专利名称：机车侧墙组焊装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械制造领域，更具体地，涉及一种机车侧墙组焊装置。
背景技术：
电力机车侧墙是机车承载部件之一，是支撑和连接顶盖的载体，为框架式焊接钢 结构件，在机车运行中它传递着车体在拉伸和压缩工况下的纵向力，是车体向后传递纵向 载荷的咽喉要道，因此要求侧墙具有相当的强度，使其能够将作用力传至车体后端，充分发 挥整体承载作用。参见图1和图2，示出了电力机车侧墙及其顶侧梁的结构，电力机车的侧墙5包括 一块波纹板52、一根顶侧梁51和多根立柱53组焊成的框架式结构，其中波纹板与顶侧梁搭 接组对后焊接，立柱与波纹板和顶侧梁通过角焊连接。侧墙各个构件的焊接操作在焊接平 台上操作完成，因顶侧梁长度较长而且顶侧梁的焊接质量是影响侧墙组焊的关键，在对侧 墙各构件组对焊接时，为防止顶侧梁变形，顶侧梁通常在定位后通过焊接在焊接平台上的 压紧件和拉紧件来装夹控制，同时增加适当的反变形；立柱则由固定在焊接平台上的定位 件限位。现有技术中侧墙组焊过程的各个装置中，因压紧件、拉紧件和定位件都焊接在焊 接平台上，计量尺寸不合适时因各压紧件、拉紧件和定位件位置不可调整，只有通过加垫片 调整产品组对尺寸，从而导致产品组焊后产生尺寸误差，影响侧墙的组焊质量。另一个缺点 是不具有通用性，在产品转型时，需要在焊接平台上重新焊接对应新产品的压紧件、拉紧件 和定位件，增加了产品的制造周期和成本。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种机车侧墙组焊装置，以提高电力机车侧墙组焊的质量。根据本实用新型的一个方面，提供了一种机车侧墙组焊装置，包括焊接平台及设 置在焊接平台上的压紧装置、拉紧装置和定位装置，压紧装置、拉紧装置和定位装置均与焊 接平台可拆卸连接。进一步地，焊接平台上具有多个定位孔；压紧装置、拉紧装置和定位装置分别通过 连接螺栓与多个定位孔中的部分定位孔螺接。进一步地，压紧装置包括第一支座，其包括第一底座，设置在焊接平台上，并具 有与定位孔相配合的第一连接孔；第一支撑部，其第一端设置在第一底座上；压臂，一端设 置在第一支撑部的第二端上，另一端设置有顶紧螺杆；调节夹板，设置在第一支撑部的第二 端与压臂之间，并与第一支撑部朝向顶紧螺杆的第一侧形成夹持侧墙的顶侧梁端部的夹持 空间。进一步地，调节夹板的第一端呈钩状，其第二端设置有顶丝，顶丝与第一支撑部背 离顶紧螺杆的第二侧相配合以调节调节夹板的位置。进一步地，压臂与第一支撑部通过设置在第一支撑部上侧的定位轴和设置在定位轴下侧的转轴连接。[0011 ] 进一步地，定位轴的一端设置有把手。进一步地，顶紧螺杆上端设置有通孔。进一步地，拉紧装置包括第二支座，其包括第二底座，设置在焊接平台上，并具 有与定位孔相配合的第二连接孔；第二支撑部，其第一端设置在第二底座上；拉杆，可转动 地设置在第二支撑部第二端的预定位置，拉杆的一端设有外螺纹，与顶侧梁端部的螺纹孔 相配合。进一步地，第二支撑部的第二端设置有U型安装槽，拉杆夹设在U型安装槽中，并 具有位于第二支撑部外侧的限位台阶。进一步地，定位装置包括第三支座，其包括第三底座，设置在焊接平台上，并具 有与定位孔相配合的第三连接孔；第三支撑部，其第一端设置在第三底座上；转臂，第一端 铰接于第三支撑部的第二端；连接板，设置在转臂的第二端，连接板上以预定间隔设置多个 定位凸起，多个定位凸起限定侧墙的立柱的焊接位置。根据本实用新型的技术方案，由于用于装夹定位侧墙组件的压紧装置、拉紧装置 和定位装置均与焊接平台可拆卸连接，这样，如果计量尺寸出现误差，可以借助压紧装置、 拉紧装置和定位装置中底座上的长圆孔进行调节，避免了计量不合格无法调整的状况，提 高产品的制造精度；而且各功能装置(压紧装置、拉紧装置和定位装置)均可通用，在调整 产品时，只需调整各功能装置与焊接平台的连接位置即可实现对新产品的装夹定位，从而 缩短了产品的制造周期，提高了劳动生产效率，也可降低生产成本。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中图1示意性示出了现有技术的电动机车的侧墙的结构；图2示意性示出了现有技术的电动机车侧墙中顶侧梁的结构；图3示意性示出了根据本实用新型的机车侧墙组焊装置的立体结构；图4示意性示出了根据本实用新型的机车侧墙组焊装置的局部放大结构；图5示意性示出了根据本实用新型的机车侧墙组焊装置装夹侧墙时的立体结构；图6示意性示出了根据本实用新型的机车侧墙组焊装置装夹侧墙时的侧视结构；图7示意性示出了根据本实用新型的机车侧墙组焊装置中压紧装置装夹侧墙时 的侧视结构；图8示意性示出了本实用新型中压紧装置的立体结构；图9至图11示意性示出了图8所示压紧装置中第一支座、调节夹板和压臂的侧视 结构；图12示意性示出了本实用新型中拉紧装置的立体结构；图13示意性示出了本实用新型中定位装置的立体结构；以及图14示意性示出了本实用新型中定位装置的使用状态图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图3至图14示意性示出了根据本实用新型的机车侧墙组焊装置的结构，如图所 示，该装置包括焊接平台1及设置在焊接平台1上的压紧装置2、拉紧装置3和定位装置4， 压紧装置2、拉紧装置3和定位装置4均与焊接平台可拆卸连接。这样，如果该机车侧墙组焊装置中的各功能装置(压紧装置2、拉紧装置3和定位 装置4)定位尺寸计量超过规定值时，可以借助压紧装置2、拉紧装置3和定位装置4中底座 上的长圆孔进行调节，避免了计量不合格时功能装置无法调整的状况，提高侧墙组焊的制 造精度，而且可拆卸连接方式可以避免各功能装置因焊接至焊接平台1上时容易产生变形 而引起的制造误差，使得侧墙各组件的定位精度高，焊接质量稳定可靠；其次，该机车侧墙 组焊装置中的各功能装置均可通用，在调整产品时，只需调整各功能装置与焊接平台1的 连接位置即可实现对新产品的装夹定位，避免了工装的重复投入，缩短了产品转型时的准 备周期，从而缩短了新侧墙产品的制造周期，提高了劳动生产效率，同时降低了生产成本。 根据本实用新型的机车侧墙组焊装置尤其适用于电力机车侧墙的批量生产，大大提高了大 批量侧墙组焊的装夹速度，进而提高了工作效率。图3和图4中示出了根据本实用新型的机车侧墙组焊装置中各功能装置(包括压 紧装置2、拉紧装置3和定位装置4)与焊接平台1的优选连接方式。例如在焊接平台1上 设置有定位孔(图中未示出，定位孔可以为光孔也可以为螺纹孔)，在各功能装置的底座上 均设置连接孔，使得各功能装置与焊接平台通过连接螺栓联接，实现对电力机车侧墙工件 的夹紧和定位。螺纹连接方式结构简单，性能可靠，拆卸方便。而且在调整产品时，只需在 焊接平台上钻出适合新产品的侧墙装夹尺寸的定位孔，使各功能装置重新定位，即可以形 成适合装夹新的电力机车侧墙的装夹位置，从而缩短了产品的制造周期，提高了劳动生产 效率，也可降低生产成本。参见图8至图11，示出了压紧装置2的一种优选结构，压紧装置2包括第一支座， 压臂22和夹紧件M。其中，第一支座包括第一底座211，设置在焊接平台1上，并具有与 焊接平台上用于定位压紧装置2的定位孔相配合的第一连接孔211a ；第一支撑部212，其第 一端设置在第一底座211上。第一支座通过第一底座211上的第一连接孔211a和焊接平台 1上的定位孔通过连接螺栓联接。压臂22设置在第一支撑部212的第二端上，其外端斜向 下延伸且在压臂22的外端上螺纹联接有顶紧螺杆23 ；调节夹板24，设置在第一支撑部212 的第二端与压臂22之间，由图中可以看出，调节夹板M设置在压臂22与第一支撑部212 第二端之间形成的容纳空间中。参见图7，调节夹板M与第一支撑部212朝向顶紧螺杆23 的第一侧21 形成夹持侧墙的顶侧梁51端部的夹持空间，用于固定顶侧梁51。优选地，为 提高第一支座的结构稳定性，第一支座为一体式结构。压紧装置2主要用于侧墙5中顶侧梁51的装夹需求，参见图6和图7可以看出， 顶侧梁51的端部夹持在第一支撑部第一侧21 和调节夹板M之间，以保证侧墙组对时顶 侧梁的垂直度要求。为避免顶侧梁51因受夹持而翘起，使顶侧梁51的与第一支撑部第一 侧面21 之间不能紧密贴合，影响顶侧梁的垂直度，压臂22的外端斜向下延伸以适应顶侧 梁51的延伸方向，当调节夹板22和第一支撑部212夹紧顶侧梁51时，通过调节设置在压臂22外端的顶紧螺杆23，使顶紧螺杆23向下移动压紧顶侧梁51的上侧面，以使顶侧梁51 与第一支撑部212的第一侧面贴合。优选地，在顶紧螺杆23的上端设置有通孔231，这样， 当需要拧动顶紧螺杆23时，可以在通孔231中插入一个长操作杆，通过操作长操作杆即可 以方便地向下或向上拧动顶紧螺杆23，实现顶紧螺杆23对顶侧梁的顶紧或解除顶紧螺杆 23对顶侧梁51的顶紧。优选地，结合图8至图11可以看出，压臂22与第一支撑部212之间形成一个容纳 调节夹板对中部的容纳腔体，调节夹板M穿设在容纳腔体中且调节夹板M的第一端呈钩 状，其第二端设置有顶丝25，由图中可以看出调节夹板的第一端和第二端之间形成凹槽结 构，凹槽结构扣在第一支撑部212的第二端上并具有调整余量，调节夹板M朝向顶紧螺杆 23的一端(即调节夹板第一端)与第一支撑部212第一侧面21 相配合夹持顶侧梁51， 调节夹板M背离顶紧螺杆23的一端(即调节夹板第二端)上设置有顶丝25，顶丝25与第 一支撑部212背离顶紧螺杆的第二侧面相配合，通过调节顶丝25就可以调节调节夹板M 相对第一支撑部第一侧面21 的位置，满足不同顶侧梁51的不同装夹需求。由图8中还可以看出，压臂22与第一支撑部212通过纵向设置的定位轴沈和转 轴27连接，定位轴沈位于转轴27的上方。这样，当需要拆卸压紧装置时，通过拆卸定位轴 26和转轴27，可以使压臂22与第一支撑部212的连接关系解除，从而便于存放各零部件， 另外，当需要更换调节夹板M时，可以通过将定位轴沈拆除，使压臂22可以绕转轴27相 对第一支撑部212转动，从而便于取出调节夹板M，使调节压臂M的更换方便快速。优选 地，为方便取出定位轴26，以使压臂22可相对第一支撑部212转动，在定位轴沈的一端设 置有把手沈1，适合人手操作取出定位轴26。图12示出了拉紧装置3的一种优选结构，拉紧装置3进一步地包括第二支座和拉 杆32。其中第二支座包括第二底座311，设置在焊接平台1上，并具有与焊接平台上用于 定位拉紧装置3的定位孔相配合的第二连接孔311a，第二底座311与焊接平台1通过连接 螺栓连接；第二支撑部312，其第一端设置在第二底座311上；拉杆32，可转动地设置在第 二支撑部312的第二端的预定位置，拉杆32的一端321设有外螺纹，与侧墙5的顶侧梁51 端部的螺纹孔511相配合，以拉紧顶侧梁51。由图中可以看出，拉杆32的螺纹端与顶侧梁 端部的螺纹孔511连接后，拉杆32的另一端通过第二支撑部312限位，拧动拉杆32即可以 拉紧顶侧梁51，防止顶侧梁51在焊接平台1上通过压紧装置2压紧后产生反向变形。优选 地，第二支撑部312的第二端设置U型安装槽313，拉杆32夹设在U型安装槽313中，且拉 杆具有位于所述第二支撑部312外侧的限位台阶(即限位台阶设置在拉杆上与螺纹端相反 的一侧上)，这样便于拆卸拉杆32。为提高第二支座312的结构稳定性，优选地，第二支座 为一体式结构。图13示出了根据本实用新型的定位装置4的一种优选实施方式，图14示出了该 定位装置的应用。由图中可以看出，该定位装置包括第三支座，转臂42，连接板43和定位 凸起46。其中，第三支座包括第三底座411，设置在焊接平台1上，并具有与用于定位定位 装置4的定位孔相配合的第三连接孔；第三支撑部412，其第一端设置在第三底座上；转臂 42，第一端铰接于第三支撑部的第二端；连接板43，设置在转臂的42第二端，连接板43上 以预定间隔设置多个定位凸起46，多个定位凸起46形成侧墙的立柱53的焊接位置。由图中可以看出连接板43的一种实施方式，连接板43连接在两个不同的转臂42之间，以使连接板43的结构稳定可靠，结合图14可以看出，因转臂42与第三支撑部412铰 接，当放置好顶侧梁51和波纹板52之后，将转臂42旋转放置在波纹板52上，每个定位凸 起46所在的位置限制一个立柱53的焊接位置，从而使得立柱53的定位准确可靠，而且操 作容易。由图中可以看出，在焊接平台1的两侧都设置有定位装置，分别对立柱53的两端 进行定位，使得立柱53的定位更加方便快捷精确，从而提高了立柱53的焊接质量。当然， 连接板43也可以居中设置在一个转臂42的末端，同样可以对立柱53实现良好定位。为提 高第三支座的结构稳定性，优选地，第三支座为一体式结构。容易理解，用于将顶侧梁51夹紧在焊接平台1的各功能装置(包括压紧装置2、 拉紧装置3及定位装置4)还可以有其他的实施方式，只要和焊接平台1之间为可拆卸连 接，便于调整位置以达到侧墙组焊所要求的计量精度，或便于重新定位满足新产品的装夹 需求，使得压紧装置、拉紧装置及定位装置的具体在焊接平台上的具体安装位置根据装夹 产品的不同可做适应性的变化。根据本实用新型的机车侧墙组焊装置，对侧墙组件的装夹和焊接过程如下所述 1)首先通过压紧装置和拉紧装置固定好顶侧梁，靠紧自己的定位；幻将波纹板放置在焊接 平台上，并与顶侧梁搭接，调整波纹板的位置后，对波纹板与顶侧梁进行定位焊；幻把立柱 摆放在波纹板上，靠紧各定位凸起所限定的立柱焊接位置，用龙门架风缸压紧立柱，然后立 柱与波纹板、顶侧梁进行定位焊固定。综上所述，可以看出，根据本实用新型的机车侧墙组焊装置具有如下优点1)该 机车侧墙组焊装置中的各功能装置与焊接平台可拆卸连接，例如通过螺栓连接，打破了传 统的焊接模式。而且通过定位装置来对立柱定位，在焊接平台上减少了很多定位块，且对立 柱的定位方便快捷，简单可靠；幻可以将侧墙各组件的定位基准与设计基准统一，易于保 证制造精度，提高焊接质量；幻焊接平台及各功能装置可以重复使用，降低成本并节约了 材料。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域 的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种机车侧墙组焊装置，包括焊接平台(1)及设置在所述焊接平台上的压紧装置 O)、拉紧装置C3)和定位装置G)，其特征在于，所述压紧装置O)、拉紧装置C3)和定位装置(4)均与所述焊接平台可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述焊接平台(1)上具有多个定位孔；所述压紧装置( 、拉紧装置( 和定位装置(4)分别通过连接螺栓与所述多个定位孔 中的部分定位孔螺接。
3.根据权利要求2所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述压紧装置( 包括第一支座，其包括第一底座011)，设置在所述焊接平台(1)上，并具有与所述定位孔相配合的第一连接 孔(211a)；第一支撑部012)，其第一端设置在所述第一底座011)上；压臂(22)，一端设置在所述第一支撑部012)的第二端上，另一端设置有顶紧螺杆 (23)；调节夹板(M)，设置在所述第一支撑部012)的第二端与所述压臂0 之间，并与所 述第一支撑部(21 朝向所述顶紧螺杆的第一侧012a)形成夹持所述侧墙的顶侧梁 (51)端部的夹持空间。
4.根据权利要求3所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述调节夹板0 的第一端呈 钩状，其第二端设置有顶丝(25)，所述顶丝0 与所述第一支撑部(21 背离所述顶紧螺 杆的第二侧相配合以调节所述调节夹板04)的位置。
5.根据权利要求3所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述压臂0 与所述第一支撑 部(21 通过设置在所述第一支撑部(21 上侧的定位轴06)和设置在所述定位轴下侧 的转轴(XT)连接。
6.根据权利要求5所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述定位轴06)的一端设置有 把手(261) ο
7.根据权利要求3所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述顶紧螺杆上端设置有 通孔(231)。
8.根据权利要求2所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述拉紧装置C3)包括第二支座，其包括第二底座(311)，设置在所述焊接平台上，并具有与所述定位孔相配合的第二连接孔 (311a)；第二支撑部(312)，其第一端设置在所述第二底座上；拉杆(3 ，可转动地设置在所述第二支撑部第二端的预定位置，所述拉杆的一端 (321)设有外螺纹，与所述顶侧梁端部的螺纹孔相配合。
9.根据权利要求8所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述第二支撑部(31 的第二端 设置有U型安装槽(313)，所述拉杆夹设在所述U型安装槽中，并具有位于所述第二支撑部 (312)外侧的限位台阶。
10.根据权利要求2所述的侧墙组焊装置，其特征在于，所述定位装置包括第三支座，其包括第三底座G11)，设置在所述焊接平台上，并具有与所述定位孔相配合的第三连接孔； 第三支撑部012)，其第一端设置在所述第三底座上；转臂(42)，第一端铰接于所述第 三支撑部的第二端；连接板(43)，设置在所述转臂的0 第二端，所述连接板上以预定间隔设置多个 定位凸起(46)，所述多个定位凸起06)限定所述侧墙的立柱的焊接位置。
专利摘要本实用新型提供了一种机车侧墙组焊装置，包括焊接平台及设置在焊接平台上的压紧装置、拉紧装置和定位装置，压紧装置、拉紧装置和定位装置均与焊接平台可拆卸连接。根据本实用新型的机车侧墙组焊装置尤其适用于电力机车侧墙的批量生产，大大提高了大批量生产时侧墙组对的装夹速度，进而提高了工作效率。
文档编号B23K37/04GK201824095SQ201020565170
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者栗明, 熊发, 苟瑞霞 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司