CN106736179B - 一种构架柔性化组焊工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种构架柔性化组焊工装，包括平台以及设于所述平台的侧梁压紧装置(2)、横梁定位装置(3)、横梁顶紧装置(4)；所述平台(1)有第一滑槽(11)，各所述侧梁压紧装置(2)分别通过连接件安装于各所述第一滑槽(11)；所述平台(1)的中部设有第二滑槽(12)，各所述横梁定位装置(3)分别安装于所述第二滑槽(12)；所述横梁顶紧装置(4)沿Y方向并排布置在所述横梁定位装置(3)之间。该组焊工装具有极高的通用性和适用性，在使用该工装组装焊接各种不同类型的转向架构架时，无需对工装进行改动，只需进行适当的调节，产品准备周期短，换产效率高，不会影响单位面积厂房的产出率，也不会给库房存放工装带来过大的压力。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆的构架组装加工技术领域，特别涉及在轨道车辆生产过程中，用于在组装、焊接构架时对构架进行定位和顶紧的加工工装。
背景技术
轨道车辆的转向架构架一般由两个侧梁、两个横梁和两个纵梁组焊为H形箱形结构，侧梁由钢板焊接成下凹的U形结构，侧梁上焊接有转臂定位座、一系垂向减震器座、一系弹簧定位座、二系空气弹簧定位座、抗侧滚扭杆座、抗蛇形减振器、转向架起吊吊座、制动吊座等，横梁上焊接有牵引拉杆座、齿轮箱吊座、牵引电机吊架吊座等。
目前，地铁、动车产品品种越来越多，形成了动车组、80地铁及A型地铁等多类系列化产品，每类产品结构相似，但存在细小差异，原有构架组焊工装柔性(即通用性、适用性)差，在产品结构稍有变化情况下，都需要对工装进行改动，产品准备周期长，换产效率低，影响单位面积厂房的产出率。
并且随着产品种类越来越多、结构的差异化，现场所需工装越来越多，工装存放给库房带来的压力越来越大。
因此，如何设计一种可适用于各种不同构架的柔性化组焊工装，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种构架柔性化组焊工装。该组焊工装具有极高的通用性和适用性，在使用该工装组装焊接各种不同类型的转向架构架时，无需对工装进行改动，只需进行适当的调节即可，产品准备周期短，换产效率高，不会影响单位面积厂房的产出率，也不会给库房存放工装带来过大的压力。
为实现上述目的，本发明提供一种构架柔性化组焊工装，包括平台以及设于所述平台的侧梁压紧装置、横梁定位装置、横梁顶紧装置；所述平台的四角处沿X方向设有四道相互平行的第一滑槽，各所述侧梁压紧装置分别通过连接件安装于各所述第一滑槽；所述平台的中部沿X方向设有两道相互平行的第二滑槽，各所述横梁定位装置分别安装于所述第二滑槽；两个所述横梁顶紧装置沿Y方向并排布置在所述横梁定位装置之间。
优选地，所述侧梁压紧装置包括安装底座以及设于所述安装底座的液压缸、顶紧器、可调压紧器以及高度调节器；所述安装底座上沿Y方向开设有长圆孔，并通过穿过所述长圆孔和第一滑槽的螺栓与所述平台相连接；所述液压缸纵向设于所述安装底座Y方向上的内侧或外侧的液压缸支架上，其伸缩端连接有横向悬臂，所述可调压紧器安装于所述横向悬臂的末端位置；所述顶紧器以端部相对的方式通过支架沿Y方向对称布置在所述安装底座的内外两侧；所述高度调节器设于所述安装底座的中部并位于所述可调压紧器的下方。
优选地，所述横梁定位装置包括在X方向上左右对称布置的两个横梁定位机构，各所述横梁定位机构的底座通过沿所述第二滑槽布置的调节丝杠安装于所述平台，所述调节丝杠能够带动所述底座相向或反向同步移动；各所述横梁定位机构分别设有纵向的可调***和横向的可调顶紧器，所述可调***和可调顶紧器一起安装于所述底座的Y向滑槽，两所述横梁定位机构的可调顶紧器背向布置。
优选地，所述可调***包括门型支架，位于所述门型支架上方且水平布置的定位板，所述定位板的中部通过向下延伸的丝杠与所述门型支架的横向部分相配合，以调节所述定位板的高度；所述定位板的两端通过向下延伸的导柱与所述门型支架上下滑动连接。
优选地，所述可调顶紧器包括高度可调的纵向调节杆以及沿X方向设于所述调节杆上端的横向顶杆。
优选地，所述横梁顶紧装置包括高度可调的纵向调节杆以及沿Y方向设于所述调节杆上端的横向顶杆。
优选地，进一步包括侧梁定位装置；所述侧梁定位装置包括在Y方向上位于外侧的空簧支撑梁定位平台以及位于所述空簧支撑梁定位平台内侧的侧梁定位平台；所述侧梁定位平台高于所述空簧支撑梁定位平台，并通过纵向的长圆孔和螺栓安装于所述空簧支撑梁定位平台，以调节其上下高度；所述空簧支撑梁定位平台设有空簧支撑梁定位销。
优选地，进一步包括侧梁顶紧装置；所述侧梁顶紧装置设于所述平台侧面对应于构架端部的位置，包括Z字形翻转臂以及设于所述翻转臂顶端的顶杆，所述翻转臂的另一端通过长圆孔与所述平台侧面的铰接座相连接；所述翻转臂具有向上翻转至顶紧工作位置的第一状态，以及向下翻转至非顶紧工作位置的第二状态。
优选地，进一步包括垂向减振器座定位装置；所述垂向减振器座定位装置包括设有长圆孔并通过长圆孔和螺栓安装于所述第一滑槽的底座、设于所述底座的纵向支撑板、以及安装于所述支撑板内侧的卡座，所述卡座的外侧设有顶杆穿过所述支撑板向内延伸且高度可调的顶紧器。
优选地，进一步包括制动器托板定位装置；所述制动器托板定位装置包括支撑立柱以及安装于所述支撑立柱上端的侧向支撑板，所述侧向支撑板的外表面为制动器托板定位面。
本发明所提供构架柔性化组焊工装在平台上设有侧梁压紧装置、横梁定位装置、横梁顶紧装置等模块，通过在平台上设立第一滑槽和第二滑槽，实现各模块在X、Y方向上的位置调节，并且在模块高度方向通过可调丝杆设计，实现定位、顶紧Z方向的位置可调，从而达到工装柔性要求，解决了结构微***况下工装调整问题。此外，针对不同的构架结构形式，工装采用标准化、模块化设计，在平台上预留接口，相同功能部件采用统一设计，建立工装设计标准，实现了不同工装，相同功能件之间的互换，即通过模块化增加、减少配置，来实现不同结构组装时的切换，实现了工装安装接口的标准化，工装通过预留标准接口及模块，实现了应用于不同构架结构时的通用性，且结构简单、操作方面、占用面积小。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种构架柔性化组焊工装处于使用状态时的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2中所示平台的结构示意图；
图4为侧梁压紧装置的结构示意图；
图5为横梁定位装置的结构示意图；
图6为横梁顶紧装置的结构示意图；
图7为侧梁定位装置的结构示意图；
图8为侧梁顶紧装置的结构示意图；
图9为垂向减振器座定位装置的结构示意图；
图10为制动器托板定位装置的结构示意图。
图中：
1.平台 11.第一滑槽 12.第二滑槽 2.侧梁压紧装置 21.安装底座 22.液压缸23.顶紧器 24.可调压紧器 25.高度调节器 26.横向悬臂 3.横梁定位装置 31.底座 32.可调*** 321.门型支架 322.定位板 323.丝杠 324.导柱 33.可调顶紧器 331.纵向调节杆 332.顶杆 4.横梁顶紧装置 5.侧梁定位装置 51.空簧支撑梁定位平台 52.侧梁定位平台 53.空簧支撑梁定位销 6.侧梁顶紧装置 61.翻转臂 62.顶杆 7.垂向减振器座定位装置 71.底座 72.纵向支撑板 73.卡座 74.顶紧器 75.垫块 8.制动器托板定位装置 81.支撑立柱 82.侧向支撑板
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
请参考图1、图2、图3，图1为本发明实施例公开的一种构架柔性化组焊工装处于使用状态时的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图2中所示平台的结构示意图。
如图所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供的构架柔性化组焊工装，主要由平台1以及安装在平台1上的侧梁压紧装置2、横梁定位装置3、横梁顶紧装置4、侧梁定位装置5、侧梁顶紧装置6、垂向减振器座定位装置7、制动器托板定位装置8等模块构成。
平台1为各装置的安装基础，平台1上预留标准接口，方面模块安装，平台上预设滑槽，可以使其他装置在平台上调节位置。
具体地，平台1的四角处沿X方向(即构架长度方向)设有四道相互平行的第一滑槽11，各侧梁压紧装置2分别通过螺栓安装于各第一滑槽11；平台1的中部沿X方向设有两道相互平行并具有一定间距的第二滑槽12，各横梁定位装置3分别安装于第二滑槽12；两个横梁顶紧装置4沿Y方向(即构架宽度方向)并排布置在两个横梁定位装置3之间。
请参考图4，图4为侧梁压紧装置的结构示意图。
如图所示，侧梁压紧装置2主要由安装底座21以及设于安装底座的液压缸22、顶紧器23、可调压紧器24以及高度调节器25等组成。
安装底座21上沿Y方向开设有两道长圆孔，并通过穿过长圆孔和第一滑槽11的螺栓与平台1相连接，第一滑槽11可实现沿X方向的位置可调，长圆孔可实现沿Y方向可调；液压缸22纵向设于安装底座21在Y方向上的内侧(也可以是外侧)的液压缸支架上，其伸缩端连接有能够转动的横向悬臂26，可调压紧器24安装于横向悬臂26的末端位置，当液压缸22伸缩时，能够带动其上的可调压紧器24上下移动，采用液压控制技术，四个侧梁压紧装置2可实现联动压紧。
可调压紧器24由可调节高度的调节杆和设于调节杆下端的压板构成，用于从上方向下压紧在侧梁上，可进行Z向调节；顶紧器23的数量为两个，两个顶紧器设置在安装底座21的偏心位置，以顶紧端相对的方式通过支架沿Y方向对称布置，并分别位于安装底座21的内侧和外侧，顶紧器23的顶杆与支架通过丝杠结构配合，顶杆的一端为顶紧端，另一端为操作端，操作端开设有通孔，以便于***操作工具转动顶杆，使顶杆沿Y方向移动，从而从两侧将侧梁顶紧，下文中的各顶紧器也大都采用类似的结构。
另外，在安装底座21的中部还设有两个高度调节器25，两个高度调节器25沿Y方向排列，并位于可调压紧器24的下方。
请参考图5，图5为横梁定位装置的结构示意图。
如图所示，横梁定位装置3主要由两个在X方向上左右对称布置的横梁定位机构组成，各横梁定位机构的底座31分别通过沿第二滑槽12布置的调节丝杠(图中未示出)安装在平台1上，转动调节丝杠能够带动两个横梁定位机构的底座21相向或反向同步移动，可沿X方向实现不同横梁间距的调节。
各横梁定位机构分别设有纵向的可调***32和横向的可调顶紧器33，可调***32和可调顶紧器33一起安装于底座31的Y向滑槽，可实现沿Y方向的位置调节。
可调***32设有门型支架321，门型支架321的上方设有水平布置的定位板322，定位板322的中部通过向下延伸的丝杠323与门型支架321的横向部分相配合，丝杠323下端为开设有通孔的操作端，通过转动丝杠323可以调节定位板322的高度；为保证定位板322上下移动的平稳性，定位板322的两端设有向下延伸的导柱324，以便与门型支架321的导孔上下滑动连接。
可调顶紧器33由高度可调的纵向调节杆331以及沿X方向设于调节杆上端的横向顶杆332组成，两横梁定位机构的可调顶紧器33背向布置，使用时，两个可调顶紧器33大***于构架横梁、侧梁以及纵梁一起围成的区域内，通过背向移动增大间距来顶紧在横梁上，从而实现对横梁的定位，限制横梁在X方向上的自由度。
请参考图6，图6为横梁顶紧装置的结构示意图。
如图所示，横梁顶紧装置4的数量为两个，沿Y方向并排布置在横梁定位装置3之间，从俯视图上观察时，大***于两个横梁和两个纵梁围合形成的区域内，每一个横梁顶紧装置4分别由高度可调的纵向调节杆以及沿Y方向设于所调节杆上端的横向顶杆(顶杆的结构和操作方式参见上文)。
该装置用于横梁组成的调节及顶紧，装置通过底部调节孔及高度可调的调节杆可对不同结构的横梁进行顶紧。
请参考图7，图7为侧梁定位装置的结构示意图。
如图所示，侧梁定位装置5与平台1通过螺栓连接，在高度方向上通过调节块进行调整，可用于动车组空气弹簧支撑梁组装。
侧梁定位装置具有在Y方向上位于外侧的空簧支撑梁定位平台51，以及位于空簧支撑梁定位平台51内侧的侧梁定位平台52；侧梁定位平台52高于空簧支撑梁定位平台51，并通过纵向的长圆孔和螺栓安装于空簧支撑梁定位平台51，以沿Z方向调节其上下高度；空簧支撑梁定位平台52上设有空簧支撑梁定位销53。
请参考图8，图8为侧梁顶紧装置的结构示意图。
如图所示，侧梁顶紧装置6为选装装置，在用于A、B型地铁组装时使用，该装置通过顶紧器上的长圆孔，实现高度可调，满足不同侧梁高度的顶紧。
各侧梁顶紧装置6分别设置在平台侧面对应于构架端部的位置，包括Z字形翻转臂61以及设于翻转臂顶端的顶杆62，翻转臂61的一端通过长圆孔与平台侧面的铰接座相连接，在第一状态下，翻转臂61连同顶杆62一起向上翻转至顶紧工作位置，在第二状态下，翻转臂61连同顶杆62一起向下翻转至非顶紧工作位置，即图中所示的收纳位置。
请参考图9，图9为垂向减振器座定位装置的结构示意图。
如图所示，垂向减振器座定位装置7也为选装装置，在用于动车组构架组装时使用，该装置通过平台与底座的滑槽，实现X方向和Y方向上的可调，满足不同结构动车组的使用要求。
各垂向减振器座定位装置的底座71设有沿Y方向延伸的长圆孔，并通过长圆孔和螺栓安装于平台1的第一滑槽11，底座71上设有纵向支撑板72，支撑板72靠近上端的内侧设有呈水平状态的卡座73，支撑板72的外侧设有一顶紧器74，顶紧器74具有高度可调的纵向调节杆以及穿过支撑板向内延伸的顶杆。
另外，此垂向减振器座定位装置还可以配置垫块75，以便对定位距离进行控制。
请参考图10，图10为制动器托板定位装置的结构示意图。
如图所示，制动器托板定位装置8也为选装装置，主要在B型地铁组装时使用，其设有支撑立柱81，支撑立柱81的上端设有侧向支撑板82，侧向支撑板82的外表面为制动器托板定位面。
侧向支撑板82可由两部分组成，第一部分与支撑立柱81固定连接，其外侧面为斜面，第二部分与第一部分上下活动连接，其内侧面为斜面，外侧面为定位面，第二部分的上端呈折弯状，能够挂靠在第一部分的顶部，从而与第一部分的斜面贴合在一起，一起构成整块侧向支撑板82。使用时，在侧向力的作用下，第二部分可向上移动以便对间距进行微调。
上述构架柔性化组焊工装可实现各模块在X、Y、Z方向上的位置调节，从而达到工装柔性要求，解决了结构微***况下工装调整问题，针对不同的构架结构形式，工装采用标准化、模块化设计，在平台上预留接口，相同功能部件采用统一设计，建立工装设计标准，实现了不同工装，相同功能件之间的互换，增强了工装应用于不同构架结构时的通用性。
以上对本发明所提供的构架柔性化组焊工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种构架柔性化组焊工装，其特征在于，包括平台以及设于所述平台的侧梁压紧装置(2)、横梁定位装置(3)、横梁顶紧装置(4)；所述平台(1)的四角处沿X方向设有四道相互平行的第一滑槽(11)，各所述侧梁压紧装置(2)分别通过连接件安装于各所述第一滑槽(11)；所述平台(1)的中部沿X方向设有两道相互平行的第二滑槽(12)，各所述横梁定位装置(3)分别安装于所述第二滑槽(12)；两个所述横梁顶紧装置(4)沿Y方向并排布置在所述横梁定位装置(3)之间；所述横梁定位装置(3)包括在X方向上左右对称布置的两个横梁定位机构，各所述横梁定位机构的底座(31)通过沿所述第二滑槽(12)布置的调节丝杠安装于所述平台，所述调节丝杠能够带动所述底座相向或反向同步移动；各所述横梁定位机构分别设有纵向的可调***(32)和横向的可调顶紧器(33)，所述可调***(32)和可调顶紧器(33)一起安装于所述底座(31)的Y向滑槽，两所述横梁定位机构的可调顶紧器(33)背向布置。
2.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，所述侧梁压紧装置(2)包括安装底座(21)以及设于所述安装底座的液压缸(22)、顶紧器(23)、可调压紧器(24)以及高度调节器(25)；所述安装底座(21)上沿Y方向开设有长圆孔，并通过穿过所述长圆孔和第一滑槽(11)的螺栓与所述平台(1)相连接；所述液压缸(22)纵向设于所述安装底座Y方向上的内侧或外侧的液压缸支架上，其伸缩端连接有横向悬臂(26)，所述可调压紧器(24)安装于所述横向悬臂(26)的末端位置；所述顶紧器(23)以端部相对的方式通过支架沿Y方向对称布置在所述安装底座(21)的内外两侧；所述高度调节器(25)设于所述安装底座(21)的中部并位于所述可调压紧器(24)的下方。
3.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，所述可调***(32)包括门型支架(321)，位于所述门型支架(321)上方且水平布置的定位板(322)，所述定位板(322)的中部通过向下延伸的丝杠(323)与所述门型支架(321)的横向部分相配合，以调节所述定位板(322)的高度；所述定位板(322)的两端通过向下延伸的导柱(324)与所述门型支架(321)上下滑动连接。
4.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，所述可调顶紧器(33)包括高度可调的纵向调节杆(331)以及沿X方向设于所述调节杆上端的横向顶杆(332)。
5.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，所述横梁顶紧装置(4)包括高度可调的纵向调节杆以及沿Y方向设于所述调节杆上端的横向顶杆。
6.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，进一步包括侧梁定位装置(5)；所述侧梁定位装置(5)包括在Y方向上位于外侧的空簧支撑梁定位平台(51)以及位于所述空簧支撑梁定位平台内侧的侧梁定位平台(52)；所述侧梁定位平台(52)高于所述空簧支撑梁定位平台(51)，并通过纵向的长圆孔和螺栓安装于所述空簧支撑梁定位平台(51)，以调节其上下高度；所述空簧支撑梁定位平台(51)设有空簧支撑梁定位销(53)。
7.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，进一步包括侧梁顶紧装置(6)；所述侧梁顶紧装置设于所述平台(1)侧面对应于构架端部的位置，包括Z字形翻转臂(61)以及设于所述翻转臂顶端的顶杆(62)，所述翻转臂(61)的一端通过长圆孔与所述平台(1)侧面的铰接座相连接；所述翻转臂(61)具有向上翻转至顶紧工作位置的第一状态，以及向下翻转至非顶紧工作位置的第二状态。
8.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，进一步包括垂向减振器座定位装置(7)；所述垂向减振器座定位装置包括设有长圆孔并通过长圆孔和螺栓安装于所述第一滑槽(11)的底座(71)、设于所述底座(71)的纵向支撑板(72)、以及安装于所述支撑板(72)内侧的卡座(73)，所述卡座(73)的外侧设有顶杆穿过所述支撑板向内延伸且高度可调的顶紧器(74)。
9.根据权利要求1所述的构架柔性化组焊工装，其特征在于，进一步包括制动器托板定位装置(8)；所述制动器托板定位装置(8)包括支撑立柱(81)以及安装于所述支撑立柱(81)上端的侧向支撑板(82)，所述侧向支撑板的侧面为制动器托板定位面。
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