一种地铁构架翻边工装及其操作方法与流程

本发明涉及地铁构架加工技术领域，尤其涉及一种地铁构架翻边工装及其操作方法。

背景技术：

地铁构架是目前地铁转向架主要的重大焊接部件，在其制造工艺过程中需要将构架旋转、翻边来进行全方位焊接、打磨精整以及加工。目前,地铁构架的旋转、翻边主要是利用行车钢丝绳将构架吊起在地面上实现翻边。该翻转方式存在以下缺点：

（1）由于地铁构架的体积和重量效大，利用行车钢丝绳将地铁构架空翻时运动惯性大，操作人员难以操作，有一定的危险性，存在安全隐患。

（2）地铁构架翻边由于采用行车和钢丝绳空翻,空翻过程中存在一定的冲击，容易造成构架表面和构架附件的磕碰伤，以及工作地面和橡胶垫的破损，影响产品质量，增加了生产制造成本。

如现有技术如：专利申请号：201220577753.5，专利名称：用于翻转轨道交通车辆转向架构架的翻转设备，所述翻转设备包括导柱、滑台、升降机构、翻转机构和夹持机构，所述夹持机构安装在所述翻转机构上，所述翻转机构安装在所述滑台上，所述滑台侧边滑动安装在所述导柱上，所述滑台底部安装在所述升降机构顶部，所述翻转机构和滑台之间设有水平移动机构，所述水平移动机构包括移动平台、丝杠和电机，所述翻转机构安装在所述移动平台上，所述移动平台滑动安装在所述滑台上，所述丝杠安装在所述移动平台底部，所述电机通过链条与所述丝杠传动连接。该翻转设备虽然不再使用行车和钢丝绳翻转工件，但夹持机构为单独的两个个体，翻转的一致性差，从而存有翻转稳定性弱的问题。

又如专利申请号：201610716246.8，专利名称：一种履带起重机大型结构件焊接变位机，也存在有翻转稳定性弱的问题。

另，对于本案涉及到的方位名称，解释如下：

x方向：地铁构架的长度方向；

y方向：地铁构架的高度方向；

z方向：地铁构架的宽度方向。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地铁构架翻边工装及其操作方法，以解决上述背景技术中出现的问题，使地铁构架翻边更加稳定、安全。

本发明的技术方案是：一种地铁构架翻边工装包括升降转胎主动端、升降转胎从动端和工装平台，所述工装平台沿所述升降转胎主动端、升降转胎从动端旋转和/或升降；

所述工装平台包括两夹具组成和两连接杆，两所述连接杆与两所述夹具组成依次连接；两个所述夹具组成中，其中一个所述夹具组成的横梁与所述升降转胎主动端连接，另一个所述夹具组成的横梁与所述升降转胎从动端连接；

所述夹具组成包括横梁和用于在地铁构架宽度方向上夹持地铁构架边梁的两夹具，两所述夹具分别设于所述横梁的两端；每一个所述夹具中均设有用于固定地铁构架的装夹空间，所述装夹空间沿所述工装平台的y、z方向为可调，且所述装夹空间用于限制地铁构架在x、y、z方向上的自由度。

上述方案中，升降转胎主动端和升降转胎从动端可实现工装平台的升降和旋转，通过夹具组成实现地铁构架的上下端面和侧面夹紧，夹持的多方位结构有效保证了地铁构架翻转时的稳定性和安全性，且实现了翻转的高效与快捷。

如图1所示，地铁构架由两侧梁和连接于该两侧梁之间的中间梁构成，两所述侧梁的中部设有凸起，两所述侧梁的两端为敞开结构。结合上述结构，为保证地铁构架翻转时的稳定性，将夹具设置在横梁的两端，在地铁构架宽度方向上夹持地铁构架边梁，以实现在侧梁端部的稳定定位。

所述装夹空间沿所述工装平台的y、z方向为可调是指装夹的空间的大小为可调。如y方向的装夹空间与待装夹定位的地铁构架的侧梁外形尺寸匹配，z方向的装夹空间与两个侧梁之间的间距匹配，实现可调以满足不同车型侧梁尺寸的定位。

另，工装平台通过连接杆将夹具组成连接为整体式结构，这种整体式结构一方面可保证旋转、升降时的同步性和稳定性，另一方面也给地铁构架形成底座基础的作用，让地铁构架与其贴合，减小焊接变形量。

优选的，所述夹具包括夹具体面板、两压板组成和两活动压块，所述夹具体面板与所述横梁固定，两所述压板组成设于所述夹具体面板的上下端；所述压板组成上设有所述活动压块，所述活动压块沿所述压板组成伸缩，上下端的两个所述活动压块之间形成y方向可调的所述装夹空间。

活动压块的伸缩可调性，还可以使工装适用于不同车型的构架的装夹。

优选的，所述夹具还包括设于所述夹具体面板上端面的侧向定位螺杆，在所述横梁两端设置的所述侧向定位螺杆的伸缩方向为水平且相对，且两个侧向定位螺杆之间形成z方向可调的所述装夹空间。

所述侧向定位螺杆用于定位、压紧地铁构架侧面（即侧梁），限制其z方向的自由度。

优选的，所述夹具体面板上设有门字形开口，该开口朝向远离横梁的方向设置。该门字形开口使地铁构架翻边后可以方便地从工装平台上快速吊走。

优选的，所述压板组成包括第一立杆、第二立杆、螺杆和压杆，所述第一立杆和第二立杆在所述夹具体面板远离横梁的端面上且呈间隔设置，所述螺杆与第二立杆连接；所述压杆的一端与所述第一立杆铰接，所述压杆的另一端与所述螺杆活动插接；所述活动压块与所述压杆螺纹配合。

因车型不同，地铁构架的边梁长度也有所不同，为了满足不同边梁长度的装夹定位，将用于实现垂向装夹的压板组成和活动压块设置在夹具体面板的远离横梁的位置，装夹定位在边梁两端的临近中间位置，由此省去了调节压板组成和活动压块位置的工艺步骤和简化工装结构，提高翻边工装的通用性的同时也实现了快捷、高效的定位。

优选的，所述夹具组成还包括连接板，所述横梁通过所述连接板与所述升降转胎主动端或升降转胎从动端连接。

所述连接板用于地铁构架翻边工装与升降转胎主动端和升降转胎从动端的连接和传递扭力的作用。

优选的，所述升降转胎从动端通过导轨向升降转胎主动端的方向滑动。

所述升降转胎从动端的位置可调，进一步实现了翻边工装适应不同地铁构架长度变化的装夹定位。

本发明还提供一种上述地铁构架翻边工装的操作方法，包括以下步骤：

1）将工装平台降低至合适的位置，将夹具组成退回至初始位置；

2）将地铁构架吊入至工装平台上，且将所述地铁构架的x、z方向中心与工装平台的x、z方向中心标记对齐；

3）调节夹具组成使其在所述地铁构架的上下端对夹夹紧和两侧对夹夹紧；

4）夹紧后，对地铁构架的上端面加工；加工完成后，将工装平台提升一定的高度并旋转一定的角度后，再下降至合适的高度位置，对地铁构架的侧面或下端面进行焊接；

5）地铁构架所有的面均焊接完成并冷却后，松开夹具组成，取出地铁构架，由此完成该台地铁构架的翻转与加工。

优选的，在所述步骤3）中，通过侧向定位螺杆实现对地铁构架的侧面夹紧；所述侧向定位螺杆在所述工装平台的四个转角均有设置，对四个所述侧向定位螺杆的调节步骤为：先调节两个对角的侧向定位螺杆，旋转至与地铁构架的侧面接触后，再调节另外两个对角的侧向定位螺杆，旋转至与地铁构架的侧面接触后，再重复两个对角交替调节，直至最后完全抵接于地铁构架的两侧面并锁紧。

与相关技术相比，本发明的有益效果为：能够实现多型地铁构架的翻边作业，避免采用行车和钢丝绳空翻进行地铁构架翻边所产生的安全隐患,全部工艺过程操作简单，装卸方便、安全可靠；并且克服了现有技术方案易造成构架翻边作业时磕碰伤造成的返工、质量问题，节约生产制造成本。

附图说明

图1为本发明提供的地铁构架翻边工装的结构示意图；

图2为图1中的工装平台的结构示意图；

图3为图2中的夹具组成的结构示意图。

附图中，1、升降转胎主动端；2、地铁构架；3、工装平台；4、升降转胎从动端；5、夹具组成；6、连接杆；7、横梁；8、夹具；9、夹具体面板；10、侧向定位螺杆；11、压板组成；12、活动压块；13、连接板；14、装夹空间；15、第一立杆；16、第二立杆；17、螺杆；18、压杆；19、导轨。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1~3所示，本实施例提供的一种地铁构架翻边工装包括升降转胎主动端1、升降转胎从动端4和工装平台3。

所述升降转胎从动端4与地面通过导轨19连接。所述升降转胎主动端1与所述升降转胎从动端4间隔设置，所述升降转胎从动端4通过导轨19向升降转胎主动端1的方向滑动。所述工装平台3的两端分别与所述升降转胎主动端1和升降转胎从动端4连接，以实现所述工装平台3沿所述升降转胎主动端1、升降转胎从动端4旋转和/或升降。在所述升降转胎主动端1上设置液压驱动以实现工装平台3的升降，在所述升降转胎主动端1上设置旋转电机以实现工装平台3的旋转。

所述工装平台3包括两夹具组成5和两连接杆6，两所述连接杆6与两所述夹具组成5依次连接，即，两个所述连接杆6在夹具组成5的两端连接于两个夹具组成5之间。

所述夹具组成5包括横梁7、设于所述横梁7两端的夹具8和固定于所述横梁7中部的连接板13，所述连接板13与所述夹具8位于横梁7的两相对侧。所述夹具8用于在地铁构架宽度方向上夹持地铁构架的边梁。

两个夹具组成5中，其中一个所述夹具组成5通过连接板13与所述升降转胎主动端1连接，另一个所述夹具组成5通过连接板13与所述升降转胎从动端4连接。每一个所述夹具8中设有用于固定地铁构架的装夹空间14，所述装夹空间14沿所述工装平台3的y、z方向为可调。所述装夹空间可调是指装夹的空间的大小为可调。如y方向的装夹空间与待装夹定位的地铁构架的侧梁外形尺寸匹配，z方向的装夹空间与两个侧梁之间的间距匹配，实现可调以满足不同车型侧梁尺寸的定位。调整位置到位后，所述装夹空间限制地铁构架在y、z方向上的自由度。

所述夹具8包括夹具体面板9、两压板组成11、两活动压块12和四个侧向定位螺杆10，所述夹具体面板9与所述横梁7固定，所述夹具体面板9上设有门字形开口，该开口朝向远离横梁7的方向设置。

两所述压板组成11设于所述夹具体面板9的上下端，且该两压板组成11之间形成所述装夹空间14。所述压板组成11包括第一立杆15、第二立杆16、螺杆17和压杆18。所述第一立杆15和第二立杆16间隔固定于所述夹具体面板9的门字形开口的两端（远离横梁7的端面上）。所述螺杆17与第二立杆16连接；所述压杆18的一端与所述第一立杆15铰接，所述压杆18的另一端与所述螺杆17活动插接；所述活动压块12与所述压杆18螺纹配合。所述活动压块12与所述压杆18螺纹配合，上下端的两个所述活动压块12之间形成y方向可调的所述装夹空间14。压杆18沿所述第一立杆15打开为初始位置，所述活动压块12退回至压杆18的位置为初始位置。两个所述活动压块12构成口字型的环抱结构，当y、z方向夹紧后，x方向上的自由度也限制了。

四个所述侧向定位螺杆10分别设于四个所述夹具体面板9的上端面。在所述横梁7两端设置的所述侧向定位螺杆10的螺纹伸缩方向为水平且相对，该两个侧向定位螺杆10之间形成z方向可调的所述装夹空间14。

本发明提供的地铁构架翻边工装的操作方法为：

步骤s1，先将工装平台3降低至合适的位置，将夹具组成5退回至初始位置；具体为：每端的上下两个压杆18均为打开的状态，侧向定位螺杆10退回至工装平台3的外侧。

步骤s2，然后将地铁构架2至于所述工装平台3上，并插入所述装夹空间14中。需要将地铁构架2的x、z方向中心与工装平台3的x、z方向中心标记对齐。

步骤s3，位置调整后，分别旋转各位置的压杆18与螺杆17配合，并用螺母固定，此时，压杆18位于地铁构架2的上方和下方，实现的初步限位。旋转上下位置的活动压块12，让其分别抵接地铁构架2的上下端面，此时，同一个位置的上下两个活动压块12则对地铁构架2形成了上下对夹。

在调节活动压块12的同时，需要分别调节四个所述侧向顶紧组成14，使其抵接于所述地铁构架2的两个侧面。调节四个所述侧向顶紧组成14的准则为先调节两个对角，旋转至接触后，再调节另外两个对角，旋转至接触后，再重复调节开始的两个对角和剩下两个对角交替调节，直至最后完全抵接锁紧；所述侧向顶紧组成14实现地铁构架2的两侧夹紧。

步骤s4，夹紧后，对地铁构架2的上端面进行焊接、打磨等加工步骤，完成后，将工装平台3提升一定的高度并旋转一定的角度后（该角度方便对地铁构架的侧面进行加工），再下降至合适的高度位置，对地铁构架2的侧面进行焊接、打磨等加工步骤。加工完成后，如需对地铁构架的下端面加工，则将工装平台3提升一定的高度并旋转至地铁构架的下端面朝上，再下降至合适的高度位置，此时，进行上端面的焊接、打磨等加工步骤。如上反复，直至地铁构架2所有的加工面都已完成。

步骤s5，待地铁构架2冷却后，松开侧向定位螺杆10和活动压块12，松开固定压杆18的螺母，打开压杆18，取出地铁构架2，由此完成该台地铁构架2的翻转与加工。

全部工艺过程操作简单，装卸方便，安全可靠，降低了工人劳动强度，避免了采用行车、钢丝绳所存在的安全隐患，有效降低了作业的危险性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。