CN108274173B - 一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，包括支座和安装于该支座的定位部件，定位部件具有倾斜设置的定位面，且该定位面设有若干腹板定位块，腹板能够依靠自重沿定位面滑落，并与各腹板定位块相抵，以固定腹板；定位面还设有若干基准件，腹板固定于定位面时，各基准件能够与腹板相接触，并形成若干接触点，各接触点为筋板的安装点。本发明所提供焊接工装，其定位部件具有倾斜设置的定位面，腹板可依靠自身重力在定位面自行定位找正，可大幅提高腹板的安装效率；腹板安装完毕时，腹板与各基准件形成若干接触点，各接触点即为筋板的安装点，如此，无需进行划线，即可确定筋板的焊接位置，焊接效率也可获得大幅提高。

Description

一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装

技术领域

本发明涉及转向架技术领域，尤其涉及一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装。

背景技术

在现有技术中，转向架侧梁的腹板与筋板之间的焊接主要采用平面组装，即将腹板放置于近似平面的平台上，通过外力确定定位面，然后在腹板上筋板的安装位置进行划线，并依据划线位置，采用电磁块等对待安装的筋板进行定位，最后再进行焊接固定，整个焊接过程需耗费大量的时间，焊接效率较低，且在焊接完成之后，还需要对上述的电磁块进行拆除，操作过程繁杂。

因此，如何提供一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，以简化焊接操作、提高焊接效率，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，该焊接工装可大幅简化焊接操作、提高焊接效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，包括支座和安装于该支座的定位部件，所述定位部件具有倾斜设置的定位面，且该定位面设有若干腹板定位块，所述腹板能够依靠自重沿定位面滑落，并与各腹板定位块相抵，以固定所述腹板；所述定位面还设有若干基准件，所述腹板固定于所述定位面时，各所述基准件能够与所述腹板相接触，并形成若干接触点，各所述接触点为所述筋板的安装点。

本发明所提供转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其定位部件具有倾斜设置的定位面，在对腹板进行安装时，腹板能够依靠自身重力在定位面上自行定位找正，并通过与各腹板定位块相抵接进行固定，在对腹板进行安装过程中，基本无需人工或者其他外力作用，腹板即可自行安装定位，相比于现有技术中的平面组装，腹板的安装效率获得大幅提高；更为重要的是，定位面上还设有若干的基准件，当腹板安装完毕时，腹板可与各基准件相接触，并形成若干接触点，各接触点即为筋板的安装点，如此，在对筋板进行焊接时，无需进行划线，即可确定筋板的焊接位置，焊接效率可获得大幅提高。

可选地，所述定位部件包括定位台和定位工装，所述定位台安装于所述支座；所述定位工装包括定位板，所述定位板安装于所述定位台，并以其一面与所述定位台的上表面相贴合，另一面为所述定位面。

可选地，所述定位台的上表面设有若干工装定位块以及定位销；所述定位板设有若干定位孔，处于安装状态时，各所述工装定位块能够与所述定位板的下端相抵，以定位所述定位板的下端部，各所述定位销能够穿过相应所述定位孔，以配合各所述工装定位块对所述定位板进行定位。

可选地，所述定位台的上表面还设有若干磁力吸附块，所述定位板设有与各所述磁力吸附块一一对应的若干安装孔；处于安装状态时，各所述磁力吸附块能够自相应所述安装孔伸出，并吸附所述腹板，以防止所述腹板与所述筋板焊接过程中的反变形。

可选地，所述定位面还设有若干垫块，以对所述腹板进行支撑。

可选地，所述焊接工装应用于A类地铁时，所述定位板沿长度方向的两端还设有沉入孔。

可选地，所述定位面与水平面呈55-65度的夹角。

可选地，处于焊接状态时，所述筋板的相邻两侧边能够分别与所述腹板的上表面、相应所述基准件相抵接。

附图说明

图1为本发明所提供焊接工装应用于A类地铁时转向架侧梁的腹板、筋板与焊接工装的安装结构示意图；

图2为图1中支座的结构示意图；

图3为图1中定位台的结构示意图；

图4为图1中定位工装与定位台的连接结构图；

图5为本发明所提供焊接工装应用于B类地铁时转向架侧梁的腹板、筋板与焊接工装的安装结构示意图；

图6为本发明所提供焊接工装应用于动车组时转向架侧梁的腹板、筋板与焊接工装的安装结构示意图。

图1-6中的附图标记说明如下：

1支座、11支撑台、12支腿、13支撑垫、14空压快速链接子母栓、15螺栓座、16调平螺栓；

2定位台、21工装定位块、22定位销、23磁力吸附块；

3定位工装、31腹板定位块、32基准件、33定位板、34垫块、35沉入孔；

4腹板；

5筋板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”表示数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件的数量相同。

请参考图1-6，图1为本发明所提供焊接工装应用于A类地铁时转向架侧梁的腹板、筋板与焊接工装的安装结构示意图，图2为图1中支座的结构示意图，图3为图1中定位台的结构示意图，图4为图1中定位工装与定位台的连接结构图，图5为本发明所提供焊接工装应用于B类地铁时转向架侧梁的腹板、筋板与焊接工装的安装结构示意图，图6为本发明所提供焊接工装应用于动车组时转向架侧梁的腹板、筋板与焊接工装的安装结构示意图。

如图1所示，本发明提供一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，包括支座1和安装于该支座1的定位部件，定位部件具有倾斜设置的定位面，且该定位面设有若干腹板定位块31。

在对腹板4进行安装时，腹板4能够依靠自身重力沿定位面滑落，以在定位面上自行定位找正，并通过与各腹板定位块31相抵接进行固定，在整个安装过程中，基本无需人工或者其他外力作用，腹板4即可自行安装定位，相比于现有技术中的平面组装，腹板4的安装效率获得大幅提高；此外，上述倾斜设置的定位面还可大幅减少整个焊接工装的占地面积，可适用于狭小空间内的焊接操作。

上述腹板定位块31可以分为端部定位块和底部定位块，端部定位块可以与腹板4长度方向的两端相抵，底部定位块可以与腹板4的下端相抵，又由于上述定位面为倾斜设置，待安装的腹板4在自身重力作用下可自然下移，直至其底部、两端部与上述两种类型的定位块相抵，即可完成对腹板4的安装定位。

具体而言，上述定位面与水平面之间的夹角可以为55-65度，优选为60度，以最大程度地发挥腹板4依靠自重力下滑定位的作用，同时，还能够兼顾焊接操作的便捷性。可以理解，上述关于定位面与水平面夹角值的描述，仅是本发明实施例的一种示例性描述，在具体实施时，本领域技术人员也可以根据实际需要对上述夹角的具体值进行重新设定，上述夹角值越大，越有利于腹板4依靠自重力的下滑定位，而上述夹角值越小，本发明所提供焊接工装就越接近于平面焊接，焊接操作相对更为容易，焊接质量也更容易把控。

更为重要的是，定位面上还设有若干基准件32，腹板4固定于定位面时，各基准件32能够与腹板4相接触，并形成若干接触点，各接触点即为筋板5的安装点。如此，在对筋板5进行焊接时，无需进行划线，即可确定筋板5的焊接位置，焊接操作大幅简化，焊接效率可获得大幅提高；而且，采用上述方式所确定筋板5的焊接位置，其可靠性极高，只要腹板4定位准确，各筋板5的焊接位置即可确定，基本可排除人为划线所带来的误差，更有利于保证焊接产品的质量。

实际上，上述各基准件32也能够起到支撑定位腹板4的作用，也就是说，基准件32也可以充当腹板定位块31，以进一步地保证腹板4定位的可靠性。各基准件32也可以不起支撑作用，即腹板4与各腹板定位块31相抵接时，各基准件32刚好能够与腹板4相接触，但二者之间不存在作用力，如此，可避免腹板4沿定位面滑落过程中对各基准件32所造成的冲击以及由此而引发的基准件32的位置变化，有利于保证长期使用过程中各基准件32对筋板5焊接位置定位的准确性。

需要说明，本发明实施例并不限定上述基准件32的数量以及安装位置等，在具体实施时，本领域技术人员可以根据所应用轨道车辆的种类等实际情况进行确定。应当知晓，该筋板5的设置，是为了加强转向架侧梁的上板、下板及腹板4之间的连接强度，而根据轨道车辆种类(如A类地铁、B类地铁以及动车组等)的不同，转向架在结构上存在些许差异，相应的转向架侧梁的长度、待加强位置等均有所不同；据此，在实际应用中，本发明实施例可以提供与各个种类轨道车辆转向架侧梁腹板4相适配的焊接工装，以便扩大本发明所提供焊接工装的应用范围，如图1、图5以及图6所示，本发明实施例分别示出该焊接工装应用于A类地铁、B类地铁以及动车组的情形。

上述A类地铁、B类地铁以及动车组的划分主要是依据轨道车辆的行驶速度，其中，行驶速度在100-250kph之间的为A类地铁，行驶速度为80kph的为B类地铁，而动车组则为地上运行的轨道车辆，其行驶速度通常在200kph以上，并具有多个速度级。

另外，上述的各接触点实际上只能确定相应筋板5在腹板4上一个焊接点的位置，要确定筋板5与腹板4的抵接线的方向，至少还需要再确定一个焊接点。对此，本发明实施例同样不做限定，也就是说，本发明实施例并不限定各焊接点处的筋板5的焊接角度，该抵接线的方向完全可以根据需要设定，在图1实施例中，该抵接线大致与相应接触点处腹板4的侧边相垂直，而在图5及图6实施例中，该抵接线则大致沿宽度方向。

在进行焊接操作时，筋板5的相邻两侧边可以分别与腹板4的上表面、相应基准件32相抵接，以保证筋板5焊接过程的稳定性。进一步地，仍以图1为视角，各基准件32中，位于长度方向的中间位置的多个基准件32上可以设有一支撑板，以便在焊接时对筋板5形成更好地支撑。

上述支座1主要用于对定位部件进行支撑，以提高焊接操作的高度，其具体结构可参考图2。如图2所示，支座1可以包括由若干钢管形成的支撑台11，支撑台11的下表面可以设有若干支腿12，上表面可以设有若干支撑垫13，各支撑垫13的上表面可以形成定位部件的安装基准面，定位部件与支撑台11之间可采用空压快速链接子母栓14相连，各支腿12的下端设有螺栓座15，并可通过螺栓将各支腿12固定于地面，上述螺栓具体可以为调平螺栓16，以便调整支撑台11上表面的平整度。

再如图3、图4所示，并结合图1，上述定位部件可以包括定位台2和定位工装3，定位台2可通过螺栓、螺钉等连接件安装于支座1；定位工装3可以包括定位板33，定位板33可以安装于定位台2，并以其一面与定位台2的上表面相贴合，与该面相对的另一面即为前述的定位面，反映于附图，即定位板33的上表面。

在生产加工时，上述定位板33优选为壁厚均匀的平板，以降低加工的难度，如此，为保证定位面的倾斜设置，定位台2的上表面同样需要倾斜设置，且应当保持与定位面相同的倾斜角度，实质上，定位台2的上表面即相当于该定位面的基准面。

具体而言，定位台2的上表面可以设有若干工装定位块21以及定位销22，定位板33可以设有若干定位孔，当定位板33处于安装状态时，各工装定位块21能够与定位板33的下端相抵，以限定定位板33的下端部，各定位销22能够穿过相应定位孔，以配合上述各工装定位块21对定位板33进行定位，也就是对整个定位工装3进行安装定位。

定位台2的上表面还可以设有若干磁力吸附块23，定位板33设有与各磁力吸附块23一一对应的若干安装孔，当定位板33处于安装状态时，各磁力吸附块23能够自相应安装孔伸出。采用这种结构，一方面，各磁力吸附块23可与相应安装孔相配合，可以辅助前述的工装定位块21、定位销22对定位板33进行安装定位；另一方面，各磁力吸附块23还能够对腹板4进行吸附，从而防止腹板4与筋板5焊接过程中腹板4的反变形，有利于保证焊接质量。上述磁力吸附块23具体可以为电磁力吸附块，也就是说，在通电时才会产生磁力吸附作用，而在不通电时，各磁力吸附块23将仅用于对定位块33进行辅助定位。

定位面还可以设有若干垫块34，各垫块34可以间隔分布于整个定位面，以对腹板4进行支撑，并可用于保证定位板33的安装平面度；该垫块34还可具有一定的弹性，以吸收机械臂等外接部件操作筋板5抵接于腹板4时、对腹板4产生的抵压力，从而可较大程度地避免上述抵压力对腹板4所造成的变形；同时，采用上述多个垫块34对腹板4进行支撑的方案，相当于在腹板4与定位板33之间设置了箱式中空结构，还有利于实现整个焊接工装的轻量化。

需要指出，本发明实施例也不限定上述各垫块34的数量以及安装位置，在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定；原则上，各垫块34应当尽量的分散布置，以便保证腹板4的安装平面度，且对应的各筋板5的安装点，也就是前述的各基准件32与腹板4形成的接触点的位置均可设置垫块34，以更好地起到防止反变形的作用。

如前所述，本发明所提供焊接工装可应用于各个种类的轨道车辆，而根据不同种类轨道车辆转向架侧梁腹板4结构的差异，可对定位板33的结构进行进一步地改进。例如，对于A类地铁而言，其转向架侧梁腹板4的两端具有弯折部，因此，定位板33沿长度方向的两端可以设有沉入孔35，当腹板4安装于定位板33时，两弯折部可以插入相应的沉入孔35中，以保证腹板4的安装稳定性。

针对上述各实施方式所涉及的焊接工装，其使用及安装步骤可参考如下：

步骤S1，检测设于待焊接腹板的标签，以确定该待焊接腹板所适用的轨道车辆种类，然后根据轨道车辆的种类选取合适的定位工装3，并将该定位工装3安装于定位台2；

上述标签具体可以为二维码或者条形码等可以包含待焊接腹板所适用轨道车辆种类信息的图形或者代码，上述检测以及安装过程可由操作现场的机械手完成。

步骤S2，利用机械手等抓取工具抓取待焊接的腹板放置于定位工装3的定位面，并通过磁力吸附块23完成对待焊接腹板的反变形定位，通过腹板定位块31完成待焊接腹板宽度方向以及长度方向的定位；

步骤S3，根据各接触点所确定的筋板5的焊接位置，采用机械手等抓取工具分别抓取筋板5进行定位，然后通过焊接机械手完成焊接。

相比于现有技术中的平面组装焊接工艺，本发明所提供转向架侧梁的腹板4与筋板5的焊接工装，可大幅简化焊接操作，进而提高焊接效率，并有利于保证焊接质量。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，包括支座(1)和安装于该支座(1)的定位部件，所述定位部件具有倾斜设置的定位面，且该定位面设有若干腹板定位块(31)，所述腹板(4)能够依靠自重沿定位面滑落，并与各腹板定位块(31)相抵，以固定所述腹板(4)；

所述定位面还设有若干基准件(32)，所述腹板(4)固定于所述定位面时，各所述基准件(32)能够与所述腹板(4)相接触，并形成若干接触点，各所述接触点为所述筋板(5)的安装点。

2.根据权利要求1所述转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，所述定位部件包括定位台(2)和定位工装(3)，所述定位台(2)安装于所述支座(1)；

所述定位工装(3)包括定位板(33)，所述定位板(33)安装于所述定位台(2)，并以其一面与所述定位台(2)的上表面相贴合，另一面为所述定位面。

3.根据权利要求2所述转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，所述定位台(2)的上表面设有若干工装定位块(21)以及定位销(22)；

所述定位板(33)设有若干定位孔，处于安装状态时，各所述工装定位块(21)能够与所述定位板(33)的下端相抵，以定位所述定位板(33)的下端部，各所述定位销(22)能够穿过相应所述定位孔，以配合各所述工装定位块(21)对所述定位板(33)进行定位。

4.根据权利要求3所述转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，所述定位台(2)的上表面还设有若干磁力吸附块(23)，所述定位板(33)设有与各所述磁力吸附块(23)一一对应的若干安装孔；

处于安装状态时，各所述磁力吸附块(23)能够自相应所述安装孔伸出，并吸附所述腹板(4)，以防止所述腹板(4)与所述筋板(5)焊接过程中的反变形。

5.根据权利要求2所述转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，所述定位面还设有若干垫块(34)，以对所述腹板(4)进行支撑。

6.根据权利要求2所述转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，所述焊接工装应用于A类地铁时，所述定位板(33)沿长度方向的两端还设有沉入孔(35)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，所述定位面与水平面呈55-65度的夹角。

8.根据权利要求7所述转向架侧梁的腹板与筋板的焊接工装，其特征在于，处于焊接状态时，所述筋板(5)的相邻两侧边能够分别与所述腹板(4)的上表面、相应所述基准件(32)相抵接。

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