一种车体大部件更换的方法
【专利摘要】本发明涉及列车生产制造技术领域，提供了一种车体大部件更换的方法。本发明的车体大部件更换的方法，包括以下步骤：S1、将主框架搬运至车体内部；S2、将主框架和伸缩支撑杆连接；S3、将主框架固定在车体内部的底板上，并根据需要更换的大部件确定需要调节的伸缩支撑杆；S4、进行车体大部件的更换。通过采用该种方法，可以防止对车体大部件进行更换时导致的车体变形，从车体内部增加车体的结构刚性，增加车体稳定性，减少后工序工作量及劳动强度。并且，该方法不仅可以满足不同车型中大部件的更换要求，还可以大大降低施工人员的工作强度。
【专利说明】
一种车体大部件更换的方法
技术领域
[0001]本发明涉及列车生产制造技术领域，尤其涉及一种车体大部件更换的方法。
【背景技术】
[0002]车体是底板、车顶、侧墙等大部件组成的刚性固定体。一般，包括底板、车顶、侧墙等在内的大部件更换过程包括截换、焊接等工艺。其中，在车顶、侧墙大部件截换过程中，由于应力释放会导致车体变形，从而影响车体的配合尺寸以及焊接质量，并在后续对车辆总装产生影响。并且，车体焊接过程本身也会释放应力影响车辆总装。
[0003]车体大部件更换时，为了防止车体变形，传统的做法一般采用简单的横向杆和纵向杆支撑，其起不到很好的支撑效果。
【发明内容】
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题就是提供一种车体大部件更换的方法，解决车体更换过程中应力释放导致的变形。
[0006](二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车体大部件更换的方法，包括以下步骤:
[0008]S1、将主框架搬运至车体内部；
[0009]S2、在主框架上安装伸缩支撑杆;伸缩支撑杆包括安装在主框架上侧的纵向伸缩杆，安装在主框架左侧的第一横向伸缩杆，以及安装在主框架右侧的第二横向伸缩杆；
[0010]S3、将主框架固定在车体内部的底板上，并根据需要更换的大部件确定需要调节的伸缩支撑杆:
[0011]当需要更换车顶时，调节第一横向伸缩杆和第二横向伸缩杆的长度，使得更换过程中，第一横向伸缩杆对车体的左侧壁起到支撑作用，第二横向伸缩杆对车体的右侧壁起到支撑作用；
[0012]当需要更换左侧壁时，调节纵向伸缩杆和第二横向伸缩杆的长度，使得更换过程中，纵向伸缩杆对车顶起到支撑作用，第二横向伸缩杆对车体的右侧起到支撑作用；
[0013]当需要更换右侧壁时，调节纵向伸缩杆和第一横向伸缩杆的长度，使得更换过程中，纵向伸缩杆对车顶起到支撑作用，第一横向伸缩杆对车体的左侧壁起到支撑作用；
[0014]S4、进行车体大部件的更换。
[0015]优选地，还包括:
[0016]S5、卸除主框架和伸缩支撑杆。
[0017]优选地，所述S3还包括:
[0018]S31、在车体内部增加辅助支撑杆，辅助支撑杆包括纵向辅助支撑杆、横向辅助支撑杆和斜向辅助支撑杆。
[0019]优选地，所述S4中车体大部件的更换包括车体大部件的截换和焊接。
[0020 ]优选地，所述主框架通过纵向支撑杆和横向连接杆固定得到。
[0021 ]优选地，所述伸缩支撑杆和所述主框架之间通过接头固定。
[0022]优选地，将所述纵向伸缩杆和液压缸连接，并通过所述液压缸驱动所述纵向伸缩杆的伸缩。
[0023]优选地，将所述第一横向伸缩杆和第二横向伸缩杆均与滚珠丝杆副连接，且将所述滚珠丝杆副与电机连接，通过控制电机的转动控制所述第一横向伸缩杆和第二横向伸缩杆的伸缩。
[0024]优选地，SI包括:
[0025]组装好主框架之后将所述主框架搬运至车体内部。
[0026]优选地，SI包括:
[0027]将主框架搬运至车体内部之后进行组装。
[0028](三)有益效果
[0029]本发明的技术方案具有以下有益效果:本发明的车体大部件更换的方法，包括以下步骤:S1、将主框架搬运至车体内部;S2、将主框架和伸缩支撑杆连接;S3、将主框架固定在车体内部的底板上，并根据需要更换的大部件确定需要调节的伸缩支撑杆;S4、进行车体大部件的更换。通过采用该种方法，可以防止对车体大部件进行更换时导致的车体变形，从车体内部增加车体的结构刚性，增加车体稳定性，减少后工序工作量及劳动强度。并且，该方法不仅可以满足不同车型中大部件的更换要求，还可以大大降低施工人员的工作强度。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是实施例的用于车体作业的工装的结构示意图；
[0032]图2是本实施例的用于车体作业的工装的安装状态示意图；
[0033]图3是本实施例的纵向辅助支撑杆的安装状态示意图；
[0034]图4是本实施例的横向辅助支撑杆的安装状态示意图；
[0035]图5是本实施例的斜向辅助支撑杆的安装状态示意图；
[0036]图中:1、纵向支撑杆;2、横向连接杆;3、横向安装杆;4、纵向伸缩杆;5、横向伸缩杆;6、车体;7、纵向辅助支撑杆;8、横向辅助支撑杆;9、斜向辅助支撑杆。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0038]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]请参见图1，本实施例的用于车体作业的工装，包括主框架。在主框架上连接有伸缩支撑杆。具体地，伸缩支撑杆包括与主框架上侧连接的纵向伸缩杆4，与主框架左侧连接的第一横向伸缩杆5，以及与主框架右侧连接的第二横向伸缩杆5。其中，第一横向伸缩杆5和第二横向伸缩杆5统称为横向伸缩杆5。
[0041]需要说明的是，“主框架的上侧”和“左、右两侧”都是就主框架处于工作状态时的方位而言。其中，“纵向伸缩杆4”中的“纵向”，以及“横向伸缩杆5”中的“横向”都是就其工作时候的方位而言。也即，“纵向伸缩杆4”起到纵向支撑作用；“横向伸缩杆5”起到横向支撑作用。此外，纵向伸缩杆4、横向伸缩杆5均与所述主框架以可拆卸的方式连接。
[0042]将该用于车体作业的工装设置在车体6内部，尤其是应力比较集中的位置，可以防止对车体6进行各种作业过程中导致的车体6变形，从车体6内部增加车体6的结构刚性，增加车体6稳定性，减少后工序工作量及劳动强度。并且，由于纵向伸缩杆4、横向伸缩杆5均与所述主框架以可拆卸的方式连接，因此通过拆装以及调节纵向伸缩杆4和横向伸缩杆5，使得该用于车体作业的工装不仅可以适用于不同车型的列车，而且还便于搬运。
[0043]此外，该用于车体作业的工装，是通过对整台车体6侧墙、车顶截更换过程的刚性固定结构、研割变形以及恢复后车体6的结构尺寸控制等综合分析之后设计得到。由于其可实现在车体6内部四周至少三面进行定位及支撑，并可同时实现横向支撑和纵向支撑，所以可以较好的防止车体6变形。
[0044]本实施例的用于车体作业的工装，由于主框架和伸缩支撑杆之间可拆卸连接，其不仅可以满足不同断面车体6的支撑需求，在面对不同断面的车体6时采用自由更换伸缩支撑杆，从而实现对车体6结构和尺寸的控制;还可以分开搬运并在车体6内进行现场组装，从而降低搬运的难度。
[0045]本实施例的主框架优选但是不必须为左右对称结构，请进一步参见图1。该主框架包括多根纵向支撑杆I以及用于固定连接相邻所述纵向支撑杆I的横向连接杆2。其中，所述纵向支撑杆I和所述横向连接杆2之间通过接头安装连接，该种情况主框架可以进行拆解，从而便于主框架的搬运。当然，所述纵向支撑杆I和所述横向连接杆2之间也可以焊接，从而加强主框架的稳定性。在此基础上，为了保证本实施例的用于车体作业的工装具有较大的强度，优选同时承载纵向力和横向力的主框架的材质为铝型材。
[0046]进一步地，纵向伸缩杆4和横向伸缩杆5均可以通过接头和上述主框架连接。具体地，在纵向支撑杆I的顶端设置上述接头。两侧的所述纵向支撑杆I的外侧连接有横向安装杆3，所述横向安装杆3上设置有上述接头。其中接头可以是卡套式接头、螺纹接头等不同形式的接头，此处不受限制。此外，除了采用上述结构的形式之外，包括纵向伸缩杆4和横向伸缩杆5在内的伸缩支撑杆还可以通过其它可拆卸的方式和主框架连接。
[0047]其中，当横向安装杆3和横向连接杆2位于同一水平位置时，横向安装杆3可以和横向连接杆2—体成型。当然，横向安装杆3和横向连接杆2也可以相互独立，从而其分别起到不同的作用。具体地，横向安装杆3起到横向伸缩杆5的安装作用，横向连接杆2作为主框架的主要组成部分保证其结构强度。
[0048]本实施例中，主框架、纵向伸缩杆4和横向伸缩杆5的结构均不受附图的限制。其中，主框架的纵向支撑杆I和横向连接杆2的数量均可以是任意多根，且横向连接杆2的位置优选根据主框架的受力分布进行设计。在此基础上，纵向伸缩杆4的数量和纵向支撑杆I的数量相对应;横向伸缩杆5的数量和横向连接杆2的数量对应。当然，其中横向伸缩杆5和横向连接杆2的数量，两者没有直接的对应关系。
[0049]需要强调的是，伸缩支撑杆的形式不限，只要可以实现轴向伸缩达到轴向长度调整目的，从而可以适应不同的车型和工艺即可。
[0050]其中，纵向伸缩杆4包括支撑杆主体，以及与所述支撑杆主体连接的第一驱动单
J L ο
[0051]由于车体6进行侧墙截换、焊接等作业时车顶面临较大的应力变形，因此需要纵向伸缩杆4具有较大的调整量。一般而言，纵向伸缩杆4需要具有200mm左右的调整量，从而使得该用于车体作业的工装在车体6高度方向获得200mm左右的调整量。有鉴于此，优选第一驱动单元为调节行程较大的液压缸。
[0052]此外，横向伸缩杆5包括支撑杆主体，以及与所述支撑杆主体连接的第二驱动单
J L ο
[0053]由于相对上述作业在侧墙截换、焊接等作业中车顶面临的应力变形而言，车体6进行车顶截换、焊接等作业时对称的侧墙面临的应力变形要小点，因此横向伸缩杆5的调整量一般小于纵向伸缩杆4的调整量。一般的，横向伸缩杆5需要具有20mm左右的调整量，从而使得该用于车体作业的工装在车体6宽度方向获得20_左右的调整量。
[0054]有鉴于此，优选第二驱动单元为调节行程较精确的滚珠丝杆副与电机的组合。具体地，所述第二驱动单元为滚珠丝杆副与电机的组合。其中，滚珠丝杆副包括丝杆和可相对所述丝杆滑动的滚珠。丝杆和所述电机连接，从而在电机的带动下丝杆发生转动。滚珠和所述支撑杆主体连接，且当丝杆转动时，滚珠沿着丝杆滑动，从而带动支撑杆主体沿着丝杆的轴向运动。
[0055]显然，第一驱动单元和第二驱动单元的具体形式不受上述例举的限制，只要可以驱动支撑杆主体进行伸缩调节即可
[0056]值得一提的是，为了实现用于车体作业的工装在车体6宽度方向的调整，除了采用上述第二驱动单元控制支撑杆主体运动之外，还可以通过接头来实现。具体地，横向伸缩杆5包括支撑杆主体，且所述支撑杆主体和所述主框架通过螺纹接头连接。显然，通过采用合适的螺纹接头，并调整支撑杆主体和主框架在螺纹接头中的位置关系，即可实现调整目的。
[0057]通过设置上述纵向伸缩杆4和横向伸缩杆5，可以使得该用于车体作业的工装补偿车体6内部尺寸差异的影响，以使得上述用于车体作业的工装可以适用于不同车型的车体
6o
[0058]同样，为了保证伸缩支撑杆的强度，防止用于车体作业的工装自身发生塑性变形，优选其材质为铝型材。其中，伸缩支撑杆包括上述提到的纵向伸缩杆4和横向伸缩杆5，且下文提到的伸缩支撑杆均指代纵向伸缩杆4和横向伸缩杆5。
[0059]此外，伸缩支撑杆优选但不必须其外侧端部均连接有垫板，例如尼龙垫板，以对接触的车体6表面进行保护。当然，垫板的材质不限。此外，“外侧端部”就图1而言，指的是纵向伸缩杆4的上端，位于主框架左侧的横向伸缩杆5的左端，以及位于主框架右侧的横向伸缩杆5的右端。也即，此处的外侧是相对主框架而言。
[0060]值得强调的是，本实施例的用于车体作业的工装，采用柔性设计，各部件可自由拆卸和调整，在搬运过程中可整体搬运，也可以拆解后搬运至作业地点后组装。此外，该用于车体作业的工装可通过快速更换、调整限位，或更换部件的方式以适应不同断面车体6的支撑需求，进一步保证截换后大部件焊接作业的结构及尺寸的控制，以适应不同断面车体6进行大部件更换时的支撑需求。
[0061]将上述用于车体作业的工装用于车体6大部件更换当中时，包括以下步骤:
[0062]S1、将主框架搬运至车体6内部；
[0063]S2、在主框架上安装伸缩支撑杆;伸缩支撑杆包括安装在主框架上侧的纵向伸缩杆4，安装在主框架左侧的第一横向伸缩杆5，以及安装在主框架右侧的第二横向伸缩杆5;
[0064]S3、将主框架固定在车体6内部的底板上，并根据需要更换的大部件确定需要调节的伸缩支撑杆:
[0065]当需要更换车顶时，调节第一横向伸缩杆5和第二横向伸缩杆5的长度，使得更换过程中，第一横向伸缩杆5对车体6的左侧壁起到支撑作用，第二横向伸缩杆5对车体6的右侧壁起到支撑作用；
[0066]当需要更换左侧壁时，调节纵向伸缩杆4和第二横向伸缩杆5的长度，使得更换过程中，纵向伸缩杆4对车顶起到支撑作用，第二横向伸缩杆5对车体6的右侧起到支撑作用；
[0067]当需要更换右侧壁时，调节纵向伸缩杆4和第一横向伸缩杆5的长度，使得更换过程中，纵向伸缩杆4对车顶起到支撑作用，第一横向伸缩杆5对车体6的左侧壁起到支撑作用；
[0068]S4、进行车体6大部件的更换。
[0069]通过采用上述方法进行车体6大部件的更换，可以防止对更换过程中导致的车体6变形，从车体6内部增加车体6的结构刚性，增加车体6稳定性，减少后工序工作量及劳动强度。并且，该方法不仅可以满足不同车型中大部件的更换要求，还可以大大降低施工人员的工作强度。
[0070]显然，上述SI中，可以组装好主框架之后将所述主框架搬运至车体6内部，也可以将主框架搬运至车体6内部之后进行组装。一般通过车体6开口位置将用于车体作业的工装搬运至车体6内部进行作业。
[0071]此外，在上述S4中车体6大部件更换完成之后，需要卸除主框架和伸缩支撑杆。
[0072]具体地，在车体6大部件更换的过程中，可以先在车体6内安装上述用于车体作业的工装。将用于车体作业的工装设置在发生应力变形的位置，并根据车体6所述车型和变形大小综合分析确定伸缩支撑杆的伸缩量，以保证作业后车体6的结构尺寸。为了实现对车体6的有效支撑，在一节车体6内可以布置5-7组本实施例的用于车体作业的工装，并优选相邻的所述用于车体作业的工装之间的间隔为4米。
[0073]根据车体6和变形量拆装或者调整伸缩支撑杆，使伸缩支撑杆对车体6相应的部件设置反变形。并且通过伸缩支撑杆的拆装或者调整，可以实现在车体6内部四周至少三面进行定位及支撑。
[0074]当然，除了对车体6内部进行支撑之外，本实施例的用于车体作业的工装，其横向伸缩杆5还可以和车体6的侧墙焊接。从而在车顶更换过程中，横向伸缩杆5不仅可以向侧墙提供支撑力，还可以提供拉紧力，控制侧墙向内和向外两个方向的变形。本实施例的用于车体作业的工装安装好后其和车体6的安装位置关系请参加图2。
[0075]将用于车体作业的工装布置完成后，对需更换的车体6大部件进行更换，在作业过程中始终保持用于车体作业的工装对车体6内部的支撑。将更换大部件安装至车体6结构上，使用内部支撑装置调整车体6的相应尺寸后，进行焊接。待车体6完全冷却后，卸除支撑
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[0076]值得一提的是，为了进一步适应不同断面车体6的支撑需求，本实施例的车体6大部件更换的方法，除了采用主框架和伸缩支撑杆进行可调节性支撑之外，还可以采用辅助支撑杆。具体将辅助支撑杆设置在车体内部起到辅助支撑的作用。其中，辅助支撑杆包括纵向辅助支撑杆7、横向辅助支撑杆8和斜向辅助支撑杆9 ο辅助支撑可以对车体6的局部位置进行自由调节，具体可以根据需要在车体6纵向、横向、斜向上进行调节。其中，纵向辅助支撑杆7、横向辅助支撑杆8和斜向辅助支撑杆9在车体6内的安装请分别参见图3-5。
[0077]以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种车体大部件更换的方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、将主框架搬运至车体内部； 52、在主框架上安装伸缩支撑杆;伸缩支撑杆包括安装在主框架上侧的纵向伸缩杆，安装在主框架左侧的第一横向伸缩杆，以及安装在主框架右侧的第二横向伸缩杆； 53、将主框架固定在车体内部的底板上，并根据需要更换的大部件确定需要调节的伸缩支撑杆: 当需要更换车顶时，调节第一横向伸缩杆和第二横向伸缩杆的长度，使得更换过程中，第一横向伸缩杆对车体的左侧壁起到支撑作用，第二横向伸缩杆对车体的右侧壁起到支撑作用； 当需要更换左侧壁时，调节纵向伸缩杆和第二横向伸缩杆的长度，使得更换过程中，纵向伸缩杆对车顶起到支撑作用，第二横向伸缩杆对车体的右侧起到支撑作用； 当需要更换右侧壁时，调节纵向伸缩杆和第一横向伸缩杆的长度，使得更换过程中，纵向伸缩杆对车顶起到支撑作用，第一横向伸缩杆对车体的左侧壁起到支撑作用； 54、进行车体大部件的更换。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 55、卸除主框架和伸缩支撑杆。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3还包括: S31、在车体内部增加辅助支撑杆，辅助支撑杆包括纵向辅助支撑杆、横向辅助支撑杆和斜向辅助支撑杆。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中车体大部件的更换包括车体大部件的截换和焊接。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主框架通过纵向支撑杆和横向连接杆固定得到。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述伸缩支撑杆和所述主框架之间通过接头固定。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述纵向伸缩杆和液压缸连接，并通过所述液压缸驱动所述纵向伸缩杆的伸缩。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一横向伸缩杆和第二横向伸缩杆均与滚珠丝杆副连接，且将所述滚珠丝杆副与电机连接，通过控制电机的转动控制所述第一横向伸缩杆和第二横向伸缩杆的伸缩。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，SI包括: 组装好主框架之后将所述主框架搬运至车体内部。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，SI包括: 将主框架搬运至车体内部之后进行组装。
【文档编号】B25H1/14GK105922209SQ201610290100
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】付宇, 方喜风, 张铁浩, 程永明, 曲晓红, 汪认, 汤运刚, 周靖峰
【申请人】中车青岛四方机车车辆股份有限公司