低地板转向架外侧梁组焊工装及其组焊方法

摘要

提供一种低地板转向架外侧梁组焊工装及其组焊方法，其可实现多步组装共用一套工装，可同时实现箱体边梁组装、边梁内筋组装、边梁外体扣合组装，通过端部顶紧器、定位销、底部支撑、加强梁、筋板定位块、斜面筋板定位块、横梁钢管定位器等，实现低地板边梁组成的三部组装，实现了边梁组装焊接，并可控制点焊变形控制及刚性夹装。工装包括平台支撑座、用于边梁拱形结构夹紧定位的第一组装部分及用于端座夹紧的第二组装部分，采用定位块-螺栓顶紧器结构实现定位，采用端部压紧定位器、盖板压紧器、箱体压紧器、横梁钢管定位器进行夹紧，将第一组装部分组装完成的箱体吊入横梁钢管至箱体梁的凹槽完成箱体的定位压紧，再吊入上盖板，完成组装焊接。

说明书

技术领域

本发明涉及低地板转向架边梁组装、焊接制造技术领域。

背景技术

转向架为两面拱型管板组装箱体结构，基本按照逐个组装、焊接、调修等工艺 完成，作业效率低，大部分时间浪费在辅助作业上，同时多胎位组装占用空间大， 难以实现部件组装公差的连续性控制，为实现多步组装最小面积，实现多步组装共 用一套工装可以有效提升单位面积的生产效率及降低工装制作的成本，制作一种低 地板转向架边梁多步一体组焊工装。可以有效的减少工装制造数量、提高单位面积 产出率、缩短制造周期、控制焊接工艺放量连续性，并避免了因人工划线组装的误 差和平面度超差问题。

发明内容

针对以上的一个或多个问题，提供一种低地板转向架外侧梁组焊工装及其组焊 方法，实现了一种低地板边梁多步组装共用一套工装，可以同时组装箱体边梁组装、 边梁内筋组装、边梁外体扣合组装，通过端部顶紧器、定位销、底部支撑、加强梁、 筋板定位块、斜面筋板定位块、横梁钢管定位器等，实现低地板边梁组成的三部组 装，实现了边梁组装焊接，并可控制点焊变形控制及刚性夹装。

本发明的目的通过以下技术方案来实现，内容如下：

一种低地板转向架外侧梁组焊工装，其特征在于，包括平台支撑座以及平台支 撑座上的第一组装部分、第二组装部分，组焊工装的轴线与待安装的边梁长度方向 垂直，具体地：

第一组装部分用于边梁拱形结构的夹紧定位，第一组装部分包括至少二组定位 块-螺栓顶紧器，二组定位块-螺栓顶紧器均匀分布在沿拱梁长度的方向，其中每组 定位块-螺栓顶紧器包括2对筋板定位块8-螺栓顶紧器，其中1对定位块-螺栓顶紧 器分别设置在横向板夹紧的位置，另1对定位块-螺栓顶紧器分别设置在夹紧纵向板 的位置；对应边梁接近两端部的弧形过渡部，第一组装部分还包括一对对称设置的 斜面筋板定位块11-螺栓顶紧器，该斜面筋板定位块-螺栓顶紧器与边梁的弧形过渡 部相对垂直夹紧；

第二组装部分用于端座的夹紧定位，第二组装部分包括至少一对以组焊工装的 轴线对称设置的端座夹紧定位装置，端座夹紧定位装置包括底部支撑5、定位销4、 端部压紧定位器6、端部顶紧器3，底部支撑5设置在平台支撑座的腿部里侧以支撑 端座；端部顶紧器设置在底部支撑上，端部顶紧器为快速压紧装置，用于在端座座 板的内侧进行固定；定位销穿过端座座板实现横向定位，定位销固定方向平行于平 台支撑座的腿部方向；端部压紧定位器设置在平台支撑座的上方，端部压紧定位器 在纵向定位压紧端座的座板进行定位；

第二组装部分还包括沿组焊工装的轴线布置的至少一对盖板压紧器10；

第二组装部分还包括至少一对箱体压紧器13、至少一对横梁钢管定位器14，一 对横梁钢管定位器在组焊工装的轴线两侧对称布置，完成钢管的中心定位；一对箱 体压紧器设置为夹紧箱体。

进一步地，所述的平台支撑座为方形梁框架结构，平台支撑座包括平台支撑1、 平台支撑柱2。

进一步地，所述的第二组装部分与第一组装部分在平台支撑座上平行设置。

进一步地，所述的第二组装部分还包括分别与螺栓顶紧器配合的立板定位块 16、高度定位块12，高度定位块12设置在箱体端部高度方向进行定位压紧，立板 定位块设置在垂直与轴线方向对箱体立板进行定位压紧。

进一步地，第二组成部分还包括至少一对纵向压紧器13，在垂直与轴线的纵向 方向压紧上盖板。

进一步地，所述的平台支撑座设有中间网状支撑梁镂空结构。

进一步地，所述的底部支撑为板件。

进一步地，所述的第二组装部分包括多个垫块，用于待组焊工件的悬空部位的 空隙支撑。

一种低地板转向架外侧梁组焊方法，其特征在于，采用上述的一种低地板转向 架外侧梁组焊工装，具体步骤如下：

第一步，采用平台支撑与平台支撑柱组焊完成平台支撑座；

第二步，在平台支撑座的第一组装部分的区域采用定位块-螺栓顶紧器，逐个实 现各筋板、加强梁的定位与压紧，并完成第一道工序的边梁拱形结构的箱体组焊；

第三步，吊装两端座放置于底部支撑5作为两座板承重支座，并采用定位销4 进行横向定位销定位、端部压紧定位器6作为纵向定位压紧，端部顶紧器3完成快 速压紧及垂直度保证，完成座板的定位待组；

第四步，吊装入盖板，采用盖板压紧器10完成纵向定位；

第五步，吊装在第二步里组装完成的箱体结构依次压紧箱体压紧器，吊入横梁 钢管至箱体梁的凹槽，旋紧横梁钢管定位器14完成钢管的中心定位并拉动箱体梁适 应性调整，压紧其余箱体纵向、高度方向压紧器完成箱体的定位压紧，完成第二道 工序的组装焊接；

第六步，吊入上盖板，卡至横梁钢管定位器边缘，完成纵向压紧器压紧，点焊 箱体梁外侧完成第三道工序的组装焊接。

进一步地，在同时组装多套转向架时，第一道工序第二道工序同时进行；第一 道工序与第三道工序同时进行。

本发明公开了一种低地板转向架边梁组焊工装，它能够实现：

1)实现了拱形箱体结构快速组装和装夹；

2)实现最少工装数量的多部组装共用统一基准，减少因多部工装的资源浪费和 基准的不统一性；

3)可完成边组装、边焊接的要求，可在单步工装完成六部工序任务，减少了工 装的组焊要求。

在大批量生产时可提高生产效率，有效减少工装基准不统一及工装占地面积等 问题，实现多步工序一体化节拍顺次完成。

附图说明

图1为本发明转向架边梁组焊工装带工件的一个实施例的俯视图；

图2为图1的A向视图；

图3为图1的B向视图；

图4为本发明转向架边梁组焊工装不带工件的一个实施例的俯视图；

图5为图4的A向视图；

图6为图4的B向视图；

图7为本发明转向架边梁组焊工装的一个实施例中定位块-螺栓顶紧器的主视 图；

图8为图7的俯视图。

具体实施方式

现结合附图及具体实施例对本发明作进一步地说明。

如图所示，其中1——平台支撑；2——平台支撑座；3——端部顶紧器；4— —定位销；5——底部支撑；6——端部压紧定位器；7——加强梁；8——定位块；9 ——平台连接螺栓；10——盖板压紧器；11——斜面筋板定位块；12——高度定位 块；13——纵向压紧器；14横梁钢管定位器；15——垫块；16——立板定位块。

一种低地板转向架外侧梁组焊工装包括平台支撑座以及平台支撑座上的第一组 装部分、第二组装部分，组焊工装的轴线与待安装的边梁长度方向垂直，平台支撑 座为方形梁框架结构，平台支撑座由平台支撑1和4个平台支撑柱2焊接而成。

第一组装部分用于边梁拱形结构的夹紧定位，第一组装部分包括至少二组定位 块-螺栓顶紧器，二组定位块-螺栓顶紧器均匀分布在沿拱梁长度的方向，其中每组 定位块-螺栓顶紧器包括2对筋板定位块8-螺栓顶紧器，其中1对定位块-螺栓顶紧 器分别设置在横向板夹紧的位置，另1对定位块-螺栓顶紧器分别设置在夹紧纵向板 的位置；对应边梁接近两端部的弧形过渡部，第一组装部分还包括一对对称设置的 斜面筋板定位块11-螺栓顶紧器，该斜面筋板定位块-螺栓顶紧器与边梁的弧形过渡 部相对垂直夹紧；

第二组装部分用于端座的夹紧定位，第二组装部分包括至少一对以组焊工装的 轴线对称设置的端座夹紧定位装置，端座夹紧定位装置包括底部支撑5、定位销4、 端部压紧定位器6、端部顶紧器3，底部支撑5设置在平台支撑座的腿部里侧以支撑 端座；端部顶紧器设置在底部支撑上，端部顶紧器为快速压紧装置，用于在端座座 板的内侧进行固定；定位销穿过端座座板实现横向定位，定位销固定方向平行于平 台支撑座的腿部方向；端部压紧定位器设置在平台支撑座的上方，端部压紧定位器 在纵向定位压紧端座的座板进行定位；第二组装部分还包括沿组焊工装的轴线布置 的至少一对盖板压紧器10；第二组装部分还包括至少一对箱体压紧器13、至少一对 横梁钢管定位器14，一对横梁钢管定位器在组焊工装的轴线两侧对称布置，完成钢 管的中心定位；一对箱体压紧器设置为夹紧箱体。第二组装部分与第一组装部分在 平台支撑座上平行设置。

第二组装部分还包括分别与螺栓顶紧器配合的立板定位块16、高度定位块12， 高度定位块12设置在箱体端部高度方向进行定位压紧，立板定位块设置在垂直与轴 线方向对箱体立板进行定位压紧。第二组成部分还包括2对纵向压紧器13，在垂直 与轴线的纵向方向压紧上盖板。

平台支撑座设有中间网状支撑梁镂空结构。底部支撑为板件。第二组装部分包 括多个垫块，用于待组焊工件的悬空部位的空隙支撑。

定位块—螺栓顶紧器采用将工件的梁定位在两块板件的中间，然后旋转螺栓用 螺栓头顶住板件进行夹紧。

斜面筋板定位块与水平方向的倾斜角为15°。

在另外的实施例中，平台支撑座为长方形或工字型结构均可。

在另外的实施例中，各定位块—螺栓顶紧器的数量以及位置可以根据工件的梁 的位置而具体配置。

在另外的实施例中，各顶紧器及压紧器可以采用快速压紧装置或其他螺栓、垫 片配合的形式的顶紧器。

本发明的组焊方法如下：

(1)采用方形梁框架结构，并结合部件组装的用途增加中间网状支撑梁镂空结 构，形成平台支撑，由件1、件2组焊完成，见A视图；

(2)采用件8、件11定位块及螺栓顶紧器，逐个实现各筋板、立板的定位于 压紧，并完成第一道边梁拱形结构的箱体组焊；

(3)吊装两端座放置于板件5作为两座板承重支座，并采用件4横向定位销定 位、件6作为纵向定位压紧，件3完成快速压紧及垂直度保证，完成座板的定位待 组；

(4)吊装入盖板，采用件10盖板压紧器完成纵向定位；

(5)吊装在第(2)步组装完成的箱体结构依次压紧箱体压紧器，吊入横梁钢 管至箱体梁的凹槽，旋紧件14横梁钢管定位器完成钢管的中心定位并拉动箱体梁适 应性调整，压紧其余箱体纵向、高度方向压紧器完成箱体的定位压紧；完成第二道 组装焊接；

(6)吊入上盖板，卡至横梁钢管定位器边缘，完成纵向压紧器压紧，点焊箱体 梁外侧进行第三道组装焊接。

在同时组装多套转向架时，第一道工序第二道工序同时进行；第一道工序与第 三道工序同时进行。

可完成边组装、边焊接的要求，可在单步工装完成六部工序任务，减少了工装 的组焊要求。可实现多步组装共用一套工装，可同时实现箱体边梁组装、边梁内筋 组装、边梁外体扣合组装，通过端部顶紧器、定位销、底部支撑、加强梁、筋板定 位块、斜面筋板定位块、横梁钢管定位器等，实现低地板边梁组成的三部组装，实 现了边梁组装焊接，并可控制点焊变形控制及刚性夹装。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本案的技术方案而非对其限制；尽 管参照较佳实施例对本案进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解： 依然可以对本案的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不 脱离本案技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。