一体式齿轮箱装配系统

摘要

本发明提供一种一体式齿轮箱装配系统。包括：箱体翻转装置和吊运装置；箱体翻转装置包括一支架，支架上水平相对设置有第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座上分别设置有主动轴和从动轴，主动轴和从动轴的端部分别固定设置有用于夹持箱体并带动箱体翻转的执行部；吊运装置包括用于夹持齿圈的上夹持板和下夹持板，以及用于垂向定位上夹持板和下夹持板并驱动上夹持板和下夹持板相向移动的调节支撑装置，其顶部还固定设置有用于与天车连接的吊架。本发明提供的一体式齿轮箱装配系统，能够在齿圈装入箱体同时准确定位，提高了装配质量和效率；同时，箱体翻转装置也方便了装配操作，减轻了工人的劳动负担，提高了一体式齿轮箱装配效率。

权利要求

1.一种一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，包括：

箱体翻转装置，包括一支架，所述支架上沿水平方向相对设置有第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座上设置有主动轴，所述第二轴承座上设置有从动轴，所述主动轴和所述从动轴的端部分别固定设置有用于夹持箱体并带动所述箱体翻转的执行部；

吊运装置，包括水平设置的、用于夹持齿圈的上夹持板和下夹持板，以及垂直设置的、用于垂向定位所述上夹持板和所述下夹持板并驱动所述上夹持板和所述下夹持板相向移动的调节支撑装置，所述调节支撑装置的顶部固定设置有用于与天车连接的吊架。

2.根据权利要求1所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述支架包括沿垂向设置且高度相等的两个立柱，所述第一轴承座和第二轴承座分别固定设置在所述立柱的顶面上；所述执行部包括位于所述主动轴和所述从动轴之间的两相对设置的安装板，且所述安装板分别与所述主动轴和所述从动轴的端部固定连接；一个所述安装板上固定设置有用于压紧所述箱体的相对侧面以夹持所述箱体的一对卡爪和用于螺接至所述箱体的底面的第二连接部，另一个所述安装板上固定设置有用于螺接至所述箱体的侧面边缘的第一连接部。

3.根据权利要求1所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述箱体翻转装置还包括：

驱动装置，通过减速器与所述主动轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，在固定设置在所述主动轴一端的所述安装板上、对应正方形的四个顶点的位置设置有四个凸起的触点，所述立柱侧面固定设置有一个用于控制所述驱动装置启闭的行程开关，通过所述安装板随所述主动轴转动以使所述触点分别触动所述行程开关。

5.根据权利要求1或4所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述吊架为水平设置的横梁。

6.根据权利要求5所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述调节支撑装置包括沿垂向设置的压杆和拉杆，所述拉杆的顶端与所述横梁固定连接，所述拉杆的底端穿过所述上夹持板上的通孔后与所述下夹持板固定连接，所述压杆设置在所述上夹持板与所述横梁之间且所述压杆的两端分别抵顶在所述横梁的下表面和所述上夹持板的上表面。

7.根据权利要求6所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述拉杆为螺杆，所述拉杆的底端与所述下夹持板螺接固定，所述拉杆的顶端穿设于所述横梁上的第一通孔中，且所述拉杆顶面上还分别螺接有用于垂向定位所述拉杆的螺钉。

8.根据权利要求7所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述压杆还包括沿垂向固定设置在所述拉杆的两端端面上的上连接柱销和下连接柱销，所述上连接柱销和所述下连接柱销的直径均小于所述拉杆的直径且所述下连接柱销的侧面设置有螺纹；所述上连接柱销以间隙配合穿设于所述横梁上的第二通孔中，所述下连接柱销螺接于所述上夹持板上的压紧通孔中。

9.根据权利要求8所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述上夹持板的底面和所述下夹持板的顶面上分别开设有用于容置所述齿圈的凹槽。

10.根据权利要求8所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述压杆的顶部套设有滚动轴承，所述滚动轴承的外圈固定连接于所述第二通孔的侧壁上；所述压紧通孔中固定嵌设有与所述下连接柱销相配合的螺母。

11.根据权利要求5所述的一体式齿轮箱装配系统，其特征在于，所述横梁上设置有用于吊设到天车上的吊耳。

说明书

一体式齿轮箱装配系统

技术领域

[0001] 本发明涉及铁路车辆零部件装配技术，尤其涉及一种一体式齿轮箱装配系统。

背景技术

[0002] 分体式机车齿轮箱的结构包括上箱体和下箱体，其装配过程比较方便，可以在装配完电机、齿轮和齿轮轴后再将上箱体和下箱体盒箱即可，齿轮与箱体之间的位置关系便随之确定。然而，为了提高承载式齿轮箱的刚度，现有技术中的齿轮箱采用的是一体式箱体结构，这种结构的齿轮箱的装配，要求先装入齿轮后，再将齿轮轴穿过箱体上用于与齿轮轴相配合的孔及齿轮上的孔，即需要保证将齿轮装入齿轮箱后，齿轮的中心轴与齿轮箱侧面上用于安装齿轮轴的安装轴孔的中心轴在同一直线上，以完成后续齿轮轴及其它零部件的装配。

[0003] 图1是装配好的一体式齿轮箱的结构示意图。图2是现有技术中一体式齿轮箱装配时齿轮箱的放置方式示意图。请参照图1和图2，现有技术中机车齿轮尤其是从动齿轮，由于体积很大，通常将齿轮分成齿圈12和齿芯11来进行装配，具体的装配过程为：将齿轮箱的箱体放倒并置于三个支撑顶子5上，通过调节三个支撑顶子5的高度使箱体的侧面201处于水平位置、箱体的底面202处于竖直位置，然后利用天车吊起齿圈12运送到箱体的底面202上的开口203处，调整好齿圈12在方向X(如图2所示)的位置后，配合人力推动至箱体内后，再从两侧面201上用于安装齿轮轴2的安装轴孔装入齿芯11、轴承23、迷宫环4等零件，最后在朝下的侧面201上安装运输防护板。

[0004] 由上述可知，现有技术的这种一体式齿轮箱的安装方式具有如下缺陷。第一，三个用于支撑箱体的顶子5的调平过程繁琐且用时较长；第二，由于在将齿圈12推入箱体前，是通过在方向X的调整来保证齿圈12沿方向X的定位，而在齿圈12所在平面内垂直于方向X的方向上的定位，是由人力推动齿圈12沿该方向移动来实现的，即只能靠工人的操作经验保证齿圈12在齿圈12所在平面内垂直于方向X的方向上的定位，无法保证齿圈12在该方向上的定位精度，从而造成齿圈12的中心轴偏离用于安装齿轮轴2的安装轴孔的中心轴，使得后续安装齿芯11、迷宫环4、以及轴承23的操作十分困难，需要反复挪动齿圈12的位置，大大增加了工人的劳动强度、也影响装配质量和效率；第三，由于箱体是底面朝向一侧水平放置的，即需要安装运输防护板的侧面朝下，这样工人便只能仰视装配运输防护板，非常不利于操作，效率低且劳动强度大。总之，现有技术中所采用的一体式齿轮箱装配方案，不但效率低、劳动强度大，且无法保证装配的精度和质量。

发明内容

[0005] 本发明提供一种一体式齿轮箱装配系统，用以解决现有技术中的缺陷，实现对一体式齿轮箱高质量、高效率的装配。

[0006] 本发明提供一种一体式齿轮箱装配系统，包括：

[0007] 箱体翻转装置，包括一支架，所述支架上沿水平方向相对设置有第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座上设置有主动轴，所述第二轴承座上设置有从动轴，所述主动轴和所述从动轴的端部分别固定设置有用于夹持箱体并带动所述箱体翻转的执行部；

[0008] 吊运装置，包括水平设置的、用于夹持齿圈的上夹持板和下夹持板，以及垂直设置的、用于垂向定位所述上夹持板和所述下夹持板并驱动所述上夹持板和所述下夹持板相向移动的调节支撑装置，所述调节支撑装置的顶部固定设置有用于与天车连接的吊架。

[0009] 本发明提供的一体式齿轮箱装配系统，可以通过箱体翻转装置夹持住一体式齿轮箱的箱体并将其置于底面朝向一侧的水平位置，然后通过吊运装置将夹持住机车大齿轮的齿圈后再将其装入箱体的正确位置，在由箱体朝上的侧面上的安装轴孔装配好该侧的其它零部件后，还可以通过箱体翻转装置将箱体翻转180°后，在另一侧面完成安装运输防护板的安装。

[0010] 本发明提供的一体式齿轮箱装配系统，可以保证齿圈装入箱体时一次性的准确定位，消除了因齿圈在箱体内定位不准带来的后续装配困难及反复挪动齿圈的不利影响，提高了装配质量和效率；同时，箱体翻转装置也避免了繁琐的调平操作和从下方仰视装配的不利，大大减轻了工人的劳动负担，提高了一体式齿轮箱装配效率，体现了机械化装配方式的优势。

附图说明

[0011] 图1是装配好的一体式齿轮箱的结构示意图。

[0012] 图2是现有技术中一体式齿轮箱装配时齿轮箱的放置方式示意图。

[0013] 图3是本发明一体式齿轮箱装配系统一实施例中箱体翻转装置的结构示意图。

[0014] 图4是本发明一体式齿轮箱装配系统一实施例中吊运装置的主视图。

[0015] 图5是图4的俯视图。

[0016] 附图标记：

[0017] 11-齿芯； 12-齿圈； 5-支撑顶子；

[0018] 201-箱体的侧面； 202-箱体的底面； 203-开口；

[0019] 23-轴承； 4-迷宫环； 2-齿轮轴；

[0020] 31-支架； 32-第一轴承座； 33-第二轴承座；

[0021] X-方向； 34-主动轴； 35-从动轴；

[0022] 41-上夹持板； 42-下夹持板； 43-吊架；

[0023] 300-箱体； A-定位基准面； 311-立柱；

[0024] 36-安装板； 360-卡爪； 361-第一连接部；

[0025] 362-第二连接部； 312-立柱横梁； 363-连接螺栓；

[0026] 37-驱动装置； 44-压杆； 45-拉杆；

[0027] 431-第一通孔； 433-螺钉； 441-上连接柱销；

[0028] 442-下连接柱销； 432-第二通孔； 412-凹槽；

[0029] B-槽宽； 444-滚动轴承； 411-压紧通孔；

[0030] 46-螺母； 434-吊耳。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。

[0032] 图3是本发明一体式齿轮箱装配系统一实施例中箱体翻转装置的结构示意图。图4是本发明一体式齿轮箱装配系统一实施例中吊运装置的主视图。请参照图3和图4，本实施例提供的一体式齿轮箱装配系统，包括箱体翻转装置和吊运装置。其中，箱体翻转装置包括一支架31，支架31上沿水平方向相对设置有第一轴承座32和第二轴承座33，第一轴承座32上设置有主动轴34，第二轴承座33上设置有从动轴35，主动轴34和从动轴35的端部分别固定设置有用于夹持箱体300并带动箱体300翻转的执行部；吊运装置包括水平设置的、用于夹持齿圈12的上夹持板41和下夹持板42，以及垂直设置的、用于垂向定位上夹持板41和下夹持板42并驱动上夹持板41和下夹持板42相向移动的调节支撑装置，调节支撑装置的顶部固定设置有用于与天车连接的吊架43。

[0033] 具体地，箱体翻转装置是用来夹持及支撑一体式齿轮箱的箱体300的，在箱体300装配时要求箱体300处于底面朝向一侧的水平位置(箱体300的两个侧面分别朝上和朝下)，因此，第一轴承座32和第二轴承座33可以沿水平方向相对设置，以使设置于其上的主动轴34和从动轴35也处于一水平直线上；执行部用于夹持住箱体300，且由于主动轴34和从动轴35的端部分别与执行部固定设置在一起，当主动轴34转动时，便带动其所夹持的箱体300及从动轴35以主动轴34和从动轴35所在的直线为轴转动，从而实现将箱体300置于水平位置及将箱体300翻转180°。吊运装置通过调节支撑装置驱动上夹持板41和下夹持板42互相靠近而将齿圈12夹持在上夹持板41和下夹持板42之间，在这里，吊运装置的具体结构可以不作具体限定，例如，调节支撑装置可以包括用于固定连接吊架43和下夹持板42的连接部，以及设置于吊架43和上夹持板41之间的气缸，并将气缸的两端分别与吊架43和上夹持板41的顶面固定连接，这样通过气缸的活塞杆的伸缩便可以驱动上夹持板41向下夹持板42靠近，以实现夹紧齿圈12的目的。在本实施例中，上夹持板41和下夹持板42可以为矩形板，当然也可以为其它形状，但最好保证上夹持板41的至少有一个侧面呈平面状，以方便利用该平面状的侧面进行定位。

[0034] 利用本实施例的一体式齿轮箱装配系统进行一体式齿轮箱的装配的主要过程如下：首先，可以将箱体300安装到箱体翻转装置的夹持部上并通过调整主动轴34使箱体300处于上述水平位置；然后通过吊运装置将齿圈12一部分夹持在水平设置的上夹持板41和下夹持板42之间，在这里，与上夹持板41底面接触的是齿圈12的顶面，下夹持板42的顶面接触的是齿圈12的底面，上夹持板41处于齿圈12上方的侧面则为齿圈12的定位基准面A，因此，应使定位基准面A到齿圈12中心的距离等于箱体300的底面外表面到箱体
300的侧面上用于安装齿轮轴的安装轴孔中心的距离(即需根据此值来确定上夹持板41和下夹持板42相对齿圈12的夹持位置)；再通过天车将吊运装置及齿圈12运送到朝向箱体
300的底面的开口处，通过移动天车调整齿圈12在方向X(如图2所示)上的位置后，再移动天车将齿圈12逐渐送入箱体300，待定位基准面A与箱体300的底面外表面相贴合时便完成了齿圈12的装入和定位；从箱体300的侧面上用于安装齿轮轴的安装轴孔安装完齿芯
11(如图1所示)及其它附件后，启动箱体翻转装置使箱体300翻转180°后，在箱体300的另一侧面上安装运输防护板即可。

[0035] 有上述的装配过程可以看出，通过将吊运装置上的定位基准面A与箱体300的底面贴合来实现对齿圈12在齿圈12平面内垂直于方向X的方向上的定位，克服了现有技术的安装方式无法在该方向上定位的缺陷，使得在装入齿圈12的同时实现了对齿圈12的准确定位，大大提高了装配的质量和效率；同时，箱体翻转装置夹持住箱体300后可以快速地置于水平位置，且还能带动箱体300翻转，避免了通过调节顶子调平箱体300的繁琐操作以及仰视安装运输防护板的不便，减轻了工人的劳动强度、提高了装配工作的效率；本一体式齿轮箱装配系统实现了高质、高效地装配一体式齿轮箱。

[0036] 在上述实施例中，如图3所示，支架31包括沿垂向设置且高度相等的两个立柱311，第一轴承座32和第二轴承座33分别固定设置在立柱311的顶面上；执行部包括位于主动轴34和从动轴35之间的两相对设置的安装板36，且安装板36分别与主动轴34和从动轴35的端部固定连接；一个安装板36上固定设置有用于压紧箱体300的相对侧面以夹持箱体300的一对卡爪360和用于螺接至箱体300的底面的第二连接部362，另一个安装板
36上固定设置有用于螺接至箱体300的侧面边缘的第一连接部361。

[0037] 具体地，两立柱311的底部可以通过立柱横梁312固定连接以使立柱311更为稳固；设置在两安装板36之间的箱体300可以通过三点与安装板36固定连接：第一点是固定设置在安装板36上且与安装板36垂直的一对卡爪360，卡爪360对应的是箱体300侧面没有设置螺孔的位置，需将箱体300夹持在两卡爪360之间；第二点是固定设置在安装有卡爪360的安装板36的下部的第二连接部362，第二连接部362包括一与箱体300的底面平行的连接面，箱体300的底面边缘具有螺栓孔，穿过该螺栓孔的连接螺栓363将箱体300的底面和连接面固定连接在一起；第三点是在另一安装板36上固定设置的第一连接部361，对应该侧的箱体300的侧面边缘具有多个螺栓孔，第一连接部361可以通过多个连接螺栓363螺接固定至箱体300的侧面边缘。通过以上三点对箱体300的定位，实现了将箱体300稳固地固定在两个安装板36上，当安装板36随主动轴34转动时便带动箱体300随之翻转，这样根据箱体300本身的结构特点而设置的卡爪360、第一连接部361及第二连接部362还简化了本箱体翻转装置的结构、方便了箱体的安装固定操作且节约了成本。

[0038] 在上述实施例中，如图3所示，其中，箱体翻转装置还包括驱动装置37，通过减速器与主动轴34固定连接，具体地，驱动装置37可以包括电机以及与之连接的减速器，以驱动主动轴转动，节省人力。

[0039] 在上述实施例中，在固定设置在主动轴34一端的安装板36上、对应正方形的四个顶点的位置设置有四个凸起的触点，立柱311侧面固定设置有一个用于控制驱动装置37启闭的行程开关，通过安装板36随主动轴34转动以使触点分别触动行程开关。最优地，立柱311朝向安装板36的侧面上对应其中一个触点的位置设置有一行程开关，该行程开关与电机的控制电路电连接，以控制电机的启动和关闭；四个触点组成一个正方形，每当安装板36随主动轴34转过90°时，行程开关就会触发下一个触点使电机关闭，从而使箱体300停住不再转动，这样便轻松实现了将底面朝下竖直安装好的箱体300，快速准确地翻转过90°以置于底面朝向一侧的水平位置。而当需要将箱体300翻转180°时，则可以在箱体300第一停止后再次启动电机，使箱体300继续翻转而第二次停止时，便已翻转过两个
90°(即180°)，从而也实现了准确翻转180°的目的。可见，行程开关和触点的设置准确、有效、方便地实现了对箱体300翻转角度的控制，有利于进一步提高一体式齿轮箱装配的质量和效率。

[0040] 在本发明一实施例中，吊架43为水平设置的横梁，即吊运装置的吊架43可以为一水平的横梁，以通过天车直接吊起横梁的两端来完成吊运。

[0041] 在上述实施例中，如图4所示，调节支撑装置包括沿垂向设置的压杆44和拉杆45，拉杆45的顶端与横梁固定连接，拉杆45的底端穿过上夹持板41上的通孔后与下夹持板42固定连接，压杆44设置在上夹持板41与横梁之间且压杆44的两端分别抵顶在横梁的下表面和上夹持板41的上表面。具体地，拉杆45可以为两个，分别设置在对应上、下夹持板42的两端对称设置，压杆44可以设置在两个拉杆45的中间，与下夹持板42固定连接的拉杆45穿过上夹持板41后可以螺接至横梁，这样当旋拧拉杆45带动下夹持板42向上移动时，由于压杆44的抵顶作用，上夹持板41位置不变，使得上夹持板41和下夹持板42之间的距离变小从而夹紧了齿圈12。当然，拉杆45的顶端也可以采用其它方式固定连接至横梁，例如，可以在将拉杆45调节到适当的位置(上夹持板41和下夹持板42已能夹紧齿圈12)后再将拉杆45顶部通过铆接或焊接等方式固定连接。本实施例的调节支撑装置通过拉杆45和压杆44来控制上、下夹持板42的相对运动，从而实现了对齿圈有效、方便的夹持，进一步提高了一体式齿轮箱的装配效率。

[0042] 在本发明一实施例中，如图4所示，拉杆45为螺杆，拉杆45的底端与下夹持板42螺接固定，拉杆45的顶端穿设于横梁上的第一通孔431中，且拉杆45顶面上还分别螺接有用于垂向定位拉杆45的螺钉433。即拉杆45的顶面上还设置有螺纹孔，通过螺钉433与该螺纹孔的配合连接以对拉杆45更好的垂向定位，防止齿圈12过大过重时由于拉杆45的垂向移动造成对齿圈夹持的松动，进一步提高了吊运装置的可靠性，也提高了本一体式齿轮箱装配系统的安全性。

[0043] 在上述实施例中，如图4所示，压杆44还包括沿垂向固定设置在拉杆45的两端端面上的上连接柱销441和下连接柱销442，上连接柱销441和下连接柱销442的直径均小于拉杆45的直径且下连接柱销442的侧面设置有螺纹；上连接柱销441以间隙配合穿设于横梁上的第二通孔432中，下连接柱销442螺接于上夹持板41上的压紧通孔411中。即，压杆44的两端的上连接柱销441和下连接柱销442将压杆44穿设在横梁和上夹持板41之间，以通过旋拧压杆44可以逐渐使压杆44的两端分别抵顶到上夹持板41的顶面和横梁的底面上，从而使上夹持板41和下夹持板42夹紧齿圈12。可以在安装固定好拉杆45后，再通过旋拧压杆44来夹紧齿圈12，使得本吊运装置的安装过程更加方便省力，有利于进一步提高一体式齿轮箱装配效率。

[0044] 在上述实施例中，如图4和图5所示，上夹持板41的底面和下夹持板42的顶面上分别开设有用于容置齿圈12的凹槽412，具体地，可以使凹槽412的形状与齿圈12的边缘相匹配，且凹槽412最宽处的槽宽B可以等于齿圈12半径与箱体300的底面外表面到箱体300的侧面上安装轴孔的距离的差值，这样，只需将在夹持齿圈12时使齿圈12的边缘与凹槽412完全贴合，再将齿圈12送入箱体300并通过定位基准面A与箱体300的底面外表面贴合定位时，就可以保证定位基准面A到齿圈12中心的距离等于箱体300的底面外表面到箱体300的侧面上的安装轴孔中心的距离，无需再采用其它方式测量尺寸，简化了装配操作且保证了定位精度。

[0045] 在上述实施例中，如图4所示，压杆44的顶部套设有滚动轴承444，滚动轴承444的外圈固定连接于第二通孔432的侧壁上；压紧通孔411中固定嵌设有与下连接柱销442相配合的螺母46。即，穿设于第二通孔432中的压杆44的顶部与第二通孔432的侧壁之间设置了滚动轴承444，以使在对压杆44周向定位的同时减少旋拧压杆44时与第二通孔432侧壁之间的摩擦，有利于减小对接触面的磨损，提高使用寿命；通过在压紧通孔411中嵌设螺母46来实现与压杆44的底端的螺接，可以省去对压紧通孔411的侧壁加工螺纹孔的工序，简化了夹持板的加工工艺，且螺母46的设置可以使压杆44底端直接抵顶在螺母46的表面，增加了抵顶的可靠性，使整个吊运装置的可靠性进一步提高。

[0046] 在上述实施例中，如图4所示，横梁上设置有用于吊设到天车上的吊耳434，可以在通吊钩直接勾住吊耳434将吊运装置吊设到天车上，也可以将吊带穿过吊耳434而将吊运装置吊挂在天车上，使吊运装置与天车的连接更加方便、可靠，提高了一体式齿轮装配工作的效率和安全性。

[0047] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。