专利名称：用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种轨道车辆部件的专用组配夹紧装置，尤其涉及一种用于轨
道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置。
背景技术：
国产SS3、 SS4改型机车的侧墙顶侧梁结构采用的是上下板结构，在侧墙总装配时 采用以上下板为定位基准整体组焊，顶侧梁不能成为一个独立体系，所以无法采用自动焊 接的新技术。而HXD2型和HXD2B型等电力机车侧墙顶侧梁改变了顶盖安装座和连接座的 形式后，可以单独进行装配焊接，形成了独立系统单元，其装配时可以先进行部件组焊，然 后在组焊胎上进行总组装，不但能够提高生产效率，而且可以采用一些先进的工艺技术，比 如焊接小车自动焊，这样既减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，又提高了机车的产
品质量。 HXD2型和HXD2B型等电力机车侧墙是由顶侧梁、立柱、波纹板及部分连接横梁等 组焊而成的侧墙整体承载结构，它与底架、司机室和顶盖组成车体外壳结构的主要部分，承 受各种外部载荷和冲击及侧向力，其中顶侧梁是侧墙重要的承载梁，如图9所示，所述顶侧 梁9由外板91和内板92构成箱形结构，内板91和外板92之间连接有加强板95 ;外板91 上部与顶盖安装座93焊接，通过顶盖安装座93由M12或M16螺母与顶盖(图中未示出) 连接，并且把顶盖部分的承载重量通过立柱、波纹板等传递给底架部分，内板92内侧与连 接座94焊接，通过连接座94由螺栓与车体连接横梁(图中未示出)联接，当侧墙与底架完 成焊接后，就形成了一个整体框架式承载结构，因此，顶侧梁9在车体结构中起到了一个承 上启下的作用，所以，控制顶侧梁的焊接变形很重要，如果控制的不好，在侧墙整体焊接时 对顶侧梁进行强制矫正，其内应力没有释放，会对车体的整体组对焊接带来很大的隐患。 但是，现有顶侧梁组焊工装，没有能够解决上述问题，本发明人凭借多年的相关设 计和制造经验，提出一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，以控制顶侧梁的焊接 变形量达到理想水平。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，使顶 侧梁上的顶盖安装座和连接座完成焊接后，焊接变形量达到理想水平。 本实用新型的另一 目的在于提供一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置， 可以实现焊接小车自动焊接。 本实用新型的又一 目的在于提供一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置， 该夹紧装置结构简单、占用空间小、拆装方便、制造成本低。 本实用新型的目的是这样实现的，一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装 置，该夹紧装置包括一装配工作台，在所述装配工作台上且沿着工作台的纵向间隔设置多 个顶侧梁定位支撑座；各顶侧梁定位支撑座的顶面构成定位支撑面，该定位支撑面在工作台横向截面上呈弯折的曲线形状；在装配工作台上位于所述多个顶侧梁定位支撑座的两侧 分别平行设有第一滑轨和第二滑轨；该夹紧装置还包括至少两个跨设于顶侧梁定位支撑座 上方的龙门架夹紧器，该龙门架夹紧器两侧分别设有与第一滑轨和第二滑轨移动连接的移 动部，以及与第一滑轨和第二滑轨卡设定位的卡接部；所述龙门架夹紧器上部设有抵顶所 述顶侧梁的夹紧元件。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述顶侧梁定位支撑座的顶面曲线形状，与 顶侧梁的外板横截面形状相同。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述顶侧梁定位支撑座的定位支撑面上设有 夹持顶侧梁外板的压板，所述压板由螺栓连接于定位支撑座上。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一滑轨为一开口朝向顶侧梁定位支撑 座设置的槽型钢轨；所述第二滑轨为一工字型钢轨。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述龙门架夹紧器由一横梁和与横梁两端相 连接的竖梁构成，所述移动部和卡接部设置在所述竖梁的下部。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述各移动部分别由两组间隔设置的滚轮构 成，各组滚轮由轮轴水平设置且滑设于滑轨底板上表面的横向滚轮和轮轴竖直设置且滑设 于滑轨面向定位支撑座的侧面的竖向滚轮构成；所述卡接部由突伸于滑轨内且邻近滑轨顶 板下表面的挡块构成。 在本实用新型的一较佳实施方式中，在所述第一滑轨或第二滑轨上设有一沿着该 滑轨延伸的轨道，一焊接小车移动地设置在该轨道上。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述夹紧装置还包括设于顶侧梁上以便于龙 门架夹紧器上的夹紧元件抵顶的压块。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述夹紧装置还包括一设于顶侧梁定位支撑 座上的顶侧梁垫块。 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述装配工作台由一工字钢梁构成；该工字 钢梁下方固定设有多个底座。 由上所述，本实用新型的顶侧梁组焊的夹紧装置，在装配工作台上设计了顶侧梁 外板的定位及夹紧结构，使顶侧梁的内板与外板扣合时，两条长焊缝放置成为船型焊接位 置，便于焊接小车进行纵向整体焊接，为自动焊接创造了条件。当顶侧梁的内板扣到外板上 时，如果出现局部间隙，用龙门架夹紧器进行调整夹紧，然后定位焊接，当焊接小车完成顶 侧梁两条焊缝焊接时，在顶侧梁两侧组对顶盖安装座和连接座，之后，在顶侧梁纵向中心位 置放置垫块，顶侧梁两端用龙门架夹紧器进行夹紧形成反变形，然后对连接座进行焊接，完 成焊接后等工件冷却，松开夹紧装置，由此，可消除由于焊接产生的热变形，将顶侧梁焊接 变形量控制在理想范围内，使顶侧梁能够达到产品图纸的技术要求。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范 围。其中， 图1 :为本实用新型顶侧梁组焊的夹紧装置的结构示意图。
图2 :为本实用新型顶侧梁组焊的夹紧装置一横截面的结构示意图。[0022] 图3 :为本实用新型顶侧梁组焊的夹紧装置另一横截面的结构示意图。 图4 :为本实用新型顶侧梁组焊的夹紧装置进行反变形夹紧状态的结构示意图。 图5A :为本实用新型中顶侧梁定位支撑座的结构示意图。 图5B :为本实用新型中顶侧梁定位支撑座底板的结构示意图。 图6A :为本实用新型中龙门架夹紧器的结构示意图。 图6B :为图6A的俯视示意图。 图7A :为本实用新型中压块的结构示意图。 图7B :为图7A的俯视示意图。 图8 :为本实用新型中垫块的结构示意图。 图9 :为轨道车辆侧墙顶侧梁的结构示意图。
具体实施方式为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明 本实用新型的具体实施方式
。 如图1 图4所示，本实用新型提出一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装 置100，该夹紧装置100包括一装配工作台l，在所述装配工作台1上且沿着工作台1的纵 向间隔设置多个顶侧梁定位支撑座2 ;如图5A、图5B所示，各顶侧梁定位支撑座2的顶面构 成定位支撑面21，该定位支撑面21在工作台1横向截面上呈弯折的曲线形状，在本实施方 式中，所述顶侧梁定位支撑座的顶面21曲线形状与顶侧梁9(如图9所示)的外板91(外 轮廓)横截面形状相同；在装配工作台1上位于所述多个顶侧梁定位支撑座2的两侧分别 平行设有第一滑轨3和第二滑轨4 ;该夹紧装置100还包括至少两个跨设于顶侧梁定位支 撑座2上方的龙门架夹紧器5，如图2、图6A、图6B所示，该龙门架夹紧器5两侧分别设有与 第一滑轨3和第二滑轨4移动连接的移动部51，以及与第一滑轨3和第二滑轨4卡设定位 的卡接部52 ;所述龙门架夹紧器5上部设有抵顶所述顶侧梁9的夹紧元件53，在本实施方 式中，所述夹紧元件53由螺栓构成，并且至少设置两个夹紧元件53。如图5A、图5B所示， 在本实施方式中，所述顶侧梁定位支撑座2的定位支撑面21上设有夹持顶侧梁外板91的 压板22，所述压板22由螺栓连接于定位支撑座2上。 进一步，在本实施方式中，如图2、图3所示，在所述第二滑轨4上设有一沿着该滑 轨延伸的轨道61， 一焊接小车62移动地设置在该轨道61上，在本实施方式中，所述轨道61 也可设置在第一滑轨3上。在本实施方式中，所述焊接小车62及其结构为现有结构，因此， 其具体结构的描述不再赘述。 在本实施方式中，所述夹紧装置100还包括一设于顶侧梁定位支撑座2上的顶侧 梁垫块7 (如图4、图8所示)。该顶侧梁垫块7是用于在下面描述的反变形夹紧时，放置在 顶侧梁纵向中心位置下方的顶侧梁定位支撑座2上，因此，所述顶侧梁垫块7与该顶侧梁定 位支撑座2的定位支撑面21的接触面71，应与该定位支撑面21的弯折形状一致；并且当 该顶侧梁垫块7放置在顶侧梁定位支撑座2上后，垫块7的顶面72应保持水平，以便在该 顶面72上放置所述顶侧梁9。 使用上述的夹紧装置100进行装配组焊时，如图2、图5A、图5B所示，首先将完成 内侧加强板95组焊的顶侧梁9的外板91装入所述多个顶侧梁定位支撑座2的定位支撑面
521 ，外板91的纵向中心与顶侧梁组焊的夹紧装置100中心重合，用螺栓和压板22将外板91 夹紧固定在定位支撑面21上(由于所述顶侧梁定位支撑座的顶面21曲线形状与顶侧梁9 的外板91横截面形状相同，所以顶侧梁的外板91的外侧面恰好完全贴附固定在所述定位 支撑面21上)，再将顶侧梁9的内板92扣到外板91的上方，用龙门架夹紧器5调整内板 92和外板91的组对间隙并由夹紧元件53将内板92夹设在外板91的上方进行定位焊(点 焊)，然后用焊接小车62焊接内、外板92、91的两条船型焊缝，焊接小车62沿焊接小车轨 道61纵向自动行走。完成所述两条船型焊缝的焊接后组对(点焊)连接座94(所述连接 座94共设置21组)；之后，把顶侧梁9用天车吊出所述的夹紧装置100，放到一平台上组对 (点焊)顶盖安装座93 (所述顶盖安装座93共设置21组)；然后完成顶盖安装座93的焊 接。再把顶侧梁9吊入夹紧装置100，此时，在夹紧装置100纵向中点位置N(如图l所示) 的顶侧梁定位支撑座2上装入所述垫块7，顶侧梁9的中心(中点)位置恰好位于垫块7上 (如图4所示)，顶侧梁9的两端用龙门架夹紧器5进行反变形夹紧，进行连接座94的焊接， 以用来消除顶侧梁上由于焊接连接座94产生的焊接热变形(此时顶侧梁9呈中间高两端 低的弓形形状)，等工件冷却后用天车吊出顶侧梁9，完成顶侧梁产品组焊。 由上所述，本实用新型的顶侧梁组焊的夹紧装置100，在装配工作台1上设计了顶 侧梁外板91的定位及夹紧结构，使顶侧梁的内板92与外板91扣合时，两条长焊缝放置成 为船型焊接位置，便于焊接小车进行纵向整体焊接，为自动焊接创造了条件。设计龙门架夹 紧器5的作用是当顶侧梁的内板92扣到外板91上时，如果出现局部间隙，用龙门架夹紧器 5进行调整夹紧，然后定位焊接(所述龙门架夹紧器5可以设置多个)；当焊接小车完成顶 侧梁两条焊缝焊接时，在顶侧梁两侧组对顶盖安装座93和连接座94，之后，在顶侧梁纵向 中点位置放置垫块7，顶侧梁9两端用龙门架夹紧器5进行夹紧形成反变形，然后对连接座 94进行焊接，完成焊接后等工件冷却，松开夹紧装置100，消除了由于焊接产生的热变形， 使顶侧梁9能够达到产品图纸的技术要求。 进一步，如图2、图7A、图7B所示，当将顶侧梁9的内板92扣到外板91的上方，并 用龙门架夹紧器5的夹紧元件53将内板92夹设在外板91上方时，为了便于夹紧元件53抵 顶内板92，在所述夹紧元件53与内板92之间还设置有压块8。所述压块8为一弯折形构 件，其弯折形状应与内板92外轮廓的横截面形状相同，以使压块8内表面81与内板92的 外侧面恰好完全贴附；所述压块8的外表面82上还设有与夹紧元件53数量及倾斜角度相 对应的多个抵顶部83 ;在本实施例中，所述夹紧元件53及抵顶部83均为两个。 在本实施方式中，所述第一滑轨3为一开口朝向顶侧梁定位支撑座2设置的槽型 钢轨；所述第二滑轨4为一工字型钢轨。 进一步，如图2、图6A、图6B所示，所述龙门架夹紧器5由一横梁54和与横梁54 两端相连接的两个竖梁55构成，所述移动部51和卡接部52设置在所述相应竖梁55的下 部。所述横梁54上还设有一方便操作者握持的把手56。 在本实施方式中，所述各移动部51分别由两组间隔设置的滚轮构成(如图6B所 示)，各组滚轮由轮轴水平设置且滑设于滑轨底板31 、41上表面的横向滚轮511和轮轴竖直 设置且滑设于滑轨面向定位支撑座2的侧面的竖向滚轮512构成；所述卡接部52由突伸于 滑轨3、4内且邻近滑轨顶板32、42下表面的挡块521构成。当龙门架夹紧器5沿纵向移动 时，所述横向滚轮511和竖向滚轮512在第一滑轨3和第二滑轨4上滚动；当龙门架夹紧器5移动到需要夹紧的位置时，由夹紧元件53抵顶所述内板92，使横梁54及两个竖梁55向 上移动，当挡块521接触到滑轨顶板32、42下表面时，使龙门架夹紧器5产生定位，并将内 板92夹紧在外板91上。 在本实施方式中，所述的装配工作台1可为现有常用的工作台。为了便于操作人 员组装和焊接作业，本实用新型中的装配工作台1也可由一工字钢梁11构成；该工字钢梁 11下方固定设有多个底座12，使装配工作台1高度在800mm 860mm之间；所述底座12下 部用螺栓与车间地条钢导轨连接成为顶侧梁组焊工装的基础，底座12上部可通过螺栓与 工字钢梁11联接，并通过加强筋板13与工字钢梁11焊接。所述装配工作台1的长度根据 所述顶侧梁的长度来设计，例如HXD2B型侧墙顶侧梁长度为16450mm，考虑到在工字钢梁 11的两端还要放置龙门架夹紧器5，因此，装配工作台1的长度可设计为17100mm;其中，焊 接小车62沿焊接小车轨道61纵向行走的长度为16434mm。 在本实施方式中，所述第一滑轨(即槽型钢轨)3焊接在前述的加强筋板13上， 形成龙门架夹紧器5左侧纵向运行轨道；所述工字钢梁11上面与顶侧梁定位支撑座2的底 板23焊接(如图2、图5B所示)，并通过底板23与定位支撑座2用螺栓连接，通过螺栓来 调节定位支撑座2的横向定位，调整好后焊接为一体；将第二滑轨(即工字型钢轨)4固定
在工字钢梁11上，以形成龙门架夹紧器5的右侧纵向运行轨道，要求左右轨道必须平行；在
第二滑轨4上方通过螺栓组装焊接小车的轨道61，焊接小车62通过焊接小车轨道61的齿 条沿顶侧梁组焊夹紧装置100的纵向行走，完成顶侧梁内、外板的两条纵焊缝的焊接。 由上所述，本实用新型的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置IOO，可以使 顶侧梁9处于最佳组装焊接位置(即把顶侧梁两条16434mm的长焊缝摆放成船型焊接位 置)，便于焊接小车自动焊接，当在顶侧梁9上组装其它部件(如顶盖安装座93和连接座 94)时，为防止焊接热变形，用龙门架夹紧器5进行反变形夹紧，使顶侧梁产品符合产品图 纸要求。 本实用新型用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置的优点如下 1、本实用新型的顶侧梁组焊的夹紧装置占用空间小，适用效果好。 2、本实用新型的顶侧梁组焊的夹紧装置可以用于如HXD2、 HXD2B等顶侧梁产品
的组焊，该夹紧装置拆装方便。 3、本实用新型的顶侧梁组焊的夹紧装置由于改变了产品的焊接定位角度(形成 了船型焊缝)，可以实现焊接小车自动焊接。 4、本实用新型的顶侧梁组焊的夹紧装置可以通过龙门架夹紧器实施顶侧梁反变 形夹紧，使顶侧梁上的顶盖安装座和连接座完成焊接后，能够控制焊接变形量达到了理想 水平。 5、本实用新型的顶侧梁组焊的夹紧装置结构简单，制造成本低。 以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范 围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变 化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，该夹紧装置包括一装配工作台，其特征在于在所述装配工作台上且沿着工作台的纵向间隔设置多个顶侧梁定位支撑座；各顶侧梁定位支撑座的顶面构成定位支撑面，该定位支撑面在工作台横向截面上呈弯折的曲线形状；在装配工作台上位于所述多个顶侧梁定位支撑座的两侧分别平行设有第一滑轨和第二滑轨；该夹紧装置还包括至少两个跨设于顶侧梁定位支撑座上方的龙门架夹紧器，该龙门架夹紧器两侧分别设有与第一滑轨和第二滑轨移动连接的移动部，以及与第一滑轨和第二滑轨卡设定位的卡接部；所述龙门架夹紧器上部设有抵顶所述顶侧梁的夹紧元件。
2. 如权利要求1所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 顶侧梁定位支撑座的顶面曲线形状，与顶侧梁的外板横截面形状相同。
3. 如权利要求1所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 顶侧梁定位支撑座的定位支撑面上设有夹持顶侧梁外板的压板，所述压板由螺栓连接于定 位支撑座上。
4. 如权利要求1所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 第一滑轨为一开口朝向顶侧梁定位支撑座设置的槽型钢轨；所述第二滑轨为一工字型钢 轨。
5. 如权利要求4所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 龙门架夹紧器由一横梁和与横梁两端相连接的竖梁构成，所述移动部和卡接部设置在所述 竖梁的下部。
6. 如权利要求5所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 各移动部分别由两组间隔设置的滚轮构成，各组滚轮由轮轴水平设置且滑设于滑轨底板上 表面的横向滚轮和轮轴竖直设置且滑设于滑轨面向定位支撑座的侧面的竖向滚轮构成；所 述卡接部由突伸于滑轨内且邻近滑轨顶板下表面的挡块构成。
7. 如权利要求1所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于在所 述第一滑轨或第二滑轨上设有一沿着该滑轨延伸的轨道，一焊接小车移动地设置在该轨道 上。
8. 如权利要求1所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 夹紧装置还包括设于顶侧梁上以便于龙门架夹紧器上的夹紧元件抵顶的压块。
9. 如权利要求1所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 夹紧装置还包括一设于顶侧梁定位支撑座上的顶侧梁垫块。
10. 如权利要求l所述的用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，其特征在于所述 装配工作台由一工字钢梁构成；该工字钢梁下方固定设有多个底座。
专利摘要本实用新型为一种用于轨道车辆侧墙顶侧梁组焊的夹紧装置，该夹紧装置包括一装配工作台，在所述装配工作台上且沿着工作台的纵向间隔设置多个顶侧梁定位支撑座；各顶侧梁定位支撑座的顶面构成定位支撑面，该定位支撑面在工作台横向截面上呈弯折的曲线形状；在装配工作台上位于所述多个顶侧梁定位支撑座的两侧分别平行设有第一滑轨和第二滑轨；该夹紧装置还包括至少两个跨设于顶侧梁定位支撑座上方的龙门架夹紧器，该龙门架夹紧器两侧分别设有与第一滑轨和第二滑轨移动连接的移动部，以及与第一滑轨和第二滑轨卡设定位的卡接部；所述龙门架夹紧器上部设有抵顶所述顶侧梁的夹紧元件。该夹紧装置能使顶侧梁完成装配组焊后，其焊接变形量达到理想水平。
文档编号B23K37/04GK201519850SQ200920249850
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者刘宝林, 赵晓华, 郑卫军 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司