CN111136459B - 液压减振器贮油缸总成及其应用的组装设备及组装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压减振器贮油缸总成及其应用的组装设备及组装工艺，液压减振器贮油缸总成，包括贮油缸、贮油缸底盖和端头吊环；贮油缸底盖的相对的两个端面上分别设有连接台和连接腔，端头吊环固定在连接台上；连接腔包括同轴设置的定位孔和连接孔，定位孔位于连接孔的内侧且定位孔的内径小于连接孔的内径；贮油缸底盖还设有第一油道和第二油道，第一油道设有连通连接腔的第一连通孔，第二油道设有连通连接腔的第二连通孔；贮油缸的外径与连接孔的内径相适应且贮油缸插入连接孔内；贮油缸总成结构合理，通过设计专用的工装夹具和工艺流程，有效控制液压减振器贮油缸总成焊接后的两端同轴性和关键断面平行性的误差控制，满足设计要求，提高工作效率。

Description

液压减振器贮油缸总成及其应用的组装设备及组装工艺

技术领域

本发明涉及减振器技术领域，尤其涉及液压减振器贮油缸总成及其应用的组装设备及组装工艺。

背景技术

高速列车减振器产品系列有一系垂向减振器、二系垂向减振器、二系横向减振器、电机减振器和抗蛇型减振器，分别装在高速铁路列车的车体和转向架的不同位置。液压减振器的贮油缸总成由端头吊环、贮油缸底盖和贮油缸组成，采用自动焊接机器人装备进行加工成形。液压减振器是高速列车的关键零部件，其性能和质量对高速列车的运行安全性和舒适性具有重要影响。通用的自动焊接装备难以满足液压减振器贮油缸总成的焊接尺寸误差控制要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理且组装精度高的液压减振器贮油缸总成。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：液压减振器贮油缸总成，包括贮油缸、贮油缸底盖和端头吊环；所述贮油缸底盖的相对的两个端面上分别设有连接台和连接腔，所述端头吊环固定在所述连接台上；所述连接腔包括同轴设置的定位孔和连接孔，所述定位孔位于所述连接孔的内侧且所述定位孔的内径小于所述连接孔的内径；所述贮油缸底盖还设有第一油道和第二油道，所述第一油道设有连通所述连接腔的第一连通孔，所述第二油道设有连通所述连接腔的第二连通孔；所述贮油缸的外径与所述连接孔的内径相适应且所述贮油缸插入所述连接孔内。

作为优选的技术方案，所述第一油道一端开口在所述贮油缸底盖的外圆周面上，另一端通过所述贮油缸底盖的中心并向另一侧延伸；所述第一油道设有两个所述第一连通孔且两个所述第一连通孔位于所述贮油缸底盖的中心的两侧；所述第二油道的外端开口在所述贮油缸底盖的外圆周面上，另一端与所述第一油道连通且所述第二连通孔位于所述第二油道的中部。

本发明所要解决的技术问题是提供一种适于上述液压减振器贮油缸总成组装且组装精度高的组装设备。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：组装设备，包括凸焊工装、压装工装和焊接工装，

所述凸焊工装包括用于支撑贮油缸底盖的凸焊底座，所述凸焊底座的上端面上设有两个第一定位轴，两个所述第一定位轴分别与所述贮油缸底盖的所述第一连通孔和/或第二连通孔相匹配；还包括装夹端头吊环的凸焊移动座，所述凸焊移动座包括定位轴和移动压板，所述定位轴的外径与端头吊环的内径相适应且所述定位轴远离所述移动压板的一端设有与所述移动压板成对设置的固定压板；

所述压装工装包括底座，所述底座上固定有定位块，所述定位块的外形与贮油缸的内腔形状相适应；所述定位块上固定有支撑杆，所述支撑杆的上端设有安装轴，所述安装轴上插接有销轴；还包括导向座，所述导向座包括定位主体，所述定位主体的上端面上设有两个第二定位轴，两个所述第二定位轴分别与所述贮油缸底盖的所述第一连通孔和/或第二连通孔相匹配；所述定位主体的下端面上设有连接座，所述连接座的下端面上设有连接孔，所述连接孔的孔壁上还设有滑动导向孔，所述支撑杆上端的安装轴伸入所述连接孔内且所述销轴伸入所述滑动导向孔内；所述导向座和所述支撑杆之间设有调节弹簧；

所述焊接工装包括辅助定位支架、贮油缸端部固定工装和端头吊环固定工装；所述辅助定位支架对所述贮油缸进行装夹，所述贮油缸端部固定工装对所述贮油缸远离所述端头吊环的一端进行定位且所述贮油缸端部固定工装可带动所述贮油缸一同转动；所述端头吊环固定工装对所述端头吊环进行定位且所述端头吊环固定工装可带动所述端头吊环一同转动。

作为优选的技术方案，所述定位块朝向所述底座的端面上设有第一限位孔，所述定位块背离所述底座的端面上设有第二限位孔，所述第一限位孔和所述第二限位孔连通且所述第一限位孔的内径大于所述第二限位孔的内径；所述支撑杆穿过所述第二限位孔并伸入所述第一限位孔内；所述支撑杆的下端固定有卡块且所述支撑杆的外形与所述第二限位孔相适应。

作为优选的技术方案，所述辅助定位支架包括支撑在所述贮油缸下侧的滚轮支架和压在所述贮油缸上侧的压紧支架。

作为优选的技术方案，所述端头吊环固定工装包括吊环固定座，所述吊环固定座的相对的两个侧面上分别设有连接轴和定位台，所述定位台上设有定位槽，所述定位槽的两端设有盖板，所述盖板通过多个螺栓与所述定位台连接。

作为优选的技术方案，所述贮油缸端部固定工装包括定位套，所述定位套的外圆周面与所述贮油缸的内径相适应；所述定位套套在转动连接座上。

应用上述的组装设备对贮油缸组成进行组装的组装工艺，包括以下步骤：

S1：凸焊端头吊环和贮油缸底盖：将贮油缸底盖在凸焊底座上完成装夹，端头吊环在凸焊移动座上完成装夹；装夹完成后，端头吊环和贮油缸底盖在凸焊机上完成凸焊连接；

S2：压装贮油缸和贮油缸底盖：先将贮油缸套在定位块和导向座的外侧，然后将凸焊后的端头吊环和贮油缸底盖组件放置在导向座上；通过压装机完成贮油缸和贮油缸底盖的压装；

S3：对端头吊环与贮油缸盖以及贮油缸盖和贮油缸进行焊接：先将端头吊环固定在端头吊环固定工装内，然后通过辅助定位支架将贮油缸进行支撑，然后通过贮油缸端部固定工装将贮油缸顶紧，最后通过辅助定位支架将贮油缸压紧；通过焊接机器人焊接，包括以下步骤：

S31：焊接机器人对贮油缸底盖和端头吊环之间的焊缝进行点焊；

S32：焊接机器人对贮油缸底盖和端头吊环之间的焊缝进行直线焊接；

S33：焊接机器人对贮油缸底盖和贮油缸进行圆周焊。

作为优选的技术方案，端头吊环的两个端面与贮油缸底盖的连接台之间形成第一焊缝和第二焊缝，端头吊环的外侧圆周面与贮油缸底盖的连接台之间形成第三焊缝和第四焊缝；

步骤S31中，先对第一焊缝进行点焊，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第二焊缝进行点焊。

作为优选的技术方案，步骤S32包括以下工艺步骤：

S321，对第三焊缝进行直线焊接，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第四焊缝进行直线焊接；

S322，对第一焊缝进行直线焊接，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第二焊缝进行直线焊接。

贮油缸总成结构合理，通过设计专用的工装夹具和工艺流程，有效控制液压减振器贮油缸总成焊接后的两端同轴性和关键断面平行性的误差控制，满足设计要求，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-1是液压减振器贮油缸总成的结构示意图；

图1-2是图1-1的俯视图；

图1-3是贮油缸底盖的主视图；

图1-4是图1-3的后视图；

图1-5是图1-4中B-B向剖视图；

图1-6是图1-4中A-A向剖视图；

图2-1是压装工装的结构示意图；

图2-2是导向座的结构示意图；

图2-3是图2-2的左视图；

图2-4是图2-2的仰视图；

图2-5是导向座的结构示意图；

图2-6是图2-5的右视图；

图2-7是焊接工装的结构示意图；

图2-8是端头吊环固定工装的结构示意图；

图2-9是图2-8的左视图；

图2-10是贮油缸端部固定工装的结构示意图；

图2-11是凸焊工装的结构示意图；

图2-12是凸焊底座的结构示意图；

图2-13是图2-12的左视图；

图3-1是焊接工序一的焊接位置示意图；

图3-2是焊接工序二的焊接位置示意图；

图3-3是焊接工序三的焊接位置示意图。

具体实施方式

如图1-1和图1-2所示，液压减振器贮油缸总成，包括贮油缸1、贮油缸底盖2和端头吊环3。贮油缸底盖2的相对的两个端面上分别设有连接台25和连接腔26，如图1-3和图1-4所示，其中连接台25用于与端头吊环3连接，连接腔26用于与贮油缸1连接。端头吊环3通过焊接方式固定在连接台25上。如图1-5和图1-6所示，连接腔26包括同轴设置的定位孔28和连接孔27，定位孔28位于连接孔27的内侧且定位孔28的内径小于连接孔27的内径。贮油缸1的外径与连接孔27的内径相适应且贮油缸1插入连接孔27内。贮油缸底盖2还设有第一油道21和第二油道23，第一油道21设有连通连接腔26的第一连通孔22，第二油道23设有连通连接腔26的第二连通孔24。

最佳的，第一油道21一端开口在贮油缸底盖2的外圆周面上，另一端通过贮油缸底盖2的中心并向另一侧延伸；第一油道21设有两个第一连通孔22且两个第一连通孔22位于贮油缸底盖2的中心的两侧；第二油道23的外端开口在贮油缸底盖2的外圆周面上，另一端与第一油道21连通且第二连通孔24位于第二油道23的中部。

上述贮油缸总成的组装设备，包括凸焊工装8、压装工装4和焊接工装。

如图2-11、图2-12和图2-13所示，凸焊工装8包括用于支撑贮油缸底盖2的凸焊底座83，凸焊底座83的上端面上设有两个第一定位轴831，两个第一定位轴831分别与贮油缸底盖2的第一连通孔22和/或第二连通孔24相匹配；凸焊底座83设有螺纹孔832，凸焊底座83通过螺纹孔832固定在凸焊机的台面上。还包括装夹端头吊环3的凸焊移动座，凸焊移动座包括定位轴82和移动压板81，定位轴82的外径与端头吊环3的内径相适应且定位轴82远离移动压板81的一端设有与移动压板81成对设置的固定压板。

凸焊工装8对端头吊环3装夹时，端头吊环3套在定位轴82的外侧，移动压板81和固定压板夹持在端头吊环3的两个端面上。

如图2-1所示，压装工装4包括底座41，底座41上固定有定位块42，定位块42的外形与贮油缸1的内腔形状相适应，压装时，贮油缸1套在定位块42的外侧，定位块42为贮油缸1定位。定位块42上固定有支撑杆43，支撑杆43的上端设有安装轴，安装轴上插接有销轴；还包括导向座44，如图2-2、2-3和2-4所示，导向座44包括定位主体444，定位主体444的上端面上设有两个第二定位轴441，两个第二定位轴441分别与贮油缸底盖2的第一连通孔22和/或第二连通孔24相适应；最佳的，导向座44上设置两个第二定位轴441，两个第二定位轴441与两个第一连通孔22相对应，两个第二定位轴441与导向座44的端面共同对贮油缸底盖2进行定位。

压装时，导向座44部分处于贮油缸1，部分露出贮油缸1。当压装机进行压装时，导向座44不仅为贮油缸底盖2进行承托、定位，还对压装进行导向。

定位主体444的下端面上设有连接座，连接座的下端面上设有连接孔443，连接孔443的孔壁上还设有滑动导向孔442，支撑杆43上端的安装轴伸入连接孔443内且销轴伸入滑动导向孔442内；导向座44和支撑杆43之间设有调节弹簧45。

最佳的，如图2-5和2-6所示，定位块42朝向底座41的端面上设有第一限位孔421，定位块42背离底座41的端面上设有第二限位孔422，第一限位孔421和第二限位孔422连通且第一限位孔421的内径大于第二限位孔422的内径；支撑杆43穿过第二限位孔422并伸入第一限位孔421内；支撑杆43的下端固定有卡块且支撑杆43的外形与第二限位孔422相适应。

定位块42通过螺纹孔423与底座固定连接，支撑杆43卡入定位块42内。定位块42与支撑杆43通过第二限位孔422和支撑杆43的外圆周面进行定位，定位精度高。

如图2-7所示，焊接工装包括辅助定位支架5、贮油缸端部固定工装7和端头吊环固定工装6；辅助定位支架5支撑在贮油缸1的中部，贮油缸端部固定工装7对贮油缸1远离端头吊环3的一端进行转动定位；端头吊环固定工装6对端头吊环3进行转动定位。最佳的，辅助定位支架5包括支撑在贮油缸1下侧的滚轮支架51和压在贮油缸2上侧的压紧支架52，滚轮支架51为现有的设备，定位效果好且方便加工制作。

如图2-8和图2-9所示，端头吊环固定工装6包括吊环固定座61，吊环固定座61的相对的两个侧面上分别设有连接轴64和定位台62，定位台62上设有定位槽63，定位槽63为与端头吊环3的外侧圆周面相适应的弧形槽，定位槽63的两端设有盖板，盖板通过多个螺栓与定位台62连接，通过两个盖板实现对端头吊环3两个端面的定位、夹紧。

如图2-10所示，贮油缸端部固定工装7包括定位套71，定位套71的外圆周面与贮油缸1的内径相适应；定位套71套在转动连接座72上。转动连接座72和连接轴64均转动的设置在工作台上且转动连接座72和连接轴64至少一个与转动设备连接，带动设备整体一同转动，以辅助焊接工艺。

对贮油缸总成进行组装的组装工艺，包括以下步骤：

S1：凸焊端头吊环3和贮油缸底盖2：将贮油缸底盖2在凸焊底座83上完成装夹，端头吊环3在凸焊移动座上完成装夹；凸焊移动座随凸焊头一同升降，凸焊底座83固定在凸焊机的台面上；装夹完成后，端头吊环3和贮油缸底盖2在凸焊机上完成凸焊连接；

S2：压装贮油缸1和贮油缸底盖2：先将贮油缸1套在定位块41和导向座44的外侧，然后将凸焊后的端头吊环3和贮油缸底盖2组件放置在导向座44上；定位块41固定在压装机的台面上，通过压装机完成贮油缸1和贮油缸底盖2的压装；

S3：对端头吊环3与贮油缸盖2以及贮油缸盖2和贮油缸1进行焊接：先将端头吊环3固定在端头吊环固定工装6内，然后通过辅助定位支架5将贮油缸1进行支撑，然后通过贮油缸端部固定工装7将贮油缸1顶紧，最后通过辅助定位支架5将贮油缸1压紧；通过焊接机器人焊接，包括以下步骤：

S31：焊接机器人对贮油缸底盖2和端头吊环3之间的焊缝进行点焊；实现端头吊环3和贮油缸底盖2之间预连接，以减小后续焊接工艺中，焊接热量大导致连接变形；

S32：焊接机器人对贮油缸底盖2和端头吊环3之间的焊缝进行直线焊接；完成端头吊环3和贮油缸底盖2的最终连接；

S33：焊接机器人对贮油缸底盖2和贮油缸1进行圆周焊，实现贮油缸底盖2和贮油缸1的固定连接。

最佳的，定义端头吊环3的两个端面与贮油缸底盖2的连接台25之间形成第一焊缝和第二焊缝，端头吊环3的外侧圆周面与贮油缸底盖2的连接台25之间形成第三焊缝和第四焊缝；

步骤S31中，先对第一焊缝进行点焊，如图3-1所示，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第二焊缝进行点焊。

步骤S32包括以下工艺步骤：

S321，对第三焊缝进行直线焊接，如图3-2所示，然后将端头吊环3和贮油缸1旋转180°，对第四焊缝进行直线焊接；

S322，对第一焊缝进行直线焊接，如图3-3所示，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第二焊缝进行直线焊接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.液压减振器贮油缸总成的组装设备，包括贮油缸、贮油缸底盖和端头吊环；其特征在于：所述贮油缸底盖的相对的两个端面上分别设有连接台和连接腔，所述端头吊环固定在所述连接台上；所述连接腔包括同轴设置的定位孔和连接孔，所述定位孔位于所述连接孔的内侧且所述定位孔的内径小于所述连接孔的内径；所述贮油缸底盖还设有第一油道和第二油道，所述第一油道设有连通所述连接腔的第一连通孔，所述第二油道设有连通所述连接腔的第二连通孔；所述贮油缸的外径与所述连接孔的内径相适应且所述贮油缸插入所述连接孔内；

所述第一油道一端开口在所述贮油缸底盖的外圆周面上，另一端通过所述贮油缸底盖的中心并向另一侧延伸；所述第一油道设有两个所述第一连通孔且两个所述第一连通孔位于所述贮油缸底盖的中心的两侧；所述第二油道的外端开口在所述贮油缸底盖的外圆周面上，另一端与所述第一油道连通且所述第二连通孔位于所述第二油道的中部；

所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备，包括凸焊工装、压装工装和焊接工装，

所述凸焊工装包括用于支撑贮油缸底盖的凸焊底座，所述凸焊底座的上端面上设有两个第一定位轴，两个所述第一定位轴分别与所述贮油缸底盖的所述第一连通孔和/或第二连通孔相匹配；还包括装夹端头吊环的凸焊移动座，所述凸焊移动座包括定位轴和移动压板，所述定位轴的外径与端头吊环的内径相适应且所述定位轴远离所述移动压板的一端设有与所述移动压板成对设置的固定压板；

所述压装工装包括底座，所述底座上固定有定位块，所述定位块的外形与贮油缸的内腔形状相适应；所述定位块上固定有支撑杆，所述支撑杆的上端设有安装轴，所述安装轴上插接有销轴；还包括导向座，所述导向座包括定位主体，所述定位主体的上端面上设有两个第二定位轴，两个所述第二定位轴分别与所述贮油缸底盖的所述第一连通孔和/或第二连通孔相匹配；所述定位主体的下端面上设有连接座，所述连接座的下端面上设有连接孔，所述连接孔的孔壁上还设有滑动导向孔，所述支撑杆上端的安装轴伸入所述连接孔内且所述销轴伸入所述滑动导向孔内；所述导向座和所述支撑杆之间设有调节弹簧；

所述焊接工装包括辅助定位支架、贮油缸端部固定工装和端头吊环固定工装；所述辅助定位支架对所述贮油缸进行装夹，所述贮油缸端部固定工装对所述贮油缸远离所述端头吊环的一端进行定位且所述贮油缸端部固定工装可带动所述贮油缸一同转动；所述端头吊环固定工装对所述端头吊环进行定位且所述端头吊环固定工装可带动所述端头吊环一同转动。

2.如权利要求1所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备，其特征在于：所述定位块朝向所述底座的端面上设有第一限位孔，所述定位块背离所述底座的端面上设有第二限位孔，所述第一限位孔和所述第二限位孔连通且所述第一限位孔的内径大于所述第二限位孔的内径；所述支撑杆穿过所述第二限位孔并伸入所述第一限位孔内；所述支撑杆的下端固定有卡块且所述支撑杆的外形与所述第二限位孔相适应。

3.如权利要求1所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备，其特征在于：所述辅助定位支架包括支撑在所述贮油缸下侧的滚轮支架和压在所述贮油缸上侧的压紧支架。

4.如权利要求1所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备，其特征在于：所述端头吊环固定工装包括吊环固定座，所述吊环固定座的相对的两个侧面上分别设有连接轴和定位台，所述定位台上设有定位槽，所述定位槽的两端设有盖板，所述盖板通过多个螺栓与所述定位台连接。

5.如权利要求1所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备，其特征在于：所述贮油缸端部固定工装包括定位套，所述定位套的外圆周面与所述贮油缸的内径相适应；所述定位套套在转动连接座上。

6.如权利要求1至5中任一项所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备的组装工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1：凸焊端头吊环和贮油缸底盖：将贮油缸底盖在凸焊底座上完成装夹，端头吊环在凸焊移动座上完成装夹；装夹完成后，端头吊环和贮油缸底盖在凸焊机上完成凸焊连接；

S2：压装贮油缸和贮油缸底盖：先将贮油缸套在定位块和导向座的外侧，然后将凸焊后的端头吊环和贮油缸底盖组件放置在导向座上；通过压装机完成贮油缸和贮油缸底盖的压装；

S3：对端头吊环与贮油缸盖以及贮油缸盖和贮油缸进行焊接：先将端头吊环固定在端头吊环固定工装内，然后通过辅助定位支架将贮油缸进行支撑，然后通过贮油缸端部固定工装将贮油缸顶紧，最后通过辅助定位支架将贮油缸压紧；通过焊接机器人焊接，包括以下步骤：

S31：焊接机器人对贮油缸底盖和端头吊环之间的焊缝进行点焊；

S32：焊接机器人对贮油缸底盖和端头吊环之间的焊缝进行直线焊接；

S33：焊接机器人对贮油缸底盖和贮油缸进行圆周焊。

7.根据权利要求6所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备的组装工艺，其特征在于：

端头吊环的两个端面与贮油缸底盖的连接台之间形成第一焊缝和第二焊缝，端头吊环的外侧圆周面与贮油缸底盖的连接台之间形成第三焊缝和第四焊缝；

步骤S31中，先对第一焊缝进行点焊，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第二焊缝进行点焊。

8.据权利要求7所述的液压减振器贮油缸总成的组装设备的组装工艺，其特征在于：步骤S32包括以下工艺步骤：

S321，对第三焊缝进行直线焊接，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第四焊缝进行直线焊接；

S322，对第一焊缝进行直线焊接，然后将端头吊环和贮油缸旋转180°，对第二焊缝进行直线焊接。

Images