用于底架边梁的吊运和翻转索具及其底架翻转方法与流程

本发明属于轨道车辆底架起重和翻转吊具装置及其底架翻转方法领域，具体涉及一种用于底架边梁的吊运和翻转索具及其底架翻转方法。

背景技术：

1、如图1所示，轨道车辆的不锈钢底架是一种宽大结构的整体焊件，其在彼此平行的两条直边梁g之间焊接有多条平行纵梁，如图2所示，直边梁g的钢板厚度为d1，其横断面类似于总体宽度为l1的槽钢，其上、下两个直边梁翼面g-1彼此平行且内壁间距值为h1；直边梁腹面g-2分别与直边梁翼面g-1均垂直。此外，底架边梁的边梁外侧壁为光滑平面，且每个棱线都设有圆倒角，常规夹具容易滑脱，因此无法制作有效的吊装定位夹具对其进行吊装时的固定。

2、目前，在使用天车配合吊带进行底架吊运时，吊带仅以静摩擦力的方式直接作用在底架边梁上，为此，需要严格控制两组天车吊运高度和速度保持一致，否则，一旦吊运高度存在偏差，就容易导致底架在重力作用下克服静摩擦力而发生滑移，进而引发磕碰工件或伤及人员的生产安全事故。

3、另一方面，使用天车配合布带式360°电动翻转机对底架进行翻转的过程则存在更大风险，水平放置的底架被两组翻转机通过吊带吊起，随着翻转机的传动机构以皮带轮传动的方式循环转动吊带时，左侧上升的吊带将左侧的底架边梁抬高，同时右侧下放的吊带是右侧边梁不断降低，当底架翻转至竖直状态时，位于底架最高点的左侧直边梁很容易突然从左侧吊带所在一侧，突然倾倒向右侧吊带，此时，右侧吊带突然承受顶部边梁和底架的瞬时动量冲击，容易对翻转机内部的减速装置甚至传动装置造成破坏，导致翻转机停机故障，底架钢结构停滞在空中，严重制约整条生产线的进程。这种情况下，需要利用额外的天车吊运滞留在空中的底架，并对翻转机进行维修或更换，不仅耗费人力物力和资金，更有可能占用天车资源，对整条流水线的生产节拍造成干扰和迟滞，导致生产效率下滑，造成更大的经济损失。

技术实现思路

1、为了解决现有底架直边梁外侧壁光滑且设有棱线圆倒角，常规夹具容易滑脱；吊带的着力点缺少有效的吊装定位夹具，导致底架吊运时吊带仅以静摩擦力的方式直接作用在底架边梁上，当两组天车起吊高度或平移吊运速度不一致时，容易导致底架向在重力作用下克服静摩擦力而发生滑移，从而引发磕碰工件或伤及人员的安全事故；以及使用布带式电动翻转机翻转底架时，底架容易在翻转至最高点式突然倾倒至另一侧，并对翻转机造成冲击甚至破坏，从而需要利用额外的天车吊运滞留在空中的底架，并对翻转机进行维修或更换，由此导致耗费人力物力和资金损耗，甚至出现严重占用天车资源，对整条生产流水线的生产节拍造成干扰和迟滞，导致生产效率下滑，造成更大的经济损失的技术问题，本发明提供一种用于底架边梁的吊运和翻转索具。

2、本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

3、用于底架边梁的吊运和翻转索具，包括两个吊索卸扣机构和钢丝吊带，卸扣机构包括彼此转轴连接的卸扣和卸扣连接杆，钢丝吊带的两端分别与一个对应卸扣的扣环悬挂链接；其特征在于：该索具还包括钢板连杆、两个钩索装置，所述钩索装置包括外侧吊钩、转轴螺栓、多个螺栓紧固件、内侧吊钩、防转止挡吊钩和两个花兰螺栓跨接机构，外侧吊钩包括一体成型的双夹板水平钩头、钩身和双夹板钩尾，双夹板水平钩头的下部和内侧吊钩二者的下部通过多个螺栓紧固件固连；双夹板钩尾的末端通过转轴螺栓以可拆卸的方式与卸扣连接杆的下端转动连接；防转止挡吊钩的下端插入双夹板钩尾中段的夹板缝隙内并通过多个螺栓紧固件固连，防转止挡吊钩上部的悬臂端与花兰螺栓跨接机构的一端转动连接，钢板连杆的两端分别与一个花兰螺栓跨接机构的另一端转动连接；所述两个钩索装置通过水平布置的钢板连杆彼此连接，每个钩索装置的外侧均与一一对应的吊索卸扣机构连接。

4、所述外侧吊钩除包括双夹板水平钩头、钩身、双夹板钩尾之外，还包括外侧垫块竖直板、限位挡块和加强筋挡块，双夹板钩尾位于双夹板水平钩头上方的外侧并通过钩身与双夹板水平钩头彼此连接，其三者一体成型；双夹板水平钩头的侧壁中部水平开设有贯通的一组水平钩头双夹板螺栓孔；钩身的外后侧为斜面，竖直布置的外侧垫块竖直板固连于钩身的内侧面并与双夹板水平钩头的上端面垂直；限位挡块横跨并固连于双夹板钩尾的上端面且与外侧垫块竖直板毗邻；加强筋挡块横跨并固连于钩身外后侧的斜面上；外侧垫块竖直板的竖直前端面上设有多个螺柱通孔；双夹板钩尾夹板狭缝上边缘中段的侧壁上设有贯通侧壁的两组螺栓光孔；双夹板钩尾的尾部的末端设有贯通侧壁的一组双夹板转轴螺栓孔，转轴螺栓与两个双夹板转轴螺栓孔分别螺纹连接并形成钩尾转轴座，卸扣连接杆的下端插入双夹板钩尾的双夹板狭缝内，并通过转轴螺栓与钩尾转轴座转动连接。

5、所述内侧吊钩包括内侧吊钩基座钢板、边梁翼面边缘止挡和边梁翼面外侧壁止挡，内侧吊钩基座钢板为字母j字形或汉字乚字形，其钢板厚度与双夹板水平钩头上双夹板缝隙的宽度匹配；边梁翼面外侧壁止挡焊接固连于内侧吊钩基座钢板上j字形的弯钩结构内，边梁翼面边缘止挡则焊接于内侧吊钩基座钢板上j字形的立边上，内侧吊钩基座钢板、边梁翼面边缘止挡和边梁翼面外侧壁止挡其三者的端面彼此互为异面垂直；内侧吊钩基座钢板侧壁的中部开设有多个内侧吊钩插接螺孔，水平钩头双夹板螺栓孔和内侧吊钩插接螺孔通过至少两个螺栓紧固件固定连接，且双夹板水平钩头的上端面平行于内侧吊钩基座钢板上j字形的立边。

6、所述防转止挡吊钩包括压块吊钩基座板、边梁翼面防转止挡和防撞垫木块，所述压块吊钩基座板为字母l形，其包括基座板l字形竖直插板和基座板l字形水平悬臂，基座板l字形竖直插板的端部开设有两个压块吊钩定位螺孔，基座板l字形竖直插板的端部插入双夹板钩尾中段的夹板缝隙内，两个压块吊钩定位螺孔通过对应的螺栓紧固件与双夹板钩尾侧壁上的两组螺栓光孔对应固连；基座板l字形水平悬臂的端部开设有跨接机构连接孔，花兰螺栓跨接机构与跨接机构连接孔通过螺栓转动连接；边梁翼面防转止挡焊接固连于基座板l字形水平悬臂的水平端面上，防撞垫木块固连于基座板l字形竖直插板外侧转角处的棱线上。

7、所述花兰螺栓跨接机构包括双螺孔花兰螺栓架和两个螺杆，双螺孔花兰螺栓架两端设有螺纹旋转方向彼此相反的两个螺孔，两个螺杆分别与双螺孔花兰螺栓架两端的螺孔螺纹连接；螺杆的另一端设有螺栓转轴座；花兰螺栓跨接机构的一个螺栓转轴座与钢板连杆通过销轴转动连接，花兰螺栓跨接机构的另一个螺栓转轴座与跨接机构连接孔转动连接；左、右两个花兰螺栓跨接机构共用同一个钢板连杆。

8、所述外侧垫块竖直板到边梁翼面外侧壁止挡的水平距离值为d1，且105％l1≤d1≤110％l1；边梁翼面边缘止挡到边梁翼面防转止挡的高度差为h1，且105％h1≤h1≤110％h1。

9、所述外侧吊钩的主体结构由两块完全相同的横斜钩形钢板构成，其钢板形状或近似于汉子飞字的横折弯钩结构或近似汉字的乙字形，所述钢板连杆的长度是底架纵梁长度值的80％。

10、所述双夹板水平钩头和双夹板钩尾的夹板狭缝也可以是在一整块横斜钩形厚钢板上通过铣削开槽工艺形成，同时免除加强筋挡块的加固焊接，外侧吊钩、内侧吊钩和防转止挡吊钩三者共同构成一个三面包围而单侧开口的字母c字或汉字匚字形结构。

11、基于用于底架边梁的吊运和翻转索具的底架翻转方法包括如下步骤：

12、步骤一：用常规工业夹钳在原有的底架水平工装两侧靠近边梁下边缘的位置上额外加装向两侧外部倾斜的临时限位挡板，左侧倾斜限位挡板和右侧倾斜限位挡板彼此关于水平工装的中线镜像对称；

13、步骤二：将两套天车首先移动到水平工装的右侧，并将装配于右侧底架边梁上的两套本发明的翻转索具通过各自对应的闭环吊带分别与天车一一对应连接；此后，同步启动两台天车，使其缓慢收紧和缩短闭环吊带的长度，从而对右侧倾斜限位挡板所在一侧的底架边梁进行起吊；同时，使水平工装左侧的底架边梁在重力作用下自然下垂并抵触贴靠在左侧倾斜限位挡板上，以防止其从水平工装左侧滑脱，并且伴随着底架与水平面的夹角逐渐变大，而逐渐将两台天车同步向水平工装左侧缓慢移动，从而使底架形成以左侧倾斜限位挡板为支点和旋转轴缓慢逆时针旋转的状态，直至底架在左侧倾斜限位挡板附近实现竖直悬垂，停止天车的移动和对闭环吊带的提升；

14、步骤三：用两台天车以竖直悬垂的姿态将底架从水平工装的左侧缓慢平稳地重新移动到水平工装的右侧，然后缓慢释放并增加闭环吊带的长度，直至悬垂状态下的底架下部的边梁沿右侧倾斜限位挡板的斜面缓慢滑落至水平工装的右侧端面上并受到支撑；

15、步骤四：再次使两台天车同步向水平工装左侧缓慢的稍许移动，使悬垂状态下的底架上部轻微向左侧倾斜；

16、步骤五：同步且缓慢地释放并增加闭环吊带的长度，并使两台天车同步向水平工装左侧缓慢移动，使底架以右侧倾斜限位挡板内侧根部的水平工装端面为支撑点和旋转轴逆时针缓慢旋转，直至其完全恢复至水平姿态重新平放在水平工装上，从而实现底架的完全翻转。

17、所述倾斜限位挡板与铅锤方向的夹角为70度至80度，优选角度值为75度；翻转底架时，钢丝吊带采用较短的闭环吊带的形式。

18、本发明的有益效果是：该用于底架边梁的吊运和翻转索具，其外侧吊钩的主体结构近似汉字的乙字形，内侧吊钩基座钢板为字母j字形或竖弯钩结构的汉字乚字形型，压块吊钩基座板为字母l形，防转止挡吊钩以可拆卸的方式固连于外侧吊钩上部的双夹板钩尾上，内侧吊钩以可拆卸的方式固连于外侧吊钩下部的双夹板水平钩头上，从而使外侧吊钩、内侧吊钩和防转止挡吊钩三者共同构成一个三面包围而单侧开口的字母c字或汉字匚字形结构，该汉字匚字形结构恰能与直边梁g的外轮廓形状匹配，从而用于对直边梁g的装夹定位，并完全克服因边梁外侧壁光滑且设有棱线圆倒角，常规夹具容易滑脱的问题。

19、外侧吊钩上的水平钩头双夹板螺栓孔能以选择性匹配螺孔位置关系的方式与内侧吊钩插接螺孔以可拆卸的方式通过螺栓进行连接，从而改变外侧垫块竖直板到边梁翼面外侧壁止挡的距离值d1进行边缘适应性地调整边梁翼面外侧壁止挡的位置，使得边梁翼面外侧壁止挡可以限位装卡在直边梁翼面g-1边线的外侧壁上，外侧垫块竖直板与直边梁腹面g-2的外侧壁贴合，处于边梁下部的直边梁翼面g-1由边梁翼面边缘止挡支撑，处于边梁上部的直边梁翼面g-1则由边梁翼面防转止挡压紧和实现转角自锁，该结构设计使得本发明的汉字匚字形结构能够将直边梁g完全固定在其结构内部，并在吊运和翻转底架的过程中承担边梁和底架在各种翻转姿态下的全部重力载荷。

20、每个钩索装置c的基座板l字形水平悬臂均通过跨接机构连接孔和螺栓与花兰螺栓跨接机构转动连接，左、右两个花兰螺栓跨接机构共用同一个钢板连杆d，从而通过旋转双螺孔花兰螺栓架可在丝杠原理的作用下使其两端的螺杆相对靠拢，从而通过绷紧钢板连杆d而将左、右两个钩索装置c彼此牵引，该结构设计能够对抗由边梁翼面外侧壁止挡施加在直边梁翼面g-1边线上的应力，从而在翻转过程中降低直边梁翼面g-1与横梁撕裂开焊的风险，进而增强在翻转吊运过程中对底架的保护力度。

21、基于本发明底架起重和翻转吊具装置的底架翻转方法，创新性地采用两套本发明的索具与对应的两个天车配合使用，既可以实现宽大底架的四角水平吊运，更能在无需翻转机的前提下实现底架的正装姿态和反装姿态的任意翻转，且充分考虑到底架自重和在工装上可行的支撑位置，由此设计辅助定位挡板，并采用天车移位和吊具收放长度控制彼此配合的全程缓速吊运翻转方法，从而完全规避了旧有借助翻转机翻转底架时容易产生的各种故障和风险因素，因此不仅能杜绝修理更换翻转机所需的耗费人力物力和资金损耗，还能大幅简化生产流程、提高天车资源使用效率，提高对整条生产流水线的生产节拍，进而改善生产效率，创造经济价值。

22、此外本发明的用于底架边梁的吊运和翻转索具还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。