CN112025075A - 一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，包括横梁组成、纵梁、边梁定位压紧组成、边梁支撑组成、二位端定位组成和一位端推紧组成；所述纵梁固设在所述横梁组成上；所述边梁定位压紧组成设于横梁组成一端，另一端滑动设有侧推压紧组成；所述边梁支撑组成分别位于横梁组成上对应边梁定位压紧组成和侧推压紧组成下方，用于车顶边梁的支撑；所述二位端定位组成设有用于轨电车二位端车顶型材的定位；所述一位端推紧组成用于有轨电车一位端车顶型材的推紧；本发明可以实现车顶型材的快速装配，并通过推紧和压紧装置避免了型材在搅拌摩擦焊过程中产生间隙和错边量，保证了车顶型材焊接质量和平面度的工艺要求。

Description

一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装

技术领域

本发明涉及一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，属于搅拌摩擦焊技术领域。

背景技术

随着城市的快速发展，以汽车为主导的交通模式带来的问题日趋严重，轨道交通成为解决这一问题的重点。由于中小城市无法负担地铁的巨额投资，于是现代有轨电车应运而生，现代有轨电车以其便捷性、舒适性、美观性得到市民和政府的肯定。在苏州有轨电车、南京河西有轨电车等项目中，车顶为铝合金中空型材结构，采用搅拌摩擦焊技术，对工装要求较高，同时由于型材结构特点，在车顶搅拌摩擦焊焊接过程中，极易产生间隙及错边量，直接影响焊接质量及生产效率。搅拌摩擦焊作为一种高效的绿色焊接方法，具有焊接速度快、无需填充金属、无烟尘等优势，在工业生产中得到了广阔的应用，但是同样对焊接工装具有较高的要求，如何能保证型材在焊接过程中的刚性固定，使得型材不产生间隙及错边量，成为一个极需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，以解决现有技术型材产生间隙及错边量的缺陷。

一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，包括横梁组成、纵梁、边梁定位压紧组成、边梁支撑组成、二位端定位组成和一位端推紧组成；

所述纵梁固设在所述横梁组成上；所述边梁定位压紧组成设于横梁组成一端，另一端滑动设有侧推压紧组成；

所述边梁支撑组成分别位于横梁组成上对应边梁定位压紧组成和侧推压紧组成下方，用于车顶边梁的支撑；

所述二位端定位组成设有用于轨电车二位端车顶型材的定位；所述一位端推紧组成用于有轨电车一位端车顶型材的推紧。

进一步地，所述横梁组成包括横梁、T型槽板和直线导轨，所述T型槽板固设在横梁上，所述直线导轨固设在横梁上。

进一步地，所述横梁两端底部设有支腿，所述支腿与所述横梁之间设有筋板。

进一步地，所述纵梁设有基础纵梁和焊缝支撑铝板；

所述基础纵梁固设在所述T型槽板上，所述焊缝支撑铝板通过内六角螺栓固设在基础纵梁上。

进一步地，所述边梁定位压紧组成包括立柱一、压臂一、丝杠一、压头一、二位侧仿形定位块、插销一；所述立柱一固设在所述T型槽板上；通过旋转丝杠一使压头一压在二位侧车顶边梁上；所述二位侧仿形定位块通过插销一固设在立柱一上，通过调整插销一使二位侧仿形定位块进行旋转，进行车顶正、反装切换。

进一步地，所述侧推压紧组成包括立柱二、压臂二、丝杠二、压头二、一位侧仿形定位块、连接板、液压缸和插销二；所述立柱二固与所述直线导轨连接，所述连接板一端连接底板二，另一端一液压缸连接，通过液压缸的调节，使得底板二在直线导轨上横向移动。所述压臂二与立柱二转动连接；通过旋转所述丝杠二使压头二压在一位侧车顶边梁上；所述一位侧仿形定位块通过插销二固定在立柱二上，通过调整插销二使一位侧仿形定位块旋转，进行车顶正、反装的切换。

进一步地，所述边梁支撑组成包括底座、正装仿形块、反装仿形块、插销三、内六角螺栓；

所述底座固设在所述T型槽板上；所述正装仿形块、反装仿形块通过内六角螺栓固定在底座上，正装仿形块、反装仿形块成°设置，通过调整插销三，完成正装仿形块、反装仿形块的切换。

进一步地，所述边梁支撑组成在一位侧、二位侧各有五组。

进一步地，所述二位端定位组成包括底板三、立柱三、定位止挡块、螺栓和螺帽，所述定位止挡块通过螺栓、螺帽固定在立柱三，所述定位块横向方向在同一直线上，型材装配完成后，型材二位端与定位止挡块接触，完成型材的定位；

所述二位端定位组成设有四组，分别设在所述纵梁的二位端端部。

进一步地，所述一位端推紧组成包括底板四、连接臂、丝杠三和压头三，所述底板四固设在横梁上，型材装配好后，通过旋转丝杠三使压头三与车顶型材接触，并向一位端移动，使得车顶一位端型材抵靠在定位止挡块上，完成车顶型材的推紧；所述一位端推紧组成设有五组。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明结构充分考虑有轨电车车顶搅拌摩擦焊特点，可以实现车顶型材的快速装配，并通过推紧和压紧装置避免了型材在搅拌摩擦焊过程中产生间隙和错边量，保证了车顶型材焊接质量和平面度的工艺要求。操作人员可以快速的进行车顶型材装配，保证了工人作业时的可操作性和方便性，提高了工人的工作效率，同时极大的提高了焊接质量，可以有效的避免焊接缺陷的产生。

附图说明

图1为本发明工装的主视图；

图2为本发明工装的正装右视图；

图3位本发明工装的反装右视图

图4为本发明工装的俯视图；

图5为本发明横梁的的右视图；

图6为本发明横梁的主视图；

图7为本发明横梁的俯视图；

图8为本发明纵梁右视图；

图9为本发明边梁定位压紧组成反装示意图；

图10为本发明边梁定位压紧组成正装示意图；

图11为本发明边梁定位压紧组成侧视图；

图12为本发明侧推压紧组成正装示意图；

图13为本发明侧推压紧组成反装示意图；

图14为本发明侧推压紧组成侧视图；

图15为本发明边梁支撑组成主视图；

图16为本发明边梁支撑组成正装示意图；

图17为本发明边梁支撑组成反装示意图；

图18为本发明二位端定位组成；

图19为本发明一位端推紧组成。

图中：1、横梁组成；2、纵梁；3、边梁定位压紧组成；4、侧推压紧组成；5、边梁支撑组成；6、二位端定位组成；7、一位端推紧组成；101、支腿；102、底座；103、筋板；104、横梁；105、T型槽板；106、直线导轨；201、基础纵梁；202、焊缝支撑铝板；203、内六角螺栓；301、底板一；302、立柱一；303、压臂一；304、丝杠一；305、压头一；306、二位侧仿形定位块；307、插销一；401、底板二；402、立柱二；403、压臂二；404、丝杠二；405、压头二；406、一位侧仿形定位块；407、连接板；408、液压缸；409、插销二；501、插销二；502、正装仿形块；503、反装仿形块；504、插销三；505、内六角螺栓；601、底板三；602、立柱三；603、定位止挡块；604、螺栓；605、螺帽；701、底板四；702、连接臂；703、丝杠三；704、压头三。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图19所示，本发明公开了一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，包括横梁组成1、纵梁2、边梁定位压紧组成3、侧推压紧组成4、边梁支撑组成5、二位端定位组成6和一位端推紧组成7。所述纵梁2通过T型螺栓固定在横梁组成1上，所述边梁定位压紧组成3在有轨电车的二位侧，用于二位侧车顶边梁的定位及压紧，所述侧推压紧组成4在有轨电车的一位侧，用于一位侧车顶边梁的推紧及压紧，所述边梁支撑组成5分别在一位侧、二位侧各有5套，用于支撑车顶边梁，所述二位端定位组成设在有轨电车的二位端，用于二位端车顶型材的定位，所述一位端推紧组成设在有轨电车的一位端，用于将车顶型材由一位端向二位端推紧。

如图5-图7所示，所述横梁组成1由支腿101、底座102、筋板103、横梁104、T型槽板105、直线导轨106组成，所述支腿101通过焊接与底座102连接，所述筋板103通过焊接连接在横梁103及支腿101上，用以加强横梁组成1的强度，所述T型槽板105通过螺栓固定在横梁104上，所述直线导轨106通过螺栓固定在横梁104上。

如图8所示，所述纵梁2由基础纵梁201、焊缝支撑铝板202及内六角螺栓203组成；所述基础纵梁201采用碳钢材质，通过4个螺栓固定在T型槽板105上；所述焊缝支撑铝板202表面整体机加工，整体平面度≤0.5mm，通过内六角螺栓203连接在基础纵梁201上；共有4条通长纵梁2，分别对应车顶4条焊缝。

如图9-图11所示，所述边梁定位压紧组成3由底板一301、立柱一302、压臂一303、丝杠一304、压头一305、二位侧仿形定位块306、插销一307组成，用于二位侧车顶边梁的定位及压紧；立柱一302焊接在底板一301上，底板一301有4个长圆孔，通过螺栓固定在T型槽板105上；压臂一303可以360°旋转，方便车顶型材的装配及吊运。当型材装配好后，车顶边梁二位侧与二位侧仿形定位块306接触，完成车顶边梁的定位，通过旋转丝杠一304使压头一305压在二位侧车顶边梁上，完成车顶边梁的压紧。二位侧仿形定位块306通过插销一307固定在立柱一302上，通过调整插销一307可以使二位侧仿形定位块306进行180°旋转，可以快速的进行车顶正、反装的快速切换，分别用于车顶边梁二位侧正装和反装的定位。

如图12-图14所示，所述侧推压紧组成4由底板二401、立柱二402、压臂二403、丝杠二404、压头二405、一位侧仿形定位块406、连接板407、液压缸408、插销二409组成，所述立柱二402焊接在底板二401上，底板二401固定在直线导轨106上，连接板407分别连接底板二401和液压缸408，通过液压缸408的调节，使得底板二401可以在直线导轨106上横向移动；所述压臂二403可以360°旋转，方便车顶型材的装配及吊运。车顶型材落入工装后，通过液压缸408的调节，使得底板二401在直线导轨106上由一位侧向二位侧移动，使车顶边梁一位侧与一位侧仿形定位块406接触，完成车顶边梁的侧推，通过顺时针旋转丝杠二404使压头二405压在一位侧车顶边梁上，实现一位侧车顶边梁的压紧。所述一位侧仿形定位块406通过插销二407固定在立柱二402上，通过调整插销二407可以使一位侧仿形定位块406进行180°旋转，可以快速的进行车顶正、反装的快速切换，分别用于车顶边梁一位侧正装和反装的侧推。

如图15-图17所示，所述边梁支撑组成5在一位侧、二位侧各有5套，边梁支撑组成5由底座501、正装仿形块502、反装仿形块503、插销三504、内六角螺栓505组成。底座501有4个长圆孔，通过螺栓固定在T型槽板105，正装仿形块502、反装仿形块503通过内六角螺栓505固定在底座501上，正装仿形块502、反装仿形块503成90°设置，通过调整插销三504，可以完成正装仿形块502、反装仿形块503的切换，可以快速、有效的进行工装正、反装的切换，当车顶边梁落入工装后，正装仿形块502、反装仿形块503与车顶型材的下部接触，用于支撑车顶边梁型材。

如图18所示，所述二位端定位组成6共4套装置，分别在4个纵梁2二位端端部，包括底板三601、立柱三602、定位止挡块603、螺栓604、螺帽605，底座三601上设有4个长圆孔，通过螺栓与横梁组成1上的T型槽板105进行连接，定位止挡块603通过螺栓604、螺帽605二位端与定位止挡块603接触即可完成型材的定位。

如图19所示，所述一位端推紧组成7共5套装置，包括底板四701、连接臂702、丝杠三703、压头三704，车顶型材落入工装后，通过顺时针旋转丝杠三703使压头三704与车顶型材接触，并向一位端移动，使得车顶一位端型材靠在定位止挡块603上，即可完成车顶型材的推紧。底座四701上设有4个圆孔，通过螺栓与横梁组成1上的横梁104进行连接，连接臂702通过插销四705与底板四701连接，连接臂702上部设有圆孔，丝杆三703横向穿过连接臂702上部圆孔，丝杆三703连接压头三704。

所述纵梁2通过T型螺栓固定在横梁组成1上，共4条纵梁，分别用来支撑车顶4条焊缝。

首先将工装调整为正装状态，吊运二位侧车顶边梁落在边梁定位压紧组成3上，然后依次吊运中间车顶板型材及一位侧车顶边梁，通过顺时针旋转丝杠三703使压头三704与车顶型材接触，并向一位端移动，使得车顶一位端型材与二位端定位组成的定位止挡块603接触，完成了型材纵向方向的定位。正装仿形块502用于支撑一位侧、二位侧车顶边梁，通过液压缸408的调节，使得底板二401在直线导轨106上由一位侧向二位侧移动，当车顶边梁一位侧与一位侧仿形定位块406接触，即可完成二位侧车顶边梁的定位，同时液压缸408的推力可以有效保证车顶型材在焊接过程中不产生间隙。通过顺时针旋转丝杠一304使压头一305紧密压在二位侧车顶边梁上，对二位侧型材进行刚性固定，通过顺时针旋转丝杠二404使压头二405紧密压在一位侧车顶边梁上，实现一位侧车顶边梁的刚性固定，有效的避免了车顶型材在焊接过程中产生错边量。

本发明可实现有轨电车车顶型材快速装配，并可以有效的避免型材错边量及间隙，保证了焊接质量，工装可靠性好，结构简洁、效率高，维护简单，适合实际运用。

以上所述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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，包括横梁组成（1）、纵梁（2）、边梁定位压紧组成（3）、边梁支撑组成（5）、二位端定位组成（6）和一位端推紧组成（7）；

所述纵梁（2）固设在所述横梁组成（1）上；所述边梁定位压紧组成（3）设于横梁组成（1）一端，另一端滑动设有侧推压紧组成（4）；

所述边梁支撑组成（5）分别位于横梁组成（1）上对应边梁定位压紧组成（3）和侧推压紧组成（4）下方，用于车顶边梁的支撑；

所述二位端定位组成（6）设有用于轨电车二位端车顶型材的定位；所述一位端推紧组成（7）用于有轨电车一位端车顶型材的推紧。

2.根据权利要求1所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述横梁组成（1）包括横梁（104）、T型槽板（105）和直线导轨（106），所述T型槽板（105）固设在横梁（104）上，所述直线导轨（106）固设在横梁（104）上。

3.根据权利要求2所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述横梁（104）两端底部设有支腿（101），所述支腿（101）与所述横梁（104）之间设有筋板（103）。

4.根据权利要求2所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述纵梁（2）设有基础纵梁（201）和焊缝支撑铝板（202）；

所述基础纵梁（201）固设在所述T型槽板（105）上，所述焊缝支撑铝板（202）通过内六角螺栓（203）固设在基础纵梁（201）上。

5.根据权利要求2所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述边梁定位压紧组成（3）包括立柱一（302）、压臂一（303）、丝杠一（304）、压头一（305）、二位侧仿形定位块（306）、插销一（307）；所述立柱一（302）固设在所述T型槽板（105）上；通过旋转丝杠一（304）使压头一（305）压在二位侧车顶边梁上；所述二位侧仿形定位块（306）通过插销一（307）固设在立柱一（302）上，通过调整插销一（307）使二位侧仿形定位块（306）进行旋转，进行车顶正、反装切换。

6.根据权利要求2所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述侧推压紧组成（4）包括立柱二（402）、压臂二（403）、丝杠二（404）、压头二（405）、一位侧仿形定位块（406）、连接板（407）、液压缸（408）和插销二（409）；所述立柱二（402）固与所述直线导轨（106）连接，所述连接板（407）一端连接底板二（401），另一端一液压缸（408）连接，通过液压缸（408）的调节，使得底板二（401）在直线导轨（106）上横向移动；所述压臂二（403）与立柱二（402）转动连接；通过旋转所述丝杠二（404）使压头二（405）压在一位侧车顶边梁上；所述一位侧仿形定位块（406）通过插销二（407）固定在立柱二（402）上，通过调整插销二（407）使一位侧仿形定位块（406）旋转，进行车顶正、反装的切换。

7.根据权利要求2所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述边梁支撑组成（5）包括底座（501）、正装仿形块（502）、反装仿形块（503）、插销三（504）、内六角螺栓（505）；

所述底座（501）固设在所述T型槽板（105）上；所述正装仿形块（502）、反装仿形块（503）通过内六角螺栓（505）固定在底座（501）上，正装仿形块（502）、反装仿形块（503）成90°设置，通过调整插销三（504），完成正装仿形块（502）、反装仿形块（503）的切换。

8.根据权利要求7所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述边梁支撑组成（5）在一位侧、二位侧各设有五组。

9.根据权利要求2所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述二位端定位组成（6）包括底板三（601）、立柱三（602）、定位止挡块（603）、螺栓（604）和螺帽（605），所述定位止挡块（603）通过螺栓（604）、螺帽（605）固定在立柱三（602），所述定位块（603）横向方向在同一直线上，型材装配完成后，型材二位端与定位止挡块（603）接触，完成型材的定位；

所述二位端定位组成（6）设有四组，分别设在所述纵梁（2）的二位端端部。

10.根据权利要求2所述的有轨电车车顶搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于，所述一位端推紧组成（7）包括底板四（701）、连接臂（702）、丝杠三（703）和压头三（704），所述底板四（701）固设在横梁（104）上，型材装配好后，通过旋转丝杠三（703）使压头三（704）与车顶型材接触，并向一位端移动，使得车顶一位端型材抵靠在定位止挡块（603）上，完成车顶型材的推紧；所述一位端推紧组成（7）设有五组。

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