翻转工装的制作方法

本实用新型涉及铁路设备制造领域，具体而言，涉及一种翻转工装。

背景技术：

在铁路货车的制造过程中，车体翻焊是焊接结构铁路货车整车制造生产线中的一道核心工序，该工序的主要内容是侧板和下侧梁、侧板和角柱焊缝的焊接，为了提高焊缝质量，需将立焊缝转变成平焊缝，因此需将车体翻转正负90度，带动车体翻转的设备即为车体翻转机。现有技术中的翻转机使用的是离线式翻转机。其中，离线式翻转机的工作原理是在工序作业前将车体从生产线中吊出并落在翻转机上，夹紧点在中梁两端牵引梁处，作业完成后再吊入生产线。现有技术中的翻转机有以下问题：在生产作业时，每台车都需用天车吊入吊出翻转机，破坏了生产线的连贯性，不能适应现代化的流水线生产。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种翻转工装，以解决现有技术中的翻转机的生产连贯性差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种翻转工装，包括：基座；转环，可转动地设置在基座上；驱动件和传动件，传动件连接在转环和驱动件之间，驱动件驱动转环转动；定位结构，设置在转环上。

进一步地，传动件包括齿轮，转环上设置有与齿轮配合的传动槽，其中，传动槽为多个，多个传动槽沿转环的周向分布。

进一步地，转环的外表面设置有第一环形凸筋和第二环形凸筋，翻转工装还包括多个连接销，连接销连接在第一环形凸筋和第二环形凸筋之间，多个连接销沿转环的周向分布，相邻的连接销之间形成传动槽。

进一步地，翻转工装还包括支撑结构，支撑结构设置在基座内并支撑转环。

进一步地，支撑结构包括滚轮，滚轮可转动地设置在基座内，滚轮的外周面与转环的外周面滚动配合。

进一步地，基座包括底架以及设置在底架上的第一立板和第二立板，转环设置在第一立板和第二立板之间，滚轮包括：第一滚轮，可转动地设置在第一立板的内表面上；第二滚轮，可转动地设置在第二立板的内表面上，其中，第一滚轮的外周面和第二滚轮的外周面均与转环的外周面滚动配合。

进一步地，齿轮设置在第一滚轮和第二滚轮之间，并且齿轮、第一滚轮和第二滚轮同轴设置。

进一步地，支撑结构为两个，两个支撑结构均设置在转环的下方并间隔设置。

进一步地，驱动件为电机。

进一步地，定位结构包括支架以及设置在支架上的顶紧螺栓。

应用本实用新型的技术方案，在进行焊接操作时，通过运送工具将车体运送至转环内，然后开始焊接工作。驱动件驱动转环转动进而驱动车体转动。焊接完成之后车体运离转环。上述的结构使得车体在进行焊接操作时始终在工作流水线上进行，不必在吊离流水线。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的翻转机的生产连贯性差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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示出了根据本实用新型的翻转工装的实施例的结构示意图；

图2示出了图1中翻转工装的转环的结构示意图；

图3示出了图1中翻转工装的驱动件、传动件和转环的配合示意图；以及

图4示出了图1中翻转工装与车体的配合示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、基座；11、底架；12、第一立板；13、第二立板；20、转环；21、传动槽；22、第一环形凸筋；23、第二环形凸筋；30、驱动件；40、传动件；50、定位结构；60、连接销；70、支撑结构；71、第一滚轮；72、第二滚轮。

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。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

车体翻焊是焊接结构铁路货车整车制造生产线中的一道核心工序，该工序的主要内容是侧板和下侧梁、侧板和角柱焊缝的焊接，为了提高焊缝质量，需将立焊缝转变成平焊缝，因此需将车体翻转正负90度，带动车体翻转的设备即为车体翻转机。根据目前的应用情况，车体翻转机有离线式、半环式等结构应用形式。

离线式翻转机的工作原理是在工序作业前将车体从生产线中吊出并落在翻转机上，夹紧点在中梁两端牵引梁处，作业完成后再吊入生产线。每次转产不同车型时，不仅需根据车型长度调整主被动端间距及连接梁长度，且需重新校核重心位置并做相应调整。离线式翻转机的缺点为：(1)每台车都需用天车吊入吊出，破坏了生产线的连贯性，不能适应现代化的流水线生产；(2)车型自适应性差，转产工作量大。(3)频繁的高空作业不仅增加了人力物力机力消耗，而且造成了很多安全隐患。

半环式车体翻转机是近几年新开发的翻转机类型，可以适应流水线生产，这种翻转机的工作原理是，半环可沿车体宽度方向移动，工序作业时，半环合并夹紧车体并带动车体翻转，工序作业完成后，半环退开，车体通过，夹紧点在下侧梁及侧柱处。(1)工序作业完成后两半环需退开以使车体通过，因此台位宽度方向尺寸要求较大，且相应地增加了辅助时间；(2)半环退开后，锁定机构要可靠，不然半环易脱落，因此存在一定的安全隐患。

如图1至图3所示，本实施例的翻转工装，包括基座10、转环20、驱动件30和传动件40。其中，转环20可转动地设置在基座10上，传动件40连接在转环20和驱动件30之间，驱动件30驱动转环20转动；定位结构50，设置在转环20上。

应用本实施例的技术方案，在进行焊接操作时，通过运送工具将车体运送至转环20内，然后开始焊接工作。驱动件30驱动转环20转动进而驱动车体转动。焊接完成之后车体运离转环20。上述的结构使得车体在进行焊接操作时始终在工作流水线上进行，不必在吊离流水线。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的翻转机的生产连贯性差的问题。

如图2和图3所示，在本实施例的技术方案中，传动件40包括齿轮，转环20上设置有与齿轮配合的传动槽21，其中，传动槽21为多个，多个传动槽21沿转环20的周向分布。具体地，传动槽21可以由多种结构形成，例如传动槽21可以是在转环20的外周面上一体成型，或者是由其他结构形成的传动槽21。驱动件30驱动齿轮转动，齿轮转动后与传动槽21配合，进而驱动转环20转动。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，转环20的外表面设置有第一环形凸筋22和第二环形凸筋23，翻转工装还包括多个连接销60，连接销60连接在第一环形凸筋22和第二环形凸筋23之间，多个连接销60沿转环20的周向分布，相邻的连接销60之间形成传动槽21。具体地，第一环形凸筋22和第二环形凸筋23并行设置，连接销60的一端连接在第一环形凸筋22上，另一端连接在第二环形凸筋23上。相邻的连接销60之间形成了上述的传动槽21。每个相邻的连接销60之间的距离可以根据齿轮的参数来确定。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，翻转工装还包括支撑结构70，支撑结构70设置在基座10内并支撑转环20。支撑结构70包括滚轮，滚轮可转动地设置在基座10内，滚轮的外周面与转环20的外周面滚动配合。滚轮一方面对转环20起到支撑作用，另一方面当转环20转动时，转环20和滚轮之间为滚动摩擦，进而减小转环20和支撑结构之间的摩擦力，进而使得设备运行更加稳定。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，基座10包括底架11以及设置在底架11上的第一立板12和第二立板13，转环20设置在第一立板12和第二立板13之间。滚轮包括第一滚轮71和第二滚轮72。其中，第一滚轮71可转动地设置在第一立板12的内表面上。第二滚轮72可转动地设置在第二立板13的内表面上，第一滚轮71的外周面和第二滚轮72的外周面均与转环20的外周面滚动配合。第一滚轮71和第二滚轮72分别位于转环20的两侧从而对转环起到稳定的支撑。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，齿轮设置在第一滚轮71和第二滚轮72之间，并且齿轮、第一滚轮71和第二滚轮72同轴设置。上述结构使得齿轮、第一滚轮71和第二滚轮72之间结构紧凑，便于装配。

优选地，支撑结构70为两个，两个支撑结构70均设置在转环20的下方并间隔设置。

在本实施例中，驱动件30为电机。并且优选地，电机为步进电机，步进电机能够对转环20的位置进行精确的控制。

如图4所示，定位结构50包括支架以及设置在支架上的顶紧螺栓。顶紧螺栓对车体能够起到定位和顶紧的作用。

根据上述结构，本申请的翻转工装有以下特点：

一种新型的通过式整环车体翻转机,主要用于各种类型的铁路货车，代表产品是C70E型通用敞车、P70型通用棚车、P80型通用棚车、L70型粮食漏斗车和C80B型运煤敞车。

通过式整环车体翻转机主要由主动旋转环、从动旋转环、旋转环支撑座、机械传动系统、车体夹紧机构、架车机及端侧走台等部分组成

旋转环：整环式旋转环为了方便制造、运输及热处理，由两个半环组装而成，如上述条件允许，亦可整环焊接制造及加工。旋转环的设计尺寸充分考虑了上述各种铁路货车车型，实现其架车、翻转及通过等功能所需要的空间，并兼顾厂房及天车高度及工艺平面布局中的台位宽度。旋转环内部两侧有夹紧机构的安装座板，下部安装有与生产线轨道相接的一小段轨道，以完成车体通过的功能。旋转环上根据传动方式不同可设销齿、齿轮或焊接链条，图3为销齿传动的旋转环示例。

支撑及传动：旋转环支撑座有支撑和扭矩传动两个功能。支撑辊用来支撑旋转环及车体的重量；在支撑座上设置传动机构，电机转矩通过减速机传递至旋转环支撑座，支撑座上可根据传动方式不同通过齿轮、链传动或者销齿传动再将转矩传递给旋转环，从而带动旋转环转动。传动轴可以和支撑轴同轴，也可以在支撑座上另找位置设置。图3为销齿传动及支撑轴传动轴同轴的示意图。

车体的固定夹紧点在下侧梁和上侧梁处,分布情况为下侧梁底面4点、下侧梁侧面4点、上侧梁侧面4点。夹紧机构分上下两部分，下部夹紧机构提供下侧梁上的8个固定夹紧点，结构均为丝母顶丝结构，位置可根据车型尺寸不同进行调整；上部夹紧机构提供上侧梁的4个夹紧点，为方便操作，通过链轮链条传动将操作端降低到下方，这样操作者就可以在地面进行上部夹紧的操作，因车型不同，上侧梁的高度也有较大范围的尺寸变化，因此在上部夹紧装置的安装座板上设置间距相等的螺栓孔，来对上部夹紧装置的高度方向进行调整，对于L70这种上侧梁间距和其他车型相差较大的车型，设置其专用的顶丝，在转产时进行模块化更换。夹紧方式为手动，操作简便，安全可靠。

本申请的翻转工装能够适应流水线生产，该种整环式车体翻转机是通过式的翻转机，工序作业完成后车体可以通过地面轨道牵入下一个台位，不需要像离线式翻转机那样，从流水线中吊出及吊入，实现了整环式车体翻转机的流水线应用，使整条车体生产流水线更完整更流畅。提高了装备的现代化水平。

本申请的翻转工装能够适应多种车型，转产工作量小，该种通过式整环车体翻转机适用于长度在10600～26000mm之间的所有敞车、棚车及粮食车，对于大部分车型具有自适应性，转产时不需要进行任何调整，对于粮食车这种上下侧梁间距与其它车型变化较大的车型，转产时也只需要模块化更换局部小部件即可适应，因此该种通过式整环翻转机不仅车型适应性强，且转产调整工作量小。

本申请的翻转工装结构紧凑，占用空间小，整环式车体翻转机台位的中心距厂房墙侧柱子中心为4000mm，这也是现场工艺平面布局的限制要求，这种空间要求半环式车体翻转机无法达到，因为半环式车体翻转机在车体通过时，须将半环分开并后退至两边让出轨道的空间，半环后退的行程本身就占用了很大的空间。因此该种整环式车体翻转机因空间限制，结构设计非常紧凑，适用于对工序平面布局有尺寸限制要求的应用场合。

本申请的翻转工装结构生产效率提高，整环式车体翻转机的生产节拍为30min/台，离线式翻转机的生产节拍约为40min/台，生产效率有所提高。整环式车体翻转机因为是通过式，且适应流水线生产，不需像离线式翻转机一样将车体吊进吊出，节省了人力物力，从节省成本的方面亦提高了生产效率。

本申请的翻转工装安全性提高，通过式整环翻转机的安全性首先表现在车体可以直接通过，不用像离线式翻转机那样每台车都需要吊入吊出，减少了高空作业，避免了因此而产生的安全隐患。其次表现在整环式的结构具有自身稳定性，不像半环式需要锁定机构固定住半环，否则半环体会滑落，这样就避免了因锁定机构失效造成的安全隐患，提高了安全性。

此外，在电气系统的设计中，利用电气互锁，防止操作者误操作、漏操作等对钢结构系统造成的破坏及因此而造成的人身安全隐患。

以上所述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。