CN105458609A - 一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法 - Google Patents

一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法。首先进行内罐罐体一侧以及与其配套的外罐筒体的一侧的组装，经过对一侧外罐筒体的支撑及定位，调整一侧内、外罐体，实现套入的外罐筒体与内罐支撑固定；然后进行内罐罐体另一侧以及与其配套的外罐筒体的另一侧的组装：经过对另一侧外罐筒体及内罐罐体进行调整，相对运动，实现套入的外罐筒体与内罐支撑固定；整体调整已套装完毕的两侧外罐筒体，对合拢位置环缝进行焊接；最后两侧的封头的组装及焊接。本发明降低了质量风险，各项技术指标更易于得以保证，避免不良品的产生；最大程度消除了人为因素对质量的影响，过程控制更易于实现；降低了辅助时间对生产节拍的影响，提升了产品的制造效率。

Description

一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法
技术领域
本发明涉及一种装配工艺方法，尤其是涉及采用双层罐体结构形式的铁路罐车内、外罐体整体装配的一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法。
背景技术
铁路罐车多采用单层罐体的设计结构，存储介质多为常温液态介质。伴随着能源产业的发展，液化气体的铁路运载成为了迫切需求，新型铁路液化气体运载工具的研发也在国内铁路装备制造企业加快的进行。针对铁路液化气体运载工具，其罐体结构多为双层或多层罐体结构，双层或多层结构的罐体如何实现内、外罐体的整体装配成为了制造过程中的工艺技术难点。
比较目前公路液化气体运载工具的双层罐体结构，其内、外罐体整体套装工艺均采用同一方向整体套装，实现内、外罐体相对运动的方式进行整体装配，这也是较为普遍及容易实现的一种装配方法。针对新型铁路液化气体运载工具的特殊罐体结构形式，受内、外罐体中部贯穿管路的制约，同一方向整体套装的装配方法无法实现，本专利将针对该种特殊结构的双层罐体结构的整体套装工艺方法进行阐述。
目前国内铁路车辆制造企业尚无对双层罐体结构的液化气体罐车罐体套装工艺方法的科学实例，汽车运载工具其罐体结构与铁路罐车双层罐体结构的差异导致其套装工艺相对简单，普遍采用同一方向套装的方法进行，鉴于铁路罐车双层罐体结构中部设有贯穿内外罐体的管路，因此同一方向套装的工艺方法不适用于该类铁路罐车新型罐体结构。
现有这些处理方式主要存在以下几方面的缺点：a.结构的差异性导致现有方法不适用于铁路罐车双层罐体结构的整体套装；b.同一方向套装的工艺方法所配置的工艺装备较为简易，实施过程中存在效率低下，质量风险大的不足；c.采用人工观察的方式进行过程控制，易对内罐敷设的绝热材料造成损伤。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的等的技术问题；提供了一种通过制定科学的工艺方法，配以有效工艺辅助装置，从而保证罐体套装质量满足技术指标，生产效率得以提升的双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法，其特征在于，
内罐罐体一侧以及与其配套的外罐筒体的一侧的组装：具体是首先对一侧外罐筒体的支撑及定位，然后内罐罐体的整体定位及装夹，接着对一侧外罐筒体及内罐罐体进行调整，相对运动，实现一侧外罐筒体套入，最后调整一侧内、外罐体，对已实现套入的外罐筒体与内罐支撑固定；
内罐罐体另一侧以及与其配套的外罐筒体的另一侧的组装：具体是首先对另一侧外罐筒体及内罐罐体进行调整，相对运动，实现另一侧外罐筒体套入；然后调整另一侧内、外罐体，对已实现套入的外罐筒体与内罐支撑固定；最后整体调整已套装完毕的两侧外罐筒体，对合拢位置环缝进行焊接；
两侧的封头的组装及焊接：对外罐两端封头的组装及焊接，对外罐中部贯穿管路开孔位置进行封堵，实现夹层密闭，整体套装完毕。
在上述的一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法，所述内罐罐体一侧以及与其配套的外罐筒体的一侧的组装步骤的具体方法是：
步骤2.11.启动滚轮支撑机构轴向行走功能，匀速将外罐筒体左半部分套入内罐；外罐筒体左半部分套入前开启滑槽式调整及检测装置，实时检测内、外罐体套装间隙并实时调整，避免内罐外表面敷设的绝热材料划伤破损；
步骤2.12.外罐筒体左半部分完成套入后停止滚轮支撑机构轴向行走，开启滚轮支撑机构周向调整功能，调整至外罐筒体左半部分支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，完成各支撑装置的组装及定位焊接，实现内外罐体局部的支撑固定。
步骤2.13.端部支撑装置与内罐端部连接法兰脱离，并通过轨道移出，开启升降式滚轮装置行走功能，移出后停止；
所述内罐罐体另一侧以及与其配套的外罐筒体的另一侧的组装的具体方法是：
步骤2.21.外罐筒体右半部分落入升降式滚轮装置，调整高度确保内罐与外罐筒体右半部分轴心一致，开启升降式滚轮装置周向调整功能，转动外罐筒体右半部分，保持支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，满足要求后停止调整。
步骤2.22.启动升降式滚轮装置轴向行走功能，匀速将外罐筒体右半部分套入内罐；套入过程中实时检测外罐筒体右半部分与内罐的套合间隙，升降式滚轮装置并垂向及横线调整筒体轴心，外罐避免内罐外表面敷设的绝热材料划伤破损；
步骤2.23.外罐筒体右半部分完成套入后停止升降式滚轮装置轴向行走，开启升降式滚轮装置周向调整功能，调整至外罐筒体右半部分支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，完成各支撑装置的组装及定位焊接，实现内外罐体局部的支撑固定。
在上述的一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法，所述两侧的封头的组装及焊接的具体方法是同时开启滚轮支撑机构及升降式滚轮装置周向转动功能，完成外罐筒体左半部分与外罐筒体右半部分的对接焊缝的焊接、外罐封头的组装及焊接、封盖的组装及焊接；实现内、外罐体的整体套装及夹层的密闭。
因此，本发明具有如下优点：1.降低了质量风险，各项技术指标更易于得以保证，避免不良品的产生；2.最大程度的消除了人为因素对质量的影响，过程控制更易于实现；3.降低了辅助时间对生产节拍的影响，提升了产品的制造效率；4.弥补技术领域的空白。
附图说明
图1为外罐筒体1及内罐定位示意图。
图2为外罐筒体1与内罐套装示意图。
图3为外罐筒体2及内罐定位示意图。
图4为整体套装完毕的示意图。
图5是本发明中升降式滚轮装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
下面结合附图，以新型LNG铁路罐车罐体套装工艺方法为例对本发明作进一步的说明，但不限定于该车型及该类罐体结构形式。
技术要求：内、外罐体夹层空间最小距离约20mm；套装过程中外罐筒体不能碰触内罐外表面所敷设的绝热材料，造成绝热材料破损；内、外罐体轴心偏移量不大于5mm；内、外整体套装后夹层无接触，整体实现密闭。
a.将外罐筒体1落入滚轮支撑装置上，调整定位；将内罐通过法兰形式一端固定夹持于滑槽式调整检测装置上，另一端固定夹持于端部支撑装置上，此时升降滚轮装置应降下，不能与内罐筒体绝热材料接触，避免破损如图1；
b.开启杠杆式调整机构，粗调整内罐轴心，保持内、外罐体轴心基本重合；开启滚轮支撑机构，转动外罐筒体1，保持支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，满足要求后停止调整。
c.启动滚轮支撑机构轴向行走功能，匀速将外罐筒体1套入内罐；外罐筒体1套入前开启滑槽式调整及检测装置如图2，实时检测内、外罐体套装间隙并实时调整，避免内罐外表面敷设的绝热材料划伤破损；
d.外罐筒体1完成套入后停止滚轮支撑机构轴向行走，开启滚轮支撑机构周向调整功能，调整至外罐筒体1支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，完成各支撑装置的组装及定位焊接，实现内外罐体局部的支撑固定如图3。
e.端部支撑装置与内罐端部连接法兰脱离，并通过轨道移出，开启升降式滚轮装置行走功能，移出后停止。
f.外罐筒体2落入升降式滚轮装置，调整高度确保内罐与外罐筒体2轴心一致，开启升降式滚轮装置周向调整功能，转动外罐筒体2，保持支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，满足要求后停止调整。
g.启动升降式滚轮装置轴向行走功能，匀速将外罐筒体2套入内罐；套入过程中实时检测外罐筒体2与内罐的套合间隙，升降式滚轮装置并垂向及横线调整筒体2轴心，外罐避免内罐外表面敷设的绝热材料划伤破损；
h.外罐筒体2完成套入后停止升降式滚轮装置轴向行走，开启升降式滚轮装置周向调整功能，调整至外罐筒体2支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，完成各支撑装置的组装及定位焊接，实现内外罐体局部的支撑固定如图4。
i.同时开启滚轮支撑机构及升降式滚轮装置周向转动功能，完成外罐筒体1与外罐筒体2的对接焊缝的焊接、外罐封头的组装及焊接、封盖的组装及焊接；实现内、外罐体的整体套装及夹层的密闭。
在本是实施例中，滑槽式调整检测装置主要由十字滑块机构、距离传感器、数据分析及反馈系统组成，设置于杠杆机构端部与内罐连接法兰之间。十字滑块机构采用伺服电机驱动，由固定块及移动块组成，固定块设置在杠杆机构端部，移动块与内罐连接法兰连接；两个滑块通过水平滑槽及垂向滑槽的相对滑动实现内罐在水平及垂向方位的调整。
距离传感器采用激光测距原理，设置于移动块上下左右四个方位上，用于检测移动块到外罐筒体内壁的距离。
数据分析及反馈系统用于采集距离传感器反馈的测量数据，通过数据比较将调整数据反馈给十字滑块机构，由十字滑块机构驱动机构实现固定块与移动块之间的相对调整。
工作时，滚轮架支撑的外罐筒体在通过距离传感器的整个过程中，传感器实时检测各激光发射端至外罐筒体内壁上下左右四个方向的距离，通过对检测数据的差值计算（各方位距离偏差不大于5mm），将各方位调整数据反馈至滑槽式调整检测装置，由滑槽式调整检测装置实现内罐端部在水平及垂向的位置调整，从而保证外罐筒体与内罐两者轴心偏差不大于5mm。
经过上述步骤后，获得合格的LNG罐体套装及密闭，相关技术指标符合技术要求。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法，其特征在于，
内罐罐体一侧以及与其配套的外罐筒体的一侧的组装：具体是首先对一侧外罐筒体的支撑及定位，然后内罐罐体的整体定位及装夹，接着对一侧外罐筒体及内罐罐体进行调整，相对运动，实现一侧外罐筒体套入，最后调整一侧内、外罐体，对已实现套入的外罐筒体与内罐支撑固定；
内罐罐体另一侧以及与其配套的外罐筒体的另一侧的组装：具体是首先对另一侧外罐筒体及内罐罐体进行调整，相对运动，实现另一侧外罐筒体套入；然后调整另一侧内、外罐体，对已实现套入的外罐筒体与内罐支撑固定；最后整体调整已套装完毕的两侧外罐筒体，对合拢位置环缝进行焊接；
两侧的封头的组装及焊接：对外罐两端封头的组装及焊接，对外罐中部贯穿管路开孔位置进行封堵，实现夹层密闭，整体套装完毕。
2.根据权利要求1所述的一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法，其特征在于，所述内罐罐体一侧以及与其配套的外罐筒体的一侧的组装步骤的具体方法是：
步骤2.11.启动滚轮支撑机构轴向行走功能，匀速将外罐筒体左半部分（1）套入内罐；外罐筒体左半部分（1）套入前开启滑槽式调整及检测装置，实时检测内、外罐体套装间隙并实时调整，避免内罐外表面敷设的绝热材料划伤破损；
步骤2.12.外罐筒体左半部分（1）完成套入后停止滚轮支撑机构轴向行走，开启滚轮支撑机构周向调整功能，调整至外罐筒体左半部分（1）支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，完成各支撑装置的组装及定位焊接，实现内外罐体局部的支撑固定；
步骤2.13.端部支撑装置与内罐端部连接法兰脱离，并通过轨道移出，开启升降式滚轮装置行走功能，移出后停止；
所述内罐罐体另一侧以及与其配套的外罐筒体的另一侧的组装的具体方法是：
步骤2.21.外罐筒体右半部分（2）落入升降式滚轮装置，调整高度确保内罐与外罐筒体右半部分（2）轴心一致，开启升降式滚轮装置周向调整功能，转动外罐筒体右半部分（2），保持支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，满足要求后停止调整；
步骤2.22.启动升降式滚轮装置轴向行走功能，匀速将外罐筒体右半部分（2）套入内罐；套入过程中实时检测外罐筒体右半部分（2）与内罐的套合间隙，升降式滚轮装置并垂向及横线调整筒体（2）轴心，外罐避免内罐外表面敷设的绝热材料划伤破损；
步骤2.23.外罐筒体右半部分（2）完成套入后停止升降式滚轮装置轴向行走，开启升降式滚轮装置周向调整功能，调整至外罐筒体右半部分（2）支撑装置安装孔与内罐支撑装置安装座对正，完成各支撑装置的组装及定位焊接，实现内外罐体局部的支撑固定。
3.根据权利要求1所述的一种双层结构铁路罐车的罐体套装工艺方法，其特征在于，所述两侧的封头的组装及焊接的具体方法是同时开启滚轮支撑机构及升降式滚轮装置周向转动功能，完成外罐筒体左半部分（1）与外罐筒体右半部分（2）的对接焊缝的焊接、外罐封头的组装及焊接、封盖的组装及焊接；实现内、外罐体的整体套装及夹层的密闭。
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