CN201309054Y

CN201309054Y - 电力机车顶盖正组装工装

Info

Publication number: CN201309054Y
Application number: CNU2008201246494U
Authority: CN
Inventors: 孙瑞杰; 谷同来; 刘露梅
Original assignee: CNR Datong Electric Locomotive Co Ltd
Current assignee: CRRC Datong Co ltd
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2018-12-16

Abstract

本实用新型公开了一种电力机车顶盖正组装工装，所述顶盖包括由端梁、边梁和横梁构成的框架式结构，该框架式结构上部设有盖板及附件，该正组装工装包括与顶盖结构对应的工装骨架，该骨架上对应顶盖的各梁固定有定位卡紧装置，且所述顶盖正组装工装与焊接变位器连接。本实用新型采用正组装工艺进行车体顶盖的组装焊接，组装位置与顶盖的安装工作位置相同，同时该工装能够与焊接变位器相连接实现平焊及船形焊接保证焊接质量。

Description

电力机车顶盖正组装工装

技术领域

本实用新型涉及电力机车，尤其是指一种大型电力机车顶盖正组装工装。

背景技术

电力机车车体顶盖是机车车体的重要部件，是较大型的铆焊钢结构件。中国北车集团大同电力机车有限责任公司1989年开始生产SS3型电力机车车体顶盖，先后完成SS3、SS4、SS6、SS7、SS7C、SS7B、SS7C、SS7D、SS7E等车型顶盖的试制和批量生产。制造中全部采用传统的反组装装置，其特点是：与安装位置反转180度，安装面朝上，盖板在下面，习惯上称为反组装。该反组装装置的工装设计结构较简单，生产制造周期短，投入费用较少，且对备料件要求相对较低，但是，由于该工装没有应用焊接变位器，因此不能全部采用易于保证焊接质量的平焊和船形焊接。

后来，该公司与法国ALSTOM合作制造HXD2大功率电力机车，该机车为目前世界最先进的大功率机车，为安装和检修机车内部设备，顶盖需要便于拆卸连接；安装面应平直，保证密封胶条密封可靠，避免外界雨水及灰尘进入车体内部，相关零部件保证安装位置及尺寸精度。而现有的反组装工艺装置无法满足其顶盖的组装设计要求。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种电力机车顶盖正组装工装，其采用正组装工艺进行车体顶盖的组装焊接，组装位置与顶盖的安装工作位置相同，同时该工装能够与焊接变位器相连接实现平焊及船形焊接保证焊接质量。

本实用新型的技术解决方案是：一种电力机车顶盖正组装工装，所述顶盖包括由端梁、边梁和横梁构成的框架式结构，该框架式结构上部设有盖板及附件，该正组装工装包括与顶盖结构对应的工装骨架，该骨架上对应顶盖的各梁固定有定位卡紧装置，且所述顶盖正组装工装与焊接变位器连接。

如上所述的电力机车顶盖正组装工装，其中，所述正组装工装与焊接变位器相连部分采用焊接结构加工完成，一部分用M24螺栓连接到顶盖正组装工装的两端，另一部分用螺栓连接到变位器的两个回转盘上。

如上所述的电力机车顶盖正组装工装，其中，所述工装骨架是采用冷拔无缝方形钢管焊接成的长方形框架式结构。

如上所述的电力机车顶盖正组装工装，其中，所述焊接变位器具有制锁结构和紧急停止结构。

如上所述的电力机车顶盖正组装工装，其中，所述定位卡紧装置包括对应顶盖端梁设置的端梁定位卡紧装置、对应顶盖边梁设置的边梁定位卡紧装置及对应顶盖横梁设置的横梁定位卡紧装置。

如上所述的电力机车顶盖正组装工装，其中，所述正组装工装设有可拆卸式盖板定位卡紧装置。

如上所述的电力机车顶盖正组装工装，其中，所述各定位卡紧装置均包括限位止挡部及调整部，其中限位止挡部与各压型梁的形状相配合。

如上所述的电力机车顶盖正组装工装，其中，所述电力机车为HXD2机车。

本实用新型的特点是：

1、采用正组装工艺装置，使组装焊接工艺基准与设计基准、安装基准统一。

2、组装各备料件单件要求达到设计要求，减少组装及累计误差。

3、工装骨架采用冷拔方形钢管组成框架式结构，减少工装自重，提高工装强度和刚度，保证使用要求。

4、主要定位面和夹紧点采用数控机床进行整体加工，保证定位精度。

5、组装焊接工装与焊接变位器连接方便可靠，方便工人的焊接，变位器根据顶盖焊接的需要能够使工装(工件)进行上下移动和回转运动，能够在任意位置停止。

附图说明

图1A、图1B为HXD2电力机车的顶盖一的结构示意图。

图2A至图2E为本实用新型的组装顶盖一的正组装工装的结构示意图。

图3为HXD2电力机车的顶盖三的结构示意图。

图4为本实用新型的组装顶盖三的正组装工装的结构示意图。

图5至图7为本实用新型的正组装工装的各定位卡紧装置的结构示意图。

具体实施方式

下面配合附图及具体实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

本实用新型为一种电力机车顶盖正组装工装，该电力机车的顶盖包括端梁、边梁和横梁，该正组装工装包括与顶盖结构对应的工装骨架，在该骨架上焊接有定位块和定位卡紧装置，所述顶盖正组装工装与焊接变位器连接，且二者相连部分采用焊接结构加工完成，一部分用M24螺栓连接到顶盖正组装工装的两端，另一部分用螺栓连接到变位器的两个回转盘上。

下面以HXD2机车的顶盖组装为例对本实用新型的顶盖正组装工装进行说明。

HXD2电力机车每节有三个顶盖，其基本钢结构相似，每个顶盖的具体尺寸不同，安装的附件不同。各顶盖均为框架式结构，并由各种压型梁组装焊接完成，上部为盖板及附件，与框架进行焊接，压型梁与盖板主要由4mm钢板制造，材料为Q345C低合金结构钢。

实施例1：顶盖一组装

顶盖一的结构如图1A、图1B所示，顶盖一由两组边梁101、两组端梁104、八组横梁102及两组纵梁106组成框架式结构，上部由一组盖板103及受电弓安装座、互感器座、主断路器座等组成。顶盖质量：1375公斤。顶盖一外形尺寸：长6217mm×宽2735mm×高296mm(安装主变流柜风道组装105后高度为978mm)。

本实用新型的组装顶盖一的正组装工装的结构如图2A至图2D所示，其包括采用300毫米冷拔无缝方形钢管焊接成的长方形骨架1，在骨架1上焊接各种定位块和定位、卡紧装置；顶盖组装工装与焊接变位器的连接部分35、36采用焊接结构进行加工完成，一部分用M24螺栓连接到顶盖工装的两端，另一部分用螺栓连接到变位器的两个回转盘上，组装焊接工装与焊接变位器连接方便可靠，方便工人的焊接，变位器根据顶盖焊接的需要能够使工装(工件)进行上下移动和回转运动，能够在任意位置停止，且为了保证安全，较佳采用具有制锁结构和紧急停止结构的焊接变位器，由于制锁结构和紧急停止结构为现有制造中的常用技术，此处不再赘述。本实施例的顶盖组装工装重约3.5吨，组装完成部件后大约5吨左右，需要利用厂房内的桥式起重机进行吊装。

在骨架1上对应顶盖一的结构固定有各种定位块和定位、卡紧装置，如图2A至图2D所示，骨架1上对应二端梁104焊接有多个端梁定位卡紧装置5、6、8，对应二边梁101焊接有多个边梁定位卡紧装置2、3、11、30、31，对应八横梁焊接有多个横梁定位卡紧装置4、9、12、13、16、17、21、22，7、10、14、27、29、30、33、34为边梁及盖板卡紧装置。具体为：2为边梁卡紧器，11为边梁定位块，4、9为前端部横梁定位装置，12、13为第2、3横梁定位装置，16、17为第4、5横梁定位装置，21、22为后端横梁定位装置，3、10为盖板及边梁前后方向定位装置，7为盖板前端卡紧器，14为盖板压紧支架，27为边梁卡紧器，29为盖板卡紧器，30、31为边梁定位卡紧螺栓，33为盖板压紧支架14的可拆卸底座，34为盖板快速卡钳(标准外购卡具)，用于盖板两侧卡紧；15、19为附件定位、20为横梁快速卡钳(标准外购卡具)，23为防止盖板卡紧变形垫板，24为变位器连接装置，25为吊装板，26为边梁后端定位块，28为顶盖中心座定位销。图1A所示的顶盖一的纵梁可采用与横梁定位卡紧装置类似的结构进行定位卡紧，此处不再赘述。

此外，本实施例的正组装工装还设有可拆卸的盖板定位卡紧装置，如图2A至图2D所示，该盖板定位卡紧装置整体为n形结构，两端固定于骨架1的两侧边。该盖板定位卡紧装置包括盖板压紧支架14，且盖板压紧支架14为可拆卸的定位卡紧装置，其通过件32、底座33实现拆卸，如图2A、2B、2D所示。

利用该正组装工装组装顶盖一的工艺过程为：组装边梁11→组装横梁12→组装端梁14→组装盖板13→组装风道15等附件→焊接各连接焊缝→清理打磨。

本实用新型的实施过程中，由于备料件质量是影响组装质量的重要因素，其中影响最大的是顶盖边梁、顶盖盖板和顶盖各横梁。为了保证备料件质量要求，可采用数控激光切割机、数控火焰切割机进行切割下料，采用数控折弯机进行折弯。

其次，为了保证顶盖的安装精度，顶盖边梁(左、右)的安装面的平面度和安装孔的中心距尺寸控制是重点，边梁定位面和定位螺孔可由数控龙门镗铣机床进行加工完成。

如上所述，各横梁、端梁及边梁的安装均由相应的工装定位卡紧装置完成。工装关键定位尺寸采用美国进口激光跟踪仪进行检测计量，其检测精度可达到0.001毫米。

本实用新型由于设计结构简练，在测试使用中受到操作工人的好评。

实施例2：顶盖三组装工装

由于顶盖二的结构、尺寸及工装与顶盖一较为相似，本文不再描述。

顶盖三的基本钢结构同样为框架式结构，由各种压型梁组装焊接完成，上部为盖板及附件，与框架进行焊接，压型梁与盖板主要由4mm钢板制造，材料为Q345C低合金结构钢。二顶盖的不同之处主要在于具体尺寸及所安装的附件不同。如图3所示，为顶盖三的钢结构示意图(不含盖板)，其中，该钢结构是由两组边梁302、两组端梁301、六组横梁303组成的框架式结构。

如图4所示，为顶盖三的正组装工装结构示意图，其同样包括采用300毫米冷拔无缝方形钢管焊接成的长方形框架，在框架上对应顶盖三的结构焊接各种定位块和定位、卡紧装置；同样的，该顶盖三的正组装工装与焊接变位器的连接部分可采用焊接结构进行加工完成，一部分用M24螺栓连接到顶盖工装的两端，另一部分用螺栓连接到变位器的两个回转盘上。

如图4所示，本实施例的正组装工装的框架60与顶盖三相对应，框架60的两边对应顶盖三的二边梁301焊接有数个边梁定位卡紧装置61，对应顶盖三的二端梁303在框架60的两端焊接有二端梁定位卡紧装置63，此外，为了定位和卡紧六横梁302，在该框架60两端间焊接有二支撑梁67，在支撑梁67对应顶盖三的各横梁的位置焊接有数个横梁定位卡紧装置62。

如图5至图7所示，为本实施例的正组装工装所采用的边梁定位卡紧装置、横梁定位卡紧装置以及端梁定位卡紧装置的结构示意图，各定位卡紧装置均包括限位止挡部及调整部(如螺纹件)，其中限位止挡部与各压型梁的形状相配合，可将各压型梁放置于该限位止挡部，并通过调整部调节卡紧。

如图4所示，为了避免出现干涉组装和无法吊下顶盖的问题，满足盖板组装及顶盖完成后吊下的需要，本实施例的正组装工装同样设有可拆卸的盖板定位卡紧装置，该盖板定位卡紧装置64(共3组)的下端可插设于骨架外侧的固定槽中，其上端及中部设有定位调整部件，如可以螺栓螺母配合。该盖板定位卡紧装置64上部共有5组螺旋卡紧器，组装时采用手工将卡紧器固定盖板。盖板的定位前后方向是由盖板及边梁前后方向定位装置3、10确定并由边梁卡紧器27、边梁定位卡紧螺栓30进行卡紧，宽度方向是将盖板中心线与工装中心线对正完成，最后由盖板定位卡紧装置64卡紧。

本实施例中，该顶盖三的组装工艺与实施例一相同，此处不再赘述。

由上述可知，本实用新型的顶盖正组装工装具有如下优点：

1、定位基准与安装基准统一，易于保证质量；

2、组装时顶盖上平面可以直观的看见，容易检查和调整；

3、各横梁、边梁、端梁组装均在工装上进行，定位可靠准确；

4、工装盖板卡紧装置为可拆卸式，根据需要进行拆卸，拆卸方便，方便工件组装。

5、组装工装框架，主要采用各类标准型材，方便制造，减轻重量；

6、采用焊接变位器焊接，根据焊缝的不同位置进行变位，保证焊接质量。工装与焊接变位器的连接方便可靠。

采用前述正组装工装试制的HXD2机车顶盖，经过法国阿尔斯通公司的鉴定质量完全达到要求，同意进行批量生产。

虽然本实用新型已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，如该工装骨架可依据顶盖的结构而适当变化，各加紧装置的具体结构形式也可根据需加紧的部件(如压型梁)的形状而变化，这些应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims

1、一种电力机车顶盖正组装工装，所述顶盖包括由端梁、边梁和横梁构成的框架式结构，该框架式结构上部设有盖板及附件，其特征在于，该正组装工装包括与顶盖结构对应的工装骨架，该骨架上对应顶盖的各梁固定有定位卡紧装置，且所述顶盖正组装工装与焊接变位器连接。

2、如权利要求1所述的电力机车顶盖正组装工装，其特征在于，所述正组装工装与焊接变位器相连部分采用焊接结构加工完成，一部分用螺栓连接到顶盖正组装工装的两端，另一部分用螺栓连接到变位器的两个回转盘上。

3、如权利要求1所述的电力机车顶盖正组装工装，其特征在于，所述工装骨架是采用冷拔无缝方形钢管焊接成的长方形框架式结构。

4、如权利要求1所述的电力机车顶盖正组装工装，其特征在于，所述焊接变位器具有制锁结构和紧急停止结构。

5、如权利要求1所述的电力机车顶盖正组装工装，其特征在于，所述定位卡紧装置包括对应顶盖端梁设置的端梁定位卡紧装置、对应顶盖边梁设置的边梁定位卡紧装置及对应顶盖横梁设置的横梁定位卡紧装置。

6、如权利要求1所述的电力机车顶盖正组装工装，其特征在于，所述正组装工装设有可拆卸式盖板定位卡紧装置。

7、如权利要求1所述的电力机车顶盖正组装工装，其特征在于，所述各定位卡紧装置均包括限位止挡部及调整部，其中限位止挡部与各压型梁的形状相配合。

8、如权利要求1所述的电力机车顶盖正组装工装，其特征在于，所述电力机车为HXD2机车。