本发明涉及车削工装，公开一种发电机集电环自动车削工具，包括工作台，工作台上安装有有第一滑块，第一滑块上安装有刀架，还包括丝杆，丝杆的外端部安装有第一齿轮和第一链轮，工作台上端面安装有第二滑块，第二滑块上固定有第一电机，第一电机的输出轴上安装有第二齿轮和第二链轮，第一链轮与第二链轮通过链条连接，工作台两端部设有第一转轴和第二转轴，第一转轴上固定有第三齿轮和第三链轮，第二转轴上固定有第四齿轮和第四链轮，第一齿轮与第三齿轮啮合，第二齿轮与第四齿轮啮合，第三链轮与第四链轮之间通过链条连接。本设备结构简单，制作便捷，成本较低，双重传动，提供了设备了稳定性。
1.一种发电机集电环自动车削工具，包括工作台(10)，工作台(10)上安装有纵向布置的第一导轨(11)，第一导轨(11)上滑动有第一滑块(12)，第一滑块(12)上安装有刀架(13)，其特征在于：还包括丝杆(14)，第一导轨(11)上设有长条形的凹槽(111)，第一滑块(12)的底面固定有凸块，凸块伸入到凹槽(111)内，丝杆(14)贯穿第一导轨(11)的侧壁并伸入到凹槽(111)内与凸块螺纹连接，丝杆(14)的外端部安装有第一齿轮(15)和第一链轮(16)，工作台(10)上端面安装有横向布置的第二导轨(17)，第二导轨(17)上滑动有第二滑块(18)，第二滑块(18)上固定有第一电机(19)，第一电机(19)的输出轴中轴线与丝杆(14)的中轴线平行，第一电机(19)的输出轴上安装有第二齿轮(20)和第二链轮(21)，第一链轮(16)与第二链轮(21)通过链条连接，工作台(10)两端部设有第一转轴(22)和第二转轴(23)，第一转轴(22)和第二转轴(23)都伸出工作台(10)的侧壁，第一转轴(22)上固定有第三齿轮(24)和第三链轮(25)，第二转轴(23)上固定有第四齿轮(26)和第四链轮(27)，第一齿轮(15)与第三齿轮(24)啮合，第二齿轮(20)与第四齿轮(26)啮合，第三链轮(25)与第四链轮(27)之间通过链条连接，第二滑块(18)的侧壁设有条形齿(181)，工作台(10)内安装有第二电机(38)，第二电机(38)的输出轴上安装有第五齿轮，第五齿轮伸出工作台(10)与条形齿(181)啮合；
第一链轮(16)上安装有把手(36)，把手(36)的握持部安装有压力传感器(37)。
2.根据权利要求1所述的一种发电机集电环自动车削工具，其特征在于：第一转轴(22)的两端部通过轴承安装在工作台(10)上，工作台(10)两侧壁都开设有长条形的调节孔(101)，第二转轴(23)的端部伸出调节孔(101)，第二转轴(23)的两端都安装有滚轮轴承，滚轮轴承安装在调节孔(101)内并沿着调节孔(101)延伸的方向移动，工作台(10)内还安装有用于推动第二转轴(23)沿着调节孔(101)延伸方向移动的推动装置，推动装置包括气缸和伸缩在气缸内的伸缩杆，伸缩杆通过轴承与第二转轴(23)连接。
3.根据权利要求1所述的一种发电机集电环自动车削工具，其特征在于：还包括控制器(28)、显示屏(29)、图像采集模块(30)和图像处理模块(31)，刀架(13)包括第一夹片(131)和第二夹片(132)，第一夹片(131)与第二夹片(132)之间设有用于安装刀具的间隙(130)，第一夹片(131)设在第二夹片(132)的上方，第一夹片(131)的上端面中间位置安装有用于采集第一滑块(12)位置和刀片安装角度的摄像头(32)，摄像头(32)与图像采集模块(30)连接并将采集的图像信息发送给图像处理模块(31)，图像处理模块(31)分析出刀架的移动位置信息和刀片的安装角度信息并将此信息发送给控制器(28)，显示屏(29)与控制器(28)连接并显示刀架的移动位置信息和刀片的安装角度信息。
4.根据权利要求3所述的一种发电机集电环自动车削工具，其特征在于：第二夹片(132)上端面边缘处安装有用于检测刀片安装状态的触点开关(33)，触点开关(33)与控制器(28)连接，控制器(28)接收触点开关(33)的信息并开启图像采集模块(30)。
5.根据权利要求3所述的一种发电机集电环自动车削工具，其特征在于：工作台(10)上固定有支撑架(34)，支撑架(34)形状为“L”形，支撑架(34)上安装有用于检测链条松紧度的拉力传感器(35)，拉力传感器(35)与控制器(28)连接，控制器(28)接收拉力传感器(35)的拉力信号并控制第二电机(38)的启停。
6.根据权利要求3所述的一种发电机集电环自动车削工具，其特征在于：压力传感器(37)与控制器(28)连接，控制器(28)接收压力传感器(37)的压力信号并控制第二电机(38)启停。
一种发电机集电环自动车削工具
技术领域
[0001] 本发明涉及车削工装，尤其涉及一种发电机集电环自动车削工具。
背景技术
[0002] 车削集电环是发电机组检修的最后一道工序，原有集电环车削工具每次安装均需现场配焊，且操作繁琐、危险性大。该工具采用手动操作，车刀进给过程的不均匀将造成集电环表面粗造度无法满足与碳刷的配装要求，需在车削后进行人工用砂纸打磨修光，而人工修磨又会影响集电环表面的圆度、圆柱度，也不利于碳刷与集电环之间的有效接触，且由于修磨工作人员必须靠近高速运转的大轴，工作空间狭窄，稍有不慎就会造成人身伤亡事故。由于集电环安装空间过于狭小，铁屑飞溅、机组高速运转等不安全因素，给配车工作带来极大的安全隐患；且因空间限制，操作手柄只能布置在车刀下方，车削过程中车工经常会被高温铁屑烫伤。
发明内容
[0003] 本发明针对现有技术中加工精度低、安全性差的缺点，提供一种发电机集电环自动车削工具。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
[0005] 一种发电机集电环自动车削工具，包括工作台，工作台上安装有纵向布置的第一导轨，第一导轨上滑动有第一滑块，第一滑块上安装有刀架，还包括丝杆，第一导轨上设有长条形的凹槽，第一滑块的底面固定有凸块，凸块伸入到凹槽内，丝杆贯穿第一导轨的侧壁并伸入到凹槽内与凸块螺纹连接，丝杆的外端部安装有第一齿轮和第一链轮，工作台上端面安装有横向布置的第二导轨，第二导轨上滑动有第二滑块，第二滑块上固定有第一电机，第一电机的输出轴中轴线与丝杆的中轴线平行，第一电机的输出轴上安装有第二齿轮和第二链轮，第一链轮与第二链轮通过链条连接，工作台两端部设有第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴都伸出工作台的侧壁，第一转轴上固定有第三齿轮和第三链轮，第二转轴上固定有第四齿轮和第四链轮，第一齿轮与第三齿轮啮合，第二齿轮与第四齿轮啮合，第三链轮与第四链轮之间通过链条连接，第二滑块的侧壁设有条形齿，工作台内安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有第五齿轮，第五齿轮伸出工作台与条形齿啮合。本发明第一滑块纵向移动通过丝杆和凸块实现，第一电机启动带动第二链轮转动，第二链轮通过链条将动力传递给丝杆上的第一链轮，从而驱动丝杆转动，第一电机和丝杆都是纵向布置在工作台上，从而使得本设备结构紧凑，整体长度不会较长；第一电机输出轴上的第二齿轮与第二转轴上的第四齿轮啮合，第一电机启动驱动第二转轴转动，第二转轴通过第四链轮和链条将动力传递给第三链轮，第三链轮驱动第一转轴转动，第一转轴通过其上的第三齿轮与丝杆上的第一齿轮啮合，第一电机输出的动力通过两条路径传递丝杆，起到了双保险的作用，当第一链轮和第二链轮上的链条因长时间工作而折断时，第三链轮和第四链轮作为辅助传动，从而完成发电机集电环加工；第二电机可以在工作台上横向移动，从而方便链条安装，第一电机的移动通过第二电机上的第五齿轮与第二滑块侧壁的条形齿啮合来实现，第二滑块移动距离可以通过控制第二电机的转动圈数，实现第一电机精准定位，拉力传感器安装在链条上可以时时检测链条拉紧程度，从而使得控制器控制第二电机将第二滑块移动到最合适的位置。
[0006] 作为优选，第一转轴的两端部通过轴承安装在工作台上，工作台两侧壁都开设有长条形的调节孔，第二转轴的端部伸出调节孔，第二转轴的两端都安装有滚轮轴承，滚轮轴承安装在调节孔内并沿着调节孔延伸的方向移动，工作台内还安装有用于推动第二转轴沿着调节孔延伸方向移动的推动装置，推动装置包括气缸和气缸内的伸缩杆，伸缩杆通过轴承与第二转轴连接。调节孔用于调节第二转轴的位置，当第二滑块移动后，第二转轴在推动装置的作用下在调节孔上移动，从而使得第二齿轮和第四齿轮能够啮合传动，推动装置通过轴承与第二转轴连接，一方面使得推动装置能够推动第二转轴移动，另一方面使得第二转轴能够灵活转动。
[0007] 作为优选，滚轮轴承的外圆周面上设有环形凹槽，调节孔上下两侧壁都伸入到环形凹槽内。环形凹槽使得滚轮轴承不会轻易的脱离调节孔。
[0008] 作为优选，还包括控制器、显示屏、图像采集模块和图像处理模块，刀架包括第一夹片和第二夹片，第一夹片与第二夹片之间设有用于安装刀具的间隙，第一夹片设在第二夹片的上方，第一夹片的上端面中间位置安装有用于采集第一滑块位置和刀片安装角度的摄像头，摄像头与图像采集模块连接并将采集的图像信息发送给图像处理模块，图像处理模块分析出刀架的移动位置信息和刀片的安装角度信息并将此信息发送给控制器，显示屏与控制器连接并显示刀架的移动位置信息和刀片的安装角度信息。目前刀片安装角度都是根据车工的经验来判断的，误差比较大，有些车床上有刻度盘进行校对，当刀片的刀刃朝向和倾斜度多种多样，校对难度还是比较大，本设备通过摄像头采集刀片的安装图像，然后根据图像处理模块分析出刀片上的刀刃安装角度，角度值通过显示屏直观的显示出来，方便车工观察，同时也方便车工调节刀片位置；本设备摄像头还能够采集第一滑块的移动距离，从而使得车工能够清楚的知道集电环加工的长度。
[0009] 作为优选，第二夹片上端面边缘处安装有用于检测刀片安装状态的触点开关，触点开关与控制器连接，控制器接收触点开关的信息并开启图像采集模块。当刀片安装在刀架上时，触点开关就会被触动，图像采集模块就会被自动开启，当没有装刀片时，图像采集模块就会关闭，节省电量。
[0010] 作为优选，工作台上固定有支撑架，支撑架形状为“L”形，支撑架上安装有用于检测链条松紧度的拉力传感器，拉力传感器与控制器连接，控制器接收拉力传感器的拉力信号并控制第二电机的启停。L形支撑架抗弯强度高，拉力传感器安装在牢靠，拉力传感器能够时时监测链条的拉紧力，提高安全系数。
[0011] 作为优选，第一链轮上安装有把手，把手的握持部安装有压力传感器，压力传感器与控制器连接，控制器接收压力传感器的压力信号并控制第二电机启停。当人们通过把手来操作第一滑块移动距离时，压力传感器就会给控制器发信号，控制器启动第二电机，第二电机驱动第二滑块向刀架的方向滑动，调松两根链条，接触链条传动，方便人们灵活操作把手。
[0012] 本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
[0013] 通过第一电机提供可控动力实现对配车给进机构的进给量实现无级控制，代替手动操作，车削完毕后集电环表面粗糙度可达到6.3μm，满足集电环圆度和圆柱度的要求，提高碳刷与集电环之间的有效接触面积，提高集电环的配车精度，改善集电环的配车质量。新型工具安装和配车工艺，将第一滑块安装在第一轨道上，节约了现场配焊的时间，工作人员无需靠近高速运转的大轴，提高配车工作的效率的同时提高了检修安全性。
[0014] 本专利还可根据机组实际情况进行量身定做。按照刀具前角、后角、刃倾角等刀具的几何角度参数要求以及车削过程中由于机组摆度、振动、转速等影响计算研究车削力，设置车刀主切削力及其控制方式。
附图说明
[0015] 图1是本发明的俯视结构示意图。
[0016] 图2是本发明的主视结构示意图。
[0017] 图3是图1中第二导轨与第二滑块的结构示意图。
[0018] 图4是本发明控制系统的结构示意图。
[0019] 以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—工作台、11—第一导轨、12—第一滑块、13—刀架、14—丝杆、15—第一齿轮、16—第一链轮、17—第二导轨、18—第二滑块、19—第一电机、20—第二齿轮、21—第二链轮、22—第一转轴、23—第二转轴、24—第三齿轮、25—第三链轮、26—第四齿轮、27—第四链轮、28—控制器、29—显示屏、
30—图像采集模块、31—图像处理模块、32—摄像头、33—触点开关、34—支撑架、35—拉力传感器、36—把手、37—压力传感器、38—第二电机、101—调节孔、111—凹槽、130—间隙、
131—第一夹片、132—第二夹片、181—条形齿。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
[0021] 实施例1
[0022] 一种发电机集电环自动车削工具，如图1-4所示，包括工作台10，工作台10上安装有纵向布置的第一导轨11，第一导轨11上滑动有第一滑块12，第一导轨11两侧都设有导向槽，第一滑块12上设有导向凸块，第一滑块12通过导向凸块安装在第一导轨11的导向槽内，防止第一滑块12移动时脱离第一轨道11，第一滑块12上安装有刀架13，刀架13通过螺栓固定在第一滑块12上，还包括丝杆14，第一导轨11上设有长条形的凹槽111，第一滑块12的底面固定有凸块，本实施例凸块与第一滑块12一体式，凸块伸入到凹槽111内，丝杆14贯穿第一导轨11的侧壁并伸入到凹槽111内与凸块螺纹连接，凸块上设有供丝杆14穿过的螺纹孔，丝杆14转动带动凸块移动，从而带动第一滑块12移动，丝杆14的外端部安装有第一齿轮15和第一链轮16，第一齿轮15和第一链轮16通过双螺母固定在丝杆14上，工作台10上端面安装有横向布置的第二导轨17，第二导轨17的延伸方向垂直第一轨道11的延伸方向，第二导轨17上滑动有第二滑块18，第二导轨17和第二滑块18之间的滑动结构与第一导轨11和第一滑块12之间的滑动结构相同，第二导轨17也设有导向槽，第二滑块18上也设有导向凸块，第二滑块18上固定有第一电机19，第一电机19通过螺栓固定在第二滑块18上，第一电机19的输出轴中轴线与丝杆14的中轴线平行，第一电机19的输出轴上安装有第二齿轮20和第二链轮21，第一链轮16与第二链轮21通过链条连接，工作台10两端部设有第一转轴22和第二转轴23，第一转轴22和第二转轴23都伸出工作台10的侧壁，第一转轴22的端部固定有第三齿轮24和第三链轮25，第二转轴23上固定有第四齿轮26和第四链轮27，第一齿轮15与第三齿轮24啮合，第二齿轮20与第四齿轮26啮合，第三链轮25与第四链轮27之间通过链条连接，第二滑块18的侧壁设有条形齿181，条形齿181与第二滑块18一体式，工作台10内安装有第二电机38，第二电机38的输出轴上安装有第五齿轮，第五齿轮伸出工作台10与条形齿181啮合。本发明第一滑块12纵向移动通过丝杆14和凸块实现，第一电机19启动带动第二链轮21转动，第二链轮21通过链条将动力传递给丝杆14上的第一链轮16，从而驱动丝杆14转动，第一电机19和丝杆14都是纵向布置在工作台10上，从而使得本设备结构紧凑，整体长度不会较长；第一电机19输出轴上的第二齿轮20与第二转轴23上的第四齿轮26啮合，第一电机19启动驱动第二转轴23转动，第二转轴23通过第四链轮27和链条将动力传递给第三链轮25，第三链轮25驱动第一转轴22转动，第一转轴22通过其上的第三齿轮24与丝杆14上的第一齿轮15啮合，第一电机19输出的动力通过两条路径传递丝杆14，起到了双保险的作用，当第一链轮16和第二链轮21上的链条因长时间工作而折断时，第三链轮25和第四链轮27作为辅助传动，从而完成发电机集电环加工；第一电机19可以在工作台10上横向移动，从而方便链条安装，第一电机19的移动通过第二电机38上的第五齿轮与第二滑块18侧壁的条形齿181啮合来实现，第二滑块18移动距离可以通过控制第二电机38的转动圈数，实现第一电机19精准定位，拉力传感器35安装在链条上可以时时检测链条拉紧程度，从而使得控制器28控制第二电机38将第二滑块18移动到最合适的位置。
[0023] 第一转轴22的两端部通过轴承安装在工作台10上，保证了第一转轴22转动灵活，工作台10两侧壁都开设有长条形的调节孔101，第二转轴23的端部伸出调节孔101，第二转轴23的两端都安装有滚轮轴承，滚轮轴承安装在调节孔101内并沿着调节孔101延伸的方向移动，工作台10内还安装有用于推动第二转轴23沿着调节孔101延伸方向移动的推动装置，推动装置包括气缸和气缸内的伸缩杆，伸缩杆通过轴承与第二转轴23连接。调节孔101用于调节第二转轴23的位置，当第二滑块18移动后，第二转轴23在推动装置的作用下在调节孔上移动，从而使得第二齿轮20和第四齿轮26能够啮合传动，推动装置通过轴承与第二转轴23连接，一方面使得推动装置能够推动第二转轴23移动，另一方面使得第二转轴23能够灵活转动。
[0024] 还包括控制器28、显示屏29、图像采集模块30和图像处理模块31，刀架13包括第一夹片131和第二夹片132，第一夹片131与第二夹片132之间设有用于安装刀具的间隙130，第一夹片131设在第二夹片132的上方，第一夹片131的上端面中间位置安装有用于采集第一滑块12位置和刀片安装角度的摄像头32，摄像头32与图像采集模块30连接并将采集的图像信息发送给图像处理模块31，图像处理模块31分析出刀架的移动位置信息和刀片的安装角度信息并将此信息发送给控制器28，显示屏29与控制器28连接并显示刀架的移动位置信息和刀片的安装角度信息。目前刀片安装角度都是根据车工的经验来判断的，误差比较大，有些车床上有刻度盘进行校对，当刀片的刀刃朝向和倾斜度多种多样，校对难度还是比较大，本设备通过摄像头32采集刀片的安装图像，然后根据图像处理模块31分析出刀片上的刀刃安装角度，角度值通过显示屏29直观的显示出来，方便车工观察，同时也方便车工调节刀片位置；本设备摄像头32还能够采集第一滑块12的移动距离，从而使得车工能够清楚的知道集电环加工的长度。
[0025] 第二夹片132上端面边缘处安装有用于检测刀片安装状态的触点开关33，触点开关33与控制器28连接，控制器28接收触点开关33的信息并开启图像采集模块30，当刀片安装在刀架13上时，触点开关33就会被触动，图像采集模块30就会被自动开启，当没有装刀片时，图像采集模块30就会关闭，节省电量。
[0026] 工作台10上固定有支撑架34，支撑架34形状为“L”形，支撑架34上安装有用于检测链条松紧度的拉力传感器35，拉力传感器35与控制器28连接，控制器28接收拉力传感器35的拉力信号并控制第二电机38的启停。
[0027] 第一链轮16上安装有把手36，把手36的握持部安装有压力传感器37，压力传感器37与控制器28连接，控制器28接收压力传感器37的压力信号并控制第二电机38启停。当人们通过把手36来操作第一滑块12移动距离时，压力传感器37就会给控制器发信号，控制器
28启动第二电机38，第二电机38驱动第二滑块18向刀架13的方向滑动，调松两根链条，接触链条传动，方便人们灵活操作把手36。
[0028] 总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
