī)(6)與減速器(5)相連接一端的上方分別安裝有前、后手柄(1)(2)，以便操作；在軌道小車(chē)底架(15)的一側(cè)安裝下限位擋塊(12)，滑軌底板(18)下面安裝上限位擋塊(11)，上下對(duì)應(yīng)，限制了扳機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度；電氣控制柜(31)固定在軌道小車(chē)的一端，電氣控制柜(31)內(nèi)安裝電配線以及可編程序控制器(35)、伺服控制器(36)、直流穩(wěn)壓器(34)電器裝置；觸摸屏(33)安裝在電氣控制柜(31)的面板上；在電氣控制柜(31)和小車(chē)底架(15)的下方安裝電纜拖鏈(32)，電纜拖鏈(32)沿小車(chē)軌道(30)拖動(dòng)，電源線通過(guò)電纜拖鏈(32)進(jìn)入電氣控制柜(31)，向系統(tǒng)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿扭力矩扳機(jī)，其特征在于可編程序控制器(35)和直流穩(wěn)壓器(34)接入220V交流電源，直流穩(wěn)壓器(34)為編碼器(4)、扭矩傳感器(24)、和觸摸屏(33)提供24V直流電源；編碼器(4)采集的旋轉(zhuǎn)角度信息輸入到可編程序控制器(35)的數(shù)字輸入接口，扭矩傳感器(24)采集的扭矩信息輸入到可編程序控制器(35)的模擬輸入接口，觸摸屏(33)通過(guò)可編程序控制器(35)的通訊接口與伺服控制器(36)相互交流信息。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架交叉桿扭力矩扳機(jī)，旨在提供一種智能型機(jī)電一體化裝置，采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；具有人機(jī)交互操作界面的可編程序控制器，通過(guò)觸摸屏進(jìn)行設(shè)置、控制、操作，并顯示和打印相關(guān)參數(shù)，它由小車(chē)底架、軌道、滑軌、滑塊、滑板、萬(wàn)向球、減速器、伺服電機(jī)、編碼器、扭矩傳感器、電氣控制柜、可編程序控制器、伺服控制器、所述的裝置安裝在軌道小車(chē)上，萬(wàn)向球、減速器、伺服電機(jī)、編碼器安裝成一體，萬(wàn)向球的一端通過(guò)連接套、聯(lián)軸器與扭矩傳感器相聯(lián)接；扭矩傳感器與定位板架總成連接，定位板架總成前端安裝板頭安裝座，套裝在扭矩傳感器的輸出軸上，保證了質(zhì)量，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，可供車(chē)輛廠和鐵路車(chē)輛段等單位應(yīng)用。
文檔編號(hào)G05B19/02GK2892388SQ20062002041
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者辛振濤 申請(qǐng)人:辛振濤