技术领域
本发明涉及铁路生产设备技术领域，具体地，涉及一种铁路车辆生产用的高精度轮对定位转运机构。
背景技术
铁路运输的安全关系到国计民生的大事，铁路轮对直接与铁路运输的安全息息相关。在铁路车辆生产与检修过程中，在铁路轮对的作业工序多，其专业设备多种多样，如何切实有效的对轮对实施定位关系到对轮对进行各种作业的质量，特别是在轮对及其相关配件生产组装线上如何准确、安全、平稳地移动到下一个作业工序就成为诸多为铁路提供非标装备的企业急于解决的问题。
中国专利CN108726119A公开了一种用于铁路生产检修线上设备的轮对定位机构，涉及铁路检修设备技术领域。本发明包括底座、滑行基座和定位水平移动座；底座通过滑行导轨和导轨滑块与滑行基座滑动连接；滑行基座通过横向导轨和导轨滑座与定位水平移动座滑动连接；底座通过高精度齿条与滑行基座上的电机啮合传动；滑行基座上的气缸控制定位水平移动座的滑动；限位装置包括铰座；铰座底部设置有安装板；安装板一侧面与定位水平移动座上的限位块配合；铰座转动连接有定位轮。本发明通过底座、滑行基座和定位水平移动座的作用，可以将轮对进行定位限制，还可以将轮对在轮对定位机构的作用下进行移动、搬运，具有方便搬运、工作效率高、减小人工成本的优点。
该专利公开的轮对定位机构有以下缺陷：
1.采用了两套同步工作的滑行基座，一旦其中一套发生故障立刻停止时，另一套继续前进会导致轮对从定位水平移动座中飞出去，非常危险；
2.定位轮距离太远，轮对可在定位水平移动座上长距离滚动，当定位水平移动座停止移动时，轮对会在惯性的作用下继续滚动，然后撞上定位轮，长年累月必将造成齿条损坏，寿命较低；
3.针对轮对在轨道上滑行的过程中可能会出现偏斜脱轨的问题，没有相应的保护机构。
针对以上缺陷，需要一种高精度轮对定位转运机构，该定位转运机构能够能够解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种铁路车辆生产用的高精度轮对定位转运机构，该机构的两套直线移动装置的速度可以自动调整，当一套直线移动装置发生严重故障时，另一套直线移动装置也会随之停止工作，同时发出警报，运输时，轮对通过四个滚轮卡在中间，限制其径向移动，使其不易脱轨，并且轮对的轴定位机构两侧设置有缓冲机构，可以保护直线移动装置不会在轮对的惯性冲击下损坏。
本发明公开的一种铁路车辆生产用的高精度轮对定位转运机构，包括有直线移动装置、同步装置和轮对定位装置，轮对定位装置包括有移动机构、缓冲机构和轴定位机构，轮对放置在铁轨上，轴定位机构设置在轮对的两侧并与轮对的旋转轴卡接，缓冲机构安装在轴定位机构的下方，缓冲机构的工作方向与轮对的运输方向相同，移动机构安装在缓冲机构的下方并驱动缓冲机构从轮对的两侧向着轮对移动，同步装置和移动机构均安装在直线移动装置上，直线移动装置设置在铁轨的两侧，直线移动装置的运输方向与轮对的运输方向相同；
直线移动装置包括有底板、第一滑块和动力装置，底板的两侧设置有第一滑轨，第一滑块可滑动地安装在第一滑轨上，第一滑块两侧设置有竖直向上延伸的竖板，竖板两侧设置有水平向外延伸的水平板，动力装置安装在第一滑块上位于两块竖板之间，同步装置分别安装在两个水平板上，移动机构、缓冲机构和轴定位机构安装在竖板的顶端。
优选的，直线移动装置还包括有设置在底板上方位于两条第一滑轨之间的齿条，动力装置包括有旋转驱动装置和安装在该旋转驱动装置输出轴上的齿轮，齿轮与齿条啮合。
优选的，同步装置包括有第一感应机构和第二感应机构，第一感应机构和第二感应机构结构左右对称，第一感应机构安装在分别安装在两块水平板上，该两块水平板位于轮对轴线的同一侧，第二感应机构安装在轮对轴线另一侧的两块水平板上；
第一感应机构包括有传感器、感应板和微处理器，传感器安装在其中一块水平板上，感应板安装在另一块水平板上，传感器的工作端垂直朝向另一侧的水平板设置，感应板设置在传感器的感应区域旁侧，传感器的旁侧设置有固定安装在水平板上的微处理器，传感器和动力装置均与微处理器电性连接。
优选的，感应板远离传感器感应区域的一侧设置有一排探针，探针沿着第一滑块的移动方向平行排列。
优选的，微处理器的旁侧设置有固定安装在水平板上的警报器，微处理器与警报器电性连接。
优选的，移动机构包括有第一滑台和安装在第一滑台下方的直线驱动装置，第一滑台安装在竖板的顶端，直线驱动装置固定安装在竖板的旁侧，第一滑台包括有第二滑轨、第二滑块和驱动块，第二滑轨分别安装在两块竖板的顶端，第二滑轨的传输方向水平朝向轮对设置，第二滑块可滑动地安装在第二滑轨上，第二滑块骑跨在两块竖板的上方，驱动块自第二滑块的底端竖直向下延伸，直线驱动装置的输出端与驱动块固定连接，直线驱动装置的输出方向水平朝向轮对设置。
优选的，07包括有第二滑台和安装在第二滑台两侧的弹性部件，第二滑台包括有第一导柱和第三滑块，第一导柱嵌入安装在第二滑块的内部，第三滑块可滑动地安装在第一导柱上，第一导柱与第二滑轨垂直，第三滑块的顶面高于第二滑块的顶面，弹性部件的固定端安装在第二滑块的两侧，弹性部件的输出端贯穿第二滑块抵接在第三滑块的侧面，轴定位机构固定安装在第三滑块上。
优选的，轴定位机构包括有第一定位轮、第二定位轮和相向移动装置，相向移动装置固定安装在第三滑块上，相向移动装置的工作端朝向轮对设置，第一定位轮和第二定位轮安装在相向移动装置的工作端并被相向移动装置驱动相向移动，第一定位轮与第二定位轮结构左右对称。
优选的，第一定位轮包括有滚轮支架，滚轮支架两侧设置有竖直向上延伸的C型支架，该C型支架的开口朝向轮对设置，C型支架的上下两端分别安装有第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮和第二滚轮水平设置并分别位于轮对轴线的上下两侧。
优选的，轴定位机构还包括有导向机构，导向机构包括有第二导柱和两个第四滑块，第二导柱水平安装在第二滑块的朝向轮对的一侧并与第一导柱平行，第四滑块可滑动地安装在第二导柱上，第四滑块与第一定位轮和第二定位轮一一对应并且固定连接。
有益效果：
工作人员将轮对放置在铁轨上，随后铁轨两侧的直线移动装置驱动轮对定位装置移动到轮对的下方，接着移动机构驱动相向移动装置从轮对的两侧向着轮对移动；
相向移动装置驱动第一定位轮和第二定位轮相向移动，通过四个滚轮抵接在轮对旋转轴上，从而限制轮对在上下左右任意方向上的径向移动，避免了轮对滚动前进的过程中因为振动而跳出轨道；
轮对定位完成后，伺服电机启动驱动第一滑块在底板上滑动，从而带动轴定位机构卡着轮对向前移动，起步时，轴定位机构压缩其中一个弹性部件得到缓冲，停止移动时，轮对带动轴定位机构继续向前移动，轴定位机构压缩另一个弹性部件得到缓冲；
当两个第一滑块移动速度不同时，其中一个第一滑块相对于另一块第一滑块超前或落后，导致感应板移动到传感器的感应区域内，传感器检测到感应板向微处理器发出信号，微处理器向伺服电机发出信号，控制伺服电机加速或减速，从而使得两个第一滑块再次对齐；
当直线移动装置发生严重故障，仅靠微处理器驱动伺服电机加速无法解决问题时，其中一个第一滑块将会大幅度落后，导致感应板和探针依次经过传感器的感应区域，当一排探针经过传感器的感应区域时，传感器向微处理器发出一连串的高频率信号，同时微处理器发出信号给伺服电机，使得轮对两侧的伺服电机同时停止工作，同时微处理器也发出信号给警报器，警报器发出警报，提醒工作人员注意避让并通知工程师前来检修。
1.两套直线移动装置的速度可以自动调整，使得铁轨两侧的滑块始终同步移动；
2.当一套直线移动装置发生严重故障时，另一套直线移动装置也会随之停止工作，同时发出警报；
3.轮对通过四个滚轮卡在中间，限制其径向移动，使其不易脱轨；
4.轮对的轴定位机构两侧设置有缓冲机构，可以保护直线移动装置不会在轮对的惯性冲击下损坏；
5.两个第一滑块移动过程中的些许前后距离落差，可由轮对轴线同一侧的两个弹性部件的输出长度的自动进行调整进行补偿，降低了对齿条的精度要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为实施例的立体图；
图2为实施例的俯视图；
图3为实施例的部分结构立体图一；
图4为实施例的的部分结构立体图二；
图5为实施例的的部分结构俯视图；
图6为实施例的直线移动装置立体分解图；
图7为实施例的同步装置工作状态示意图；
图8为实施例图7的A处局部放大图；
图9为实施例的轮对定位装置立体分解图；
图10为实施例的轮对定位装置进一步立体分解图；
附图标记说明：
直线移动装置1，底板1a，第一滑轨1a1，齿条1a2，第一滑块1b，竖板1b1，水平板1b2，动力装置1c，伺服电机1c1，减速器1c2，齿轮1c3，同步装置2，第一感应机构2a，传感器2a1，感应板2a2，微处理器2a3，探针2a4，警报器2a5，第二感应机构2b，移动机构3，第一滑台3a，第二滑轨3a1，第二滑块3a2，驱动块3a3，直线驱动装置3b，缓冲机构4，第二滑台4a，第一导柱4a1，第三滑块4a2，弹性部件4b，轴定位机构5，第一定位轮5a，滚轮支架5a1，第一滚轮5a2，第二滚轮5a3，第二定位轮5b，相向移动装置5c，导向机构5d，第二导柱5d1，第四滑块5d2。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1至图10所示的一种铁路车辆生产用的高精度轮对定位转运机构，包括有直线移动装置1、同步装置2和轮对定位装置，轮对定位装置包括有移动机构3、缓冲机构4和轴定位机构5，轮对放置在铁轨上，轴定位机构5设置在轮对的两侧并与轮对的旋转轴卡接，缓冲机构4安装在轴定位机构5的下方，缓冲机构4的工作方向与轮对的运输方向相同，移动机构3安装在缓冲机构4的下方并驱动缓冲机构4从轮对的两侧向着轮对移动，同步装置2和移动机构3均安装在直线移动装置1上，直线移动装置1设置在铁轨的两侧，直线移动装置1的运输方向与轮对的运输方向相同；
直线移动装置1包括有底板1a、第一滑块1b和动力装置1c，底板1a的两侧设置有第一滑轨1a1，第一滑块1b可滑动地安装在第一滑轨1a1上，第一滑块1b两侧设置有竖直向上延伸的竖板1b1，竖板1b1两侧设置有水平向外延伸的水平板1b2，动力装置1c安装在第一滑块1b上位于两块竖板1b1之间，同步装置2分别安装在两个水平板1b2上，移动机构3、缓冲机构4和轴定位机构5安装在竖板1b1的顶端。
工作人员将轮对放置在铁轨上，随后铁轨两侧的直线移动装置1驱动轮对定位装置移动到轮对的下方，接着移动机构3驱动缓冲机构4带动轴定位机构5从轮对的两侧向着轮对移动，轴定位机构5工作卡接在轮对的旋转轴上，接着两个直线移动装置1驱动轮对定位装置同步向前移动，从而驱动轮对在铁轨上向前滚动，动力装置1c驱动第一滑块1b在第一滑轨1a1上滑动，同步装置2用于探测两个第一滑块1b在运输方向上的距离，当两个第一滑块1b在运输方向上的速度出现明显差距时，同步装置2检测到第一滑块1b之间的距离差，从而驱动其中一个动力装置1c加速或减速，使得两个第一滑块1b始终同步移动。
直线移动装置1还包括有设置在底板1a上方位于两条第一滑轨1a1之间的齿条1a2，动力装置1c包括有旋转驱动装置和安装在该旋转驱动装置输出轴上的齿轮1c3，齿轮1c3与齿条1a2啮合。
旋转驱动装置包括有伺服电机1c1和减速器1c2，伺服电机1c1通过减速器1c2与齿轮1c3传动连接，伺服电机1c1固定安装在第一滑块1b上，伺服电机1c1驱动齿轮1c3旋转，从而使得第一滑块1b得以在第一滑轨1a1上滑动。
同步装置2包括有第一感应机构2a和第二感应机构2b，第一感应机构2a和第二感应机构2b结构左右对称，第一感应机构2a安装在分别安装在两块水平板1b2上，该两块水平板1b2位于轮对轴线的同一侧，第二感应机构2b安装在轮对轴线另一侧的两块水平板1b2上；
第一感应机构2a和第二感应机构2b结构相同，原理也相同，第一感应机构2a和第二感应机构2b分别对称地安装在两个直线移动装置1上，第一感应机构2a用于控制一个直线移动装置1的速度，第二感应机构2b用于控制另一个直线移动装置1的速度；
第一感应机构2a包括有传感器2a1、感应板2a2和微处理器2a3，传感器2a1安装在其中一块水平板1b2上，感应板2a2安装在另一块水平板1b2上，传感器2a1的工作端垂直朝向另一侧的水平板1b2设置，感应板2a2设置在传感器2a1的感应区域旁侧，传感器2a1的旁侧设置有固定安装在水平板1b2上的微处理器2a3，传感器2a1和动力装置1c均与微处理器2a3电性连接。
传感器2a1为光线传感器，传感器2a1用于探测感应板2a2是否位于传感器2a1的正前方，正常情况下，感应板2a2位于传感器2a1的感应区域旁侧，当其中一个第一滑块1b相对于另一块第一滑块1b超前或落后时，感应板2a2移动到传感器2a1的感应区域内，传感器2a1检测到感应板2a2向微处理器2a3发出信号，微处理器2a3向伺服电机1c1发出信号，控制伺服电机1c1加速或减速，从而使得两个第一滑块1b再次对齐。
感应板2a2远离传感器2a1感应区域的一侧设置有一排探针2a4，探针2a4沿着第一滑块1b的移动方向平行排列。
当直线移动装置1发生严重故障，仅靠微处理器2a3驱动伺服电机1c1加速无法解决问题时，其中一个第一滑块1b将会大幅度落后，导致感应板2a2和探针2a4依次经过传感器2a1的感应区域，当一排探针2a4经过传感器2a1的感应区域时，传感器2a1向微处理器2a3发出一连串的高频率信号，同时微处理器2a3发出信号给伺服电机1c1，使得轮对两侧的伺服电机1c1同时停止工作，避免发生事故。
微处理器2a3的旁侧设置有固定安装在水平板1b2上的警报器2a5，微处理器2a3与警报器2a5电性连接。
当直线移动装置1失去控制时，微处理器2a3发出信号给伺服电机1c1使得两个伺服电机1c1均停止工作，同时微处理器2a3也发出信号给警报器2a5，警报器2a5发出警报，提醒工作人员注意避让并通知工程师前来检修。
移动机构3包括有第一滑台3a和安装在第一滑台3a下方的直线驱动装置3b，第一滑台3a安装在竖板1b1的顶端，直线驱动装置3b固定安装在竖板1b1的旁侧，第一滑台3a包括有第二滑轨3a1、第二滑块3a2和驱动块3a3，第二滑轨3a1分别安装在两块竖板1b1的顶端，第二滑轨3a1的传输方向水平朝向轮对设置，第二滑块3a2可滑动地安装在第二滑轨3a1上，第二滑块3a2骑跨在两块竖板1b1的上方，驱动块3a3自第二滑块3a2的底端竖直向下延伸，直线驱动装置3b的输出端与驱动块3a3固定连接，直线驱动装置3b的输出方向水平朝向轮对设置。
直线驱动装置3b为双轴双杆气缸，直线驱动装置3b驱动驱动块3a3向着轮对直线往复运动，从而使得第二滑块3a2在第二滑轨3a1上直线往复滑动。
07包括有第二滑台4a和安装在第二滑台4a两侧的弹性部件4b，第二滑台4a包括有第一导柱4a1和第三滑块4a2，第一导柱4a1嵌入安装在第二滑块3a2的内部，第三滑块4a2可滑动地安装在第一导柱4a1上，第一导柱4a1与第二滑轨3a1垂直，第三滑块4a2的顶面高于第二滑块3a2的顶面，弹性部件4b的固定端安装在第二滑块3a2的两侧，弹性部件4b的输出端贯穿第二滑块3a2抵接在第三滑块4a2的侧面，轴定位机构5固定安装在第三滑块4a2上。
弹性部件4b为气弹簧，两个弹性部件4b从两侧穿过第二滑块3a2抵接在第三滑块4a2上，从而将第三滑块4a2抵在第一导柱4a1的中间，从而使得当轴定位机构5驱动轮对前进时，轴定位机构5压缩其中一个弹性部件4b得到缓冲，当第一滑块1b停止移动时，轮对带动轴定位机构5继续向前移动，从而使得轴定位机构5压缩另一个弹性部件4b得到缓冲。
轴定位机构5包括有第一定位轮5a、第二定位轮5b和相向移动装置5c，相向移动装置5c固定安装在第三滑块4a2上，相向移动装置5c的工作端朝向轮对设置，第一定位轮5a和第二定位轮5b安装在相向移动装置5c的工作端并被相向移动装置5c驱动相向移动，第一定位轮5a与第二定位轮5b结构左右对称。
相向移动装置5c为手指气缸，相向移动装置5c驱动第一定位轮5a和第二定位轮5b相向移动，从而使得第一定位轮5a和第二定位轮5b将轮对的旋转轴夹在中间。
第一定位轮5a包括有滚轮支架5a1，滚轮支架5a1两侧设置有竖直向上延伸的C型支架，该C型支架的开口朝向轮对设置，C型支架的上下两端分别安装有第一滚轮5a2和第二滚轮5a3，第一滚轮5a2和第二滚轮5a3水平设置并分别位于轮对轴线的上下两侧。
第一定位轮5a和第二定位轮5b结构左右对称，从而通过四个滚轮抵接在轮对旋转轴上，从而限制轮对在上下左右任意方向上的径向移动，避免了轮对滚动前进的过程中因为振动而跳出轨道。
轴定位机构5还包括有导向机构5d，导向机构5d包括有第二导柱5d1和两个第四滑块5d2，第二导柱5d1水平安装在第二滑块3a2的朝向轮对的一侧并与第一导柱4a1平行，第四滑块5d2可滑动地安装在第二导柱5d1上，第四滑块5d2与第一定位轮5a和第二定位轮5b一一对应并且固定连接。
第二导柱5d1和第四滑块5d2用于约束第一定位轮5a和第二定位轮5b只能水平向着轮对相向移动。
工作原理：
工作人员将轮对放置在铁轨上，随后铁轨两侧的直线移动装置1驱动轮对定位装置移动到轮对的下方，接着移动机构3驱动相向移动装置5c从轮对的两侧向着轮对移动；
相向移动装置5c驱动第一定位轮5a和第二定位轮5b相向移动，通过四个滚轮抵接在轮对旋转轴上，从而限制轮对在上下左右任意方向上的径向移动，避免了轮对滚动前进的过程中因为振动而跳出轨道；
轮对定位完成后，伺服电机1c1启动驱动第一滑块1b在底板1a上滑动，从而带动轴定位机构5卡着轮对向前移动，起步时，轴定位机构5压缩其中一个弹性部件4b得到缓冲，停止移动时，轮对带动轴定位机构5继续向前移动，轴定位机构5压缩另一个弹性部件4b得到缓冲；
当两个第一滑块1b移动速度不同时，其中一个第一滑块1b相对于另一块第一滑块1b超前或落后，导致感应板2a2移动到传感器2a1的感应区域内，传感器2a1检测到感应板2a2向微处理器2a3发出信号，微处理器2a3向伺服电机1c1发出信号，控制伺服电机1c1加速或减速，从而使得两个第一滑块1b再次对齐；
当直线移动装置1发生严重故障，仅靠微处理器2a3驱动伺服电机1c1加速无法解决问题时，其中一个第一滑块1b将会大幅度落后，导致感应板2a2和探针2a4依次经过传感器2a1的感应区域，当一排探针2a4经过传感器2a1的感应区域时，传感器2a1向微处理器2a3发出一连串的高频率信号，同时微处理器2a3发出信号给伺服电机1c1，使得轮对两侧的伺服电机1c1同时停止工作，同时微处理器2a3也发出信号给警报器2a5，警报器2a5发出警报，提醒工作人员注意避让并通知工程师前来检修。
两个第一滑块1b移动过程中的些许前后距离落差，可以通过缓冲机构4进行补偿，轮对轴线同一侧的两个弹性部件4b的输出长度会自动进行调整，降低了对齿条1a2的精度要求。
上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
