CN111195797A - 一种机车构架翻边工装及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机车构架翻边工装及其操作方法。所述机车构架翻边工装包括升降转胎主动端、升降转胎从动端、工装平台、夹具组成、侧向顶紧组成；所述工装平台包括依次连接的两连接盘组成和两边梁组成；所述连接盘组成与所述升降转胎主动端和升降转胎从动端连接，在两所述边梁组成的两端均设置有呈上下对夹的至少两个所述夹具组成和至少一个水平向工装平台内调节的所述侧向顶紧组成；所述夹具组成和侧向顶紧组成在所述边梁组成上位置可调。与相关技术相比，本发明所提供的翻边工装能够实现多型机车构架的翻边作业，避免采用行车和钢丝绳空翻进行机车构架翻边所产生的安全隐患,全部工艺过程操作简单，装卸方便、安全可靠。

Description

一种机车构架翻边工装及其操作方法

技术领域

本发明涉及机车构架加工技术领域，尤其涉及一种机车构架翻边工装及其操作方法。

背景技术

机车构架是目前机车转向架主要焊接部件，在其制造工艺过程中需要进行多次旋转、翻边来进行全方位焊接、打磨精整以及加工。目前，机车构架的旋转、翻边主要是利用行车钢丝绳将构架吊至空中实现的翻转。该翻转方式存在以下缺点：

（1） 由于机车构架的体积和重量较大，利用行车钢丝绳将机车构架空翻时运动惯性大，操作人员难以操作，存在歪拉钭吊，有一定的危险性，存在安全隐患，容量造成人员伤害。

（2）机车构架翻边由于采用行车和钢丝绳空翻,空翻过程中存在一定的冲击，容易造成构架表面和构架附件的磕碰伤，以及工作地面和橡胶垫的破损，影响产品质量，造成返工，增加了生产制造成本。

如现有技术如：专利申请号：201220577753.5，专利名称：用于翻转轨道交通车辆转向架构架的翻转设备，所述翻转设备包括导柱、滑台、升降机构、翻转机构和夹持机构，所述夹持机构安装在所述翻转机构上，所述翻转机构安装在所述滑台上，所述滑台侧边滑动安装在所述导柱上，所述滑台底部安装在所述升降机构顶部，所述翻转机构和滑台之间设有水平移动机构，所述水平移动机构包括移动平台、丝杠和电机，所述翻转机构安装在所述移动平台上，所述移动平台滑动安装在所述滑台上，所述丝杠安装在所述移动平台底部，所述电机通过链条与所述丝杠传动连接。该翻转设备虽然不再使用行车和钢丝绳翻转工件，但夹持机构为单独的两个个体，翻转的一致性差，从而存有翻转稳定性弱的问题。

又如专利申请号：201610716246.8，专利名称：一种履带起重机大型结构件焊接变位机，也存在有翻转稳定性弱的问题。

另，对于本案涉及到的方位名称，解释如下：

X方向：机车构架的长度方向；

Y方向：机车构架的高度方向；

Z方向：机车构架的宽度方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机车构架翻边工装及其操作方法，以解决上述背景技术中出现的问题，使机车构架翻边更加安全、高效、快捷。

本发明的技术方案是：一种机车构架翻边工装包括升降转胎主动端、升降转胎从动端、工装平台和夹具组成，所述工装平台沿所述升降转胎主动端、升降转胎从动端旋转和/或升降，所述机车构架翻边工装还包括侧向顶紧组成；

所述工装平台包括两连接盘组成和两边梁组成，两所述边梁组成与两所述连接盘组成依次连接；所述连接盘组成与所述升降转胎主动端和升降转胎从动端连接，在两所述边梁组成的两端均设置有呈上下对夹的至少两个所述夹具组成和至少一个水平向工装平台内调节的所述侧向顶紧组成；所述夹具组成和侧向顶紧组成在所述边梁组成上位置可调；

所述夹具组成用于在所述机车构架的长度方向上限制机车构架的X、Y方向的自由度，所述侧向顶紧组成用于在所述机车构架的长度方向上限制机车构架的Z方向的自由度。

上述方案中，升降转胎主动端和升降转胎从动端可实现工装平台的升降和旋转，通过夹具组成实现机车构架的上下端面夹紧，通过侧向顶紧组成实现机车构架侧面夹紧，夹持的多方位结构有效保证了机车构架翻转时的稳定性和安全性，且实现了翻转的高效与快捷。

如图1所示，机车构架为H型闭合的框架结构，各车型不同使机车构架的长度有所不同，因此，上述方案将夹具组成和侧向顶紧组成设置在边梁组成上并实现位置可调，大大增加了翻边工装适应不同车型的机车构架翻边的通用性和夹持翻转时的稳定性。

另，工装平台为整体式结构，这种整体式结构一方面可保证旋转、升降时的同步性和稳定性，另一方面也给机车构架形成底座基础的作用，让机车构架与其贴合以减小焊接变形量。

优选的，所述夹具组成包括：

夹具体，所述夹具体的下端与边梁体的上端面或下端面连接，所述夹具体的上端设有一贯通的滑道；

活动支撑梁，与所述滑道配合；

锁紧组件，设于所述活动支撑梁的一端且沿所述活动支撑梁垂直调节。

优选的，所述锁紧组件包括与所述活动支撑梁的一端螺纹配合的球副锁紧螺杆和设于所述球副锁紧螺杆末端的万向压头。

所述万向压头可360度旋转和摆动，使其更好的与机车构架的端面贴合，对机车构架不同表面能可起到压紧作用。

优选的，所述夹具组成还包括锁紧手柄和限位板，所述锁紧手柄用于将所述活动支撑梁锁紧于所述滑道内；所述限位板设置在所述活动支撑梁远离球副锁紧螺杆的末端上；所述限位板的外形尺寸大于所述滑道的内腔尺寸。

优选的，所述夹具组成通过第一导轨与所述边梁组成滑动连接。

优选的，所述侧向顶紧组成为与所述边梁组成的侧面螺纹配合的螺杆。

优选的，所述边梁组成的侧面上排布设有多个螺纹孔，所述侧向顶紧组成与其中的螺纹孔配合。由此实现了多车型加工的通用性。

优选的，所述连接盘组成包括横梁和设于所述横梁中部的连接盘，所述边梁组成通过第二导轨与所述横梁滑动连接，所述连接盘与所述升降转胎主动端或升降转胎从动端连接。

本发明还提供一种上述机车构架翻边工装的操作方法，包括以下步骤：

1）将工装平台降低至合适的位置，将夹具组成和侧向顶紧组成退回至初始位置；

2）将机车构架吊入至工装平台上，且将所述机车构架的X、Z方向中心与工装平台的X、Z方向中心标记对齐；

3）调节夹具组成使其在所述机车构架的上下端面夹紧；调节所述侧向顶紧组成，使其在机车构架的两侧面夹紧；所述侧向顶紧组成调节步骤为：为先调节两个对角的侧向顶紧组成，旋转至与机车构架的侧面接触后，再调节另外两个对角的侧向顶紧组成，旋转至与机车构架的侧面接触后，再重复两个对角交替调节，直至最后完全抵接于机车构架的两侧面并锁紧；

4）夹紧后，对机车构架的上端面加工；加工完成后，将工装平台提升一定的高度并旋转一定的角度后，再下降至合适的高度位置，对机车构架的侧面或下端面进行焊接；

5）机车构架所有的面均焊接完成并冷却后，松开夹具组成和侧向顶紧组成，取出机车构架，由此完成该台机车构架的翻转与加工。

与相关技术相比，本发明的有益效果为：能够实现多型机车构架的翻边作业，避免采用行车和钢丝绳空翻进行机车构架翻边所产生的安全隐患, 全部工艺过程操作简单，装卸方便、安全可靠；并且克服了现有技术方案易造成构架翻边作业时磕碰伤造成的返工、质量问题，节约生产制造成本；所述第一导轨和第二导轨可实现翻边工装适用于不同车型构架的翻边，提高通用性。

附图说明

图1为本发明提供的机车构架翻边工装的结构示意图；

图2为图1中的工装平台的结构示意图；

图3为图2中的边梁组成的结构示意图；

图4为图2中的连接盘组成的结构示意图；

图5为图2中的夹具组成的结构示意图。

附图中，1、升降转胎主动端，2、机车构架，3、工装平台，4、升降转胎从动端，5、连接盘组成，6、夹具组成，7、边梁组成，8、横梁，9、连接盘，10、第二导轨，11、边梁连接板，12、第一导轨，13、边梁体，14、侧向顶紧组成，15、活动支撑梁，16、夹具体，17、锁紧手柄组成，18、球副锁紧螺杆，19、万向压头，20、限位板，21、螺纹孔，22、手柄。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1、2所示，本实施例提供的一种机车构架翻边工装包括升降转胎主动端1、升降转胎从动端4、工装平台3、夹具组成6和侧向顶紧组成14。

所述升降转胎主动端1与地面通过滑轨连接。所述升降转胎主动端1与所述升降转胎从动端4间隔设置。所述工装平台3的两端分别与升降转胎主动端1和所述升降转胎从动端4连接，以实现其沿所述升降转胎主动端1和升降转胎从动端4旋转和/或升降。在所述升降转胎主动端1上设置液压驱动以实现工装平台3的升降，在所述升降转胎主动端1上设置旋转电机以实现工装平台3的旋转。

所述夹具组成6在所述工装平台3上垂向（Y向）夹紧，所述侧向顶紧组成14在所述工装平台3上水平（Z向）夹紧。

在两所述边梁组成7的两端均设置有呈上下对夹的至少两个所述夹具组成6和至少一个水平向工装平台3内调节的所述侧向顶紧组成14。其中，如所述夹具组成6的数量为单数时，其中呈两的倍数的以两两上下对夹设置，剩下的一个则向下或向上设置。如侧向顶紧组成14的数量为多个时，则依次排布设置。

所述夹具组成6和侧向顶紧组成14在所述边梁组成7（X方向）上位置可调。所述夹具组成6在所述机车构架的长度方向上限制机车构架的X、Y方向的自由度，所述侧向顶紧组成14在所述机车构架的长度方向上限制机车构架的Z方向的自由度。具体为：如图2所示，所述工装平台3包括两边梁组成7和两连接盘组成5，两所述边梁组成7的两端与两所述连接盘组成5依次连接形成框架结构。两所述连接盘组成5分别与所述升降转胎主动端1和升降转胎从动端4连接。

如图3所示，所述边梁组成7包括边梁连接板11、第一导轨12、边梁体13和侧向顶紧组成14。所述边梁体13为矩形梁结构，其两端均设有所述边梁连接板11。所述边梁体13的两侧的上下端均设有第一导轨12，且所述边梁体13位于第一导轨12的侧面上排布设有多个螺纹孔21。所述第一导轨12为M20T形槽导轨。X方向调节时，夹具组成6通过第一导轨12沿所述边梁体13滑动，直至移动至合适位置后锁紧。

所述侧向顶紧组成14的数量为四个，其为与所述螺纹孔21配合的螺杆，实际工作时，所述侧向顶紧组成14根据机车构架的长度尺寸，与合适位置的螺纹孔21配合，以抵接机车构架侧面，实现侧面夹紧的功能。

如图4所示，所述连接盘组成5包括横梁8、连接盘9和第二导轨10。所述连接盘9固定于所述横梁8中部的一侧面上，所述第二导轨10设于所述横梁8两端的另一侧面上。如图1、2、3、4所示，所述边梁连接板11与所述第二导轨10滑动配合，所述第二导轨10为M30T形槽导轨。所述连接盘9与所述升降转胎主动端1或升降转胎从动端4铰接。所述边梁体13在横梁8上可滑动，其滑动的位置通过夹具组成6和侧向顶紧组件14夹紧机车构架2后实现固定。

如图2、3、5所示，所示夹具组成6包括活动支撑梁15、夹具体16、锁紧组件、锁紧手柄组成17和限位板20。所述夹具体16的下端通过所述第一导轨12与所述工装平台3的边梁体13的上端面或下端面滑动连接，所述夹具体16的上端设有一贯通的滑道。所述活动支撑梁15与所述滑道配合。所述锁紧组件包括球副锁紧螺杆18和设于所述球副锁紧螺杆18末端的万向压头19。

所述活动支撑梁15的一端螺纹配合所述球副锁紧螺杆18，另一端设有所述限位板20。所述锁紧手柄17自所述夹具体16的侧面伸入所述滑道内，通过其与所述活动支撑梁15的侧面抵接，以实现将所述活动支撑梁15锁紧于所述滑道内，所述锁紧手柄17的调节方式为螺纹旋转。所述限位板20上设有可将活动支撑梁15迅速回退的手柄22，回退是指球副锁紧螺杆18的一端向夹具体16的方向回缩，需要在锁紧手柄17为非抵接状态时动作。

如图1、2、5所示，所述夹具组成6的数量为八个，在所述工装平台3的两侧的上下端均有设置（工装平台的四个转角分别设置两个），同一位置上下端设置的两夹具组成6形成对夹，即同一位置上下端设置的两夹具组成6的万向压头19对夹。

如图1~5所示，本发明提供的机车构架翻边工装的操作方法为：

步骤S1，先将工装平台3降低至合适的位置，将八个夹具组成6的活动支撑梁15、球副锁紧螺杆18和四个侧向顶紧组成14退回至初始位置。初始位置指：所述球副锁紧螺杆18远离边梁体13的上方，且所述球副锁紧螺杆18通过活动支撑梁15退回临近夹具体16，侧向顶紧组成14向边梁体13的外侧退出。

步骤S2，然后将机车构架2至于所述工装平台3上，并放置于上下设置的夹具组成6中。需要将机车构架2的X、Z方向中心与工装平台3的X、Z方向中心标记对齐。此时，可根据机车构架2的外形尺寸的宽度调节边梁体13的位置，根据机车构架2的外形尺寸的长度调节升降转胎主动端1的位置，再根据机车构架2的外形尺寸的长度调节夹具组成6在X方向上的位置并锁紧，实现最佳位置的定位。所述夹具组成6的位置锁紧可通过螺杆抵接边梁体13的端面实现。

步骤S3，位置调整后，伸出所述活动支撑梁15，使得其末端设置的球副锁紧螺杆18位于机车构架2的上方或者下方。旋转所述锁紧手柄17，将活动支撑15的位置固定；旋转所述球副锁紧螺杆18向下运动，使得万向压头19与机车构架2的上端面抵接，同样调节下端的夹具组成6使得球副锁紧螺杆18向上运动，将万向压头19抵接于所述机车构架2的下端面。

分别调节四个所述侧向顶紧组成14向工装平台3的内部伸长，使其抵接于所述机车构架2的两个侧面。调节的准则为先调节两个对角，旋转至接触后，再调节另外两个对角，旋转至接触后，再重复调节开始的两个对角和剩下两个对角交替调节，直至最后完全抵接锁紧；所述夹具组成6实现机车构架2的上下夹紧，所述侧向顶紧组成14实现机车构架2的两侧夹紧。

步骤S4，夹紧后，对机车构架2的上端面进行焊接、打磨等加工步骤，完成后，将工装平台3提升一定的高度并旋转一定的角度后（该角度方便对机车构架的侧面进行加工），再下降至合适的高度位置，对机车构架2的侧面进行焊接、打磨等加工步骤。加工完成后，如需对机车构架的下端面加工，则将工装平台3提升一定的高度并旋转至机车构架的下端面朝上，再下降至合适的高度位置，此时，进行上端面的焊接、打磨等加工步骤。如上反复，直至机车构架2所有的加工面都已完成。

步骤S5，待机车构架2冷却后，松开夹具组成6和侧向顶紧组成14，取出机车构架2，由此完成该台机车构架2的翻转与加工。

全部工艺过程操作简单，装卸方便，安全可靠，降低了工人劳动强度，避免了采用行车、钢丝绳所存在的安全隐患，有效降低了作业的危险性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机车构架翻边工装，包括升降转胎主动端（1）、升降转胎从动端（4）、工装平台（3）和夹具组成（6），所述工装平台（3）沿所述升降转胎主动端（1）、升降转胎从动端（4）旋转和/或升降，其特征在于，还包括侧向顶紧组成（14）；

所述工装平台（3）包括两连接盘组成（5）和两边梁组成（7），两所述边梁组成（7）与两所述连接盘组成（5）依次连接；所述连接盘组成（5）与所述升降转胎主动端（1）和升降转胎从动端（4）连接；

在两所述边梁组成（7）的两端均设置有呈上下对夹的至少两个所述夹具组成（6）和至少一个水平向工装平台（3）内调节的所述侧向顶紧组成（14）；所述夹具组成（6）和侧向顶紧组成（14）在所述边梁组成（7）上位置可调；

所述夹具组成（6）用于在所述机车构架的长度方向上限制机车构架的X、Y方向的自由度，所述侧向顶紧组成（14）用于在所述机车构架的长度方向上限制机车构架的Z方向的自由度。

2.根据权利要求1所述的机车构架翻边工装，其特征在于，所述夹具组成（6）包括：

夹具体（16），所述夹具体（16）的下端与边梁体（13）的上端面或下端面连接，所述夹具体（16）的上端设有一贯通的滑道；

活动支撑梁（15），与所述滑道配合；

锁紧组件，设于所述活动支撑梁（15）的一端且沿所述活动支撑梁（15）垂直调节。

3.根据权利要求2所述的机车构架翻边工装，其特征在于，所述锁紧组件包括与所述活动支撑梁（15）的一端螺纹配合的球副锁紧螺杆（18）和设于所述球副锁紧螺杆（18）末端的万向压头（19）。

4.根据权利要求3所述的机车构架翻边工装，其特征在于，所述夹具组成（6）还包括锁紧手柄（17）和限位板（20），所述锁紧手柄（17）用于将所述活动支撑梁（15）锁紧于所述滑道内；所述限位板（20）设置在所述活动支撑梁（15）远离球副锁紧螺杆（18）的末端上；所述限位板（20）的外形尺寸大于所述滑道的内腔尺寸。

5.根据权利要求1所述的机车构架翻边工装，其特征在于，所述夹具组成（6）通过第一导轨（12）与所述边梁组成（7）滑动连接。

6.根据权利要求1所述的机车构架翻边工装，其特征在于，所述侧向顶紧组成（14）为与所述边梁组成（7）的侧面螺纹配合的螺杆。

7.根据权利要求6所述的机车构架翻边工装，其特征在于，所述边梁组成（7）的侧面上排布设有多个螺纹孔（21），所述侧向顶紧组成（14）与其中的螺纹孔（21）配合。

8.根据权利要求1所述的机车构架翻边工装，其特征在于，所述连接盘组成（5）包括横梁（8）和设于所述横梁（8）中部的连接盘（9），所述边梁组成（7）通过第二导轨（10）与所述横梁（8）滑动连接，所述连接盘（9）与所述升降转胎主动端（1）或升降转胎从动端（4）连接。

9.一种如权利要求1~8任一项所述的机车构架翻边工装的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将工装平台（3）降低至合适的位置，将夹具组成（6）和侧向顶紧组成（14）退回至初始位置；

2）将机车构架（2）吊入至工装平台（3）上，且将所述机车构架（2）的X、Z方向中心与工装平台（3）的X、Z方向中心标记对齐；

3）调节夹具组成（6）使其在所述机车构架（2）的上下端面夹紧；调节所述侧向顶紧组成（14），使其在机车构架（2）的两侧面夹紧；

4）夹紧后，对机车构架（2）的上端面加工；加工完成后，将工装平台（3）提升一定的高度并旋转一定的角度后，再下降至合适的高度位置，对机车构架（2）的侧面或下端面进行焊接；

5）机车构架（2）所有的面均焊接完成并冷却后，松开夹具组成（6）和侧向顶紧组成（14），取出机车构架（2），由此完成该台机车构架（2）的翻转与加工。

10.根据权利要求9所述的机车构架翻边工装的操作方法，其特征在于，在所述步骤3）中，所述侧向顶紧组成（14）的调节步骤为：先调节两个对角的侧向顶紧组成（14），旋转至与机车构架（2）的侧面接触后，再调节另外两个对角的侧向顶紧组成（14），旋转至与机车构架（2）的侧面接触后，再重复两个对角交替调节，直至最后完全抵接于机车构架（2）的两侧面并锁紧。

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