CN202291768U - 铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，包括有定位导向装置的焊接小车，导向装置包括连杆，连杆一端与焊接小车连接、另一端安装有导向轮，连杆是“L”形内勾结构，沿铁路车辆端墙横带上平面移动的导向轮安装于“L”形内勾结构的末端；焊接小车有可进行纵向和横向位置调节的焊枪夹紧机构且内设置有吸附永磁铁。本实用新型使用时具有相对稳定的焊接规范和恒定的焊接速度，定位导向装置导向稳定，结构简洁，在铁路车辆端墙与端梁焊接时整体小车操作方便，容易掌握，焊接速度和焊接质量大大提高。

Description

铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，尤其属于自动焊接技术应用领域，特别涉及一种铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置。

背景技术

铁路货运车辆各构件通常采用焊接方式组合制造。如C70货车侧墙大体结构主要由上侧梁、侧柱、侧墙连铁、侧板、侧柱加强板、角柱加强板、斜撑组成，在C70侧墙所有长直焊缝中：上侧梁与侧板的焊缝、侧柱与侧板的焊缝、侧柱与侧柱加强板的焊缝、斜撑与侧板焊缝、侧墙连铁与侧板对接长直焊缝均采用焊接组合制造。

目前C70型敞车端墙与端梁焊接施工时，C70端墙端板与底架端梁之间的外侧横焊缝，在车体组装后于车体外侧处于仰位置搭接，此焊缝的焊接在上部组装流水线完成，焊缝位置距地面1.1m。此焊缝在气保焊未大面积使用时，一般采用焊条手工电弧焊。在气保焊接作业普及后，此焊缝改为半自动气保焊的方式焊接。此焊缝在C62、C64、C70等一系列结构基本一致的敞车均适用。

在手工焊接过程中，焊接电流、电弧电压、焊接速度、电弧长度、焊丝干伸长等工艺参数稍微控制配合不好，就容易造成焊缝咬边、焊偏等缺陷，焊缝成型不良，焊接质量受人为因素影响较大，质量波动也比较大。在焊接过程中，操作者始终处于半弯腰状态，连续焊接单条2.7m焊缝相当辛苦，焊接完成后，还须进行修焊、打磨。这不仅影响整车焊接质量，使操作者工作量和劳动强度加大，还增加了生产成本，不利于降本增效。同时这样的长期劳动，还很容易使操作者患上腰肌劳损等职业病。

在自动焊接中目前采用有格威特齿条式自动焊、ESAB柔轨自动焊接小车、NZ-T自动焊接小车设备。采用格威特齿条式自动焊利用齿条轨道上的永磁铁，将齿条轨道吸附在端墙板上，并平行于端墙与端梁之间的焊缝，将焊枪夹持机构改为适合于仰角焊的位置，调整适合于仰焊的焊接规范进行试验，焊缝成型良好，但不足处在于：1、焊前准备时间较长，因为是利用永磁铁的吸力吸附在端墙上，如果吸力太小，轨道重量、小车重量加上焊枪重量，就会产生吸附不稳现象，坠落后不但会造成设备的损害，还容易发生工伤事故。如果有足够的吸附力，焊前调整轨道与焊缝的平行度，焊后摘取轨道都相当困难。虽然焊接时劳动强度得到了改善，但辅助工作反而增加了劳动强度。2、存在很长的焊接死区，因焊接小车机身总长达600mm，整条焊缝焊接后存在600mm以上的焊接死区。采用ESAB柔轨自动焊接小车方案原理基本和格威特齿条式自动焊相似，也存在辅助时间长及辅助工作的烦琐，但焊接死区仍然较大，存在500mm左右的焊接死区，但柔性轨道长度与现场实物不一致，如果要采购两根符合实际焊缝长度的柔轨，费用会达到4-5万元。采用NZ-T自动焊小车在上电胎位(敞车线整车翻转胎位)，车体停放位置两端制作两套龙门架。小车焊接轨道置于龙门中间，焊接时利用电动卷扬机放下轨道，停置于焊接位置进行焊接。焊接完成后，轨道连同焊接小车一起由电动卷扬机升至高出车体的安全位置，便于流水线捣车作业。此装置焊接死区最小，不会超出100mm，而且操作灵活，不增加任何不必要的准备时间。但是目前车间的上部流水线整车翻转工装会对方案三的实施造成阻碍，无法实现。此外别的工位空间已充分利用，没有足够的空间设置龙门及轨道。

采用CS-5B自动焊接小车是较好的选择，但目前常用的CS-5B自动焊接小车在铁路车辆端墙与端梁焊接时就不能方便使用。自动焊接小车依靠磁力吸附在需焊接材料表面，底部有移动轮，焊枪由夹紧机构支撑实施焊接。一般自动焊接小车无移动导向装置，小车移动轮依靠移动轮，移动轮常常不能按需要的路径移动，不能实现全自动焊接。

发明内容

本实用新型根据需要技术的不足公开了一种铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，本实用新型要解决的问题是提供一种定位导向装置，该定位导向装置能在竖直的端墙面上方便引导自动焊接小车自动焊接铁路车辆端墙与端梁焊缝。

本实用新型提供以下技术方案实现：

铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，包括焊接小车，其中：焊接小车有定位导向装置；所述定位导向装置包括一悬挂支撑焊接小车的连杆，连杆一端与焊接小车连接、另一端安装有导向轮。

所述焊接小车有可进行纵向和横向位置调节的焊枪夹紧机构。

所述连杆是“L”形内勾结构，沿铁路车辆端墙横带上平面移动的导向轮安装于“L”形内勾结构的末端。

所述焊接小车内设置有吸附永磁铁。

在焊接施工时为了防止小车在工作过程中从端板上坠落，将导向轮由以前的顶在端墙横带下平面改为通过“L”形内勾结构连杆钩在端墙横带上平面，保证焊接小车行走时与基准的平行并通过导向装置获得向上的拉力；另一方面设置小车中的内置永磁铁，增加其相对与端板的吸力进而获得更大的摩擦力。

小车经过改造后有效地避免了工作中坠落的问题，在确定焊接参数为：I＝220～240A，U＝24～26V，V＝750～850mm/min，气体流量为12～20L/min，干伸长为12～16mm后。采用自动焊小车及合理的焊接工艺参数，自动焊接铁路车辆端板与端梁外侧仰搭接焊缝后，焊缝成型理想，焊缝质量大大提高，焊接速度较手工焊有了大幅度的提高，操作者的作业环境也进一步得到了改善。

综上所述，本实用新型有益性，采用本实用新型有定位导向装置的焊接小车进行自动焊后，相对合理的焊接规范和恒定的焊接速度，使得焊缝质量得到了显著提高。在手工焊的条件下，容易发生的咬边、成型不良、焊缝宽窄不一等问题得到了根本性解决，大幅度减少了焊接缺陷。焊缝外观成形美观，焊缝宽窄、熔深一致，极大地提高了整车的产品质量。由于焊接质量的提高，大幅度提高了端板与端梁外侧仰搭接焊缝的焊接质量和稳定性。使得修焊、补焊、砂轮打磨的工作量大为减少。由于采用自动焊接技术，降低了焊工劳动强度，改善了劳动条件。通用性强，该方案可用在所有具有相似结构而尺寸不同的敞车端板与端梁的自动焊生产。该方案证明水平仰搭接的焊缝也能采用气体保护的自动焊接技术，具有极强的推广价值。机动性强，在敞车不生产的时候，所用小车可以考虑运用在其它车型的生产。操作方便，易学、易掌握，劳动强度低，大幅度改善了操作者原来的作业条件，降低了对操作者技术水平的要求，在一定程度上缓解了多品种生产条件下，高技能员工不足给提高产品质量造成的困难。本自动焊的实施较好地体现了“以装备保工艺，以工艺保质量”的指导思想，既提高了产品内在品质和外观美观，也促进了商品精细化生产。

附图说明

图1是铁路车辆各焊接构件组合结构示意图；

图2是图1AA截面示意图；

图3是本实用新型焊接小车焊接状态示意图；

图4是改进前焊接小车焊接状态示意图。

图中，1是上端缘，2是角柱，3是横带，3a是横带上平面，3b是横带下平面，4是端板，5是端梁，6是角柱板，7是端梁与端板外侧横焊缝，8是自动焊接小车，8a是悬挂支撑连杆，8h是夹紧机构横向调节装置，8c是夹紧机构纵向调节装置，8d是夹紧机构连杆，8e是焊枪，8f是改进前焊接小车连杆，8g是导向轮。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图对本实用新型进一步说明。实施例用于说明本实用新型，不以任何方式限制本实用新型。

结合图1至图3。

铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，包括焊接小车8，焊接小车8有定位导向装置；定位导向装置包括一悬挂支撑焊接小车的连杆8a，连杆8a一端与焊接小车8连接、另一端安装有导向轮8g。焊接小车8有可进行纵向和横向位置调节的焊枪夹紧机构8h和8c。连杆8a是“L”形内勾结构，沿铁路车辆端墙横带上平面3a移动的导向轮8g安装于“L”形内勾结构的末端。焊接小车8内设置有吸附永磁铁。

本例以铁路货车C70端梁与端板外侧横焊缝为焊接对象，以市售CS-5B自动焊接小车为焊接设备进行改进。

为了防止小车在工作过程中不会从端板上坠落，我们对CS-5B型自动焊小车继续进行改造，一方面将导向轮设置为钩在端墙横带上平面，在保证焊接小车行走时与基准的平行性的前提下使小车通过改造后的导向装置获得向上的拉力；另一方面通过更换小车中内置的永磁铁，增加其相对与端板的吸力进而获得更大的摩擦力。

小车经过改造后有效地避免了工作中坠落的问题；为了进一步优化焊接质量，解决原焊接小车焊缝成型不是特别理想的问题。经过分析后发现原焊接参数需要调整，本焊接小车是第一次在仰焊缝上使用自动焊，且焊接小车无摆弧功能，原半自动焊接工艺参数与自动焊的要求配比不当，从而造成焊缝边缘熔合不太好，焊缝断面成蘑菇状。最后，我们将参数确定为：I＝220～240A，U＝24～26V，V＝750～850mm/min，气体流量为12～20L/min，干伸长为12～16mm。采用改造定型后的CS-5B型自动焊小车及合理的焊接工艺参数，自动化焊接C70型敞车端板与端梁外侧仰搭接焊缝后，焊缝成型理想，焊缝质量大大提高，焊接速度较手工焊有了大幅度的提高，操作者的作业环境也进一步得到了改善。

图4是改进前焊接小车焊接状态示意图。CS-5B型自动焊小车依靠自身内置的永磁铁吸附在竖直的端板上，前端定位导向轮顶在端墙最下方的横带下侧腹板表面上，并以此面为走行基准面，焊枪夹持机构从小车后端伸出，保证焊枪与焊缝位置一致。在施作业过程中，CS-5B型自动焊小车能够自动沿端墙横带行走，焊枪对应焊缝调节量较小，可以实现端墙与端梁外侧仰搭接焊缝自动化焊接的走行要求。但此方案存在缺陷。CS-5B小车内置的永磁铁吸力有限，当仅是小车置于端板上行走时，自身的重量不会造成小车从端板脱落下来，但加上焊接时需要的焊枪及其配套的输气送丝软管后小车受到的向下的力远大于永磁铁吸力产生的向上的摩擦力，小车无法吸附在端板上。

Claims (4)

1.铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，包括焊接小车，其特征在于：焊接小车有定位导向装置；所述定位导向装置包括一悬挂支撑焊接小车的连杆，连杆一端与焊接小车连接、另一端安装有导向轮。

2.根据权利要求1所述的铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，其特征在于：所述焊接小车有可进行纵向和横向位置调节的焊枪夹紧机构。

3.根据权利要求1或2所述的铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，其特征在于：所述连杆是“L”形内勾结构，沿铁路车辆端墙横带上平面移动的导向轮安装于“L”形内勾结构的末端。

4.根据权利要求3所述的铁路车辆端墙与端梁焊接小车的定位导向装置，其特征在于：所述焊接小车内设置有吸附永磁铁。

Images