唐維軍

（南車戚墅堰機(jī)車有限公司，江蘇常州 213011）

1 引言

該車軸齒芯組裝裝備用于HXD1 型和諧大功率電力機(jī)車車軸齒輪組裝線，其作用是對車軸和齒芯進(jìn)行組裝。該設(shè)備由機(jī)械部分、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成，其中機(jī)械部分包含底座、框架座、小車、立柱、升降臺，并與齒芯加熱器組裝成一體，完成齒芯的加熱、輸送和組裝。

2 車軸齒芯組裝裝備結(jié)構(gòu)和工作原理

車軸齒芯組裝裝備的底座、框架座、小車、立柱和升降臺均為焊接件，其整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

其工作原理是小車安裝于框架座上，由步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器，驅(qū)動滾珠絲桿副配合直線滾動導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)高、低兩個(gè)速度傳動。齒芯加熱器安裝于框架座側(cè)端，齒芯放置于小車上，通過控制小車走行，可以實(shí)現(xiàn)齒芯

加熱完畢后輸送至裝配指定位置。

升降臺安裝于立柱上，通過升降缸驅(qū)動，配合直線滾動導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)升降臺的上下運(yùn)動。升降臺上安裝三個(gè)卡爪，卡爪的開合由三個(gè)小型抱軸缸同步驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)卡爪對車軸的抓取。另由兩只舉升缸同步上升實(shí)現(xiàn)車軸的舉升，當(dāng)車軸翻轉(zhuǎn)主機(jī)上的機(jī)械手將車軸水平抓取并以豎直狀態(tài)夾持搬運(yùn)至卡爪處時(shí)，卡爪閉合，抓住車軸上端的聯(lián)接盤，機(jī)械手松開并撤離，這樣使車軸自然垂直，再控制升降臺下降，完成車軸與齒芯的組裝。

3 液壓系統(tǒng)分析

車軸齒芯組裝裝備液壓系統(tǒng)為兩只舉升缸、三只抱軸缸和一只升降缸提供具有一定壓力和流量的工作油液，完成車軸舉升、抓取和下降與齒芯組裝的工作循環(huán)。該液壓系統(tǒng)主要由油箱及其附件、液壓泵、電磁溢流閥、分流集流閥、疊加閥組、回油濾油器以及管道等組成（系統(tǒng)原理圖見圖2）。系統(tǒng)額定工作壓力14MPa，系統(tǒng)最高工作壓力25MPa，系統(tǒng)工作流量22L/min，工作介質(zhì)為N46抗磨液壓油。

3.1 電動啟動

空載啟動油泵電機(jī)組，延時(shí)10s 左右，電磁溢流閥8.1電磁鐵YV1 通電，系統(tǒng)建壓。

圖1 車軸齒芯組裝裝備總裝圖

3.2 升降缸動作

圖2 液壓系統(tǒng)原理圖

（1）上升動作。電磁換向閥9.3 和電磁鐵YV7 動作，液壓油進(jìn)入升降缸無桿腔，有桿腔油液經(jīng)電磁換向閥9.3、回油濾油器5.1 流回油箱，頂升至行程開關(guān)XK2 發(fā)訊時(shí)，上升動作停止。根據(jù)頂升工況要求，可兩臺油泵同時(shí)開啟進(jìn)行頂升動作。

（2）下降動作。升降缸下降有快進(jìn)下降、工進(jìn)下降兩種下降速度工況。

快進(jìn)下降：電磁換向閥9.3、電磁鐵YV6 和電磁換向閥19.1、電磁鐵YV8 動作，液壓油經(jīng)由電磁換向閥9.3 進(jìn)入升降缸有桿腔，無桿腔油液分為兩路：一路油液流經(jīng)單向節(jié)流閥18.1，另一路油液流經(jīng)電磁換向閥19.1、單向節(jié)流閥20.1再匯同一起流經(jīng)液壓鎖12.2、電磁換向閥9.3、回油濾油器5.1 后進(jìn)入油箱，快進(jìn)時(shí)的速度由單向節(jié)流閥20.1 調(diào)定。

工進(jìn)下降：當(dāng)升降缸下降至行程開關(guān)XK3 發(fā)訊時(shí)，電磁換向閥19.1 和電磁鐵YV6 失電復(fù)位，無桿腔油液只能經(jīng)單向節(jié)流閥18.1、液壓鎖12.2、電磁換向閥9.3、回油濾油器5.1流回油箱，工進(jìn)時(shí)的速度由單向節(jié)流閥18.1 調(diào)定。

3.3 抱軸缸動作

（1）抱軸缸抱緊。電磁換向閥9.2 和電磁鐵YV4 得電，液壓油經(jīng)電磁換向閥9.2、雙向液壓鎖13.1、單向節(jié)流閥14.3、集流分流閥組15.1～17.1 后，分為三路，分別進(jìn)入各抱軸缸有桿腔，無桿腔油液經(jīng)單向節(jié)流閥14.4、雙向液壓鎖13.1、電磁換向閥9.2 后流入油箱。

（2）抱軸缸松開。電磁換向閥9.2 和電磁鐵YV5 得電，液壓油經(jīng)電磁換向閥9.2、單向節(jié)流閥14.4 后分為三路進(jìn)入抱軸缸無桿腔，有桿腔油液匯經(jīng)集流分流閥組15.1～17.1 后，單向節(jié)流閥14.3、雙向液壓鎖13.1 和電磁換向閥9.2 后流入油箱。

3.4 舉升缸動作

（1）舉升缸上升動作。電磁換向閥9.1 和電磁鐵YV2 動作，液壓油經(jīng)電磁換向閥9.1、液壓鎖12.1 后，分兩路經(jīng)單向節(jié)流閥14.1 和14.2 分別進(jìn)入兩支舉升缸的無桿腔，有桿腔油液經(jīng)電磁換向閥9.1、回油濾油器5.1 后進(jìn)入油箱。舉升缸舉升速度及兩缸同步由單向節(jié)流閥14.1 和14.2 調(diào)節(jié)。

（2）舉升缸下降動作。電磁換向閥9.1 和電磁鐵YV3動作，液壓油經(jīng)電磁換向閥9.1 后，一路打開液壓鎖12.1，另一路進(jìn)入舉升缸有桿腔，無桿腔油液經(jīng)單向節(jié)流閥14.1和14.2、電磁換向閥9.1、回油濾油器5.1 后進(jìn)入油箱。

4 結(jié)論

該電力機(jī)車車軸齒芯組裝裝備及其液壓系統(tǒng)經(jīng)加工制作及現(xiàn)場安裝調(diào)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)完全滿足設(shè)計(jì)要求。對類似液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有參考意義。

［1］雷天覺.液壓工程手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

［2］官忠范.液壓傳動系統(tǒng)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

［3］許福玲，陳堯明.液壓與氣壓傳動［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.