不落轮车床内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数控车床的技术领域，具体而言，涉及一种不落轮车床的内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法，是基于机床通过坐标，以轮对轮缘顶部为基准，通过内外轴箱轴向定位轮对轴心，从而固定轮对回转中心的一种不落轮车床加工动车、列车轮对的方法。
【背景技术】
[0002]我国铁路运输系统已经进了几次大面积提速，高速铁路运营占比大幅度扩大，运营里程稳居世界第一。由于高速铁路发展时间短、速度快，普速列车、地铁列车运用量巨大，维护装备相对落后，因此高速列车、动车组、机车、客货车车辆、地铁列车、城市轻轨列车的运输安全面临许多新的课题，其中高速列车轮对加工的几何精度，直接关系高速列车运行品质和乘坐舒适度等运行平稳度。特别是几何精度不合格的轮对运行，严重威胁人民群众的生命安全和国家财产安全，经调研，目前运行的高速列车CRH3C型、CRH380B型动车组发生多起轴箱端盖、接地盖安装螺栓松脱故障，经调查分析，车轮存在明显18~20阶多边形且线路个别区段存在波磨波长与车轮多边形相近，动车组高速运行时，线路激扰频率与车轮多边形激扰频率相近产生共振，加剧轴端振动是导致螺栓松脱的根本原因。然而产生动车组车轮存在明显阶多边形的原因与既有的动车不落轮车床轮对加工时的浮动回转中心存在必然联系。
[0003]现有的动车不落轮车床均采取轮对踏面及外圆定心，都以踏面为定心基准，由于轮对踏面均已经磨损、轮对左右车轮两踏面本身存在轮径尺寸偏差，大小不等问题，或存在车轮踏面椭圆、多边形等不规则现象，难以准确找到轮对的旋转中心，致使其加工会出现诸多误差。更重要的是目前不落轮车床支撑轮对的摩擦驱动轮及轮架结构必须采用随动或浮动设计，在轮对加工过程中摩擦驱动轮与轮对踏面接触面是一个随着切削过程变化的，造成列车轮对和摩擦驱动轮处于随动或浮动状态。上述设计必然造成加工工件回转中不固定或浮动，造成被轮对踏面存在失圆等现象，给铁路运营带来诸多风险及不安全因素，特别是给高速列车和动车组列车带来安全隐患。因此，不落轮车床加工轮对靠轮对外圆定心是不科学的。采用一种更为科学的不落轮车床加工列车轮对固定工件回转中心的方法，提高轮对加工精度，以适应我国高速铁路发展要求，特别是确保我国动车组列车、高速列车的运行安全，降低人民群众生命财产损失。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种不落轮车床的内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法，是基于机床通过坐标，以轮对轮缘顶部为基准，通过内外轴箱轴向定位轮对轴心，从而固定轮对回转中心的一种不落轮车床加工动车、列车轮对的方法。以达到单轴或双轴不落轮车床加工轮对的回转中心的固定，提高轮对加工精度、提高列车运行安全及运行品质的目的。解决现有不落轮车床在不解体轮对和带轴箱轮对的加工过程中回转轴轴心不固定或浮动，造成被加工轮对车轮踏面存在失圆的问题。采用本发明为设计原理制造的单轴或双轴不落轮车床用于高速动车、铁路列车、城市轻轨列车及地铁列车轮对的不落轮加工，实现了车床自动化加工，提高轮对加工精度，保证列车运行平稳度。
[0005]为实现本发明目的，采用的技术方案为:一种不落轮车床的内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法，是基于机床通过坐标，以轮对轮缘顶部为基准，通过内外轴箱轴向平衡支撑装置定位轮对轴心，从而固定轮对回转中心，其特征在于，采用内外轴箱轴向平衡支撑装置、轴箱下压装置、控制系统、机床自动检测装置、驱动装置以组成不落轮车床加工动车、列车轮对的回转中心，所述不落轮车床内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法包括以下步骤:
A.机床自动检测装置包括分别检测轮对车轮高度位置的自动检测头，自动检测头对应位于轮对车轮的轮缘处；自动检测头以机床通道坐标为基准调节至同一水平位置；
B.轮对车轮处的自动检测头分别检测轮对车轮的轮缘顶部位置，并将轮缘顶部位置的数据反馈至控制系统；
C.控制系统比较轮对的左、右两侧车轮的轮缘顶部位置数据，并驱动内外轴箱轴向平衡支撑装置调节轮对轴箱的位置，从而根据轮对车轮的轮缘位置进行水平定位，使轮对车轮的轴心线与机床的通道坐标的Z轴平行或重合。
[0006]进一步地，在进行步骤C后，轴箱下压装置在轮对轴箱顶部压紧固定轮对轴箱，内外轴箱轴向平衡支撑装置及轴箱下压装置共同作用以固定轮对的回转中心。
[0007]进一步地，所述的控制系统分别与内外轴箱轴向平衡支撑装置、轴箱下压装置以及机床自动检测装置电连接。
[0008]进一步地，所述的驱动装置设有驱动滚轮，驱动滚轮与轮对车轮传动连接。
[0009]进一步地，所述的内外轴箱轴向平衡支撑装置，其特征在于，包括机架，所述机架上竖直设置有导向套，导向套上设置有滑动导柱；所述滑动导柱的一端设有承载块，另一端固定连接有丝母，所述承载块的上端面设有支撑块，丝母螺纹传动联接有丝杆，丝杆连接有传动装置，传动装置设有动力装置。
[0010]进一步地，传动装置包括蜗轮、蜗杆以及齿轮，齿轮带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮连接，蜗轮与丝杆连接。
[0011]进一步地，动力装置为电机。
[0012]进一步地，所述机架上设有集中润滑系统。
[0013]本发明所述的一种不落轮车床的内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法，其特征在于，用于单轴或双轴不落轮车床设计、制造；以解决在不落轮对加工过程中回转轴轴心不固定或浮动，造成被加工轮对踏面存在失圆的问题。
[0014]采用本发明的有益效果具体如下:
1、解决了现有动车的单轴或双轴不落轮车床加工中由于回转中心不固定或浮动固定，造成的被加工车轮阶多边形，车轮存在明显的18~20阶多边形的问题，防止在线路个别区段存在波磨波长与车轮多边形相近时，动车组高速运行，线路激扰频率与车轮多边形激扰频率相近产生共振，导致螺栓松脱后严重行车安全威胁；
2、单轴不落轮车床或双轴不落轮车床加工时，以轮对车轮的轮缘为自动检测头的定位基准，车轮的轮缘较常规定位的车轮踏面更加精准，不易受车轮踏面的不规则轮廓所影响，有利于提高轮对加工质量和外形的几何精度，为列车的行车安全、高铁动车组轮轨关系的改善引领新的研究方向，并最终为我国高铁维护标准制定做出贡献；
3、本申请的应用范围广泛，可以用于铁路列车、动车组、城市轻轨及地铁列车的车轮轮对加工，该列车轮对轴箱固定系统通过机械电子技术、测量传感技术、数字控制技术、计算机信息处理技术、接口技术进行列车轮对抬升、自动对中调平、定位、锁紧固定列车轮对轴箱，进而由列车轮对轴承锁定轮对车轴，固定机床被加工工件轮对的回转中心，实现了不落轮车床的自动化加工，提高了车床的工作效率。
【附图说明】
[0015]图1是本发明提供的不落轮车床的内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法的整体结构示意图；
图2是本发明提供的不落轮车床的内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法的结构示意图的A向视图；
图3是本发明提供的不落轮车床的内外轴箱轴向定位固定回转中心的方法的驱动滚轮的结构示意图；
图4是本发明提供的不落轮车床的内外轴箱轴向平衡支撑装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0017]图1、图2及图3提供了不落轮车床固定回转中心的方法的结构示意图，其特征在于，采用内外轴箱轴向平衡支撑装置10、轴箱下压装置5、控制系统、机床自动检测装置、驱动装置11以组成不落轮车床加工动车、列车轮对的回转中心。所述不落轮车床加工动车、列车轮对回转中心的固定方法包括以下步骤:
A.机床自动检测装置包括分别检测轮对车轮高度位置的自动检测头4，自动检测头4对应位于轮对车轮7的轮缘I处，自动检测头4以机床通道坐标12为基准调节至同一水平位置，自动检测头4的水平方向上的定位是通过机床通道坐标12，机床通道坐标12指现有的机床上的X向、Y向、Z向三个通向的基准坐标，用于机床的基础加工的基准定位作用，基于机床通道坐标12设置的单轴或双轴不落轮车床机床自动检测装置用于自动对中调平被加工轮对车轮7的轴心线；
B.轮对车轮7处的自动检测头4分别检测轮对车轮7的轮缘I高度位置，并将该高度位置的数据反馈至控制系统；