CN105215612B - 一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具 - Google Patents

Abstract

一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，包括支撑架，支撑架包括两根侧梁、侧梁之间的两根横梁、侧梁两端的端梁和端梁上的连接座；两根所述的横梁、设于横梁之间的侧梁和位于两根横梁之间的连接梁组成中间定位区；位于侧梁同一侧的端梁和横梁以及端梁与横梁之间的侧梁组成端部定位区；中间定位区包括设置在连接梁上的定位器、设于侧梁上的第一安装座和设于所述第一安装座上的推紧机构；端部定位区包括三个设于侧梁上的第二安装座、设于第二安装座上的压紧机构和设于第二安装座上的定位器；侧梁上于侧梁与横梁的连接处设有定位器。本发明通过定位器、推紧机构、压紧机构、端部定位机构和端部止推机构的配合，使板材能够快速精确的定位。

Description

一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具

技术领域

本发明涉及焊接工装，尤其是一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具。

背景技术

电力机车转向架构架由多块金属板件焊接而成，每一部件的焊接位置以及焊接的质量直接影响转向架构架的质量，关乎机车运行的安全性，所以转向架构架在焊接时需要非常的仔细认真。转向架构架焊接质量的好坏前提是：焊接前，板材与板材的相对位置是否符合设计要求。然而现有的技术中缺少专门用于转向架构架的定位工装，导致板材与板材之间的相对位置不够精确，影响焊接质量；而且板材之间的位置确定需要花费长时间调整和固定，作业效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，能够快速将转向架构架的板材精确定位。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，包括支撑架，所述支撑架包括两根平行设置的侧梁、设于两侧梁之间且平行设置的横梁、分别设于侧梁两端的端梁和设在所述端梁中间与旋转设备连接的连接座，两根所述横梁之间设有两根平行设置的连接梁；两根所述的横梁、设于所述横梁之间的侧梁和位于两根横梁之间的连接梁组成中间定位区；位于侧梁同一侧的端梁和横梁以及端梁与横梁之间的侧梁组成端部定位区；所述中间定位区包括设置在所述连接梁上的定位器、设于侧梁上的第一安装座和设于所述第一安装座上的推紧机构；所述端部定位区包括三个设于所述侧梁上的第二安装座、设于所述第二安装座上的压紧机构和设于第二安装座上的定位器；所述侧梁上于侧梁与横梁的连接处设有定位器；所述侧梁、横梁、端梁、连接梁均为方形钢管，侧梁、横梁、端梁、连接梁的连接处通过焊接连接。本发明专门针对八轴转向架构架的焊接工装，所示八轴转向架构架包括位于中间的中间构架和位于中间构架两侧的B0构架，本发明的中间定位区专门针对中间构架的定位，端部定位区专门针对B0构架的定位；由于构架为箱体结构，包括底封板、侧封板和顶封板；利用定位器可以对底封板和内侧的侧封板进行定位固定，利用推紧机构可以对外侧的侧封板进行定位固定，利用压紧机构可以对顶封板进行定位固定；从而可以在焊接前将板材拼接成型，最后通过焊接工艺即可将板材焊接连接。本发明可以与旋转设备连接，焊接过程可以旋转360度，焊接无死角。

作为改进，其中一端梁的两端设有端部定位机构，另一端梁的两端设有端部止推机构。

作为改进，所述端部定位机构包括端部底板、端部定位板和端部止推板，所述端部底板固定在端梁上，端部定位板垂直固定在端部底板上，端部定位板固定在端部止推板上，且端部止推板与端部底板垂直；所述端部止推机构包括支撑板、固定在支撑板上的铰接立板、压拉手柄、杠杆、固定在支撑板上的导向轴套、伸缩杆和平齐压板，所述压拉手柄一端与铰接立板铰接，另一端与杠杆一端铰接，杠杆另一端与伸缩杆一端铰接，伸缩杆另一端穿过所述导向轴套后与平齐压板连接。

作为改进，所述定位器包括定位体、第一套筒、第二套筒、第一螺栓和第二螺栓；所述定位体的一侧面上设有第一腔体，另一侧面上设有与所述第一腔体垂直且连通的第二腔体，所述第一套筒设于所述第一腔体内，所述第二套筒设于所述第二腔体内；所述第一套筒上设有第一螺纹孔，第二套筒上设有第二螺纹孔，所述第一螺栓与第一螺纹孔螺纹连接，第二螺栓与第二螺纹孔连接，所述第一套筒表面设有定位槽，所述第二螺栓的一端穿过所述第二螺纹孔伸入到所述定位槽内。

作为改进，所述第一套筒与第一腔体为滑动配合，第二套筒与第二腔体为过盈配合；所述第一套筒的头部设有第一凸缘，第一凸缘的直径大于第一腔体的直径；所述第二套筒的头部设有第二凸缘，第二凸缘的直径大于第二腔体的直径。

作为改进，所述压紧机构包括夹具体、第一铰接座、第一螺杆轴套、第一螺杆、压块和第一手柄；所述夹具体呈C形，其包括第一连接板、第二连接板和第三连接板，第一连接板一端与第二连接板一端连接且相互垂直，第二连接板的另一端与第三连接板的一端连接且相互垂直，第一连接板的另一端与第一铰接座铰接，第三连接板的另一端与第一螺杆轴套固定连接；所述第一螺杆轴套内设有螺纹孔，螺纹孔的中心轴与第二连接板平行，所述第一螺杆的一端穿过所述第一螺杆轴套后与压块连接，第一螺杆的另一端与第一手柄连接。

作为改进，所述第一铰接座包括第一安装板和设于所述第一安装板上且对称设置的第一立板，所述第一立板上设有第一铰接孔，第一连接板的端部设有第二铰接孔，第一连接板的端部设于两块第一立板之间，通过第一铰接轴穿过所述第一铰接孔和第二铰接孔。

作为改进，所述推紧机构包括曲杆、第二螺杆、第二螺杆轴套、压块和第二铰接座；所述曲杆的一端与第二铰接座铰接，另一端与第二螺杆轴套连接，所述第二螺杆轴套内设有螺纹孔，所述第二螺杆的一端穿过所述第二螺杆轴套后与压块连接，第二螺杆的另一端与第二手柄连接；所述第二铰接座包括第二安装板和设于所述第二安装板上且对称设置的第二立板，所述第二立板上设有长条形的第三铰接孔，曲杆的端部设有第四铰接孔，曲杆的端部设于两块第二立板之间，设有第二铰接轴穿过所述第三铰接孔和第四铰接孔；所述第二立板上设有限位槽，所述曲杆的端部设有限位杆，所述限位杆与所述限位槽配合。

作为改进，所述限位槽由后挡部和前挡部构成，限位槽的开口朝上；所述后挡部组成限位槽的表面呈S形。

作为改进，所述压块包括挤压部和连接部，挤压部通过连接部与螺杆连接，所述挤压部的底面为平面，且底面上设有凹槽；所述连接部上设有圆柱形腔体，圆柱形腔体的顶部内壁向内延伸设有凸环，所述螺杆的下端设有连接头，所述连接头设于所述圆柱形腔体内，圆柱形腔体的直径大于连接头的直径，凸环的内径小于连接头的直径。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明通过定位器、推紧机构、压紧机构、端部定位机构和端部止推机构的配合，使板材能够快速精确的定位，将整个转向架构架的板材拼接成型，最后进行焊接工艺，确保焊接工艺的延续性和一致性，提高焊接品质。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为定位器结构示意图。

图3为定位器分解视图。

图4为压紧机构结构示意图。

图5为推紧机构结构示意图。

图6为压块剖视图。

图7为端部定位机构结构示意图。

图8为端部止推机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，包括支撑架1，所述支撑架1包括两根平行设置的侧梁11、设于两侧梁11之间且平行设置的横梁12、分别设于侧梁11两端的端梁14和设在所述端梁14中间与旋转设备连接的连接座15，两根所述横梁12之间设有两根平行设置的连接梁13。所述侧梁11、横梁12、端梁14、连接梁13均为方形钢管，侧梁11、横梁12、端梁14、连接梁13的连接处通过焊接连接，支撑架1整体重量较轻，但是结构紧凑，强度高，能够支撑较重的转向架构架；侧梁11、横梁12、端梁14、连接梁13的型号一致，保证其表面平齐，不影响板材定位。两根所述的横梁12、设于所述横梁12之间的侧梁11和位于两根横梁12之间的连接梁组成中间定位区；所述中间定位区包括设置在所述连接梁13上的定位器2、设于所述侧梁11上的第一安装座17和位于第一安装座17上的推紧机构4。位于侧梁11同一侧的端梁14和横梁12以及端梁14与横梁12之间的侧梁11组成端部定位区；所述端部定位区包括三个设于所述侧梁11上的第二安装座16、设于所述第二安装座16上的压紧机构3和设于第二安装座上的定位器2。所述侧梁11上于侧梁11与横梁12的连接处设有定位器2，该定位器2与推进机构配合形成内外夹持。其中一端梁14的两端设有端部定位机构5，另一端梁14的两端设有端部止推机构6。本发明专门针对八轴转向架构架的焊接工装，所示八轴转向架构架包括位于中间的中间构架和位于中间构架两侧的B0构架，本发明的中间定位区专门针对中间构架的定位，端部定位区专门针对B0构架的定位；由于构架为箱体结构，包括底封板、侧封板和顶封板；利用定位器2可以对底封板和内侧的侧封板进行定位固定，利用推紧机构4可以对外侧的侧封板进行定位固定，利用压紧机构3可以对顶封板进行定位固定；从而可以在焊接前将板材拼接成型，最后通过焊接工艺即可将板材焊接连接。

如图2、3所示，所述定位器2包括定位体21、第一套筒22、第二套筒24、第一螺栓23和第二螺栓25。所述定位体21的一侧面上设有第一腔体211，另一侧面上设有与所述第一腔体211垂直且连通的第二腔体212，所述第一腔体211为圆柱形贯通孔，第二腔体212为圆柱形盲孔；所述第一套筒22设于所述第一腔体211内，所述第二套筒24设于所述第二腔体212内，所述第一套筒22与第一腔体211为滑动配合，第二套筒24与第二腔体212为过盈配合；所述第一套筒22的头部设有第一凸缘222，第一凸缘222的直径大于第一腔体211的直径，防止第一套筒22完全陷入第一腔体211内；所述第二套筒24的头部设有第二凸缘242，第二凸缘242的直径大于第二腔体212的直径，防止第二套筒24完全陷入第二腔体212内。所述第一套筒22上设有第一螺纹孔221，第二套筒24上设有第二螺纹孔241，第一螺纹孔221和第二螺纹孔241均为通孔，所述第一螺栓23与第一螺纹孔221螺纹连接，第二螺栓25与第二螺纹孔241连接。所述第一套筒22表面设有定位槽223，所述定位槽223为长条形凹槽，所述第二螺栓25的一端穿过所述第二螺纹孔241伸入到所述定位槽内。定位器工作原理：将板材进行拼接，然后利用定位器2对板材进行固定，调节第二螺栓25的伸入长度，使第一套筒22与第一螺栓23能够一起在第一腔体211内滑动，大致调节第一螺栓23头部与板材的接触位置；然后拧紧第二螺栓25，使第二螺栓25伸入定位槽内并将第一套筒22压紧，此时第一套筒22不能再第一腔体211内自由滑动；由于第一套筒22被固定，所以第一螺栓23可以相对第一套筒22旋转，从而可相对第一套筒22伸缩，调节第一螺栓23直到可以将板材压紧固定。配合其他焊接工装，将整个转向架构架的板材拼接成型。

如图4所示，所述压紧机构3包括夹具体31、第一铰接座36、第一螺杆轴套34、第一螺杆32、压块7和第一手柄33。所述夹具体31呈C形，其包括第一连接板311、第二连接板312和第三连接板313，第一连接板311一端与第二连接板312一端连接且相互垂直，第二连接板312的另一端与第三连接板313的一端连接且相互垂直，第一连接板311的另一端与第一铰接座36铰接，第三连接板313的另一端与第一螺杆轴套34固定连接；所述第一连接板311与第二连接板312之间设有加强板314连接；所述第二连接板312与第三连接板313之间设有加强板314连接。所述第一铰接座36包括第一安装板361和设于所述第一安装板361上且对称设置的第一立板362，所述第一立板362上设有第一铰接孔，第一连接板311的端部设有第二铰接孔，第一连接板311的端部设于两块第一立板362之间，通过第一铰接轴363穿过所述第一铰接孔和第二铰接孔将第一连接板311与第一铰接座36铰接；夹具体31可以绕第一铰接座36进行翻转，夹具体31翻转至工作状态时，第一螺杆32位于第一铰接座36的正上方，焊接的产品位于第一螺杆32与第一铰接座36之间，使第一螺杆32与第一铰接座36形成夹持机构将产品夹持固定。所述第一螺杆轴套34内设有螺纹孔，螺纹孔的中心轴与第二连接板312平行，所述第一螺杆32的一端穿过所述第一螺杆轴套34后与压块7连接。第一螺杆32的另一端与第一手柄33连接，通过第一手柄33可以手动旋转第一螺杆32。压紧机构工作原理：本发明用于定位压紧位于转向架构架侧梁顶部的顶封板，翻转夹具体31，使第一螺杆32能够位于顶封板的上方，由于第一连接板311、第二连接板312和第三连接板313相互垂直，所述夹具体31翻转到位后，第一螺杆32基本能够与顶封板垂直；扳动第一手柄33使第一螺杆32旋转，由于第一螺杆32与第一螺杆轴套34的螺纹孔螺纹连接，第一螺杆32的旋转运动转变为第一螺杆32相对第一螺杆轴套34的上下运动；慢慢调整第一螺杆32往下运动，最终使压块7能够挤压在顶封板上，其作用在顶封板上的力要适中，与其他焊接夹具配合，共同将整个转向架构架拼接成型。

如图5所示，所述推紧机构4包括曲杆41、第二螺杆43、第二手柄42、第二螺杆轴套46、压块7和第二铰接座44。所述曲杆41呈V形，由两根连杆411、412连接而成，所述曲杆41的一端与第二铰接座44铰接，另一端与第二螺杆轴套46连接，曲杆41可以绕第二铰接座44翻转，通过调节两根连杆411、412的夹角可以使曲杆41翻转到位后，第二螺杆43基本水平。所述第二螺杆轴套46内设有螺纹孔，所述第二螺杆43的一端穿过所述第二螺杆轴套46后与压块7连接，第二螺杆43的另一端与第二手柄42连接。所述第二铰接座44包括第二安装板441和设于所述第二安装板441上且对称设置的第二立板442，所述第二立板442上设有长条形的第三铰接孔444，曲杆41的端部设有第四铰接孔，曲杆41的端部设于两块第二立板442之间，设有铰接轴443穿过所述第三铰接孔444和第四铰接孔，使曲杆能够与第二铰接座44铰接；所述第二立板442上设有限位槽446，所述曲杆41的端部设有限位杆413，所述限位杆413在曲杆的两侧凸出与两侧所述的限位槽446配合，所述限位槽446由后挡部445和前挡部构成，限位槽446的开口朝上，限位杆413落入限位槽446配合后，曲杆41的移动受到限制，将曲杆41往上提，使限位杆413离开限位槽446，即可将曲杆41解锁，使其重新能够翻转；所述后挡部445组成限位槽446的表面呈S形，位于后挡部445上半部的凸出，防止限位杆413意外脱离限位槽446。推紧机构工作原理：本发明用于定位压紧位于转向架构架侧梁侧面的侧封板，翻转曲杆41，使第二螺杆43能够位于侧封板的侧面，通过调整曲杆41的弯曲角度，可以使曲杆41翻转后第二螺杆43基本与侧封板垂直，此时的曲杆41通过限位杆413与限位槽446的配合被固定；扳动手柄使第二螺杆43旋转，由于第二螺杆43与第二螺杆轴套46的螺纹孔螺纹连接，螺杆3的旋转运动转变为第二螺杆43相对第二螺杆轴套46的水平运动；慢慢调整第二螺杆43往侧封板方向运动，最终使压块7能够挤压在侧封板上，其作用在侧封板上的力要适中，与其他焊接夹具配合，共同将整个转向架构架拼接成型。

如图6所示，所述压块7包括挤压部71和连接部72，挤压部71通过连接部72与螺杆连接，所述挤压部71的底面为平面，且底面上设有凹槽711；所述连接部72上设有圆柱形腔体721，圆柱形腔体721的顶部内壁向内延伸设有凸环722，所述螺杆的下端设有连接头8，所述连接头8设于所述圆柱形腔体721内，圆柱形腔体721的直径大于连接头8的直径，凸环722的内径小于连接头8的直径。连接头8在圆柱形腔体721内有一定的活动空间，使螺杆驱动压块紧压板材的时候具有一定的缓冲，确保压块的底面垂直压在板材表面。

如图7所示，所述端部定位机构5包括端部底板51、端部定位板52和端部止推板53，所述端部底板51固定在端梁14上，端部定位板52垂直固定在端部底板51上，端部定位板52固定在端部止推板53上，且端部止推板53与端部底板51垂直。如图8所示，所述端部止推机构6包括支撑板61、固定在支撑板61上的铰接立板62、压拉手柄63、杠杆64、固定在支撑板61上的导向轴套65、伸缩杆66和平齐压板67，所述压拉手柄63一端与铰接立板62铰接，另一端与杠杆64一端铰接，杠杆64另一端与伸缩杆66一端铰接，伸缩杆66另一端穿过所述导向轴套65后与平齐压板67连接。端部定位机构和端部止推机构分别位于转向架构架的两端，对构架的两端进行定位固定。

Claims (9)

1.一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：包括支撑架，

所述支撑架包括两根平行设置的侧梁、设于两侧梁之间且平行设置的横梁、分别设于侧梁两端的端梁和设在所述端梁中间与旋转设备连接的连接座，两根所述横梁之间设有两根平行设置的连接梁；两根所述的横梁、设于所述横梁之间的侧梁和位于两根横梁之间的连接梁组成中间定位区；位于侧梁同一侧的端梁和横梁以及端梁与横梁之间的侧梁组成端部定位区；所述中间定位区包括设置在所述连接梁上的定位器、设于侧梁上的第一安装座和设于所述第一安装座上的推紧机构；所述端部定位区包括三个设于所述侧梁上的第二安装座、设于所述第二安装座上的压紧机构和设于第二安装座上的定位器；所述侧梁上于侧梁与横梁的连接处设有定位器；所述侧梁、横梁、端梁、连接梁均为方形钢管，侧梁、横梁、端梁、连接梁的连接处通过焊接连接；

所述定位器包括定位体、第一套筒、第二套筒、第一螺栓和第二螺栓；所述定位体的一侧面上设有第一腔体，另一侧面上设有与所述第一腔体垂直且连通的第二腔体，所述第一套筒设于所述第一腔体内，所述第二套筒设于所述第二腔体内；所述第一套筒上设有第一螺纹孔，第二套筒上设有第二螺纹孔，所述第一螺栓与第一螺纹孔螺纹连接，第二螺栓与第二螺纹孔连接，所述第一套筒表面设有定位槽，所述第二螺栓的一端穿过所述第二螺纹孔伸入到所述定位槽内。

2.根据权利要求1所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：其中一端梁的两端设有端部定位机构，另一端梁的两端设有端部止推机构。

3.根据权利要求2所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：所述端部定位机构包括端部底板、端部定位板和端部止推板，所述端部底板固定在端梁上，端部定位板垂直固定在端部底板上，端部定位板固定在端部止推板上，且端部止推板与端部底板垂直；所述端部止推机构包括支撑板、固定在支撑板上的铰接立板、压拉手柄、杠杆、固定在支撑板上的导向轴套、伸缩杆和平齐压板，所述压拉手柄一端与铰接立板铰接，另一端与杠杆一端铰接，杠杆另一端与伸缩杆一端铰接，伸缩杆另一端穿过所述导向轴套后与平齐压板连接。

4.根据权利要求1所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：所述第一套筒与第一腔体为滑动配合，第二套筒与第二腔体为过盈配合；所述第一套筒的头部设有第一凸缘，第一凸缘的直径大于第一腔体的直径；所述第二套筒的头部设有第二凸缘，第二凸缘的直径大于第二腔体的直径。

5.根据权利要求1所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：所述压紧机构包括夹具体、第一铰接座、第一螺杆轴套、第一螺杆、压块和第一手柄；所述夹具体呈C形，其包括第一连接板、第二连接板和第三连接板，第一连接板一端与第二连接板一端连接且相互垂直，第二连接板的另一端与第三连接板的一端连接且相互垂直，第一连接板的另一端与第一铰接座铰接，第三连接板的另一端与第一螺杆轴套固定连接；所述第一螺杆轴套内设有螺纹孔，螺纹孔的中心轴与第二连接板平行，所述第一螺杆的一端穿过所述第一螺杆轴套后与压块连接，第一螺杆的另一端与第一手柄连接。

6.根据权利要求5所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：所述第一铰接座包括第一安装板和设于所述第一安装板上且对称设置的第一立板，所述第一立板上设有第一铰接孔，第一连接板的端部设有第二铰接孔，第一连接板的端部设于两块第一立板之间，通过第一铰接轴穿过所述第一铰接孔和第二铰接孔。

7.根据权利要求1所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：所述推紧机构包括曲杆、第二螺杆、第二螺杆轴套、压块和第二铰接座；所述曲杆的一端与第二铰接座铰接，另一端与第二螺杆轴套连接，所述第二螺杆轴套内设有螺纹孔，所述第二螺杆的一端穿过所述第二螺杆轴套后与压块连接，第二螺杆的另一端与第二手柄连接；所述第二铰接座包括第二安装板和设于所述第二安装板上且对称设置的第二立板，所述第二立板上设有长条形的第三铰接孔，曲杆的端部设有第四铰接孔，曲杆的端部设于两块第二立板之间，设有第二铰接轴穿过所述第三铰接孔和第四铰接孔；所述第二立板上设有限位槽，所述曲杆的端部设有限位杆，所述限位杆与所述限位槽配合。

8.根据权利要求7所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：所述限位槽由后挡部和前挡部构成，限位槽的开口朝上；所述后挡部组成限位槽的表面呈S形。

9.根据权利要求5或7所述的一种电力机车八轴转向架构架焊接工装夹具，其特征在于：所述压块包括挤压部和连接部，挤压部通过连接部与螺杆连接，所述挤压部的底面为平面，且底面上设有凹槽；所述连接部上设有圆柱形腔体，圆柱形腔体的顶部内壁向内延伸设有凸环，所述螺杆的下端设有连接头，所述连接头设于所述圆柱形腔体内，圆柱形腔体的直径大于连接头的直径，凸环的内径小于连接头的直径。