CN111451704B - 一种转向架构架胎位内自翻转装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种转向架构架胎位内自翻转装置、系统及方法，包括驱动件、转动梁、第一支撑件、第二支撑件和紧固件；第一支撑件，对转向架构架的其中两个角部进行支撑。所述的驱动件，用于驱动所述的转动梁在水平面内旋转，其中旋转角度≥180°；第二支撑件，包括两个，分别设置在所述的转动梁的两端，对转向架构架的另外两个角部进行支撑；且所述的第二支撑件可沿转动梁的轴线转动；紧固件，其设置在第二支撑件顶部，用于将转向架构架紧固在所述的转动梁上。

Description

一种转向架构架胎位内自翻转装置、系统及方法

技术领域

本发明公开了一种转向架构架翻转装置及方法，具体的涉及一种转向架构架胎位内自翻转装置、系统及方法。

背景技术

随着焊接构架产能提升，现有焊接厂房工艺布局越来越密集，胎位作业空间狭窄，胎位数量紧张。在构架大部件作业时，现场无专用翻转工装或设备，焊接构架正反装作业交互时，需将构架吊离胎位，到指定翻转区域，在天车辅助吊运下进行翻转，翻转结束后吊进胎位内进行反装作业。例如现有的转向架构架的制作、检修等均存在这样的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一发明目的是提供一种转向架构架胎位内自翻转装置，该装置可以使得转向架构架在胎位内实现翻转；节约转向架构架吊运时间、节省构架翻转区域，提高生产效率；本发明的第二发明目的是提供一种转向架构架制造系统，包括前面所述的转向架构架胎位内自翻转装置，用于构架的制作。本发明的第三发明目的是提供一种转向架构架检修系统；包括前面所述的转向架构架胎位内自翻转装置，用于构架的检修。本发明的第四发明目的是提供一种转向架构架胎位内自翻转方法；该方法可以使得转向架构架在胎位内实现翻转。

为了实现上述四个发明目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种转向架构架胎位内自翻转装置；包括驱动件、转动梁、第一支撑件、第二支撑件、紧固件；

所述的第一支撑件，对转向架构架的其中两个角部进行支撑。

所述的驱动件，用于驱动所述的转向架构架在水平面内旋转；

所述的第二支撑件，包括两个，分别设置在所述的转动梁的两端，对转向架构架的另外两个角部进行定位；且所述的第二支撑件可沿转动梁的轴线转动；

所述的紧固件，其设置在第二支撑件顶部，用于将转向架构架紧固在所述的转动梁上。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述的构架胎位内自翻转装置还包括一个刹车盘，所述的刹车盘对第二支撑件和转动梁的相对位置进行固定。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述的刹车盘通过一个压紧器进行压紧。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述的构架胎位内自翻转装置还包括一个减振装置，所述的减振装置设置在转动梁的底部，用于抵消天车吊运过程中，对构架造成的冲击。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述的第一支撑件的位置可调。

第二方面，本发明实施例还提供了一种转向架构架制造系统，包括前面所述的构架胎位内自翻转装置，用于转向架构架的制作。

第三方面，本发明实施例还提供了一种转向架构架检修系统，包括前面所述的构架胎位内自翻转装置，用于转向架构架的检修。

第四方面，本发明实施例还提供了一种利用所述的转向架构架胎位内自翻转装置，进行翻转的方法，包括以下步骤：

在正装作业完成后，先松开两个第二支撑件，此时第二支撑件可以相对于转动梁转动，然后通过天车起吊构架与第一支撑件配合侧，使得转向架构架直立后，转动压紧器，固定第二支撑件与转动梁的相对位置，然后驱动件驱动转动梁在水平面内旋转，当驱动件旋转180°后，停止转动，然后通过天车慢慢放下旋转后的转向架构架，直到转向架构架从新落在第一支撑件上，固定第二支撑件与转动梁的位置，进入下一步的工装操作。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

1.本发明在不增加胎位面积基础上，充分利用高度空间并借助现有天车的吊运，实现转向架构架在胎位内的作业及翻转；减少正反装作业交互时，胎位与翻转区的吊运作业2次(吊运距离、天车等待)；减少两次翻转区的翻转作业2次。(构架进出胎位均以正装进出)；减少翻转作业时钢丝绳损耗；减少翻转作业场地；降低传统翻转作业的人员安全风险；降低传统翻转作业构架磕碰质量风险；可推广至所有采用支架构架作业胎位(如构架打磨、附件焊、附件磨、焊修等)；推广应用，现场目视化得到提升。

2、本发明结合转向架构架的结构特点，设计转动梁、第一支撑件、第二支撑件等，在天车吊运与驱动电机的旋转力作用下，实现焊接构架的原地翻转，节省空间，并配合减震系统，提高翻转作业安全性。

3.本发明的第一支撑件的位置可调，具体根据构架的尺寸确定，不同结构对应的构架的尺寸不同，因此通过调节第一支撑件的位置，适应不同尺寸的构架。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明整体结构的主视图；

图3是图2的A-A的主视图；

图4是本发明整体结构的俯视图；

图5是手动压紧器的结构示意图；

图6是本发明的转动梁的结构示意图；

图7是本发明支撑柱的结构示意图；

图8是本发明支撑柱的结构示意图；

图9是本发明支撑盘的结构示意图；

图10是本发明支撑柱的三维结构示意图；

图11是本发明支撑柱的俯视图；

图12是图11的A-A示意图；

图13本发明的使用状态示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。1第一支撑件，2第二支撑件，2-1水平旋转座，2-2立柱，2-3螺纹柱，3支撑座，4传动齿轮，5弹簧支撑座，6锁紧盖，7锁紧螺母，8转动梁，8-1支撑梁，8-2连接轴，8-3连接轴，9电机，10传动齿轮，11支撑盘，11-1机械止挡孔位，11-2减轻孔，11-3转动轴穿过孔，11-4与转动梁连接孔，12刹车盘，13连接轴，14轴承，15手动压紧器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“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,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中构架大部件作业时，现场无专用翻转工装或设备，焊接构架正反装作业交互时，需将构架吊离胎位，到指定翻转区域，在天车辅助吊运下进行翻转，翻转结束后吊进胎位内进行反装作业。为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种转向架构架胎位内自翻转装置和方法。

实施例1

本发明的一种典型的实施方式中，本发明以翻转转向架构架为例进行介绍，如图13所示，为本发明装置支撑转向架构架的示意图。本发明提出的转向架构架胎位内自翻转装置如图1所示，包括驱动件、转动梁、第一支撑件、第二支撑件和紧固件；所述的驱动件，用于驱动所述的转动梁在水平面内旋转；所述的第二支撑件，设置在所述的转动梁的两端，对转向架构架的其中两个角部进行支撑；且所述的第二支撑件可沿转动梁的轴线转动；所述的紧固件，其设置在第二支撑件顶部，用于将转向架紧固在所述的转动梁上；所述的第一支撑件，对转向架构架的另外两个角部进行支撑。

具体的，如图1所示，在本实施例中，驱动件为一个驱动电机9，不难理解的，在本实施例或者其他实施例中，驱动电机9可以选择现有的步进电机，也可以选择现有的伺服电机或者其他类型的电机，具体的根据实际需要进行设置，在本实施例中，电机采为齿轮减速电机，该齿轮减速电机集电机和减速机为一体；当电机本身没有集成减速机时，驱动电机连接减速机后再驱动所述的转动梁旋转。

进一步的，上述的驱动电机连接减速机后，可直接驱动所述的转动梁旋转，或者电机连接减速机后再通过传动装置驱动所述的转动梁旋转。在本实施例中，如图1、图3所示，齿轮减速机先连接一个转向装置后，转向装置驱动传动齿轮10旋转，传动齿轮10与传动齿轮4啮合，传动齿轮4与一个竖直设置的传动轴相连，然后带动传动轴转动，传动轴驱动转动梁8转动，实现转动梁8在水平面的转动。本实施例中设置转向装置是因为本实施例中减速电机的驱动轴为一个水平轴，而转动梁的驱动轴为一个竖直设置的轴，因此，本实施例中增加了一个转向装置；当然不难理解的，在其他实施例中，当电机的输出轴为竖直的输出轴时，转向装置即可省略。具体的根据实际情况进行设置即可。

进一步的，本实施例中为了保证整个装置的稳定性，传动齿轮4通过一个支撑柱3支撑，当然本申请中的电机、转向装置等也需要支撑装置进行支撑，或者电机、转向装置等直接固定在地面上均可，具体根据实际情况进行设置。

不难理解的，在其他实施例中，本实施例中的电机还可以替换成一个手摇装置，即手动调节转动梁的旋转，也能实现本申请要求的自翻转。

进一步的，在本实施例中，转动梁8在水平面内的旋转角度至少可以实现180°旋转或者180°以上的旋转，例如360°旋转；这么设计的目的是因为当旋转角度低于180°，则无法完成转向架构架的正反面翻转。当上述电机或者手摇装置仅仅可以实现180°旋转时，则通过控制电机和手摇装置正反转就可以实现转向架构架正面和反面的旋转，当上述电机或者手摇装置仅仅可以实现360°旋转时，则无需正反转，只需要按照一个方向旋转即可。

进一步的，为了保证转动梁8两端的平衡性，使转向架侧梁可以平稳翻转，本实施中上述用于驱动转动梁8转动的传动轴用于驱动转动梁8的中心位置，传动轴与驱动转动梁8可以直接相连，例如直接焊接在一起或者通过连接键连接在一起，也可以通过其他装置相连。

进一步的，为了抵消天车吊运对工件的冲击，在本实施例或其他实施例中，还增加了一个减震装置，所述的减振装置包括多个减震弹簧5，多个减震弹簧5绕传动齿轮4的圆周方向设置一圈，优选的，多个减震弹簧5沿着圆周方向均匀设置；多个减震弹簧5的顶部固定在一个支撑盘11上，底部固定在传动齿轮4上；其中减振弹簧5的弹性大小、布置的密度等根据转向架构架的质量确定，转向架构架质量越大，则减振弹簧5的弹性越大，布置密度越密；转向架构架质量越小，则减振弹簧5的弹性越小，布置密度越疏。转动梁8的底部中心位置固定在支撑盘11上，用于驱动转动梁8转动的传动轴穿过支撑盘11，传动轴驱动支撑盘11和支撑梁一起旋转，进而实现转动梁8的转动。

如图9所示，上述的支撑盘11包括预留的机械止挡孔位11-1、减轻孔11-2、转动轴穿过孔11-3、与转动梁连接孔11-4；与转动梁连接孔11-4用于实现支撑盘与转动梁8的连接，所述的减轻孔11-2用于减轻支撑板的质量。

进一步的，在本实施例中，如图6所示，所述的转动梁8包括一个支撑梁8-1，在支撑梁8-1的一端设有一段连接轴8-2、另外一端设有一段连接轴8-3，其中支撑梁8-1为一个空心结构，连接轴8-2、连接轴8-3均为实心结构，连接轴8-2、连接轴8-3与支撑梁8-1之间一体成型或者焊接在一起，两个连接轴8-2、连接轴8-3的与支撑梁8-1同轴设置，连接轴8-2、连接轴8-3用于与第二支撑件2相连。

进一步的，本实施例中的支撑梁8-1的横截面为矩形，当然不难理解的，在其他实施例中支撑梁8-1的截面不限于本实施例中矩形，还可以替换成其他形状，例如常见的圆形。且支撑梁8-1也不限于本实施例中的空心结构，其也可以设计成实心结构，具体的根据实际需要进行设置即可，但是在满足支撑力需求的前提下，优选的，采用空心结构可以节约材料。

需要说明的是，上述的转动梁8的长度根据转向架构架的大小进行选择，半径大小根据转向架构架的重量进行选择。

本实施例中，上述的第二支撑件2包括两个，两个第二支撑件2位于转动梁8的两端；优选的，两个第二支撑件2左右对称设置，保证转动梁8的平稳度；但是第二支撑件2的具体位置根据转向架构架的大小进行设置。

具体的，上述第二支撑件2的结构如图7、图8所示，第二支撑件包括水平旋转座2-1和立柱2-2，所述的水平旋转座2-1的轴线和立柱2-2的轴线垂直，水平旋转座2-1上设有一个通孔，通孔的轴线与水平旋转座2-1的轴线平行，转动梁8端部的连接轴8-2或连接轴8-3穿过该通孔，连接轴8-2或连接轴8-3的端部通过端盖固定。所述的水平旋转座2-1与连接轴8-2或连接轴8-3之间可以相对转动，相对转动的目的主要是因为转向架构架翻转过程中，转向架需要从水平方向翻转到竖直方向，因此，第二支撑件2需要相对于连接轴8-2或连接轴8-3进行旋转。

进一步的，当第二支撑件2转动到设定位置时，通过图中的刹车盘12对两者的相对位置进行固定，所述的刹车盘12通过一个手动压紧器15控制，当刹车盘12需要固定第二支撑件2与连接轴的相对位置时，则将手动压紧器15转动到与刹车盘12所在侧相对的一侧(若以图5所示的方位为准，则将手动压紧器15转动到上侧)，实现锁紧；当需要第二支撑件2与连接轴8-2或连接轴8-3之间发生相对转动时，则将手动压紧器15转动到刹车盘12所在侧(若以图5所示的方位为准，则将手动压紧器转动到下侧)，松开刹车盘12。

上述的刹车盘12为一个盘状结构，在其上设有定位孔，其与第二支撑件2的水平旋转座2-1的端面固定在一起，在不刹紧时，其随着第二支撑件2一起转动，当需要刹紧时，其通过手动压紧器15插入到定位孔内，实现刹紧。

上述的立柱2-2为空心轴或者实心轴均可，在立柱2-2的顶部设有螺纹柱2-3和还设有用于对转向架侧梁进行紧固的紧固装置；具体的，在立柱2-2的顶部设有一个短小的螺纹柱2-3，螺纹柱2-3正好可以穿过转向架构架角部的孔，在转向架构架的角部套装在立柱2-2上后，先通过锁紧盖6压住转向架构架，然后通过套装在螺纹杆2-3上锁紧螺母2-7进行锁紧，进而实现转向架构架与第二支撑件2之间的轴向固定。进一步的，在所述的转向架构架与立柱2-2顶部之间还设有一个垫块，使得转向架构架与立柱2-2顶部不直接接触。

本实施例中的手动压紧器的结构如图5所示，手动压紧器15包括手柄、两个连杆、一个定位杆，手柄与两个连杆铰接，其中上方连杆的另外一端与位于支撑梁上支座上铰接，下方连杆的另外一端与一个定位杆铰接，定位杆的另外一端在刹车盘运动到设定位置时，插在刹车盘预留的定位孔内，实现定位。当然不难理解的，手动压紧器15还可以采用其他结构，只要能实现压紧即可。

进一步的，上述的第一支撑件1包括两个支撑柱，两个支撑柱和上述的两个定位立柱共同支撑转向架构架的四个角部(参考图1)，支撑柱的位置根据转向架构架的尺寸确定，不同车型对应的转向架构架的尺寸不同，因此支撑柱的位置也不同，在本实施例中，两个支撑柱通过连接件可拆卸的安装在一个钢板上，连接件可以选择常见的螺栓、螺钉等；支撑柱和钢板采用可拆卸式连接的目的是，使得支撑柱可以根据不同车型的不同转向架构架进行位置的调整，拓宽了本装置的应用范围。

具体的，所述的支撑柱的结构如图10、图11、图12所示，所述的支撑柱中心设有一个通孔，设置通孔内的目的是为了润滑在支撑柱下部安装的轴承，安装轴承的目的是，支撑柱可以旋转；且支撑柱的底部设有多圈螺纹孔，螺纹孔与螺栓或者螺钉配合，实现其与上述钢板的连接。

进一步的，本实施例中公开的转向架构架胎位内自翻转装置固定一个铺设在地面的钢板上，钢板一方面保证整个装置安装的基准为一个水平面，另一方面可以通过移动钢板可以实现整个装置的位置移动；当然不难理解的，本装置也可以直接安装在地面上。

进一步的，利用上述装置进行转向架构架胎位内翻转的方法如下：

在正装作业完成后，先转动两个手动压紧器15，使刹车盘12松开两个第二支撑件2，此时两个第二支撑件2可以相对于转动梁8转动，然后通过借用天车起吊转向架构架与第一支撑件1配合侧，使得转向架构架直立后，电机开始自转，电机通过传动装置驱动转动梁8在水平面内旋转，由于转向架构架的另外两个角部始终位于第二支撑件2上，因此，转向架构架一起随着第二支撑件2一起在水平面内转动；当电机旋转180°后，停止转动，然后通过天车慢慢放下旋转后的转向架构架，直到转向架构架从新落在第一支撑件1上，再次转动手动压紧器15，使刹车盘12锁紧两个支撑柱，进入下一步的工装操作。

本发明整个装置在胎位内作业时，需正反装操作，现有的方式正装作业完成后吊出胎位至翻转区域，翻转后再吊运至胎位内组反装作业。本发明涉及的一套胎位内自翻转装置，可实现作业和翻转，减少往返吊运，借助天车起吊后，通过驱动装置旋转构架，旋转结束后借助天车落下。

本发明在不增加胎位前提下，实现构架胎位内自翻转；减少正反装作业交互时，胎位与翻转区的吊运作业2次(吊运距离、天车等待)；减少两次翻转区的翻转作业2次。(构架进出胎位均以正装进出)；减少翻转作业时钢丝绳损耗；减少翻转作业场地；降低传统翻转作业的人员安全风险；降低传统翻转作业构架磕碰质量风险；可推广至所有采用支架构架作业胎位(如构架打磨、附件焊、附件磨、焊修等)；推广应用，现场目视化得到提升。

实施例2

本实施例还提供了一种转向架制造系统，包括实施例1中所述的转向架构架胎位内自翻转装置，主要用于转向架的制作。

实施例3

实施例还提供了一种转向架检修系统，包括前面所述的转向架构架胎位内自翻转装置，主要用于转向架的检修。

需要说明的是，本实施例中公开的构架胎位内自翻转装置不仅适用于本实施例中公开的转向架构架，还适用于其他构架的翻转。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种转向架构架胎位内自翻转装置，其特征在于，包括驱动件、转动梁、第一支撑件、第二支撑件和紧固件；

所述的第一支撑件，对转向架构架的其中两个角部进行支撑；

所述的驱动件，用于驱动所述的转向架构架在水平面内旋转；其中旋转角度≥180°；

所述的第二支撑件，包括两个，分别设置在所述的转动梁的两端，对转向架构架的另外两个角部进行定位；且所述的第二支撑件可沿转动梁的轴线转动；所述的第二支撑件包括水平旋转座和立柱，所述的水平旋转座的轴线和立柱的轴线垂直，水平旋转座上设有一个通孔，通孔的轴线与水平旋转座的轴线平行，转动梁端部的穿过该通孔；

所述的紧固件，其设置在第二支撑件顶部，用于将转向架构架紧固在所述的转动梁上。

2.如权利要求1所述的转向架构架胎位内自翻转装置，其特征在于，还包括一个刹车盘，所述的刹车盘对第二支撑件和转动梁的相对位置进行固定。

3.如权利要求2所述的转向架构架胎位内自翻转装置，其特征在于，所述的刹车盘与一个压紧器配合，实现刹车。

4.如权利要求1所述的转向架构架胎位内自翻转装置，其特征在于，还包括一个减振装置，所述的减振装置设置在转动梁的底部。

5.如权利要求1所述的转向架构架胎位内自翻转装置，其特征在于，所述的第一支撑件的位置可调。

6.如权利要求1所述的转向架构架胎位内自翻转装置，其特征在于，所述的转动梁中心为中空梁，两端为实心轴。

7.一种转向架构架制造系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的转向架构架胎位内自翻转装置。

8.一种转向架构架检修系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的转向架构架胎位内自翻转装置。

9.一种利用权利要求1-6任一所述的转向架构架胎位内自翻转装置，进行翻转的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在正装作业完成后，先松开两个第二支撑件，此时第二支撑件可以相对于转动梁转动，然后通过天车起吊转向架构架与第一支撑件配合侧，使得转向架构架直立后，转动压紧器，固定第二支撑件与转动梁的相对位置，然后驱动件驱动转动梁在水平面内旋转，当驱动件旋转180°后，停止转动，然后通过天车慢慢放下旋转后的转向架构架，直到转向架构架从新落在第一支撑件上，固定第二支撑件与转动梁的位置，进入下一步的工装操作。

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