轨道车辆自动校正中心定位装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种轨道车辆自动校正中心定位装置，包括支撑机构、校正机构和紧固机构三部分；其中支撑机构设在整个装置的下部，由圆台和置于其上方的支撑台组成，所述圆台和支撑台中心设有通孔，支撑台中心孔底为喇叭型内圆弧面，与圆台外缘相切配合，支撑台上表面为水平面；校正机构位于整个装置的上部，由倒圆台和置于其下方的压紧台组成，所述倒圆台和压紧台中心设有通孔，压紧台中心孔顶为喇叭型内圆弧面，与倒圆台外缘相切配合，压紧台下表面为水平面，下表面中心设有直径等于定位工件孔径、高度小于定位工件厚度的凸台；所述紧固机构包括螺杆和螺母，所述螺杆穿过支撑机构和校正机构中心孔，螺母螺接在螺杆顶部；其降低了制造成本，提高了组装精度以及装配效率，避免了中心销孔的制造损伤。
【专利说明】轨道车辆自动校正中心定位装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动定位装置，具体来讲涉及轨道车辆中心销孔自动校正中心定位装置。
[0002]
【背景技术】
[0003]轨道车辆车体中心销孔是与转向架对接的关键结构，在轨道车辆车体制造过程中，车体中心的定位与销孔防护是相互矛盾的存在。定位销较粗，与销孔的尺寸相近，定位方便却往往容易损伤销孔；但定位销较细，与销孔的尺寸差别较大，销孔得到很好保护却不易定位。
[0004]目前采用固定凸台来实现中心定位，而该种方法在组装过程中，极易造成销孔内壁的机械冲击损伤；另外一种方法是先落装车体端部底架，然后在中心销孔上部采用螺杆紧固定位凸台，但是该种方式需要手工调节中心销孔与工装螺杆同心，由于底架体积及重量很大，因此装配难度大，操作工艺性较差。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明主要目的在于解决上述问题，提供了一种销孔组装简易、精度高且无损伤销孔的轨道车辆自动校正中心定位装置。
[0007]为实现上述目的，所述轨道车辆自动校正中心定位装置包括:支撑机构、校正机构和紧固机构三部分；其中支撑机构设在整个装置的下部，由圆台和置于其上方的支撑台组成，所述圆台和支撑台中心设有通孔，支撑台中心孔底为喇叭型内圆弧面，与圆台外缘相切配合，支撑台上表面为水平面；校正机构位于整个装置的上部，由倒圆台和置于其下方的压紧台组成，所述倒圆台和压紧台中心设有通孔，压紧台中心孔顶为喇叭型内圆弧面，与倒圆台外缘相切配合，压紧台下表面为水平面，下表面中心设有直径等于定位工件孔径、厚度小于定位工件厚度的凸台；所述紧固机构包括螺杆和螺母，所述螺杆穿过支撑机构和校正机构中心孔，螺母螺接在螺杆顶部。
[0008]使用本发明所述轨道车辆自动校正中心定位装置时，首先放置支撑机构和螺杆，将螺杆紧固在本装置下方工装拟定位中心螺纹孔处，然后将定位工件置于支撑台的上表面，使螺杆穿过工件的销孔，再将压紧台下表面的凸台置于工件的销孔内，如此依次安装压紧台、倒圆台、螺母。当拧紧螺母时，紧固力首先依次传递给倒圆台、压紧台以及工件销孔，其中倒圆台和压紧台借助圆弧面相合自动校正的原理，即倒圆台和压紧台力的传递垂直于二者切合面，且该力的垂直分力传递至工件上平面提供压紧，水平分力通过压紧台下表面的凸台面传递至销孔内壁，以此带动工件水平移动，实现工件销孔的中心自动校正。支撑机构圆弧面相切原理同校正机构，该机构能够随工件进行偏转，避免刚性支撑机构对工件的损伤。
[0009]本发明通过对轨道车辆中心销孔定位工装的理论论证、三维模拟分析以及现场验证优化，采用圆弧面相合自动校正原理，先进行部件的无定位预装配，后安装中心销孔定位模块，最后通过螺杆定位模块紧固，实现部件的自动校正中心定位。通过上述技术手段的运用，克服了部件销孔装配难度高，易损伤销孔的技术难题，进行达到了低难度无损装配自动校正中心定位的效果；从而解决了轨道车辆中心定位偏移、中心销孔损伤等问题；其简化了轨道车辆工装结构形式，降低了制造成本，提高了组装精度以及装配效率，避免了中心销孔的制造损伤。
[0010]为了达到更好的效果，本发明所述轨道车辆自动校正中心定位装置还可以采用以下措施:
1、进一步地，圆台内径与螺杆外径及倒圆台内径与螺杆外径之间的间隙不大于0.5_。这样可使螺杆对圆台和倒圆台水平分力得以顺利传递。
[0011]2、进一步地，所述螺母下方设有垫片。当螺母小于校正机构中心孔时，垫片的使用能保证螺母的紧固作用。
[0012]3、进一步地，支撑机构圆台锥面及校正机构倒圆台锥面的角度为30°至50°。角度决定水平分力和垂直分力的相对大小，锥面角度控制在30°至50°范围内时，两分力匹配较适宜。
[0013]4、进一步地,所述支撑机构圆台锥面及校正机构倒圆台的角度为40°。此时水平分力和垂直分力匹配最适宜。
[0014]5、进一步地，所述支撑台喇叭型内圆弧半径为R=15mm，所述压紧台喇叭型内圆弧面半径为R=17mm。这样能够保证压紧台与倒圆台有足够的接触面积，兼具足够的刚度和强度。
[0015]6、进一步地，所述压紧台下表面凸台的厚度约为工件厚度三分之二。其效果在于可使工件受到足够的水平分力，使调整更加顺利，此外不会因为厚度太小损伤工件。
[0016]7、进一步地，所述支撑机构中，圆台周向及支撑台下表面设置有平台。从而当支撑台随工件发生较大角度偏转时，圆台周向平面与支撑台下表面平台配合起到限位作用，用来稳定支撑该装置的作用，同时更便于调整。
[0017]
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例的结构示意图。
[0019]图2为图1的三维图。
[0020]图中各件号说明:
1-螺杆，2-圆台，3-支撑台,4-压紧台，5-倒圆台,6-垫片,7-螺母,8-定位工件,h_压紧台的凸台厚度，H-定位工件厚度，D-压紧台的凸台直径，r-压紧台中心孔与倒圆台中心孔半径差；B-倒圆台两端面半径差，b-倒圆台小端面与中心孔半径差。
[0021]
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述: 如图1所示，本发明所述轨道车辆自动校正中心定位装置包括:支撑机构、校正机构和紧固机构三部分。
[0023]所述紧固机构包括螺杆1、垫片6和螺母7，先将螺杆I固定，使之紧固在本装置下方工装拟定位中心螺纹孔处。
[0024]所述校正机构由压紧台4和置于其上方的倒圆台5组成，压紧台4下表面为水平面，下表面中心设有凸台，凸台直径D等于定位工件销孔的孔径，厚度h为工件厚度H的三分之二 ；从而使压紧台4可以完全放入定位工件9的销孔内。
[0025]所述压紧台4中心孔顶为喇机型内圆弧面；所述压紧台4和倒圆台5中心设有通孔，二者半径差r小于倒圆台两端面半径差B且大于倒圆台小端面与其中心孔半径差b，从而使压紧台4与倒圆台5外缘相切配合。
[0026]使用本发明所述轨道车辆自动校正中心定位装置时，将定位工件8的销孔中心对准螺杆I落下，使螺杆I尽可能接近销孔中心位置，再将压紧台4下表面的凸台置于定位工件8的销孔内，再将倒圆台5置于压紧台4上，依次将垫片6、螺母7安装在螺杆I上。拧紧螺母时，紧固力依次传递给倒圆台5、压紧台4以及定位工件8销孔，其中倒圆台5和压紧4台借助圆弧面相合自动校正的原理，即倒圆台5和压紧台4力的传递垂直于二者切合面，且该力的垂直分力传递至工件上平面提供压紧，水平分力通过压紧台4下表面的凸台面传递至定位工件8的销孔内壁，以此带动定位工件8水平移动，实现工件销孔的中心自动校正。
[0027]上述压紧台4喇叭型弧度R为17mm，倒圆台5锥度为40°，这样能够保证压紧台4与倒圆台5有足够的接触面积，兼具足够的刚度和强度，当利用此装置进行调整时，水平分力和垂直分力匹配最适宜。
[0028]所述支撑机构设在整个装置的下部，包括圆台2和支撑台3，所述支撑台3上表面为水平面，所述圆台2位于支撑台3下方，二者中心均设有通孔，支撑台3中心孔底为喇叭型内圆弧面，同理，支撑台3半径和圆台2中心半径差与圆台2端部尺寸的关系同校正机构，从而支撑台3与圆台2外缘相切配合。将定位工件8置于支撑台3的上表面，使螺杆I穿过定位工件8的销孔，支撑台3与圆台2外缘相切配合的受力原理同校正机构，该机构能够随定位工件8进行偏转,避免刚性支撑机构对定位工件8的损伤。且圆台2周向及支撑台3下表面设置有平台，从而当支撑台3随定位工件8发生较大角度偏转时，圆台2周向平面与支撑台3下表面平台配合起到限位作用，用来稳定支撑该装置的作用，同时更便于调整。
[0029]同理，圆弧半径为R=15mm,所述圆台2锥面的角度为40° ,这样能够保证支撑台3与圆台2有足够的接触面积，兼具足够的刚度和强度，当利用此装置进行调整时，水平分力和垂直分力匹配最适宜。
[0030]上述圆台2和倒圆台5，二者内径与螺杆I外径之间的间隙不大于0.5mm。这样可使螺杆I对圆台2和倒圆台5水平分力得以顺利传递。
[0031]本发明所述轨道车辆自动校正中心定位装置，可以根据定位工件的销孔尺寸、厚度以及紧固力大小调整相应组件尺寸。
[0032]如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于包括:支撑机构、校正机构和紧固机构三部分；其中支撑机构设在整个装置的下部，由圆台和置于其上方的支撑台组成，所述圆台和支撑台中心设有通孔，支撑台中心孔底为喇叭型内圆弧面，与圆台外缘相切配合，支撑台上表面为水平面；校正机构位于整个装置的上部，由倒圆台和置于其下方的压紧台组成，所述倒圆台和压紧台中心设有通孔，压紧台中心孔顶为喇叭型内圆弧面，与倒圆台外缘相切配合，压紧台下表面为水平面，下表面中心设有直径等于定位工件孔径、厚度小于定位工件厚度的凸台；所述紧固机构包括螺杆和螺母，所述螺杆穿过支撑机构和校正机构中心孔，螺母螺接在螺杆顶部。
2.根据权利要求1所述轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于:所述圆台内径与螺杆外径及倒圆台内径与螺杆外径之间的间隙不大于0.5_。
3.根据权利要求2所述轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于:所述螺母下方设有垫片。
4.根据权利要求3所述轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于:所述支撑机构圆台锥面及校正机构倒圆台锥面的角度为30°至50°。
5.根据权利要求4所述轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于:所述支撑机构圆台锥面及校正机构倒圆台的角度为40°。
6.根据权利要求5所述轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于:所述支撑台喇叭型内圆弧半径为R=15mm，所述压紧台喇叭型内圆弧面半径为R=17mm。
7.根据权利要求6所述轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于:所述压紧台下表面凸台的厚度约为工件厚度三分之二。
8.根据权利要求1至7任一所述轨道车辆自动校正中心定位装置，其特征在于:所述支撑机构中，圆台周向及支撑台下表面设置有平台。
【文档编号】B61F5/18GK104260741SQ201410463360
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】赵延强, 梁文建, 万帅, 刘学之, 方喜风 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司