CN113263738B - 一种复合材料车体大板梁组装工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通复合材料成型技术领域，尤其涉及一种复合材料车体大板梁组装工装及方法，该工装包括：侧墙安装架，设置在车体两侧；端墙安装架，设置在车体两端，用于从外部固定端墙；内部支撑架，设置在车体内部，用于从内部支撑侧墙和车顶；在车体门框两侧的内部支撑架上设置有横向滑移组件，横向滑移件沿车体的宽度方向可移动设置，件用于车门的临时支撑。本发明通过侧墙安装架和端墙安装架的设置，将大型的侧墙与端墙固定，再通过内部支撑架从内部将侧墙固定，然后再通过内部支撑架上的横向滑移组件将车门移动至远离车体门框一侧，继续将车顶安装在两侧墙上，最后进行车门的固定，实现了大型车体的组装，保证安装的精确性。

Description

一种复合材料车体大板梁组装工装及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通复合材料成型技术领域，尤其涉及一种复合材料车体大板梁组装工装及方法。

背景技术

由于碳纤维复合材料具有强度高、重量轻、耐疲劳、耐腐蚀的特性，降低了维护、修理成本的同时也提高了轨道交通的寿命周期，越来越多的轨道交通构件被复合材料替代，对于列车最重要的车体部分，也开始被复合材料所替代；

相关技术中，对复合材料车体多采用分节的形式进行拼装，如公开号为CN111559091A的中国发明专利于2020年08月21日公开的《一种复合材料车体整体成型方法》，其在组装车体时，先将车体沿长度方向分割为多个节段加工，然后再将各个节段组装在一起最后在两端固定端墙，最后在车体外围整体铺设复合材料织物并加热固化，使得车体整体成型。

然而上述车体组装方式仅适用于小型的车体，对于大型车体，由于各部分自重过大，无法进行复合材料织物的整体固化，基于上述技术问题，发明人提出了将原先分为多个节段的部分进一步细化为侧墙、车门及顶盖，通过单独加工每个部件的方式实现大型车体的加工，然而对于如何将单独加工的每个部件进行拼装成了亟待解决的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种复合材料车体大板梁组装工装及方法，实现大型车体的组装。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一方面，提供了一种复合材料车体大板梁组装工装，包括：

侧墙安装架，设置在车体两侧，用于从外部固定侧墙；

端墙安装架，设置在车体两端，用于从外部固定端墙；

内部支撑架，设置在车体内部，用于从内部支撑侧墙和车顶；

其中，所述侧墙安装架朝向车体方向上具有与侧墙截面仿形设置的固定臂，所述固定臂沿车体长度方向间隔设置有多个，所述固定臂上具有朝向侧墙方向设置的多个吸盘；

所述内部支撑架朝向两侧的侧墙方向以及车顶方向上均设置有多个螺旋顶推组件，所述内部支撑架间隔设置有多个，在车体门框两侧的所述内部支撑架上设置有横向滑移组件，所述横向滑移组件沿车体的宽度方向可移动设置，所述横向滑移组件用于车门的临时支撑。

进一步地，所述固定臂在所述侧墙安装架的竖直方向上可移动设置，所述侧墙安装架上还具有驱动所述固定臂移动的驱动件。

进一步地，所述侧墙安装架底部具有滑轨，所述滑轨沿车体宽度方向设置，且所述侧墙安装架可相对滑动地设置在所述滑轨上。

进一步地，所述固定臂顶端可拆卸地设置有朝向固定臂内侧方向的扣件，所述扣件用于从顶部固定侧墙。

进一步地，所述内部支撑架由型材固定成型，所述型材沿其长度方向上具有滑槽，所述螺旋顶推组件通过紧固件固定在所述滑槽内。

进一步地，所述螺旋顶推组件包括具有螺纹孔的固定座、螺接在所述固定座上的螺杆、与所述螺杆一端固接的缓冲盘以及与所述螺杆另一端固定连接的转盘，所述缓冲盘朝向侧墙设置。

进一步地，所述横向滑移组件包括沿车体宽度方向可相对移动设置的固定框，以及固定在所述固定框上并且自由端朝向车体侧墙设置的连接座，所述连接座的自由端用于固定车门。

进一步地，还包括车顶压条，所述车顶压条的两端固定在两相对的所述侧墙安装架的所述固定臂的顶部，所述车顶压条朝向车顶的面上具有压紧组件，所述压紧组件包括弹性件以及和弹性件连接的压块。

进一步地，所述端墙安装架上具有可上下移动的固定架、与所述固定架连接的驱动机构以及可拆卸固定在所述固定架上的夹持件，所述夹持件通过紧固件固定在所述固定架内，用于端墙的固定。

本发明另一方面还提供了一种复合材料车体大板梁组装方法，应用上述复合材料车体大板梁组装工装，包括以下步骤：

吊装侧墙至侧墙安装架上，并将侧墙固定在侧墙安装架上；

移动侧墙安装架至预定位置处，并通过内部支撑架抵持侧墙内部；

吊装端墙至端墙安装架上，并将端墙固定在端墙安装架上；

移动端墙安装架至预定位置处，并将端墙与侧墙的两端连接；

吊装车门进入至两侧墙与端墙围成的空间内，并且将车门固定在内部支撑架的横向滑移组件上；

推动车门至远离门框的一侧；

吊装车顶至侧墙顶部，使得内部支撑架顶住侧墙，并连接侧墙与车顶；

推动车门至车体门框处，进行车门的安装。

本发明的有益效果为：本发明通过侧墙安装架和端墙安装架的设置，将大型的侧墙与端墙固定，围成车体形状，再通过内部支撑架的设置，同时从外部和内部将侧墙固定，然后再将车门从顶部吊入至车体形状内部，通过内部支撑架上的横向滑移组件将车门移动至远离车体门框一侧，继续将车顶安装在两侧墙上，最后进行车门的固定；通过这种设置，实现了大型车体的组装，能够保证安装的精确性。

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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中复合材料车体大板梁组装工装的结构示意图；

图2为本发明实施例中复合材料车体大板梁组装工装的侧视图（省略端墙安装架）；

图3为本发明实施例中侧墙安装架的结构示意图；

图4为本发明实施例中图3中的A处局部放大图；

图5为本发明实施例中内部支撑架的侧视图；

图6为本发明实施例中图5中的B处局部放大图；

图7为本发明实施例中靠近车体门框处的两内部支撑架的结构示意图；

图8为本发明实施例中图7中的C处局部放大图；

图9为本发明实施例中安装了扣件的侧墙安装架的结构示意图；

图10为本发明实施例中车顶压条的结构示意图；

图11为本发明实施例中端墙安装架的结构示意图；

图12为本发明实施例中复合材料车体大板梁组装方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图11所示的复合材料车体大板梁组装工装，包括侧墙安装架10、端墙安装架20和内部支撑架30，其中：

侧墙安装架10设置在车体两侧，用于从外部固定侧墙；如图1中所示，侧墙安装架10间隔分布在侧墙长度方向上的两侧，由于本发明实施例中的侧墙为一体成型，其长度大于25米，与现有技术中的分节段式相比结构强度更好，也减少了连接点的数量；通过侧墙安装架10将侧墙固定为竖直状态；

端墙安装架20，设置在车体两端，用于从外部固定端墙；端墙设置在侧墙的两端位置处，用于两端的封堵，而且通过端墙与侧墙的固定，可以进一步将侧墙进行固定；

内部支撑架30，设置在车体内部，用于从内部支撑侧墙和车顶；内部支撑架30的作用在于从内部进行支撑，防止侧墙的倾倒，提高安装与固定的可靠性；

在本发明实施例中，侧墙安装架10朝向车体方向上具有与侧墙截面仿形设置的固定臂11，固定臂11沿车体长度方向间隔设置有多个，固定臂11上具有朝向侧墙方向设置的多个吸盘12；这里需要指出的是，这里的仿形是指与侧墙的截面形状类似，从而对侧墙进行更好的固定；而吸盘12可以安装在固定臂11上，也可以在侧墙安装架10上连接横杆，在横杆上固定吸盘12，吸盘12与负压气源连接，通过吸盘12的吸附，使得侧墙固定在固定臂11上；

内部支撑架30朝向两侧的侧墙方向以及车顶方向上均设置有多个螺旋顶推组件31，内部支撑架30间隔设置有多个，在车体门框两侧的内部支撑架30上设置有横向滑移组件32，横向滑移组件32沿车体的宽度方向可移动设置，横向滑移组件32用于车门的临时支撑。这里需要指出的是，由于车门需要在内部安装，其尺寸大于车体上门框的面积，因此无法在车顶安装完毕后从外部安装车门，故本发明实施例中在吊装车顶之间先将车门放入至车体内部，并通过横向滑移组件32将车门临时固定，并将车门移动至远离车体门框的一侧，从而便于后期对车门部位的安装。

在上述实施例中，通过侧墙安装架10和端墙安装架20的设置，将大型的侧墙与端墙固定，围成车体形状，再通过内部支撑架30的设置，同时从外部和内部将侧墙固定，然后再将车门从顶部吊入至车体形状内部，通过内部支撑架30上的横向滑移组件32将车门移动至远离车体门框一侧，继续将车顶安装在两侧墙上，最后进行车门的固定；通过这种设置，实现了大型车体的组装，能够保证安装的精确性。

在上述实施例的基础上，为了实现对侧墙的精确安装，在本发明实施例中，固定臂11在侧墙安装架10的竖直方向上可移动设置，侧墙安装架10上还具有驱动固定臂11移动的驱动件13。这里以及下文中的可移动设置，可以是在安装架上设置的滑轨与滑块，也可以是滑动槽与滑轮的配合等多种本领域常规的形式，这里不再进行详细说明；而驱动件13可以是液压缸或者千斤顶，其在具体安装侧墙时，需要先将侧墙顶升至底板水平面上方一定距离；然后在朝向靠近底板的方向移动侧墙安装架10；具体的，侧墙安装架10底部具有滑轨，滑轨沿车体宽度方向设置，且侧墙安装架可相对滑动地设置在滑轨上。通过上述设置，可以高侧墙安装的精度，减少了人力资源。

进一步，在本发明实施例中，为了保证移动侧墙时的可靠性，如图9所示，固定臂11顶端可拆卸地设置有朝向固定臂11内侧方向的扣件14，扣件14用于从顶部固定侧墙。这里需要指出的是，扣件14一端固定在固定臂11顶部，另一端伸出至侧墙内侧，从而保证侧墙在移动时不会朝内侧倾倒，而且这里需要指出的是，这里的扣件14可拆卸安装可以是通过紧固件安装的方式，扣件14在后期安装车顶时需要拆卸下来，以防止与车顶干涉。

请参照图5和图6，在本发明实施例中，内部支撑架30由型材固定成型，型材沿其长度方向上具有滑槽30a，螺旋顶推组件31通过紧固件固定在滑槽30a内。通过型材上滑槽30a的设置，可以对螺旋顶推组件31的位置进行实时调整，提高内部支撑架30支撑的可靠性。

具体的，如图6所示，螺旋顶推组件31包括具有螺纹孔的固定座31a、螺接在固定座31a上的螺杆31b、与螺杆31b一端固接的缓冲盘31c以及与螺杆31b另一端固定连接的转盘31d，缓冲盘31c朝向侧墙设置。在具体进行抵持时，仅需转动转盘31d，使得缓冲盘31c与侧墙内侧挤压接触即可，缓冲盘31c可以是橡胶材质，通过柔性接触防止对侧墙产生损伤。

如图7和图8所示，在本发明实施例中，横向滑移组件32包括沿车体宽度方向可相对移动设置的固定框32a，以及固定在固定框32a上并且自由端朝向车体侧墙设置的连接座32b，连接座32b的自由端用于固定车门。这里需要指出的是，固定车门有多种形式，例如可以吸附盘的方式，也可以是在自由端上固定卡扣结构，通过这种形式的固定，可以方便的实现对厢体内车门的移动，不会对内部结构产生影响，也不会对施工产生影响，提高了组装的便捷性。

在本发明的实施例中，在将车顶搭接在侧墙顶部时，需要在侧墙顶端涂胶，为了保证粘合的可靠性，本发明实施例中还设置了如图2和图10中所示的车顶压条40，车顶压条40的两端固定在两相对的侧墙安装架10的固定臂11的顶部，车顶压条40朝向车顶的面上具有压紧组件41，压紧组件41包括弹性件41a以及和弹性件41a连接的压块41b。这里需要指出的是，弹性件41a可以是弹簧，压块41b可以固定在定位柱上，定位柱在车顶压条40上可上下移动设置，从而可以使得压块41b对车顶的上表面进行压紧，从而将力传递至粘合处，同时，在内部支撑架30上同样设置有与压块41b对应的顶杆，二者共同配合，提高粘接的密实度。

在本发明实施例中，如图11所示端墙安装架20上具有可上下移动的固定架21、与固定架21连接的驱动机构23以及可拆卸固定在固定架上的夹持件22，夹持件22通过紧固件固定在固定架21内，用于端墙的固定。由于端墙端面的中心位置处具有通道，因此通过夹持件22与固定框32a架配合，将端墙夹持在二者之间，实现了对端墙的固定；驱动机构23同样可以是液压缸或者千斤顶等顶推件；这里还需要指出的是，在本发明实施例中的端墙安装架20底部同样具有滑轨和滑块，以实现与侧墙同样步骤的安装，提高安装精度。

本发明实施例还提供了一种如图12所示的复合材料车体大板梁组装方法，应用上述工装，包括以下步骤：

S10：吊装侧墙至侧墙安装架10上，并将侧墙固定在侧墙安装架10上；

S20：移动侧墙安装架10至预定位置处，并通过内部支撑架30抵持侧墙内部；

S30：吊装端墙至端墙安装架20上，并将端墙固定在端墙安装架20上；

S40：移动端墙安装架20至预定位置处，并将端墙与侧墙的两端连接；

S50：吊装车门进入至两侧墙与端墙围成的空间内，并且将车门固定在内部支撑架30的横向滑移组件32上；

S60：推动车门至远离门框的一侧；

S70：吊装车顶至侧墙顶部，使得内部支撑架30顶住侧墙，并连接侧墙与车顶；

S80：推动车门至车体门框处，进行车门的安装。这里需要指出的是，类似与地铁车门，对与车门的安装，需要在车门两侧安装轨道以及驱动件13，具体的安装为本领域的公知常识，这里不再详细说明。

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 (9)

1.一种复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，包括：

侧墙安装架，设置在车体两侧，用于从外部固定侧墙；

端墙安装架，设置在车体两端，用于从外部固定端墙；

内部支撑架，设置在车体内部，用于从内部支撑侧墙和车顶；

其中，所述侧墙安装架朝向车体方向上具有与侧墙截面仿形设置的固定臂，所述固定臂沿车体长度方向间隔设置有多个，所述固定臂上具有朝向侧墙方向设置的多个吸盘；

所述内部支撑架朝向两侧的侧墙方向以及车顶方向上均设置有多个螺旋顶推组件，所述内部支撑架间隔设置有多个，在车体门框两侧的所述内部支撑架上设置有横向滑移组件，所述横向滑移组件沿车体的宽度方向可移动设置，所述横向滑移组件用于车门的临时支撑；

所述横向滑移组件包括沿车体宽度方向可相对移动设置的固定框，以及固定在所述固定框上并且自由端朝向车体侧墙设置的连接座，所述连接座的自由端用于固定车门。

2.根据权利要求1所述的复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，所述固定臂在所述侧墙安装架的竖直方向上可移动设置，所述侧墙安装架上还具有驱动所述固定臂移动的驱动件。

3.根据权利要求1所述的复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，所述侧墙安装架底部具有滑轨，所述滑轨沿车体宽度方向设置，且所述侧墙安装架可相对滑动地设置在所述滑轨上。

4.根据权利要求3所述的复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，所述固定臂顶端可拆卸地设置有朝向固定臂内侧方向的扣件，所述扣件用于从顶部固定侧墙。

5.根据权利要求1所述的复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，所述内部支撑架由型材固定成型，所述型材沿其长度方向上具有滑槽，所述螺旋顶推组件通过紧固件固定在所述滑槽内。

6.根据权利要求5所述的复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，所述螺旋顶推组件包括具有螺纹孔的固定座、螺接在所述固定座上的螺杆、与所述螺杆一端固接的缓冲盘以及与所述螺杆另一端固定连接的转盘，所述缓冲盘朝向侧墙设置。

7.根据权利要求1所述的复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，还包括车顶压条，所述车顶压条的两端固定在两相对的所述侧墙安装架的所述固定臂的顶部，所述车顶压条朝向车顶的面上具有压紧组件，所述压紧组件包括弹性件以及和弹性件连接的压块。

8.根据权利要求1所述的复合材料车体大板梁组装工装，其特征在于，所述端墙安装架上具有可上下移动的固定架、与所述固定架连接的驱动机构以及可拆卸固定在所述固定架上的夹持件，所述夹持件通过紧固件固定在所述固定架内，用于端墙的固定。

9.一种复合材料车体大板梁组装方法，应用如权利要求1至8任一项所述的工装，其特征在于，包括以下步骤：

吊装侧墙至侧墙安装架上，并将侧墙固定在侧墙安装架上；

移动侧墙安装架至预定位置处，并通过内部支撑架抵持侧墙内部；

吊装端墙至端墙安装架上，并将端墙固定在端墙安装架上；

移动端墙安装架至预定位置处，并将端墙与侧墙的两端连接；

吊装车门进入至两侧墙与端墙围成的空间内，并且将车门固定在内部支撑架的横向滑移组件上；

推动车门至远离门框的一侧；

吊装车顶至侧墙顶部，使得内部支撑架顶住侧墙，并连接侧墙与车顶；

推动车门至车体门框处，进行车门的安装。

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