机车构架组对工装的制作方法

本公开涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种机车构架组对工装。

背景技术：

六轴机车主要包括hxd3c机车、永磁直驱客运机车等，其构架均为“目”字型结构，整体外形尺寸相近。以hxd3c机车构架与永磁直驱客运机车构架为例，如图1和图2所示，构架主要由左侧梁、右侧梁、前端梁、后端梁、横梁、牵引梁组成。

目前，传统组对方式，左、右侧梁，前、后端梁需利用顶紧螺栓或撬棍等实现组对方向上的移动、调整，且如果遇到对接焊缝坡口需要打磨处理时，需要将各单梁反复吊离工装，过程复杂、操作不便、劳动强度大、产品质量不易保证；各梁尺寸、挠度、旁弯等属性存在一定浮动性，各梁组对过程中均需根据实际情况进行位置调整，传统工装调整灵活性不够。

此外，针对车型换产，相应的需要重新设计、制造、更换工装进行构架组对，成本投入高，周期长。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种能够对机车构架各梁进行预定位组对的机车构架组对工装。

根据本公开的一个方面，提供了一种机车构架组对工装，机车构架包括侧梁与横梁，该组对工装包括：

底板；

多个横梁调整座，包括设于所述底板上的横梁调整导轨和滑动设于所述横梁调整导轨上的横梁调整组件，两个位置相对的所述横梁调整组件能够从所述横梁的两端形成对所述横梁的夹持；

多个横梁支撑座，包括设于所述底板上的横梁支撑导轨和滑动设于所述横梁支撑导轨上的横梁支撑台，以及设于所述横梁支撑台上的多个横梁顶紧组件，所述横梁顶紧组件能够从所述横梁的两侧形成对所述横梁的夹持；

多个侧梁调整座，包括设于所述底板上的侧梁调整导轨和滑动设于所述侧梁调整导轨上的侧梁调整组件，两个位置相对的所述侧梁调整组件能够从所述侧梁的两端形成对所述侧梁的夹持；

多个侧梁支撑座，包括设于所述底板上的侧梁支撑导轨和滑动设于所述侧梁支撑导轨上的侧梁支撑台，以及设于所述侧梁支撑台上的多个侧梁顶紧组件，所述侧梁顶紧组件能够从所述侧梁的两侧形成对所述侧梁的夹持；

其中，所述横梁调整导轨与所述横梁支撑导轨以及所述侧梁支撑导轨的主体延伸方向相同，所述侧梁调整导轨与所述侧梁支撑导轨的主体延伸方向垂直。

在本公开的一种示例性实施例中，机车构架还包括端梁，组对工装还包括：

多个端梁支撑座，包括设于所述底板上的端梁支撑导轨和设于所述端梁支撑导轨上的端梁支撑台，以及设于所述端梁支撑台上的多个端梁顶紧组件，所述端梁顶紧组件能够从所述端梁的两侧形成对所述端梁的夹持；

其中，所述端梁支撑导轨与所述侧梁调整导轨的主体延伸方向相同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述横梁支撑座、所述侧梁支撑座与所述端梁支撑座分别包括设于所述横梁支撑台、所述侧梁支撑台与所述端梁支撑台上的压紧组件，所述压紧组件分别用于将所述横梁压紧在所述横梁支撑台上、将所述侧梁压紧在所述侧梁支撑台上以及将所述端梁压紧在所述端梁支撑台上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述横梁调整组件包括滑动设于所述横梁调整导轨上的横梁调整底座和滑动设于所述调整调整底座上的横梁调整支杆，以及与所述横梁调整支杆螺纹连接的横梁调整杆，两个所述横梁调整组件上的所述横梁调整杆能够相对做相向和相离运动，以形成对所述横梁的夹持；

其中，所述横梁调整底座与所述横梁调整支杆的滑动方向垂直。

在本公开的一种示例性实施例中，所述横梁顶紧组件滑动设置在所述横梁支撑台上，且所述横梁顶紧组件与所述横梁支撑台的滑动方向垂直。

在本公开的一种示例性实施例中，所述侧梁调整组件包括滑动设于所述侧梁调整导轨上的侧梁调整底座与设于所述侧梁调整底座上的侧梁调整杆。

在本公开的一种示例性实施例中，所述侧梁顶紧组件滑动设于所述侧梁支撑台上，且所述侧梁顶紧组件与所述侧梁支撑台的滑动方向垂直。

在本公开的一种示例性实施例中，所述组对工装还包括：

多个止挡组件，分别设于各所述侧梁支撑滑轨两端对应的所述底板上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述组对工装还包括：

至少四个标志组件，分别设于所述底板上，用于作为尺寸校准基准；多个所述标志组件呈十字形分布，用于提供基准参考。

在本公开的一种示例性实施例中，所述底板上设有多个定位块，用于提供基准参考。

本公开提供的机车构架组对工装，利用与横梁支撑座与侧梁支撑座支撑横梁与侧梁，再通过横梁调整座与侧梁调整座对横梁与侧梁的位置进行预定位，然后使横梁与侧梁分别通过横梁支撑座与侧梁支撑座移动到预设位置进行组对，组对精度高。组对工装具备良好的兼容性，可以组对不同尺寸的横梁与侧梁，且可根据横梁与侧梁的数量设置相对应的设置横梁调整座、横梁支撑座、侧梁调整座与侧梁支撑座的数量，使得组对工装的通用性较高，操作方便，提高了生产效率、降低了劳动强度、保证产品质量、减少了工装投入的成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开的一种实施例提供的电力机车构架的示意图；

图2为本公开的另一种实施例提供的电力机车构架的示意图；

图3为本公开的一种实施例提供的机车构架组对工装的示意图；

图4为本公开的一种实施例提供的机车构架组对工装组对图1所示机车构架的示意图；

图5为本公开的一种实施例提供的机车构架组对工装组对图2所示机车构架的示意图；

图6为本公开的一种实施例提供的底板的示意图；

图7为本公开的一种实施例提供的横梁调整座的示意图；

图8为本公开的一种实施例提供的横梁调整导轨的示意图；

图9为本公开的一种实施例提供的横梁支撑座的示意图；

图10为本公开的一种实施例提供的横梁支撑导轨的示意图；

图11为本公开的一种实施例提供的侧梁调整座的示意图；

图12为本公开的一种实施例提供的侧梁支撑座的示意图；

图13为本公开的一种实施例提供的侧梁支撑导轨的示意图；

图14为本公开的一种实施例提供的端梁支撑座的示意图；

图15为本公开的一种实施例提供的止挡组件的示意图；

图16为本公开的一种实施例提供的标志杆的示意图；

图17为本公开的一种实施例提供的顶紧组件的示意图；

图18为本公开的一种实施例提供的夹紧器的示意图；

图19为本公开的一种实施例提供的压紧组件的示意图；

图20为本公开的另一种实施例提供的压紧组件的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供了一种机车构架组对工装，如图1和图2所示，机车构架包括侧梁12与横梁11，如图3-图5所示，组对工装包括底板90、多个横梁调整座20、多个横梁支撑座21、多个侧梁调整座22与多个侧梁支撑座23。

如图1-图18所示，多个横梁调整座20包括设于底板90上的横梁调整导轨201和滑动设于横梁调整导轨201上的横梁调整组件202，两个位置相对的横梁调整组件202能够从横梁的两端形成对横梁的夹持；多个横梁支撑座21，包括设于底板90上的横梁支撑导轨211和滑动设于横梁支撑导轨211上的横梁支撑座21横梁支撑座21横梁支撑台212，以及设于横梁支撑台212上的多个横梁顶紧组件213，横梁顶紧组件213能够从横梁的两侧形成对横梁的夹持；多个侧梁调整座22包括设于底板90上的侧梁调整导轨和滑动设于侧梁调整导轨上的侧梁调整组件222，两个位置相对的侧梁调整组件222能够从侧梁的两端形成对侧梁的夹持；多个侧梁支撑座23包括设于底板90上侧梁支撑导轨231和设于侧梁支撑导轨231上的侧梁支撑座23侧梁支撑台232，以及设于侧梁支撑台232上的多个侧梁顶紧组件，侧梁顶紧组件能够从侧梁的两侧形成对侧梁12的夹持。

其中，横梁调整导轨201与横梁支撑导轨211以及侧梁支撑导轨231的主体延伸方向相同，侧梁调整导轨与侧梁支撑导轨231的主体延伸方向垂直。本领域技术人员应当清楚，本公开限定的延伸方向相同延伸方向垂直，并不是对其延伸方向的绝对限制，凡是延伸方向能够等同于相同或垂直的，均属于本公开的保护范围。

本公开提供的机车构架组对工装使用前，横梁支撑座在横梁支撑导轨靠近底板外侧位置固定锁紧，接着吊运横梁至横梁支撑座的横梁支撑台，调整横梁长度方向上的尺寸后通过顶紧组件顶紧横梁；吊运侧梁至侧梁支撑座，调整侧梁长度方向上的尺寸并固定压紧，完成后松开锁紧，通过横梁支撑导轨滑行到预设位置固定锁紧，将侧梁与横梁进行组对；构架高度尺寸以底板为基准做检测，平面方向尺寸利用预设的多个参考基准做检测，保证各检测基准及各部件尺寸合格。尺寸检测合格后进行定位焊接连接各梁，松开固定压紧装置，将构架吊离工装。整个过程安全高效，有效保证产品质量。

本公开提供的机车构架组对工装，利用与横梁支撑座21与侧梁支撑座23支撑横梁与侧梁，再通过横梁调整座20与侧梁调整座22对横梁与侧梁的位置进行预定位，然后使横梁与侧梁分别通过横梁支撑座21与侧梁支撑座23移动到预设位置进行组对，组对精度高。组对工装具备良好的兼容性，可以组对不同尺寸的横梁与侧梁，且可根据横梁与侧梁的数量设置相对应的设置横梁调整座20、横梁支撑座21、侧梁调整座22与侧梁支撑座23的数量，使得组对工装的通用性较高，操作方便，提高了生产效率、降低了劳动强度、保证产品质量、减少了工装投入的成本。

如图1和图2所示，机车构架还包括端梁端梁，如图3、图14与图17所示，组对工装还包括多个端梁支撑座24，各端梁支撑座24包括设于底板90上的端梁支撑导轨和设于端梁支撑导轨上的端梁支撑座24端梁支撑台242，以及设于端梁支撑台242上的多个端梁顶紧组件，端梁顶紧组件能够从端梁的两侧形成对端梁的夹持；其中，端梁支撑导轨与侧梁调整导轨的主体延伸方向相同，当然，端梁支撑导轨与侧梁调整导轨的主体延伸方向也可不同。

如图1和图2所示的两种六轴机车构架，其构架均为“目”字型结构，整体外形尺寸相近。机车构架主要由左侧梁、右侧梁、前端梁14、后端梁15、横梁11、牵引梁13组成，牵引梁可类似看为横梁。如图3所示，端梁支撑座24在导轨靠近平台外侧位置固定锁紧，待横梁与牵引梁调整尺寸后，顶紧、压紧固定各梁，待侧梁调整完侧梁长度方向上尺寸并将其固定压紧，完成后松开锁紧，通过导轨滑行到指定位置固定锁紧，将侧梁与横梁、牵引梁进行组对；吊运前、后端梁至端梁支撑座24的端梁支撑台242上，通过至少两个端梁顶紧组件从端梁的两侧形成对端梁的夹持，已将端梁固定到端梁支撑台242上，然后通过端梁支撑导轨移动与侧梁完成组对。

如图3所示，横梁支撑座21、侧梁支撑座23与端梁支撑座24分别包括设于横梁支撑台212、侧梁支撑台232与端梁支撑台242上的压紧组件30，压紧组件30分别用于将横梁压紧在横梁支撑台212上、将侧梁压紧在侧梁支撑台232上以及将端梁压紧在端梁支撑台242上。

具体地，如图19和图20所示，各压紧装置包括第一底座301、第二底座302、第一支杆303、第二支杆304以及压紧杆305，第一支杆303的一端与第一底座301转动连接，第二支杆304的一端与第二底座302转动连接，压紧杆305的两端分别设有能够从第一支杆303与第二支杆304另一端套设在第一支杆303与第二支杆304上的连接部，且连接部分别与第一支杆303与第二支杆304过度配合。

进一步地，连接部为设在压紧杆305端部的卡槽，第一支杆303与第二支杆304分别能够与压紧杆305两端的卡槽卡接。优选地，卡槽的开口朝向与第一支杆303及第二支杆304的可转动方向相同，使用方便。当然，卡槽的开口朝向与第一支杆303及第二支杆304的可转动方向也可不同。

如图3、图7及图8所示，横梁调整组件202包括滑动设于横梁调整导轨201上的横梁调整底座2021和滑动设于横梁调整底座2021上的横梁调整支杆2022，以及与横梁调整支杆2022螺纹连接的横梁调整杆2023，两个横梁调整组件202上的横梁调整杆2023能够相对做相向和相离运动，以形成对横梁的夹持；其中，横梁调整座20与横梁调整支杆2022的滑动方向垂直，相当于形成十字滑台，使横梁调整支杆2022能够在与底板90平行的平面内进行任意方向上的调节，以提高横梁调整组件202的适用性。当然，横梁调整底座2021与横梁调整支杆2022的滑动方向也可不垂直。

如图3所示，横梁顶紧组件213滑动设置在横梁支撑台212上，且横梁顶紧组件213与横梁支撑台212的滑动方向垂直。通过将横梁顶紧组件213滑动设置在横梁支撑台212上，能够改变横梁顶紧组件213与横梁的抵接位置，以提高对不同横梁的适用性。使横梁顶紧组件213与横梁支撑台212的滑动方向垂直，能够保证横梁顶紧组件213在对横梁进行夹持时，自身不会再顶紧方向上滑动。当然，横梁顶紧组件213与横梁支撑台212的滑动方向也可不垂直。

具体地，如图9与图17所示，横梁支撑台212设有t形滑槽，横梁顶紧组件213设有与t形滑槽匹配的滑座，使得横梁顶紧组件213能够在t形滑槽内进行滑动，通过t形滑槽的设置，能够对横梁顶紧组件213在高度方向上的移动进行限位，使其仅能沿着t形滑槽的延伸方向进行移动。可选地，还可以通过在横梁支撑台212设置滑轨实现横梁顶紧组件213与横梁支撑台212滑动连接的目的。本领域技术人员还可以设计其他结构实现横梁顶紧组件213在横梁支撑台212的滑动设置的目的，本公开对此不做限制，凡是能达到同样技术效果的方案，均属于本公开的保护范围。

如图3与图11所示，侧梁调整组件222包括滑动设于侧梁调整导轨上的侧梁调整底座2与设于侧梁调整底座2上的侧梁调整杆2222。两个侧梁调整组件222上的侧梁调整杆2222能够相对做相向和相离运动，以形成对横梁的夹持。其中，如图8所示，侧梁调整导轨与横梁调整导轨201可相同，降低组对工装的生产成本。

如图3所示，侧梁顶紧组件滑动设置在侧梁支撑台232上，且侧梁顶紧组件与侧梁支撑台232的滑动方向垂直。通过将侧梁顶紧组件滑动设置在侧梁支撑台232上，能够改变侧梁顶紧组件与侧梁的抵接位置，以提高对不同侧梁的适用性。使侧梁顶紧组件与侧梁支撑台232的滑动方向垂直，能够保证侧梁顶紧组件在对侧梁进行夹持时，自身不会再顶紧方向上滑动。当然，侧梁顶紧组件与侧梁支撑台232的滑动方向也可不垂直。其中，如图17所示，侧梁顶紧组件可与横梁顶紧组件213相同，可降低组对工装的生产成本。

具体地，端梁支撑台242为十字滑台，十字滑台滑动设于端梁支撑导轨上，端梁顶紧组件滑动设于十字滑台的承载面上，端梁顶紧组件的滑动方向与端梁支撑导轨的主体延伸方向相同。如图14所示，端梁支撑台242上设有t形滑槽，端梁顶紧组件设有与t形滑槽匹配的滑座，使得端梁顶紧组件能够在t形滑槽内进行滑动，通过t形滑槽的设置，能够对端梁顶紧组件在高度方向上的移动进行限位，使其仅能沿着t形端梁的延伸方向进行移动。可选地，还可以通过在端梁支撑台242设置滑轨实现端梁顶紧组件与端梁支撑台242滑动连接的目的。

如图3与图15所示，组对工装还包括多个止挡组件40，多个止挡组件40分别设于各侧梁支撑滑轨两端对应的底板90上，形成对侧梁支撑座23移动时的限位。止挡件上设于顶紧组件，包括底座和固定设于底座上的支柱，顶杆与支柱螺纹连接或固定连接；此外，底座上还设有固定台，可用于连接其它压紧装置。在另一实施例中，止挡组件40可为设置在底板90上的止挡块，止挡快可由弹性材料制成，例如橡胶。本公开对止挡组件40不作限制，凡是能够达到同样技术效果的止挡组件40，均属于本申请的保护范围。

如图3所示，多个侧梁支撑座23呈两列分布，且位于同一列的多个侧梁支撑座23的侧梁支撑台232通过连杆50连接。通过连接杆的设置，能够保证位用于支撑同一侧梁的多个侧梁支撑座23同步移动，保证对侧梁定位的尺寸精度达到预设要求。其中，连杆50可通过卡接、螺纹连接、焊接等方式与各侧梁支撑座23连接，本公开对此不做限制。

如图3所示，组对工装还至少包括四个标志组件60，分别设于底板90上，用于作为尺寸校准基准；多个标志组件60呈十字形分布，用于提供基准参考。如图5所示，组对工装还包括八个标志组件60，其中两个设置在底板90的两端，位于底板90的长度方向上的中轴线上；其余六个均匀分布在底板90的两侧，对称设置，形成基准参考点。具体地，如图16所示，标志组件60包括底座和与底座螺纹连接的标志尺，标志尺上设有条形孔，以使标志尺相对底座在自身宽度方向的位置可调，以提高多个标志组件60的精确度。

如图3所示，底板90上设有多个通孔80，通孔80至少分布在底板90的中心部与边缘部上。底板90通过通孔80与目标工作台通过螺栓连接，通过调整各通孔80上螺栓的锁紧力，可调整底板90的平整度，进而保证底板90的平整度处于合理范围内，从而保证对机车构架组对后尺寸的精度。

其中，通孔80为沉头孔，可以使螺母或螺杆头部位于底板90表面下，避免影响底板90上其他组件的安装。此外，通孔80可设为螺纹孔，采用螺杆直接与底板90螺纹连接对底板90施加固定力，减少配件，使得底板90的固定于平整度的调整更加方便。如图6所示，底板90为拼接式底板90，由5块子底板90拼接而成，降低底板90自身的制作难度，增加底板90的适应性和可调整性；底板90制作过程中采取焊后去应力退火措施，减少后期使用过程中因应力释放引起的底板90整体变形，搭配使用自制调整螺栓，方便后期底板90的平面度调整；底板90采用组焊后整体加工的方法，上、下表面及周边平面度偏差≤0.5mm，可有效保证装配精度并可作为检测基准使用。底板90之间采用4组螺栓连接，增加整体稳定性。底板90可搭配地条钢固定于地面，或直接至于平整地面通过垫片、楔铁等进行调整；框架可采用矩形钢管焊接完成，自身强度高、刚性好。

如图3所示，底板90上设有多个定位块70，用于提供基准参考。定位块70可分布在于放置横梁与端梁的位置处，以对各梁在底板90厚度方向上的高度进行测量和校准。

如图18所示，为快速夹紧器31，可装配在止挡及支撑座上，达到支撑座在导轨上位置需固定时的锁紧功能。

此外，底板90上设置的各部件均通过螺栓与底板90可拆卸连接，底板90上具有多个安装孔，以便对各部件在底板90上的位置进行微调，以进一步提高对机车构架组对的尺寸精确度已经组对工装的适用性。

下面，对本公开的组对工装组对图1和图2所示的机车构架时的步骤进行详细介绍。在车构架组对工装使用前，端梁支撑座24、横梁支撑座21在各自支撑座导轨靠近底板90外侧位置锁紧、固定；接着吊运横梁、牵引梁至对应的横梁支撑座21上，通过各横梁调整组件202将各梁调整尺寸后顶紧，并通过压紧组件30压紧固定，拆除调整装置可拆卸部分；接着吊运侧梁至侧梁支撑座23，通过各侧梁组件调整侧梁长度方向上尺寸后固定，并通过压紧组件30压紧，完成后松开锁紧，通过侧梁支撑导轨231滑行到指定位置固定锁紧，然后将侧梁与横梁、牵引梁进行组对；接着吊运前、后端梁至端梁支撑座24，通过端梁转换层导轨滑行与侧梁完成组对；构架高度尺寸以底板90为基准做检测，平面方向尺寸利用标志杆粉线及定位块70为基准通过靠尺等工具的使用做检测。尺寸检测合格后进行定位焊接连接各梁，松开固定压紧装置，将构架吊离工装。

本公开提供的六轴机车构架组对工装针对不同车型进行调整时，遵循从下之上、从总到分的原则，根据换产车型构架尺寸，第一步调整各导轨、止挡装置在底板90上的位置，第二步调整支撑座在其对应的导轨上的位置，第三步调整固定装置、定位装置在支撑座上的位置，第四步通过计量手段对各部件进行微调。工装本身即可实现柔性化调整，切换调整速率快，并能有效减少工装投入，工装通用性、柔性程度高，节约不同车型反复投入工装的成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。