专利名称：转向架构架的组焊工装的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的转向架构架的组装制造技术，尤指一种转向架构架的组焊工装。
背景技术：
转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，而转向架构架则是转向架中最为关键的部件，是转向架的重要承载部件，同时，也是转向架上其他零部件的安装基础，不仅承受机车上部所有设备的重量，还要传递牵引力和承受走行过程中的各种冲击载荷。因此，转向架构架的组装质量和安装精度直接影响着转向架及车辆的质量。转向架构架主要包括一个横梁以及安装在横梁两侧的两个侧梁，且构架通常是通过组焊方式得到。目前，转向架构架组焊时，对构架的对角线尺寸误差要求高，通常采用划线找正组焊方式进行构架组焊，过程为摆放横梁、划线、移动侧梁、测量、点焊、再测量、焊接、调整及退火处理。其在组焊过程中，由于焊接收缩变形较大，每个侧梁的尺寸都有差异，为了减小构架对角线尺寸误差，必须通过划线找正，并通过卡兰夹紧方式，加紧位置由技术工人根据实际变形量确定，逐步调整进行组焊，确保对角线尺寸误差符合要求。现有采用划线找正组焊方式进行转向架构架的组焊方法，人工劳动强度大，且组装的可重复性较差，导致生产效率低，且构架组焊精度不易保证。
发明内容
本发明提供一种转向架构架的组焊工装，对转向架构架进行组装，该组焊工装重复使用率高，并可有效提高转向架组装精度及转向架构架的组装效率。本发明提供的转向架构架的组焊工装，包括平台，所述平台上固设有横梁组焊夹具，以及至少一对侧梁组焊夹具；每对侧梁组焊夹具中的两个侧梁组焊夹具分别设置于所述横梁组焊夹具两端与所述横梁组焊接夹具的横向中心线平行的水平线上。所述横梁组焊夹具，用于支撑和定位转向架构架上的横梁组件；所述侧梁组焊夹具，用于支撑和定位转向架构架上的侧梁组件。本发明技术方案实现了转向架工装模块化，通过一次装夹即可完成构架的横向及纵向定位组焊，操作简单，效率高；本发明省去划线与调修工序，组焊精度高，可重复性强，减少了整体加工量，节约了成本。
图IA为本发明实施例转向架构架的组焊工装总体结构主视图；图IB为本发明实施例转向架构架的组焊工装总体结构俯视图；图IC为图IA中A处的局部放大图；图2A为本发明实施例中横梁组焊夹具结构主视图2B为本发明实施例中横梁组焊夹具结构俯视图；图3A为本发明实施例中侧梁组焊夹具及轴箱导框组焊夹具主视图；图3B为本发明实施例中侧梁定位机构及轴箱导框组焊夹具侧视图；图4A为本发明实施例中减震器支座组焊夹具结构主视图；图4B为本发明实施例中减震器支座组焊夹具结构俯视图。附图标记说明I :平台；2 :横梁组焊夹具；21 :横梁组焊连接板； 22 :横梁定位块； 23 :横梁顶紧机构；3 :侧梁组焊夹具；31 :侧梁组焊连接板； 32 :侧梁支架；33 :锥体定位机构；331 :锥体；332 :滑块；333:导向柱；334 :底座；34 :侧梁限位块；35 :侧梁顶紧机构；36 :顶推归位机构；4 :轴箱导框组焊夹具； 41 :紧靠板；42:横向定位机构421:横向顶紧机构；422 :板；423、423’ 轴箱导框定位板；424 :安装板；43 :纵向定位机构431 :纵向顶紧机构； 432 :托板；433 :调节板；5 :减震器支座组焊夹具；51 :减震器支架；52 :减震器顶紧机构；53 :横向定位板；54 :活动定位板。
具体实施例方式图IA为本发明实施例转向架构架的组焊工装总体结构主视图，图IB为本发明实施例转向架构架的组焊工装总体结构俯视图，如图IA及图IB所示，本实施例转向架构架的组焊工装包括平台1，平台I上分布着均匀安装孔，通过安装孔在平台I上用螺栓固定有横梁组焊夹具2以及两对侧梁组焊夹具3，每对侧梁组焊夹具3中的两个侧梁组焊夹具分别设置于所述横梁组焊夹具2两端与所述横梁组焊接夹具的横向中心线平行的两个水平线上，横梁组焊夹具2用于支撑和定位转向架构架上的横梁组件，侧梁组焊夹具3用于支撑和定位转向架构架上的侧梁组件。本领域技术人员可以理解，在该平台I还可安装固定其它组焊夹具对转向架构架的其它结构进行定位，本实施例并不对此进行限制。根据转向架构架中横梁组件与侧梁组件的相对位置尺寸，每对侧梁组焊夹具3设置于所述横梁组焊夹具2两端与所述横梁组焊接夹具2的横向中心线平行的水平线上。本实施例中，横梁组焊夹具2的具体结构如图2A及图2B所示，横梁组焊夹具2包括横梁组焊连接板21，横梁组焊连接板21上固设有两对横梁顶紧机构23，每对横梁顶紧机构23之间设置有横梁定位块22，横梁定位块22也固设在该横梁组焊连接板21上，横梁顶紧机构21用于将放置在所述横梁定位块22上的横梁组件顶紧。该横梁顶紧机构23为丝杠顶紧机构，通过旋转丝杠上的手柄可顶紧横梁组件。
本实施例中侧梁组焊夹具3的具体结构见图3A及图3B所示，结合图1C，侧梁组焊夹具3包括侧梁支架32，该侧梁支架32固定于侧梁组焊连接板31上，在该侧梁支架32上设置有锥体定位机构33，因侧梁组件本身设置有侧梁加工孔，该锥体定位机构33与侧梁组件上的侧梁加工孔配合，能够支撑和定位侧梁组件。为更精确地定位侧梁组件，锥体定位机构33在侧梁支架32上滑动设置，同时在该侧梁支架32上设置有侧梁限位块34和侧梁顶紧机构35，如图3B所示，侧梁限位块34和侧梁顶紧机构35设置在锥体定位机构33的两侧，旋转侧梁顶紧机构35上的丝杠，锥体定位机构33在丝杠的推动下，带动侧梁组件滑动，直至锥体定位机构33顶紧在侧梁限位块34上，从而对侧梁实现定位。具体的，锥体定位机构33的结构如下 如图3A所示，锥体定位机构33包括锥体331，在锥体331的下方固设有滑块332，在滑块332底部设置有矩形导槽；在侧梁支架32上设置有底座334，底座334上设置有导向柱333，该导槽与导向柱333配合，则滑块332相对底座334滑动，从而滑块332上方固设的锥体331能够滑动，导槽的设置方向与横梁组件平行的方向相同，以使得锥体331可带动安装在其上的侧梁组件向与横梁组件平行的方向移动，以将两侧的侧梁组件往中间的横梁组件推入。本实施例中，导向柱333设计为圆柱形，此结构设计允许侧梁组件轻微转动，可避免因两边侧梁顶紧机构35的丝杠拧紧不同步而卡死无法实现定位。本实施例中，在侧梁支架32上，与侧梁限位块34同侧的位置还设置有顶推归位机构36，用于顶推锥体定位机构33归位。在侧梁组件定位的过程中，侧梁顶紧机构35将侧梁组件往里推入直至侧梁限位块34，实现侧梁组件定位，但在转向架构架组装焊接好后，为方便侧梁组件的下次装夹，需要将锥体定位机构33归位，故设置有顶推归位机构36，通过旋转顶推归位机构36的丝杠，丝杠顶紧在锥体定位机构33的滑块332上，使锥体定位机构33归位。本实施例中，如图I所示，在平台I上还设置有轴箱导框组焊夹具4，用于对侧梁组件上的轴箱导框进行支撑和定位，该轴箱导框组焊夹具4以侧梁加工孔为基准固定在平台I上。本实施例中，该轴箱导框组焊夹具4的结构见图3A及图3B所示，结合图1C，轴箱导框组焊夹具4包括紧靠板41、横向定位机构42及纵向定位机构43，首先，轴箱导框靠紧在该紧靠板41上，然后在横向和纵向上分别用横向定位机构42及纵向定位机构43支撑和定位轴箱导框。具体的，横向定位机构42包括横向顶紧机构421、压板422及两轴箱导框定位板423、423’，根据轴箱导框在转向架构架中的位置尺寸，以侧梁加工孔为定位基准，两轴箱导框定位板423、423’到侧梁加工孔的距离分别设定为LI和L2 (如图IC所示)，由此可保证轴箱导框的定位精度。横向顶紧机构421及压板422分别设置于两轴箱导框定位板423、423’的外侧，压板422上设置有螺栓，调整螺栓可在横向上将该侧的轴箱导框压紧于轴箱导框定位板423上。在侧梁支架32上还设置有安装板424，横向顶紧机构421的丝母固设在安装板424上，旋转横向顶紧机构421的丝杠，可将另一侧的轴箱导框顶紧于轴箱导框定位板423’上。
纵向定位机构43包括纵向顶紧机构431及托板432，纵向顶紧机构431及托板432设置于侧梁组件长度方向上的侧梁组焊夹具3的两侧。托板432在纵向上支撑并定位一侧的轴箱导框，托板432下方设置有固定在侧梁支架32上的调节板433，调节板433上设置有螺栓，通过旋转螺栓，轴箱导框在纵向上移动并定位。纵向顶紧机构431在纵向上支撑并定位另一侧的轴箱导框，纵向顶紧机构431的丝母也固设在安装板424上，旋转纵向顶紧机构431的丝杠，将另一侧的轴箱导框在纵向上定位。本实施例中，如图I所示，在平台I上还设置有减震器支座组焊夹具5，减震器支座组焊夹具5以侧梁加工孔为基准固定在平台I上，对侧梁组件上的减震器支座进行支撑和定位。 本实施例中，该减震器支座组焊夹具的结构见图4A及图4B所示，减震器支座组焊夹具5包括减震器支架51、减震器顶紧机构52、横向定位板53及活动定位板54，减震器支架51固定在侧梁组焊连接板31上，通过侧梁组焊连接板31固定在平台I上，减震器顶紧机构52、横向定位板53及活动定位板54设置在减震器支架51上，其中，横向定位板53用 于对减震器支座进行横向定位，所述活动定位板54用于对所述减震器支座进行纵向定位，减震器顶紧机构52用于将减震器支座顶紧在活动定位板54上。具体的，以侧梁加工孔为基准，根据减震器支座在转向架构架中的位置尺寸，减震器支架51至侧梁加工孔的距离设定为L3 (如图IC所示)，保证了减震器器支座的定位精度。减震器顶紧机构52、横向定位板53及活动定位板54设置于所述减震器支架51上，减震器支座横向上靠紧在横向定位板53上，纵向上，活动定位板54支撑住该减震器支座，该活动定位板54上设置有可调节的螺栓，通过螺栓，该活动定位板54的位置可调节，活动定位板54的位置固定后，减震器顶紧机构52将减震器支座顶紧于活动定位板54上。因此，在横向及纵向上减震器支座实现定位。本实施例转向架构架组焊工装的具体实施过程为工作时，首先在平台I上划十字线，以该十字线为中心定位基准，在平台I上用螺栓固定横梁组焊夹具2，再根据转向架构架的尺寸，固定两组侧梁组焊夹具3，然后将横梁组件吊放于该横梁组焊夹具2上，旋转横梁顶紧机构23的丝杠，并调整横梁组件，使横梁组件的中心线位于十字中心线上，然后拧紧丝杠，将横梁组件顶紧，实现横梁组件的定位。将两侧梁组件吊放于侧梁组焊夹具3上，锥体定位机构33上的锥体331正好放入侧梁组件自身的侧梁加工孔中，旋转侧梁顶紧机构35上的丝杠，丝杠顶紧锥体331下方的滑块332，使侧梁组件随锥体331移动，直至滑块332与侧梁限位块34靠紧，侧梁组件实现定位。然后根据轴箱导框在转向架构架中的位置尺寸，以侧梁加工孔中心为基准，实现轴箱导框的定位。如图IC所示，以侧梁加工孔中心为基准，轴箱导框定位板423、423’到侧梁加工孔的距离为LI、L2，将两轴箱导分别抵靠在紧靠版41上，两轴箱导框在纵向上由托板432和纵向顶紧机构431支撑，拧紧纵向顶紧机构431的丝杠及调节托板432的位置，轴箱导框缓缓上升，直至侧梁组件。轴箱导框在横向上的定位是由压板422和横向顶紧机构421来实现的，拧紧压板422上的螺栓，将轴箱导框压紧在轴箱导框定位板423上，旋转横向顶紧机构421的丝杠，将另一侧的轴箱导框压紧在轴箱导框定位板423’上。一对轴箱导框即紧贴侧梁支架32的两侧，最后进行点焊，完成轴箱导框的定位组焊。再进一步实现减震器支座的定位，以侧梁加工孔的中心为定位基准，将减震器支座组焊夹具5固定于平台I上，如图IC所示，减震器支架51到侧梁加工孔的距离为L3，将减震器支座放置于减震器支座组焊夹具5上并抵靠在横向定位板53上，再根据减震器支座到侧梁加工孔的距离调整活动定位板54，然后以减震器顶紧机构52将减震器支座顶紧于该活动定位板54，实现减震器支座定位，然后进行点焊。转向架构架焊接完后，将该转向架构架从该组焊工装上取走，利用顶推归位机构36推移侧梁支架32上的滑块332，使锥体定位机构33归位，准备进行下一次的装夹焊接，此转向架构架工装还可以根据类似的工作原理增加制动支架定位组焊夹具等其它一些夹具，实现转向架构架中制动支架等其它部件的定位。本发明实现了转向架工装模块化，通过一次装夹即可完成构架的横向及纵向定位，效率高，可重复性强，且组焊精度高，省去了调修工序。
最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。
权利要求
1.一种转向架构架的组焊工装，其特征在于，包括平台，所述平台上固设有横梁组焊夹具，以及至少一对侧梁组焊夹具； 每对侧梁组焊夹具中的两个侧梁组焊夹具分别设置于所述横梁组焊夹具两端与所述横梁组焊接夹具的横向中心线平行的两个水平线上； 所述横梁组焊夹具，用于支撑和定位转向架构架上的横梁组件； 所述侧梁组焊夹具，用于支撑和定位转向架构架上的侧梁组件。
2.根据权利要求I所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述横梁组焊夹具包括横梁组焊连接板，所述横梁组焊连接板上固设有至少一对横梁顶紧机构； 每对横梁顶紧机构之间设置有横梁定位块，所述横梁定位块固设在所述横梁组焊连接板上； 所述每对横梁顶紧机构，用于将放置在所述横梁定位块上的横梁组件顶紧。
3.根据权利要求2所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述横梁顶紧机构为丝杠顶紧机构。
4.根据权利要求I所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，每个所述侧梁组焊夹具均包括 侧梁支架，所述侧梁支架上设置有锥体定位机构，所述锥体定位机构用于与所述侧梁组件上的侧梁加工孔配合，支撑和定位所述侧梁组件。
5.根据权利要求4所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述锥体定位机构滑动设置在所述侧梁支架上； 所述侧梁支架上还设置有侧梁限位块和侧梁顶紧机构，所述侧梁限位块和侧梁顶紧机构设置在所述锥体定位机构的两侧； 所述侧梁顶紧机构用于顶紧所述锥体定位机构于所述侧梁限位块上。
6.根据权利要求5所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述锥体定位机构包括锥体，所述锥体的下方固设有滑块，所述滑块上设置有导槽； 所述侧梁支架上设置有底座，所述底座上设置有导向柱； 所述锥体通过所述导槽与导向柱配合而滑设在所述底座上； 所述导槽的设置方向与所述横梁组件平行的方向相同，以使得所述锥体可带动安装在其上的侧梁组件向与所述横梁组件平行的方向移动。
7.根据权利要求5所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述侧梁支架上，与所述侧梁限位块同侧的位置还设置有顶推归位机构，用于顶推所述锥体定位机构归位。
8.根据权利要求I所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述平台上还设置有轴箱导框组焊夹具，用于对侧梁组件上的轴箱导框进行支撑和定位。
9.根据权利要求8所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述轴箱导框组焊夹具包括 紧靠板，用于所述轴箱导框的靠紧； 纵向定位机构，用于对所述轴箱导框纵向上的定位； 横向定位机构，用于对所述轴箱导框横向上的。
所述紧靠板、所述纵向顶紧机构及所述横向顶紧机构均设置在所述侧梁组焊夹具上。
10.根据权利要求9所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述横向定位机构包括横向顶紧机构、压板及两轴箱导框定位板； 所述两轴箱导框定位板以所述侧梁组件上的侧梁加工孔为定位基准固定于所述侧梁组件长度方向上的所述侧梁组焊夹具的两侧； 所述横向顶紧机构及所述压板分别设置于两轴箱导框定位板的两外侧，所述压板在横向上将一侧的所述轴箱导框压紧于同侧的所述轴箱导框定位板，所述横向顶紧机构将另一侧的所述轴箱导框顶紧于同侧的所述轴箱导框定位板； 所述纵向定位机构包括纵向顶紧机构及托板； 所述纵向顶紧机构及托板设置于所述侧梁组件长度方向上的所述侧梁组焊夹具的两侦U，所述托板在纵向上支撑并定位一侧的轴箱导框，所述纵向顶紧机构在纵向上支撑并定位另一侧的轴箱导框。
11.根据权利要求10所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述托板下方设置有调节板，所述调节板上设置有能够调节所述托板位置的螺栓。
12.根据权利要求10所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述压板上设置有螺栓，通过调节所述螺栓可调节压板与所述轴箱导框定位板的距离。
13.根据权利要求I所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述平台上还设置有减震器支座组焊夹具，用于对所述侧梁组件上的减震器支座进行支撑和定位。
14.根据权利要求13所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述减震器支座组焊夹具包括减震器支架、减震器顶紧机构、活动定位板及横向定位板； 所述减震器支架固定在所述平台上； 所述减震器顶紧机构、活动定位板及横向定位板设置在所述减震器支架上，其中，所述横向定位板用于对所述减震器支座进行横向定位，所述活动定位板用于对所述减震器支座进行纵向定位，所述减震器顶紧机构用于将所述减震器支座顶紧在所述活动定位板上。
15.根据权利要求14所述的转向架构架的组焊工装，其特征在于，所述活动定位板上设置有可调节活动定位板位置的螺栓。
全文摘要
本发明涉及一种转向架构架的组焊工装，包括平台，在平台上固设有横梁组焊夹具，以及至少一对侧梁组焊夹具，每对侧梁组焊夹具中的两个侧梁组焊夹具分别设置于横梁组焊夹具两端与横梁组焊夹具的横向中心线平行的水平线上；横梁组焊夹具，用于支撑和定位转向架构架上的横梁组件；侧梁组焊夹具，用于支撑和定位转向架构架上的侧梁组件。本发明转向架工装模块化，通过一次装夹即可完成构架的横向及纵向定位，效率高，可重复性强，且组焊精度高，省去了调修工序。
文档编号B23K37/04GK102825413SQ20121033373
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者李军, 焦传江, 孙保林 申请人:北京二七轨道交通装备有限责任公司