专利名称：长杆类构件组焊工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及长杆、长轴类构件组焊用工装，尤其是轨道车辆头车边梁的组焊用工 装，属杆类构件焊接加工工装技术领域。
背景技术：
目前在轨道车辆的制造中，头车边梁由直边梁与弯曲边梁焊接而成，属车体上重要受 力构件。边梁四周均有焊缝，四周的焊缝焊完后还要检测，焊接质量要求很高，组焊过程 中需对边梁构件进行360°的翻转，以方便施焊并确保焊缝质量。边梁对接后长度约达26 米，翻转时存在着强度低，变形挠度大的问题。目前，由于缺乏适宜的工装，组焊时大多 采用将边梁放置在几组平台支架上、通过天车吊挂翻转的作业方式，焊接翻转中的挠性变 形难以有效控制，焊封质量不高，同时还存有施焊作业工作量大、劳动强度大、生产效率 低的问题。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种长杆类构件组焊工装，以控制组焊中的翻转变形、确保 焊接质量、降低施焊作业强度大，提高焊接作业效率。 本实用新型所称问题是以如下技术方案实现的
一种长杆类构件组焊工装，构成中有两侧的框架梁、中间间隔排布的滚轮及夹紧装置， 滚轮将框架梁分割成多段，滚轮中有支撑座、滚轮体、连接板，滚轮体为上、下轮圈可旋 转分离的对接体，下轮圈位于支撑座上匹配设置的导轨轮上，连接板位于下轮圈中，框架 梁的断开端头与相邻连接板连接，夹紧装置沿框架梁的断开段间隔分布。
上述长杆类构件组焊工装，所述两侧的框架梁，其首、尾端的横梁上带有翻转驱动轴。
上述长杆类构件组焊工装，所述下轮圈、上轮圈之间的可旋转分离对接结构为，上、 下轮圈的对接端头分别通过匹配的挡块槽、档块插接，插接处有销轴。
上述长杆类构件组焊工装，所述下轮圈、上轮圈的内圈壁上分别有凸起的弧形筋板， 所述挡块槽、档块分别位于弧形筋板上，所述连接板与弧形筋板之间设有匹配的插槽，连 接板通过插槽插装在下轮圈的弧形筋板上，连接板上面连接有滚轮卡具支撑轴，滚轮卡具 支撑轴上端的旋转帽与上轮圈上的弧形筋板相连接。上述长杆类构件组焊工装，所述导轨轮位于支撑座上端两侧，所述支撑座下方增设对 称设置的辅助小导轨轮。
上述长杆类构件组焊工装，所述框架梁的断开端头与相邻连接板之间通过连接法兰相 连接。
上述长杆类构件组焊工装，所述沿两框架梁的断开断间隔分布的夹紧装置，其中的两 个夹紧装置分别位于前一断开段的尾端和后一断开段的首端，尾、首端上的夹紧装置之间 通过中间短梁相连接，两中间短梁外侧的区域形成施焊操作空挡。
上述长杆类构件组焊工装，所述的夹紧装置由定位座、上压机构、侧压机构组成，定 位座通过底部两侧的连接角板与两框架梁的内侧面定位连接，定位座两端设有工件定位槽， 上压机构中的上压臂通过卡具支撑轴支撑于定位座上，板两端的上压钉分别对应工件工件 定位槽，两侧压机构中的侧压臂的底部分别与两框架梁的外侧面连接、上方的水平侧压钉、 顶部的斜向侧压钉分别对应工件工件定位槽。
上述长杆类构件组焊工装，所述侧压臂底部带有铰接座，侧压臂下端通过销钉与铰接
座上的耳板活动铰接，铰接座侧面与框架梁外侧面连接。 本实用新型具有以下特点-
1. 由分割成多段的框架梁与断开处的滚轮连接形成的基础框架，可借助中间分布的滚 轮体支撑于支撑座的方式大幅提高此类超长框架的结构强度刚性，同时又可无障碍的实现 360°的自由翻转，有效解决了长度达20 30米的头车边梁等构件在焊接翻转中的挠性变 形问题，可实现一次装夹工件完成全部焊接，确保焊接质量，提高焊接功效并显著降低施 焊作业劳动强度；
2. 滚轮体采用上、下轮圈可旋转分离对接结构，可通过上轮圈与下轮圈的分离、旋转 打开对接口，方便杆类工件的取放；
3. 可通过基础框架首、尾处的翻转驱动轴与独立驱动装置传动连接，解决超长框架的 焊接中的翻转驱动问题；
4. 使适宜部位的框架梁断开处相邻的夹紧装置通过中间短梁连接并留出施焊空挡的设 置方便了施焊操作，利于确保和提高焊接质量；
5. 夹紧装置可通过定位座定位，方便地卡装在框架梁适宜部位处。可通过上压机构侧 压机构进行上方、侧面、斜上方的全方位夹紧，自身在基础框架上的装卡、边梁构件在其 上的装卡均达到牢靠稳固的要求，减小了焊接变形。同时了具有装卡操作空间大、易操作的特点；
本实用新型适宜作为长杆类构件、尤其是高速轨道车辆中头车边梁类大型长杆构件的 组焊工装配置使用。
图1是本实用新型总体结构俯视图2是图1的仰视图3是图1中滚轮2的结构示意图4是图1中夹紧装置8的结构示意图。
图中标号为l一框架梁、2—滚轮、3 —支撑座、4一连接板、5 —下轮圈、6 —上轮圈、
7—导轨轮、8—夹紧装置、9一横梁、IO—翻转驱动轴、ll一销轴、12—中间短梁、13—连
接法兰、14一旋转帽、15 —辅助小导轨轮、16—弧形筋板、17—滚轮卡具支撑轴、19一操
作空挡、20—定位座、21—连接角板、22—工件定位槽、23 —上压臂、24 —卡具支撑轴、
25—上压钉、26—侧压臂、27—水平侧压钉、28—斜向侧压钉、29—铰接座、30—销钉、
31—耳板、32—紧丝、33_档块、34—挡块槽、36—插槽。
具体实施方式
参阅图1、 2、 3。本实用新型由两侧的框架梁l、中间间隔排布的滚轮2构成基础框架， 滚轮2将两侧的框架梁1分割成多段。滚轮2中的下轮圈5位于支撑座3上匹配设置的导 轨轮7上的轮槽中，上轮圈6与下轮圈5为可旋转分离的对接体。两框架梁1的断开端头 分别与相邻的连接板4相连接，连接板固定在下轮圈5中。夹紧装置8沿两框架梁1的断 开段间隔分布。
参阅图1。两框架梁1的首、尾端可分别通过横梁9相连接，横梁9带有翻转驱动轴 10，该驱动轴用于与独立的翻转驱动装置传动连接，驱动基础框架翻转。
参阅图3。下、上轮圈之间的可旋转分离对接结构可有多种具体结构型式，可如图示实 施例所示，通过上、下轮圈上匹配设置的档块33、挡块槽34插装并插入销轴11对接。
仍参阅图3。图示实施例中，下轮圈5、上轮圈6的内圈壁还上分别设有凸起的弧形筋 板16，此时，档块33位于下轮圈的弧形筋板16的两上端头上，匹配的挡块槽34位于上轮 圈弧形筋板的两下端头上，连接板4与上轮圈上的弧形筋板16之间设有匹配的插槽36，通 过插槽36插装在下轮圈5的弧形筋板上。滚轮卡具支撑轴17固定于连接板4上，其上端 与旋转帽14螺纹连接，旋转帽14与上轮圈上的弧形筋板相连接。取出两销轴ll，上轮圈5可通过旋转帽14绕滚轮卡具支撑轴17旋转，与下滚轮圈6分离并打开上、下轮圈之间的 连接口，使杆类工件可由此口方便的放取；上轮圈绕滚轮卡具支撑轴旋回与下轮圈闭和位 置、档块33上的销孔与挡块槽34上的销孔重合时，插入销轴ll，便使上、下轮圈对接形 成一钢性的整体结构滚轮体。
仍参阅图3。图示实施例中，导轨轮7位于支撑座3上端两侧，支撑座3下方增设对称
设置的辅助小导轨轮15，以增加支撑点。导轨轮、辅助小导轨轮均为内镶滚动轴承的滚轮，
以降低承重旋转时的阻力。
仍参阅图3。两框架梁1的断开端头与相邻连接板4之间可通过连接法兰13相连接。
仍参阅图1。沿两框架梁1的断开段间隔分布的夹紧装置中，适当位置处的两相邻夹紧
装置8分别位于前一断开段的尾端和后一断开段的首端，尾、首端的夹紧装置通过中间部
位的两根中间短梁12相连接，两中间短梁外侧的区域形成施焊操作空挡19。
参阅图4。夹紧装置8为上压、侧压全方位压紧设置，构成中的定位座20通过底部两
侧对称设置连接角板21，连接角板装在两框架梁l的间隔挡内。定位座两端有放置边梁的
工件定位槽22，卡具支撑轴24固定于定位座20上，上压臂23位于卡具支撑轴顶部，可在
轴上旋转。上压臂两端的上压钉25分别对应下方两侧的工件定位槽22。侧压机构为两套，
对称位于定位座两侧，两侧压臂26的底部分别与两框架梁1的外侧面相连接，两压臂上方
的水平侧压钉27、顶部的斜向侧压钉28分别对应工件定位槽22。
参阅图4。侧压臂26可带有铰接座29，铰接座的内侧面与框架梁l定位贴合并固定于
其上，侧压臂下端通过销钉30与铰接座上的耳板31活动铰接，侧压臂可绕销钉旋转，以
方便边梁工件的装卡，装卡后将侧压臂翻转至竖直状态后通过耳板上的紧丝32锁住便可。 参阅图l、 3、 4。本实用新型装卡使用过程为围绕滚轮卡具支撑轴17使上轮圈6旋
转90°顺应框架梁长度方向，使夹紧装置8中的上压臂23旋转90。顺应框架梁长度方向，
将待焊接的左右对称的直边梁、弯曲边梁放置到夹紧装置中定位座两侧的工件工件定位槽
22中，使上压臂23旋转复位，通过上压钉25、水平侧压钉27、斜向侧压钉28从上方、侧
面、斜上方全方位压紧工件定位槽中的直边梁、弯曲边梁；之后使上轮圈旋回与下轮圈闭
和位置此时档块33、上轮圈6上销孔重合，插入用销轴11使二者固定，二者形成整体滚轮
便完成装卡。焊接时，焊接工位于图1所示的操作空挡19中，施焊过程中，通过框架梁首
或尾处的翻转驱动轴10实现翻转。
权利要求1. 一种长杆类构件组焊工装，其特征在于，构成中有两侧的框架梁、中间间隔排布的滚轮及夹紧装置，滚轮〔2〕将框架梁〔1〕分割成多段，滚轮〔2〕中有支撑座、滚轮体、连接板，滚轮体为上、下轮圈可旋转分离的对接体，下轮圈〔5〕位于支撑座〔3〕上匹配设置的导轨轮〔7〕上，连接板〔4〕位于下轮圈〔5〕中，框架梁〔1〕的断开端头与相邻连接板〔4〕连接，夹紧装置〔8〕沿框架梁的断开段间隔分布。
2. 根据权利要求1所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述两侧的框架梁， 其首、尾端的横梁[9]上带有翻转驱动轴[10]。
3. 根据权利要求2所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述下轮圈〔5〕、上轮 圈(6)之间的可旋转分离对接结构为，上、下轮圈的对接端头分别通过匹配的挡块槽〔34〕、 档块(33〕插接，插接处有销轴(11〕。
4. 根据权利要求3所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述下轮圈、上轮圈的 内圈壁上分别有凸起的弧形筋板(16〕，所述挡块槽(34)、档块(33〕分别位于弧形筋 板〔16)上，所述连接板〔4〕与弧形筋板(16〕之间设有匹配的插槽〔36)，连接板通 过插槽插装在下轮圈的弧形筋板上，连接板上面连接有滚轮卡具支撑轴〔17〕，滚轮卡具 支撑轴上端与旋转帽(14〕螺纹连接，旋转帽与上轮圈上的弧形筋板相连接。
5. 根据权利要求1、 2、 3或4所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述导轨轮 (7〕位于支撑座(3)上端两侧，所述支撑座(3)下方增设对称设置的辅助小导轨轮〔15〕。
6. 根据权利要求5所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述框架梁(1)的断 开端头与相邻连接板(4〕之间通过连接法兰〔13)相连接。
7. 根据权利要求6所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述沿两框架梁的断开 断间隔分布的夹紧装置(8〕，其中的两个夹紧装置分别位于前一断开段的尾端和后一断 开段的首端，尾、首端上的夹紧装置之间通过中间短梁(12)相连接，两中间短梁外侧 的区域形成施焊操作空挡(19)。
8. 根据权利要求7所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述的夹紧装置〔8) 由定位座、上压机构、侧压机构组成，定位座(20〕通过底部两侧的连接角板〔21)与 两框架梁l的内侧面定位连接，定位座两端设有工件定位槽(22)，上压机构中的上压臂〔23〕通过卡具支撑轴(24〕支撑于定位座上，板两端的上压钉〔25)分别对应工件定位槽〔22，〕两侧压机构中的侧压臂(26〕的底部分别与两框架梁〔1〕的外侧面连接、 上方的水平侧压钉(27〕、顶部的斜向侧压钉(28)分别对应工件定位槽(22〕。
9.根据权利要求8所述的长杆类构件组焊工装，其特征在于，所述侧压臂(26〕底部 带有铰接座(29)，侧压臂(26)下端通过销钉(30)与铰接座上的耳板(31)活动铰接， 铰接座侧面与框架梁外侧面连接。
专利摘要一种长杆类构件组焊工装，属焊接工装技术领域，用于解决长杆类构件组焊中挠性变形难以有效控制，施焊作业强度大，作业效率低的问题。构成中有两侧的框架梁、中间间隔排布的滚轮及夹紧装置，滚轮将框架梁分割成多段，滚轮中有支撑座、滚轮体、连接板，滚轮体为上、下轮圈可旋转分离对接体，下轮圈位于支撑座上匹配设置的导轨轮上，连接板位于下轮圈中，框架梁的断开端头与相邻连接板连接，夹紧装置沿框架梁的断开段间隔分布，可借助中间滚轮的支撑大幅提高超长框架的结构强度刚性，可实现360°自由翻转，有效解决了长杆类构件焊接翻转中的挠性变形问题，可一次装夹完成全部焊接，确保焊接质量，提高焊接功效并降低施焊作业劳动强度。
文档编号B23K37/053GK201249340SQ200820106019
公开日2009年6月3日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者孙帮成, 李宝旺 申请人:唐山轨道客车有限责任公司