CN110625382B - 磁浮悬浮架横梁装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁浮悬浮架横梁装配装置，包括工作平台、侧面定位块、顶紧器、第一定位及夹紧机构、第二定位及夹紧机构、第三定位及夹紧机构、第一端面定位块及第二端面定位块，其中，所述侧面定位块设于所述工作平台的一侧，沿所述工作平台的长度方向间隔布置；所述顶紧器设于所述工作平台的另一侧，与所述侧面定位块相对布置。该装配装置可保证横梁各组成部件定位及装夹的准确性，使定位尺寸的定值更加精确，可实现工件定位尺寸的快速定位，可以对工件进行快速装夹，不仅能够实现横梁的快速组装，同时可保证各组成部件的安装尺寸和组装精度，从而提高横梁的产品质量和使用性能，使横梁能够满足磁悬浮列车的实际使用要求。

Description

磁浮悬浮架横梁装配装置

技术领域

本发明涉及磁悬浮列车装配技术领域，特别是用于装配磁浮列车的悬浮架横梁的装配装置。

背景技术

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。

磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，车体纵梁和横梁是磁浮列车车体的核心部件，在磁浮列车结构中起着承上启下的作用，对磁悬浮列车的使用性能有着至关重要的影响，因此，对可靠性和组装精度有较高的要求。

如图1、图2所示，磁浮列车的横梁主要由第一横梁1、第二横梁2、空气弹簧安装座3、摇枕支架4以及高度阀安装梁5等几部分组成，其中第一横梁1与第二横梁2平行设置并间隔设定距离，两者的端面均为向下倾斜的斜面，并在形成斜面的横梁盖板6上开设有横梁盖板铆钉孔40，两个空气弹簧安装座3分左右对称设置在第一横梁1和第二横梁2之间，各空气弹簧安装座3的一端与第一横梁1相连接，另一端与第二横梁2相连接，摇枕支架4设置在第一横梁1、第二横梁2之间的中央位置，分左右对称的左支架和右支架，各支架的一端与第一横梁1相连接，另一端与第二横梁2相连接，高度阀安装梁5沿横向方向设置在摇枕支架4内部的中空区域，并偏离横向中心线，其与第一横梁1的间距小于与第二横梁2的间距，更加靠近第一横梁1，两端分别设有高度阀安装梁铆钉孔39，与摇枕支架4的左支架和右支架分别通过铆钉相连接，左支架和右支架的外侧设有连接支耳，并在连接支耳上开设有连接孔。

根据横梁的具体结构可知，其工件尺寸大、定位尺寸多，在组装过程中难以保证安装尺寸，同时，安装后的精度测量也较为困难，无法采用传统的工装进行组装，需另外单独设计能够对其进行组装的专用工装。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁浮悬浮架横梁装配装置。该装置不仅能够实现横梁的快速组装，同时可保证各组成部件的安装尺寸和组装精度，从而使组装的横梁能够高标准的满足磁悬浮列车的实际使用要求。

为实现上述目的，本发明提供一种磁浮悬浮架横梁装配装置，包括：

工作平台，用于承载下述组成部件以对横梁进行装配；

侧面定位块，设于所述工作平台的一侧，其数量至少为两个，沿所述工作平台的长度方向间隔布置，具有位于同一平面的侧向支撑面；

顶紧器，设于所述工作平台的另一侧，与所述侧面定位块相对布置；

第一定位及夹紧机构，沿所述工作平台上的第一横梁安装位置的长度方向间隔布置；

第二定位及夹紧机构，沿所述工作平台上的第二横梁安装位置的长度方向间隔布置；

第三定位及夹紧机构，设于所述工作平台的摇枕左支架安装位置和摇枕右支架安装位置；

第一端面定位块，设于所述工作平台的两端，并对应于所述第一定位及夹紧机构；

第二端面定位块，设于所述工作平台的两端，并对应于所述第二定位及夹紧机构；

优选地，还包括顶升翻转装置，所述顶升翻转装置包括设于所述工作平台下方的顶升机构和设于所述工作平台上方的翻转机构，所述翻转机构位于所述工作平台的两端，用于夹持所述横梁并带动所述横梁整体旋转。

优选地，所述翻转机构包括旋转支架和可转动地安装于所述旋转支架的转轴，所述转轴的一端设有用于夹持所述第一横梁和第二横梁的夹具，所述转轴的另一端设有操作手轮；所述旋转支架连接于所述顶升机构，由所述顶升机构驱动其进行升降。

优选地，所述夹具包括背向布置的第一C形夹具和第二C形夹具，所述第一C形夹具用于夹持所述第一横梁，所述第二C形夹具用于夹持所述第二横梁。

优选地，所述第一C形夹具和第二C形夹具均包括纵夹臂、连接于所述纵夹臂两端的上夹臂和下夹臂，所述上夹臂和下夹臂上下对称，其水平部分设有第一夹紧头，所述水平部分的一端设有第一折弯部并通过所述第一折弯部与所述纵夹臂转动连接，其另一端设有第二折弯部并在所述第二折弯部的末端设有第二夹紧头。

优选地，所述顶升机构包括位于所述工作平台下方中间位置的驱动电机和位于所述工作平台下方两端的升降机，所述驱动电机同时与所述两个升降机传动连接，所述升降机的升降杆连接所述翻转机构的升降支架。

优选地，还包括导向机构，所述导向机构包括位于所述升降机两侧的导向筒，和位于升降杆两侧导向杆，所述导向杆的上端连接所述升降支架，所述导向杆的下端穿过所述工作平台上的导向孔伸入所述导向筒并与所述导向筒上下滑动配合。

优选地，所述第一定位及夹紧机构、第二定位及夹紧机构、第三定位及夹紧机构均包括压紧器和位于所述压紧器下方的支撑座。

优选地，还包括高度阀安装梁定位及钻孔模板；所述高度阀安装梁定位及钻孔模板的主体部分呈中空的直角三角形，其上设有用于在摇枕支架上定位的定位块，其一角处具有外延的矩形钻孔区，并在所述钻孔区上开设有在加工高度阀安装梁铆钉孔时进行导向的导向孔。

优选地，还包括横梁盖板定位及钻孔模板；所述横梁盖板定位及钻孔模板的主体部分呈中空的矩形形状，其周边设有用于在横梁盖板上定位的定位块，并设有在加工横梁盖板铆钉孔时进行导向的导向孔。

本发明所提供的磁浮悬浮架横梁装配装置，在工作平台上设有侧面定位块、顶紧器、第一定位及夹紧机构、第二定位及夹紧机构、第三定位及夹紧机构、第一端面定位块以及第二端面定位块，在组装纵梁时，通过侧面定位块和顶紧器能够在宽度方向上夹紧调整到位的横梁，通过第一定位及夹紧机构能够夹紧第一横梁，通过第二定位及夹紧机构能够夹紧第二横梁，通过第三定位及夹紧机构能够夹紧摇枕支架，通过第一端面定位块和第二端面定位块能够在长度方向上对第一横梁和第二横梁进行定位。这些机构可保证横梁各组成部件定位及装夹的准确性，使定位尺寸的定值更加精确，可实现工件定位尺寸的快速定位，可以对工件进行快速装夹，整套装置不仅能够实现横梁的快速组装，十分易于操作，可显著降低纵梁的组装难度和组装人员的劳动强度，同时可保证各组成部件的安装尺寸和组装精度，从而提高横梁的产品质量和使用性能，使横梁能够满足磁悬浮列车的实际使用要求。

在一种优选方案中，进一步设有顶升翻转装置。这样，在组装纵梁时，通过顶升翻转装置的顶升和旋转功能可调整横梁在组装过程中的姿态，从而在横梁的不同方位进行组装和测量操作。

附图说明

图1为磁浮列车的横梁的结构示意图；

图2为图1所示横梁的俯视图；

图3为本发明实施例公开的一种磁浮悬浮架横梁装配装置的结构示意图；

图4为图3所示装配装置上放置有磁浮悬浮架横梁时的工作状态示意图；

图5为顶升机构的俯视图；

图6为图5中所示升降机的侧视图；

图7为高度阀安装梁定位及钻孔模板的结构示意图；

图8为横梁盖板定位及钻孔模板的结构示意图；

图9为横梁盖板定位及钻孔模板的侧视图。

图中：

1.第一横梁 2.第二横梁 3.空气弹簧安装座 4.摇枕支架 5.高度阀安装梁 6.横梁盖板 7.工作平台 8.侧面定位块 9.顶紧器 10.第一定位及夹紧机构 11.第二定位及夹紧机构 12.第三定位及夹紧机构 13.第一端面定位块 14.第二端面定位块 15.支腿 16.支撑座 17.旋转支架 18.转轴 19.操作手轮 20.第一C形夹具 21.第二C形夹具 22.驱动电机 23.升降机 24.分动器 25.第一传动轴 26.第二传动轴 27.支撑柱 28.升降杆 29.连接座 30.导向筒 31.导向杆 32.高度阀安装梁定位及钻孔模板 33.定位块 34.钻孔区35.导向孔 36.横梁盖板定位及钻孔模板 37.定位块 38.导向孔 39.高度阀安装梁铆钉孔40.横梁盖板铆钉孔

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图3，图3为本发明实施例公开的一种磁浮悬浮架横梁装配装置的结构示意图。

如图所示，在一种具体实施例中，本发明所提供的磁浮悬浮架横梁装配装置，主要由工作平台7、侧面定位块8、顶紧器9、第一定位及夹紧机构10、第二定位及夹紧机构11、第三定位及夹紧机构12、第一端面定位块13及第二端面定位块14等组成。

工作平台7大体呈矩形形状，具有一定的厚度和平整的上表面，以承载组装纵梁时所使用的上述组成部件，整个工作平台7由位于下方的六条支腿15支撑，具有一定的高度，以便于工作人员在站立状态下进行操作，对横梁进行装配。

侧面定位块8的数量为两个，设于工作平台7的一侧，沿工作平台7的长度方向间隔布置，具有位于同一平面的侧向支撑面，以便于从侧面对横梁进行支撑和限位。

工作平台7的另一侧设有对应于每一个侧面定位块的顶紧器9，每一个顶紧器9均由支座、位于支座上端且横向设置的顶杆、以及设于顶杆内端的顶紧头，通过旋转顶杆可以使顶紧头前进或倒退，可以从侧面将横梁顶紧在侧面定位块的侧向支撑面上。

第一定位及夹紧机构10、第二定位及夹紧机构11、第三定位及夹紧机构12均由压紧器15和位于压紧器下方的支撑座16组成，每一个压紧器15都具有纵向的支座和位于支座上端的横向悬臂，悬臂末端设有纵向的顶杆，顶杆的下端设有夹紧头，通过旋转顶杆可以使压紧头向上或向下移动，可以从上向下将横梁夹紧在支撑座上。

其中，两个第一定位及夹紧机构10沿工作平台7上的第一横梁安装位置的长度方向间隔布置，用于夹紧第一横梁1；两个第二定位及夹紧机构11沿工作平台7上的第二横梁安装位置的长度方向间隔布置，用于夹紧第二横梁2；两个第三定位及夹紧机构12设于工作平台7的摇枕左支架安装位置和摇枕右支架安装位置，用于夹紧摇枕支架4的左支架和右支架。

第一端面定位块13设于工作平台7的两端，并对应于第一定位及夹紧机构10，其上端面设有朝向内侧的台阶部位，此台阶部位的水平台阶面与支撑座16的支撑面位于同一平面，台阶部位的纵向台阶面用于从外侧对第一横梁1的下端面进行限位，从而实现对第一横梁1的端部进行定位。

同理，第二端面定位块14设于工作平台7的两端，并对应于第二定位及夹紧机构11，其上端面设有朝向内侧的台阶部位，此台阶部位的水平台阶面与支撑座16的支撑面位于同一平面，台阶部位的纵向台阶面用于从外侧对第二横梁2的端面进行限位，从而实现对第二横梁2的端部进行定位。

进一步设有顶升翻转装置，顶升翻转装置主要由设于工作平台下方的顶升机构和设于工作平台上方的翻转机构组成，翻转机构的数量为两个，以相对的方式分别安装在工作平台长度方向的左右两端，用于夹持横梁并带动横梁整体旋转，由于两端的翻转机构呈左右对称的关系，下面仅对其中一端的翻转机构进行详细说明。

翻转机构具有一呈直角形的旋转支架17，旋转支架17的竖向部分设有轴孔，转轴18可转动地安装于旋转支架17的轴孔中，转轴10的内端设有用于夹持第一横梁1和第二横梁2的夹具，转轴的外端设有操作手轮19，旋转支架17连接于顶升机构，由顶升机构驱动其进行升降。

夹具包括背向布置且结构对称的第一C形夹具20和第二C形夹具21，第一C形夹具20用于夹持第一横梁1，第二C形夹具21用于夹持第二横梁2。

具体地，第一C形夹具20和第二C形夹具21均包括纵夹臂、连接于纵夹臂两端的上夹臂和下夹臂，上夹臂和下夹臂上下对称，上夹臂的水平部分设有第一夹紧头，水平部分的一端设有第一折弯部并通过第一折弯部与纵夹臂转动连接，以便从横梁的顶面夹紧横梁，其另一端设有第二折弯部并在第二折弯部的末端设有第二夹紧头，以便从横梁的外侧向内夹紧横梁，下夹臂的结构与上夹臂相同，上夹臂、纵夹臂和下夹臂一起形成类似于“C”字形的结构。

请参考图5、图6，图5为顶升机构的俯视图；图6为图5中所示升降机的侧视图。

如图所示，顶升机构包括位于工作平台下方中间位置的驱动电机22和位于工作平台下方两端的升降机23，驱动电机22的动力输出端设有分动器24，分动器24的两个传动轴通过第一传动轴25和第二传动轴26同时与两个升降机23的传动连接，以驱动两个升降机23同时升起或下降。

升降机23整体固定在一个支撑柱27上，此支撑柱27具有中空的内腔，升降机23的升降杆28贯穿其机身沿纵向方向延伸，升降杆28的上端设有连接座29，以便通过螺栓与旋转支架17的水平部分相连接，升降杆28的下端位于支撑柱27的内部。

为了提高顶升机构上下运动的稳定性，可进一步设置导向机构，此导向机构主要由位于升降机23两侧的导向筒30和位于升降杆28两侧的导向杆31组成，导向杆31的上端连接旋转支架17，工作平台7上开设有导向孔，导向杆31的下端穿过工作平台7上的导向孔伸入导向筒30，并与导向筒30上下滑动配合，从而在升降过程中进行导向，使升降动作更加顺畅和稳定。

请参考图7，图7为高度阀安装梁定位及钻孔模板的结构示意图。

如图所示，在另外一些实施例中，为了保证在摇枕支架和高度阀安装梁上进行钻孔的钻孔精度，还设置有钻孔过程中使用的高度阀安装梁定位及钻孔模板32。

高度阀安装梁定位及钻孔模板32的主体部分呈中空的直角三角形，与摇枕支架4的左支架或右支架的端部投影形状相适配，其上设有用于在摇枕支架上定位的定位块33，其指向横梁中部的一角处具有外延的矩形钻孔区34，钻孔区34上开设有在加工高度阀安装梁铆钉孔时进行导向的导向孔35，导向孔35为两排，一排三个，且在每一排导向孔35中，相邻的两个导向孔35部分重叠并相互贯通。

请参考图8、图9，图8为横梁盖板定位及钻孔模板的结构示意图；图9为横梁盖板定位及钻孔模板的侧视图。

如图所示，横梁盖板6的安装方式与高度阀安装梁5相似，为了保证在横梁盖板6上进行钻孔的钻孔精度，还设置有钻孔过程中使用的横梁盖板定位及钻孔模板36。

横梁盖板定位及钻孔模板36的主体部分呈中空的矩形形状，与横梁盖板6的形状相适配，其周边设有用于在横梁盖板上定位的定位块37，并设有在加工横梁盖板铆钉孔时进行导向的导向孔38，导向孔38分为位于中空区域两侧的两列纵向排列的导向38孔，和位于中空区域下方的一排横向排列的导向孔38，其中一部分相邻的导向孔38部分重叠并相互贯通。

如图4所示，在进行组装时，首先将第一横梁1放置在工作平台7上，使第一横梁7的侧面与工装的侧面定位块8贴靠紧密，同时保证第一横梁1的端面与第一端面定位块13靠齐，然后放置第二横梁2和摇枕支架4，并确保第二横梁2的端面与第二端面定位块14靠齐，第一横梁1、第二横梁2及摇枕支架4调整完成后，采用第一定位及夹紧机构10、第二定位及夹紧机构11及第三定位及夹紧机构12进行夹紧。

工件定位固定完成后，首先进行摇枕支架4的铆接，然后进行高度阀安装梁5的调整安装，高度阀安装梁5与摇枕支架4无确定定位装置，同时需进行安装孔的配钻，为实现定位和安装孔的配钻，使用高度阀安装梁定位及钻孔模板32，通过模板上的定位块以及定位销可以实现高度阀安装梁5的快速定位及钻孔。

工件安装后的垂直度测量采用百分表和工装上的侧面定位块8实现，摇枕支架4及高度阀安装梁5组装完成后，采用顶升翻转装置进行横梁的整体翻转。

为弥补不同工件间的制造误差，支撑及定位装置均采用柔性装置，可进行微调以确保支撑及装夹的准确性。

以上对本发明所提供的磁浮悬浮架横梁装配装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.磁浮悬浮架横梁装配装置，其特征在于，包括：

工作平台，用于承载下述组成部件以对横梁进行装配；

侧面定位块，设于所述工作平台的一侧，其数量至少为两个，沿所述工作平台的长度方向间隔布置，具有位于同一平面的侧向支撑面；

顶紧器，设于所述工作平台的另一侧，与所述侧面定位块相对布置；

第一定位及夹紧机构，沿所述工作平台上的第一横梁安装位置的长度方向间隔布置；

第二定位及夹紧机构，沿所述工作平台上的第二横梁安装位置的长度方向间隔布置；

第三定位及夹紧机构，设于所述工作平台的摇枕左支架安装位置和摇枕右支架安装位置；

第一端面定位块，设于所述工作平台的两端，并对应于所述第一定位及夹紧机构；

第二端面定位块，设于所述工作平台的两端，并对应于所述第二定位及夹紧机构；

还包括顶升翻转装置，所述顶升翻转装置包括设于所述工作平台下方的顶升机构和设于所述工作平台上方的翻转机构，所述翻转机构位于所述工作平台的两端，用于夹持所述横梁并带动所述横梁整体旋转；

所述翻转机构包括旋转支架和可转动地安装于所述旋转支架的转轴，所述转轴的一端设有用于夹持所述第一横梁和第二横梁的夹具，所述转轴的另一端设有操作手轮；所述旋转支架连接于所述顶升机构，由所述顶升机构驱动其进行升降；

所述夹具包括背向布置的第一C形夹具和第二C形夹具，所述第一C形夹具用于夹持所述第一横梁，所述第二C形夹具用于夹持所述第二横梁。

2.根据权利要求1所述的磁浮悬浮架横梁装配装置，其特征在于，所述第一C形夹具和第二C形夹具均包括纵夹臂、连接于所述纵夹臂两端的上夹臂和下夹臂，所述上夹臂和下夹臂上下对称，其水平部分设有第一夹紧头，所述水平部分的一端设有第一折弯部并通过所述第一折弯部与所述纵夹臂转动连接，其另一端设有第二折弯部并在所述第二折弯部的末端设有第二夹紧头。

3.根据权利要求1所述的磁浮悬浮架横梁装配装置，其特征在于，所述顶升机构包括位于所述工作平台下方中间位置的驱动电机和位于所述工作平台下方两端的升降机，所述驱动电机同时与所述两个升降机传动连接，所述升降机的升降杆连接所述翻转机构的升降支架。

4.根据权利要求3所述的磁浮悬浮架横梁装配装置，其特征在于，还包括导向机构，所述导向机构包括位于所述升降机两侧的导向筒，和位于升降杆两侧导向杆，所述导向杆的上端连接所述升降支架，所述导向杆的下端穿过所述工作平台上的导向孔伸入所述导向筒并与所述导向筒上下滑动配合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁浮悬浮架横梁装配装置，其特征在于，所述第一定位及夹紧机构、第二定位及夹紧机构、第三定位及夹紧机构均包括压紧器和位于所述压紧器下方的支撑座。

6.根据权利要求1所述的磁浮悬浮架横梁装配装置，其特征在于，还包括高度阀安装梁定位及钻孔模板；所述高度阀安装梁定位及钻孔模板的主体部分呈中空的直角三角形，其上设有用于在摇枕支架上定位的定位块，其一角处具有外延的矩形钻孔区，并在所述钻孔区上开设有在加工高度阀安装梁铆钉孔时进行导向的导向孔。

7.根据权利要求1所述的磁浮悬浮架横梁装配装置，其特征在于，还包括横梁盖板定位及钻孔模板；所述横梁盖板定位及钻孔模板的主体部分呈中空的矩形形状，其周边设有用于在横梁盖板上定位的定位块，并设有在加工横梁盖板铆钉孔时进行导向的导向孔。

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