专利名称：一种地铁端部底架可互换组焊工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地铁端部底架可互换组焊工装，它是一种城轨地铁铝质焊接产品工装、用以保证焊缝质量及产品外形结构；属于机械制造领域。
技术背景现有工装在制造时，容易出现刚性较差和工装出现下沉绕度现象而引起工装失效。所制工装在设计时没有充分考虑产品的结构特点，对工装与产品的干涉矛盾分析不深入。工装零部件如；定位挡块、压紧悬臂螺杆的位置及定位夹紧采用的形式是固定方式还是活动方式。工装的零部件互换性、实用性、可靠性、灵活性、经济性不能达到要求。经常造成零部件报废后不能及时对工装进行维护。甚至直接影响产品的质量。
发明内容本实用新型的目在于克服上述存在的问题，提供一种高效率、实用性、可靠性、灵活性、经济性、安全可靠的地铁端部底架可互换组焊工装。本实用新型的技术方案一种地铁端部底架可互换组焊工装，包括整体框架、牵引梁悬臂压紧装置、牵引梁龙门压紧装置、缓冲梁反变形顶杆装置、枕梁龙门压紧装置、牵引梁定位座(和变位机连接管，其特征在于所述的该整体框架为结构对称的哑铃形状整体框架，即该整体框架是由主梁、边梁、牵引梁定位座安装梁、龙门压紧装置固定板组成结构对称的哑铃形状整体框架，该整体框架分为左框架、右框架和中间段框架，其左框架为枕梁组焊框架，右框架为牵引梁组焊框架，中间段框架为缓冲梁框架，左、右框架上各有一个相对应的变位机连接管；所述的左框架上设有二组前后对称的枕梁龙门压紧装置定位板和二个枕梁龙门压紧装置，其二个枕梁龙门压紧装置分别设置在前后的枕梁龙门压紧装置定位板内，即左框架上前后排列设置着二个相对应的枕梁龙门压紧装置；左框架上的前枕梁龙门压紧装置的外侧设有一个枕梁横向定位挡块、一个枕梁横向顶紧悬臂和二个枕梁纵向定位挡块，左框架上的后枕梁龙门压紧装置的外侧设有一个枕梁横向定位挡块、二个枕梁纵向顶紧悬臂和一个枕梁横向顶紧悬臂；所述的右框架上设有一个牵引梁龙门压紧装置，该牵引梁龙门压紧装置前后两边处各依次设有一个牵引梁龙门压紧装置翻转固定板、一个牵引梁定位座和一个牵引梁悬臂压紧装置；该二个牵引梁悬臂压紧装置处的右框架侧面各设有一个牵引梁定位悬臂压紧装置；所述的缓冲梁框架的内侧对面上各设有二个相对应的缓冲梁反变形顶杆装置和三个相对应的缓冲梁挡块，其二缓冲梁反变形顶杆装置设置在三个相对应的缓冲梁挡块之间。整体框架起到支撑工装及产品，该整体框架上分别在两端头安装了变位机连接管、内侧安装了缓冲梁反变形装置及缓冲梁挡块、后方安装了枕梁横向定位挡块、枕梁纵向顶紧悬臂、枕梁龙门压紧装置、枕梁龙门压紧装置定位板、枕梁横向顶紧悬臂、枕梁纵向定位挡块，前下方安装了牵引梁龙门压紧装置翻转固定板、牵引梁定位座、牵引梁悬臂压紧装置、牵引梁定位悬臂压紧装置。本组焊工装中的悬臂压紧装置、牵引梁定位座、牵引梁龙门压紧装置、枕梁龙门压紧装置、缓冲梁反变形顶杆装置，都是安装在整体框架上。利用悬臂压紧装置对三大梁进行压紧定位，牵引梁定位座起到缓冲梁定位及防止左右自由移动的作用，牵引梁龙门压紧装置起到控制焊接后牵引梁向上移动的作用，枕梁龙门压紧装置起到定位及防止焊接变形作用，缓冲梁反变形顶杆装置起到了对缓冲梁焊接预留反变形尺寸的控制。本组焊工装控制焊接收缩量实行整体定位焊接，确保产品在使用工装后达到图纸设计要求。长度收缩放量6mm，宽度放量体现在零部件上，平面度反变形放量包括两方面一是缓冲梁平面9_，二是枕梁平面度放量3_利用上述确保产品在使用工装后达到图纸设计要求。本实用型解决了 ①工装定位基准及定位部件的结构形式。②确定牵引梁、枕梁龙门压紧位置与龙门结构。③确定工装的装配顺序保证工装整体有效性。④确定缓冲梁反变形顶杆装置安装位置。⑤牵引梁定位座、牵引梁龙门压紧装置、枕梁龙门压紧装置、缓冲梁反变形顶杆装置的互换性。⑥保证工装与产品不出现干涉。⑦对焊接变形量的数据进行试验根据试验所得数据确定工装反变形方向及尺寸。⑧变位机连接管的承载能力。通过对上述工装问题的解决使得产品质量得到保证。⑨连接管采用了焊接方式，确保承载2t的工装重量。由于本实用型工装在设计时利用了刚性固定法克服了焊接收缩量。通过试验的形式对焊接产生的立弯曲变形、旁弯曲变形进行模拟试验，并对模拟试验的数据结合经验数据进行校正。根据数据对缓冲梁、枕梁使用反变形法。利用移动压紧与固定压紧相结合的方式消除了产品与工装之间的干涉，使产品能一次全部在工装上焊接完成提高了工作效率。本组焊工装考虑到以后类似工装的制作，对悬臂压紧装置、牵引梁定位座、枕梁龙门压紧装置、牵引梁龙门压紧装置、缓冲梁反变形顶杆装置等作了互换性研究，降低了以后类似工装的制造成本。工装整体互换性达到了 65%。体现了该工装的经济优势。所有定位装置都做到了快速准确的定位。有效的保证了工装的稳定性、实用性确定了设计的合理性与经济性满足了产品质量要求。
图I为本实用新型的立体结构示意图；图2为本实用新型的枕梁组焊框架(左框架)前端局部放大示意图；图3为本实用新型的枕梁组焊框架(左框架)后端局部放大示意图；图4为本实用新型的牵引梁框架右视局部放大示意图；图5为本实用新型的牵引梁框架左视局部放大示意图；图6为本实用新型的牵引梁悬臂压紧装置与牵引梁定位悬臂压紧装置安装位置局部放大示意图；图7为本实用新型的缓冲梁框架局部放大示意图；[0024]图8为地铁端部底架可互换组焊工装与产品的装配示意图；图中1_整体框架结构、2-牵引梁悬臂压紧装置、3-牵引梁定位悬臂压紧装置、4-牵引梁龙门压紧装置、5-缓冲梁反变形装置、6-枕梁横向定位挡块、7-枕梁纵向顶紧悬臂8-枕梁龙门压紧装置、9-枕梁龙门压紧装置定位板、10-枕梁横向顶紧悬臂、11-枕梁纵向定位挡块、12-缓冲梁挡块、13-牵引梁定位座、14-牵引梁龙门压紧装置翻转固定板、15-变位机连接管、I-牵引梁产品部件、II-缓冲梁产品部件、III-枕梁产品部件。
具体实施方式
参看上述附图，一种地铁端部底架可互换组焊工装，包括整体框架I、牵引梁悬臂压紧装置2、牵引梁龙门压紧装置4、缓冲梁反变形顶杆装置5、枕梁龙门压紧装置8、牵引梁定位座13和变位机连接管15，其特征在于所述的该整体框架I为结构对称的哑铃形状整体框架，即该整体框架I是由主梁、边梁、牵引梁定位座安装梁、龙门压紧装置固定板组成结构对称的哑铃形状整体框架，该整体框架分为左框架、右框架和中间段框架，其左框架为枕梁组焊框架，右框架为牵引梁组焊框架，中间段框架为缓冲梁框架，左、右框架上各有一个相对应的变位机连接管15 ；所述的左框架上设有二组前后对称的枕梁龙门压紧装置定位板9和二个枕梁龙门压紧装置8，其二个枕梁龙门压紧装置8分别设置在前后的枕梁龙门压紧装置定位板9内，即左框架上前后排列设置着二个相对应的枕梁龙门压紧装置8 ；左框架上的前枕梁龙门压紧装置8的外侧设有一个枕梁横向定位挡块6、一个枕梁横向顶紧悬臂10和二个枕梁纵向定位挡块11，左框架上的后枕梁龙门压紧装置8的外侧设有一个枕梁横向定位挡块6、二个枕梁纵向顶紧悬臂7和一个枕梁横向顶紧悬臂10 ；所述的右框架上设有一个牵引梁龙门压紧装置4，该牵引梁龙门压紧装置4前后两边处各依次设有一个牵引梁龙门压紧装置翻转固定板14、一个牵引梁定位座13和一个牵引梁悬臂压紧装置2 ;该二个牵引梁悬臂压紧装置2处的右框架侧面各设有一个牵引梁定位悬臂压紧装置2 ；所述的缓冲梁框架的内侧对面上各设有二个相对应的缓冲梁反变形顶杆装置5和三个相对应的缓冲梁挡块12，其二缓冲梁反变形顶杆装置5设置在三个相对应的缓冲梁挡块12之间。整体框架1，米用160mmX160mmX8mm、200mmX400mmX8mm两种规格的方钢管，共计
一十七根，组成一个结构对称的哑铃形状框架。采用焊接连接，保证平面度、对称度与垂直度在Imm以内，同时工装不能扭曲。整体框架I上安装了可以拆卸及360°旋转的牵引梁悬臂压紧装置2、牵引梁定位悬臂压紧装置3、枕梁纵向顶紧悬臂7、枕梁横向顶紧悬臂10 ；牵引梁龙门压紧装置4安装在牵引梁龙门压紧装置翻转固定板14的中间，两件枕梁龙门压紧装置8安装在枕梁龙门压紧装置定位板9的[形槽内。图8为一种底架组焊工装与产品的装配形式，它对端部底架产品进行全方位的定位施压有效控制了产品的结构尺寸。总长尺寸达到了 ±1_，对称度达到了 1.5_。悬臂压紧装置与牵弓I梁压紧装置的可移动和可拆卸性解决了产品装配干涉及焊接干涉。枕梁龙门压紧装置4的压紧力完全保证了焊接后枕梁的平面度在±1. 5mm以内。经过牵引梁定位座、3的定位固定牵引梁焊后的垂直度控制在±0. 5_以内。利用缓冲梁反变形顶杆装置6对缓冲梁实行强制反变形后平面度在±1. 5mm以内。同时通过悬臂压紧装置2、枕梁龙门压紧装置4、牵引梁龙门压紧装置5在工装上正确定位消除了产品焊接间隙使产品的焊接质量得到了保证。通过实际验证该工装完全能够满足工程要求。保证产品质量。本实用型实施例中各部件数量如下；整体框架结构I数量为一个，米用160mmX160mmX8mm、200mmX400mmX8mm两种规格
的方钢管，共计17根，组成一个结构对称的哑铃形状框架。作用为整体工装的基准及承载；牵引梁悬臂压紧装置2数量二个，安装在整体框架结构I上，作用为对图八牵引梁产品部件I进行压紧；牵引梁定位悬臂压紧装置3数量为二个，安装在整体框架结构I上，作用为对牵引梁产品部件进行压紧；牵引梁龙门压紧装置4数量为一个，安装在牵引梁龙门压紧装置翻转固定板14上，作用为对牵引梁产品部件进行压紧；缓冲梁反变形装置5数量为四个，安装在整体框架I上，作用为对缓冲梁产品部件进行焊接变形的控制；枕梁横向定位挡块6数量为二个，安装在整体框架结构I上，作用为对枕梁产品部件进行定位；枕梁纵向顶紧悬臂7数量为二个，安装在整体框架结构I上，作用为对枕梁产品部件进行顶紧；枕梁龙门压紧装置8数量为二个，安装在枕梁龙门压紧装置定位板9的[形槽内可活动，作用为对枕梁产品部件进行压紧；枕梁龙门压紧装置定位板9数量为八个，安装在整体框架结构I上，作用为固定枕梁龙门压紧装置8;枕梁横向顶紧悬臂10数量为二个，安装在整体框架结构I上，作用为对枕梁产品部件顶紧；枕梁纵向定位挡块11数量为二个，安装在整体框架结构I上，作用为对枕梁产品部件进行定位；缓冲梁挡块12数量为六个，安装在整体框架结构I上，作用为对缓冲梁产品部件进行定位；牵引梁定位座13数量为二个，安装在整体框架结构I上，作用为对图八牵引梁产品部件I进行定位；牵引梁龙门压紧装置翻转固定板14数量为2件，安装在整体框架结构I上，作用为支撑和旋转牵引梁龙门压紧装置4 ；变位机连接管15数量为二个，安装在整体框架结构I上，作用为承载与旋转。
权利要求1.一种地铁端部底架可互換组焊エ装，包括整体框架(I)、牵引梁悬臂压紧装置(2)、牵引梁龙门压紧装置(4)、缓冲梁反变形顶杆装置(5)、枕梁龙门压紧装置(8)、牵引梁定位座(13)和变位机连接管(15)，其特征在于 A、所述的该整体框架(I)为结构対称的哑铃形状整体框架，即该整体框架(I)是由主梁、边梁、牵引梁定位座安装梁、龙门压紧装置固定板组成结构对称的哑铃形状整体框架，该整体框架分为左框架、右框架和中间段框架，其左框架为枕梁组焊框架，右框架为牵引梁组焊框架，中间段框架为缓冲梁框架，左、右框架上各有一个相对应的变位机连接管(15)； B、所述的左框架上设有ニ组前后対称的枕梁龙门压紧装置定位板(9)和ニ个枕梁龙门压紧装置(8)，其ニ个枕梁龙门压紧装置(8)分别设置在前后的枕梁龙门压紧装置定位板(9)内，即左框架上前后排列设置着ニ个相对应的枕梁龙门压紧装置(8)； 左框架上的前枕梁龙门压紧装置(8)的外侧设有一个枕梁横向定位挡块出)、ー个枕梁横向顶紧悬臂(10)和ニ个枕梁纵向定位挡块(11)， 左框架上的后枕梁龙门压紧装置(8)的外侧设有一个枕梁横向定位挡块出)、ニ个枕梁纵向顶紧悬臂⑵和一个枕梁横向顶紧悬臂(10)； C、所述的右框架上设有ー个牵引梁龙门压紧装置(4)，该牵引梁龙门压紧装置(4)前后两边处各依次设有ー个牵引梁龙门压紧装置翻转固定板(14)、一个牵引梁定位座(13)和ー个牵引梁悬臂压紧装置(2);该ニ个牵引梁悬臂压紧装置(2)处的右框架侧面各设有一个牵引梁定位悬臂压紧装置(2); D、所述的缓冲梁框架的内侧对面上各设有ニ个相对应的缓冲梁反变形顶杆装置(5)和三个相对应的缓冲梁挡块(12)，其ニ缓冲梁反变形顶杆装置(5)设置在三个相对应的缓冲梁挡块(12)之间。
专利摘要本实用新型涉及一种地铁端部底架可互换组焊工装，它包括整体框架、悬臂压紧装置、牵引梁定位座、枕梁龙门压紧装置、牵引梁龙门压紧装置、缓冲梁反变形装置，都是安装在整体框架上。利用悬臂压紧装置对三大梁进行压紧定位，牵引梁定位座起到缓冲梁定位及防止左右自由移动的作用，牵引梁龙门压紧装置起到控制焊接后牵引梁向上移动的作用，枕梁龙门压紧装置起到定位及防止焊接变形作用，缓冲梁反变形顶杆装置起到了对缓冲梁焊接预留反变形尺寸的控制。本组焊工装利用刚性固定法克服焊接收缩量。对缓冲梁、枕梁使用反变形法。利用移动压紧与固定压紧相结合的方式消除了产品与工装之间的干涉，使产品能一次全部在工装上焊接完成提高了工作效率。
文档编号B23K37/04GK202411708SQ201120486389
公开日2012年9月5日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者徐军伟, 李大智, 陈华 申请人:株洲联诚集团有限责任公司