一种大型油压机快速换模装置及其换模方法与流程

本发明属于大型油压机，更具体地说，是涉及一种大型油压机快速换模装置，本发明还涉及一种大型油压机快速换模方法。

背景技术：

1、在车轮压轧生产过程中，通过安装在大型油压机上下模对车轮进行预成型及成型。油压机上模安装在与油压机主缸下表面固接的上垫板上，下模安装与油压机下梁上表面固接的下垫板上，工作时，油压机主缸下降，带动上模压到下模上，完成车轮坯料压制成型。随着铁路运输的快速发展，车轮产品的品种规格越来越多，不同的车轮产品需要不同的模具进行压制成型，模具的更换成为常态化工作。目前，模具更换是通过设立在油压机机旁的换模小车完成。换模时，先由换模小车将拆卸好的上下模座运出油压机送到指定位置，再将装配好的上下模送到油压机中心。这种换模方式由于新旧模具采用一台换模小车实施，更换模具时间长，影响车轮轧制效率。另外，换模小车采用链式驱动，定位精度差，需要人工协助调整停车位，增加了工人劳动强度，模具倒运不能自动化。

2、经查新，相似、已公开发表的专业技术文献如下：

3、发明专利申请：zl201710514499.1，本发明提供了换模机械领域内的一种压力机换模装置，包括换模小车和换模平台，换模小车包括用来放置模架的车架，车架底部设有滚轮，车架内设有驱动机构，驱动机构驱动换模小车在与滚轮配合的轨道上行走，换模平台包括呈矩形布置的4个立柱、传输装置和用于提升上模架的提升装置，至少2个立柱上连接有可升降且可自动折弯的传输装置，传输装置可延伸至压力机工作台，换模小车的两端均设有用于放置模架的模架库，模架库与换模小车的移动方向垂直，轨道延伸至一个压力机前侧。

4、发明专利申请：cn202111613176.0，本发明公开了一种热模锻造压机快速换模装置，包括换模小车和设有模压区的模架，所述换模小车上设有底板，所述底板前端设有可与模架连接的连接臂，所述底板和连接臂上设有第一滑动机构，所述第一滑动机构上设有滑动平台，所述滑动平台的后端经连接件与设置在换模小车上的平台驱动机构连接；所述模架的模压区设有第一顶升机构，所述模压区至连接臂之间的模架上第二滑动机构；所述模压区的两侧对称设有第一驱动机构，两个第一驱动机构的驱动端之间可拆式连接有位于模压区后方第一推板，所述模架的前端设有第二驱动机构，所述第二驱动机构的驱动端连接有位于模压区前方的第二推板。

5、发明专利申请：cn202211582030.9，本发明提供一种快速换模装置及换模方法，属于汽车装配制造技术领域，其包括换模轨道，所述换模轨道滑动连接有换模台车，所述换模台车安装有推拉机构一，所述推拉机构一的移动方向与换模轨道的长度方向平行；所述换模轨道的两侧均设置有至少一个模具库位，所述模具库位安装有推拉机构二，所述推拉机构二的移动方向垂直于换模轨道的长度方向，所述推拉机构二能够将模具库位上的模具推至换模台车上和将换模台车上的模具拉至模具库位上。

6、然而，现有技术没有涉及本技术的技术问题和技术方案。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种换模效率高，结构简单紧凑，承重力好，定位精准，操作灵活、方便，自动化程度高，安全可靠，满足要求的大型油压机快速换模装置。

2、要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

3、本发明为一种大型油压机快速换模装置，包括基座、下层承载运送车、上层转运支承小车、电控单元，下层承载运送车的车身上设置纵向驱动机构，纵向驱动机构包括第一减速电机、第一斜齿轮、第二斜齿轮、第一传动轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮、主动轮对、从动轮组件，第一斜齿轮固装在第一减速电机的输出轴上，第二斜齿轮、第一伞齿轮固装在第一传动轴上，第一传动轴旋装在承载主梁架横梁的带座轴承内，第二伞齿轮固装在主动轮对的第一转动轴上；下层承载运送车还包括第一限位挡块、第一极限位置检测开关、第一工作点位检测开关、位置检测单元，所述的上层转运支承小车包括第一上层转运支承小车、第二上层转运支承小车、第二轨道，每台上层转运支承小车分别包括车体、横向驱动机构、第二极限位置检测开关、第二工作点位检测开关，第二轨道设置在下层承载运送车的车身上，第一轨道和第二轨道呈夹角布置。

4、所述的下层承载运送车的车身包括承载主梁架、封板、防撞梁，承载主梁架上固定设置封板、承载主梁架侧面设置防撞梁，第二轨道设置在下层承载运送车的车身的上承载主梁架上。

5、所述的主动轮对的主动轴旋装在承载主梁架纵梁的带座轴承内，主动轮对的主动轴两端固装有主动轮，从动轮组件包括从动轮、从动轮轴、滚动轴承，从动轮组件固装在承载主梁架纵梁内。

6、所述的第一轨道安装在基座上，第一限位挡块置于第一轨道两端，第一极限位置检测开关安装在第一限位挡块内侧；第一工作点位检测开关设置在第一极限位置检测开关的内侧。

7、所述的下层承载运送车还设有位置检测单元，位置检测单元包括检测齿轮、第一齿条、第一编码器组、安装座，安装座固装在车身上，检测齿轮旋装在安装座上，第一齿条固装在第一轨道侧面，第一编码器组与检测齿轮连接。

8、所述的上层转运支承小车的车体为u型架，横向驱动机构包括第二减速电机、电机安装座、输出轴、第三伞齿轮、第二传动轴、第四伞齿轮、第二齿轮、第二齿条、承载滚轮组件、限位导轮。

9、所述的第二齿条安装在车体的u型架的下方，第二减速电机安装座固装在下层承载运送车承载主梁架上，第二减速电机的输出轴两端固装有第三伞齿轮，第四伞齿轮固装在第二传动轴上，第二传动轴上固装有第二齿轮，第二齿轮与固装在下层承载运送车的承载主梁架的第二齿条啮合，承载滚轮组件固装在u型架内侧。

10、所述的承载滚轮组件包括承载滚轮、承载滚轮轴、滚动轴承，限位导轮安装在u型架下部，第二轨道固装在下层承载运送车的承载主梁架上。

11、所述的大型油压机快速换模装置工作时，第一减速电机设置为能够驱动第一斜齿轮带动与其啮合的第二斜齿轮及第一传动轴转动，由第一传动轴带动轴上的第一伞齿轮及与其啮合的第二伞齿轮转动，从而驱动主动轮对转动，实现下层承载运送车沿着与其滚动连接的第一轨道上做往返直线运动的结构。

12、所述的大型油压机快速换模装置工作时，第二减速电机设置为能够驱动第三伞齿轮带动与其啮合的第四伞齿轮及第二传动轴转动，由第二传动轴带动轴上的第二齿轮旋转，通过第二齿轮与其啮合的第二齿条产生相对运动，实现上层转运支承小车沿着与其滚动连接的第二轨道上做往返直线运动的结构。

13、本发明还涉及一种换模效率高，步骤简单，承重力好，定位精准，操作灵活、方便，自动化程度高，安全可靠，满足要求的大型油压机快速换模方法，所述的大型油压机快速换模方法的换模步骤为：

14、s1.待命状态时，快速换模装置位于原始零位；

15、s2.准备换模，油压机停止工作，操作人员将待换的上下模吊到快速换模装置的第二上层转运支承小车上；

16、s3.快速换模装置接到给油压机换模信号后，下层承载运送车沿着与其滚动连接的第一轨道上前行，下层承载运送车前行带动第一上层转运支承小车到达到设定工作位，第一减速电机停止工作；同时，操作人员将旧的上下模座与油压机脱开，并且使上模落到下模上，随后油压机下顶出器上升，将位于下顶出器上的上下模顶升到一定高度；

17、s4.第一上层转运支承小车沿着与其滚动连接的第二轨道上前行，一直到第一上层转运支承小车的车体的受料中心与油压机中心重合，第二减速电机停止工作；

18、s5.油压机下顶出器下降，在下顶出器下降过程中，旧的上下模落到第一上层转运支承的车体上，下顶出器继续下降到最低工作位；

19、s6.第一上层转运支承小车沿着与其滚动连接的第二轨道上后退，一直到第一上层转运支承小车离开油压机本体到达设定的工作位，第二减速电机停止工作。

20、s6步骤完成后，进行s7步骤：下层承载运送车接到继续前进的信号，下层承载运送车沿着与其滚动连接的第一轨道上前行，下层承载运送车2前行带动第二上层转运支承小车到达到设定的工作位。

21、s7步骤完成后，进行s8步骤：第二上层转运支承小车沿着与其滚动连接的第二轨道上前行，一直到第二上层转运支承小车的车体的受料中心与油压机中心重合，第二减速电机停止工作。

22、s8步骤完成后，进行s9步骤：油压机下顶出器上升，将位于下顶出器上的上下模顶升到一定高度，使新的上下模脱离第二上层转运支承小车。

23、s9步骤完成后，进行s10步骤：第二上层转运支承小车沿着与其滚动连接的第二轨道上后退，一直到第二上层转运支承小车离开油压机本体到达设定的工作位，第二减速电机停止工作。

24、s10步骤完成后，进行s11步骤：油压机下顶出器下降，将位于下顶出器上的新的上下模落到固装在油压机下梁上表面的固定台板上，操作人员开始将新的上下模座装配到油压机上。

25、s11步骤完成后，进行s12步骤：在安装上下模的同时，下层承载运送车2接到信号，下层承载运送车沿着与其滚动连接的第一轨道上后退，下层承载运送车移动带动第二上层转运支承小车移动，当第二上层转运支承小车到达原始零位时，第一减速电机停止工作，这时第二上层转运支承小车上的旧的上下模被吊往指定的模具存放区，一个换模工作循环结束。

26、采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：

27、本发明所述的大型油压机快速换模装置，结构设置时，基座采用高强度型钢与优质加强筋板焊接而成，用于下层承载运送车的第一轨道23的安装固定。下层承载运送车活动设置在第一轨道上，下层承载运送车上部设置第二轨道，而上层转运支承小车的第一上层转运支承小车、第二上层转运支承小车均活动设置在第二轨道上，电控单元用于控制下层承载运送车、上层转运支承小车在各自轨道上的前进、后退。本发明的换模装置，1)采用包括下层承载运送车、上层转运支承小车的双车型换模方式，实现可靠移动控制，而新旧模具倒运由相互独立的两个上层转运支承小车进行，节省了模具更换时间。2)运送小车分为上下两层，下层承载运送车沿着铺设在油压机侧的基座上的第一轨道上前后行走，上层转运支承小车沿着铺设在下层承载运送车的承载主梁架两侧的第二轨道上行走，两层小车运行方向呈90度夹角(即两个上层转运支承小车位于同一直线，第一轨道和第二轨道垂直布置)。3)运行小车(下层承载运送车、上层转运支承小车)的行走轮采用h型槽轮，骑行在各自的轨道上，不易脱轨。另外，运行小车采用多组行走轮支撑行走，提高了承重能力，确保快速换模装置能够实现重达20多吨的模具更换。4)下层承载运送车安装有限位开关(机械限位开关)、极限位置检测开关、工作位置检测开关，上层转运支承小车安装有极限位置检测开关、工作位置检测开关，有效实现位置检测和监控，防止换模小车工作位置检测开关失灵时出轨道。5)通过在运送小车上固装带有编码器模组的齿轮与小车行走轨道侧的齿条滚动来编码检测小车行走距离，实现运送车行走位置精确控制。