CN204353696U - 一种弧形龙门焊接定位工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弧形龙门焊接定位工装，包括依次固定连接形成门型结构的水平横梁和两个立柱，以及分别沿两个立柱的内滑道升降的两个升降滑动机构，和沿水平横梁的内滑道水平移动的水平滑动机构；水平滑动机构和每个升降滑动机构均设置有气缸，气缸的活塞杆的端部固定有压头，并且其轴线与相应内滑道垂直设置，水平横梁和两个立柱三者中至少一者的内滑道为向外侧凸起的弧形滑道。该弧形龙门焊接定位工装采用弧形滑道，可满足定位焊接弧形车厢的要求。

Description

一种弧形龙门焊接定位工装

技术领域

本实用新型涉及焊接弧形集装罐车车厢的定位技术领域，特别涉及一种弧形龙门焊接定位工装。

背景技术

龙门焊接定位工装通常用于两段集装罐车等货车车厢的焊接定位。。

传统的龙门焊接定位工装包括为由左侧立柱、右侧立柱和水平横梁固定连接形成的门型结构，左侧立柱和右侧立柱的内侧壁均具有竖直内滑道，水平横梁的内侧壁具有水平内滑道，还包括可在相应内滑道内自由滑动的滑动组件，并且每个滑动组件固定连接有气缸，每个气缸的活塞杆端部固定有压头，且轴线与相应滑道垂直设置。。龙门焊接定位工装还包括设置于左侧立柱和右侧立柱底部的两个行走机构，以驱动焊接工装沿预定轨道沿车厢长度方向移动。

龙门焊接定位工装的工作原理为：控制行走机构驱动门型焊接工装移移动至两段车厢接缝处处，再控制左侧立柱上的滑动组件移动至第一焊接位置，并控制气缸使压头压紧车厢外侧壁，以使两节车厢接缝处对接，再点焊焊接固定，然后控制滑动组件沿滑道间歇性移动，以完成两段车厢相应侧的多处点焊；同样方式分别控制右侧立柱和水平横梁上的相应滑动机构和气缸，以分别完成两节车厢顶部和右侧壁对接焊接。

这种龙门焊接定位工装主要适用于焊接截面形状为方形的车厢，然而随着近些年货车产品的多样化发展，相继出现了两侧墙和车顶均为弧形的集装罐车、侧墙为弧形的敞车、车顶为弧形的棚车等新车型，由于结构限定，无法采用传统龙门焊接工装定位焊接这种类型的车型。

有鉴于此，本领域技术人员亟待研发一种新型龙门焊接工作，以适用于定位焊接弧形车厢。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的核心目的在于，提供一种弧形龙门焊接定位工装，以适用于定位焊接弧形车厢。

一种弧形龙门焊接定位工装，包括依次固定连接形成门型结构的水平横梁和两个立柱，以及分别沿两个所述立柱的内滑道升降的两个升降滑动机构，和沿所述水平横梁的内滑道水平移动的水平滑动机构；所述水平滑动机构和每个所述升降滑动机构均设置有气缸，所述气缸的活塞杆的端部固定有压头，并且其轴线与相应所述内滑道垂直设置，所述水平横梁和两个所述立柱三者中至少一者的所述内滑道为向外侧凸起的弧形滑道。

该弧形龙门焊接定位工装采用弧形滑道，可满足定位焊接弧形车厢的要求。

优选地，还包括分别与两个升降滑动机构对应设置的两个配重机构，每个所述配重机构包括钢丝绳和可转动地连接于相应所述立柱的定滑轮，所述钢丝绳的一端连接所述升降滑动机构，另一端绕过所述定滑轮至所述立柱外侧并张紧连接有配重块。

优选地，所述配重件包括串接杆，所述串接杆上端与所述钢丝绳连接，其下端部与锁紧螺母连接，其中部依次叠加串接多个配重块。

优选地，所述配重机构还包括罩筒，所述罩筒与相应所述立柱固定连接并套设所述配重件。

优选地，所述升降滑动机构包括套筒和防脱件，所述气缸插入所述套筒并可自由移动，所述防脱件的一端部穿过所述套筒的筒壁并伸入套筒内，以防止所述气缸由所述套筒脱离。

优选地，所述升降滑动机构包括由底板和两个立板焊接而成的安装框架，每个所述立板上可转动地连接有至少两个滚轮，所述内滑道位于两个立板之间且其上下轨面分别于所述滚轮配合；所述套筒与所述底板焊接连接。

优选地，每个所述立板连接有三个呈三角形分布的所述滚轮，所述内滑道的上轨面与位于三角形顶尖的一个所述滚轮配合，其下轨面与另外两个所述滚轮配合。

优选地，所述水平滑动机构包括由底板和两个立板焊接而成的安装框架，每个所述立板上可转动地连接有至少一个滚轮，所述内滑道位于两个立板之间且其上轨面与所述滚轮配合；所述气缸与所述底板固定连接。

优选地，每个所述立板连接有两个所述滚轮，所述上轨面与两个所述滚轮配合。

优选地，还包括分别与两个所述立柱对应固定连接的两个行走机构，以驱动相应所述立柱沿预定轨道移动。

优选地，每个所述行走机构包括由顶板和固定于所述顶板底面的两个立板，以及位于两个所述立板之间并与两者可转动连接的行走轮，以及驱动所述行走轮转动的驱动装置，所述行走机构通过所述行走轮沿所述轨道移动。

优选地，每个所述行走机构包括分别与两个所述立板对应设置的两个防脱板，防止所述行走机构脱离所述轨道。优选地，每个所述内滑道的两端部均设置有防脱件，以限定相应滑动机构由所述内滑道脱落。

优选地，所述水平横梁、两个立柱和所述罩筒中至少一者为由多块板件焊接拼装而成的全焊钢结构。

附图说明

图1示出了本实用新型所提供的弧形龙门焊接工装具体实施方式的结构示意图；

图2示出了图1中所示升降滑动机构的主视结构示意图；

图3示出了图2中所示升降滑动机构的俯视结构示意图；

图4示出了图2中所示安装框架的主视结构示意图；

图5示出了图4中所示安装框架的俯视结构示意图；

图6示出了图1中立柱、升降滑动机构和配重机构的结构示意图；

图7示出了图6中配重机构中定滑轮与立柱装配体的剖视结构示意图；

图8示出了图6中A处的局部图；

图9示出了图1中水平滑动机构的主视结构示意图；

图10示出了图9中水平滑动机构的B向视图；

图11示出了图1中立柱和行走机构装配体的结构示意图；

图12示出了图11中行走机构的主视结构示意图；

图13示出了图12中行走机构的C向视图。

图1和图13中附图标记与各个部件名称之间的对应关系：

1水平横梁、2左侧立柱、20钢丝绳、21定滑轮、22配重件、221串接杆、222配重块、223锁紧螺母、23罩筒、3右侧立柱、4升降滑动机构、41第一底板、42第一立板、43第一滚轮、44套筒、45吊环、5气缸、6压头、7待焊接弧形车厢、8水平滑动机构、81第一底板、82第二立板、83第二滚轮、9行走机构、91顶板、92第三立板、93防脱板、94驱动电机、95行走轮、96轨道、S内滑道、Q锁定螺钉。 

具体实施方式

本实用新型的核心在于，提供一种弧形龙门焊接定位工装，以满足焊接弧形车厢时的定位要求。

现结合说明书附图，以定位集装罐车(左右侧壁和顶壁均为弧形)的弧形车厢为例，来详细说明本实用新型所提供的弧形龙门焊接定位工装的具体结构及其工作原理。

请参见图1，该图示出了本实用新型所提供的弧形龙门焊接定位工装具体实施方式的结构示意图。

如图1所示，弧形龙门焊接定位工装包括依次焊接连接形成门型结构的左侧立柱2、右侧立柱3和水平横梁1，以及分别沿左侧立柱2和右侧立柱3的内滑道S作升降滑动的两个升降滑动机构4，和沿水平横梁1的内 滑道S作水平滑动的水平滑动机构8；还包括分别固定连接于水平滑动机构8和两个升降滑动机构4的三个气缸5，每个气缸5的活塞杆端部固定连接有压头6，且其活塞杆的轴线垂直于相应内滑道S的轴线。需要说明的是，本文所采用的方位词“内”和“外”，是以门型结构为基准来设定；方位词“左”和“右”是以图1中所示待焊接车厢为基准来设定。可以理解，上述方位词的出现并不限定本实用新型的保护范围。

另外，本方案中左侧立柱2、右侧立柱3和水平横梁1的内滑道S均为向外侧凸起的弧形滑道，以适用于定位焊接弧形集装罐车车厢。

其中，左侧立柱2和右侧立柱3结构相同并相对于待焊接车厢左右对称设置，现结合图1来说明左侧立柱2的具体结构.

如图1所示，左侧立柱2包括由四块立板拼装焊接而成的全焊钢柱状主体，以及对应焊接于该柱状主体内侧壁的两块竖直立板，两块竖直立板的内侧壁均为向外侧凸起的弧形端面，两块竖直立板上焊接与该弧形端面曲率半径相同的弧形板，该弧形板与两个竖直立板形成截面形状为倒“T”字型的弧形滑道，升降滑动机构4沿该弧形滑道相对于左侧立柱2作升降运动。

如图2所示，升降滑动机构4包括安装框架，该安装框架由第一底板41和固定于该第一底板41的两个第一立板42，每个第一立板42均可转动的连接由呈三角形分布的三个第一滚轮43。具体地，每个第一滚轮43通过固定于第一立板42的定轴和套装于该定轴的轴承可转动地连接于第一立板42上。弧形滑道位于两个第一立板42之间且其上轨面与每个第一立板42上位于三角形顶点处的一个第一滚轮43相抵，其下轨面与每个第一立板42位于三角形底边的两个第一滚轮43相抵，升降滑动机构4通过上述六个第一滚轮在外力作用下沿弧形滑道升降。为了便于理解，请一并参见图3至图5，其中，图3示出了图2中所示升降滑动机构的俯视结构示意图，图4示出了图2中所示安装框架的主视结构示意图，图5示出了图4中所示安装框架的俯视结构示意图。

需要说明的是，本方案中升降滑动机构采用多块板件焊接拼装的全焊钢结构，强度高且制造成本低。此外，采用呈三角形分布的滚轮与内滑道的上下轨面配合，滑动平稳性好。

如图6所示，该图示出了图1中立柱、升降滑动机构和配重机构的结构示意图。升降滑动机构4在外载荷作用下可沿弧形滑道随意滑动，移除外载荷后可在配重机构作用下停止。受到外载荷时，该升降滑动机构4的与配重机构形成的当前受力平衡被破坏，使其在该外载荷作用下沿弧形滑道滑动直至外载荷移除，然后在配重机构作用下再次达到受力平衡而停止滑动。采用配重机构限定升降滑动机构4与左右侧立柱的相对位置，焊接定位时，操作者可依据实际焊接情况，随意调整升降滑动机构4和弧形滑道的相对位置，不仅操作灵活性高且节能环保。

详细地，如图6所示，配重机构包括定滑轮21、钢丝绳20和配重件22，其中，定滑轮21可转动地连接立柱主体上，钢丝绳20的一端连接固定于升降滑动机构4的吊环45上，另一端绕过定滑轮21连接配重件22。优选方案中，配重件22包括串接杆221和依次叠加套设于该串接杆221的多个配重块222，该串接杆221的上端具有与钢丝绳20连接的吊环45，其下端部与锁紧螺母223螺纹连接。为了便于更好地理解配重件的具体结构，请一并参见图8。

采用上述重量可调的配重件22，可根据升降滑动机构4的实际重量来调整配重件22的重量，一个配重机构可适用于多种重量不同的滑动机构，从而提高了其通用性。

具体地，如图7所示，配重机构包括两个定滑轮21，每个定滑轮21通过轴承可转动地连接于销轴上，销轴固定连接于两个竖直立板上，另一定滑轮通过相同的结构铰接于固定于立柱主体外侧的耳板结构上，钢丝绳20一端与升降滑动机构4连接，另一端依次绕过两个定滑轮21与配重件22连接。

需要说明的是，本方案中左右侧立柱和罩筒均为为由多块板件焊接而 成的全焊钢结构，具有强度高的特点。与升降滑动机构4相比，除滑道方向不同外，水平横梁1也是由板件焊接形成且结构与立柱上滑道基本相同，本领域技术人员参考前述内容可直接、毫无疑义的得出，故而本文在此不再赘述。

鉴于安装位置不同，水平滑动机构8与升降滑动机构4结构稍有差异。具体地，如图9所示，水平滑动机构8包括第二底板81和固定于其上的两个第二立板82，每个第二立板82通过定轴和固定套装于该定轴的轴承可转动地连接有两个第二滚轮83。弧形滑道位于两个第二立板82之间，且水平滑动机构8在自重和气缸5及压板的重力作用下通过第二滚轮83与相应内滑道S的上轨面相抵，并在外力驱动下通过四个第二滚轮沿水平横梁1的弧形滑道移动。为了便于更好地理解水平滑动机构的具体结构，请一并参见图10。

另外，需要说明的是，水平滑动机构8中气缸5通过螺栓组件直接固定连接于第二底板81上，而升降滑动机构4中气缸5通过套筒44固定。具体地，如图3所示，套筒44穿过第一底板41上的通孔并与之焊接连接，气缸5插入套筒44并可在套筒44内自由移动。锁定螺钉Q的一端穿过开设于套筒22的螺纹孔并伸入套筒22内形成防脱件，以防止气缸5自套筒44脱落。

本方案中气缸5插装于套筒44并可在其内自由移动，并通过锁定螺钉Q防止其脱离套筒44，如此，在保证焊接定位工装工作安全性的基础上，当弧形滑道与弧形待焊接件的曲率半径不相等时，气缸5在弧形带焊接面反作用力下可自动微调其与套筒44的相对位置，以使压板的压紧面尽可能与带焊接面平行相抵，以更好地实现定位作用下，提高定位效率。

进一步，上述弧形龙门焊接定位工装还包括与左侧立柱2和右侧立柱3分别对应设置的两个行走机构9，以驱动弧形龙门焊接定位工装组件沿底面的预定轨道96移动。

如图13所示，每个行走机构9包括由顶板91和焊接连接于顶板91 底面的两个第三立板92构成的支架，以及转轴和驱动电机94；转轴位于两个第三立板92之间且其两端部均通过轴承可转动地连接于两个第三立板92上，驱动电机94固定于顶板91上并驱动转轴转动；还包括位于两个第三立板92间并固定套装于转轴上的行走轮95。行走机构9通过该行走轮95与预定轨道96配合，并在驱动电机94驱动下带动其上组件沿轨道96移动。左右侧立柱3直接焊接于顶板91的上端面。为了便于更好地理解行走机构的具体结构，请一并参见图11和图12。

进一步，为了防止行走机构9由预定轨道96脱离，该行走机构9的两个第三立板92的对应位置均设置有防脱板93。该防脱板93通过螺栓组件固定连接于第三立板92上并且其下端向内折弯并嵌入工字型轨道96的槽内，以防止行走机构9脱离轨道96，从而保证弧形龙门焊接工装的工作安全性和可靠性。

接下来，结合图1以定位焊接集装罐车的弧形车厢为例，来说明上述弧形龙门焊接工装的工作过程：

S00、通过控制行走机构9将焊接工装移动至待焊接弧形车厢7的位置，

S20、调整气缸5活塞杆的伸出长度，以使压头6压紧面与7待焊接弧形车厢外侧壁相抵，并继续增大其伸出量，以使该压头6抵压该7待焊接弧形车厢使与相邻车厢的接缝处对接，再将两者的接缝处通过焊接点焊固定。

S30、调整相应滑动机构在对应内滑道内滑动至另一点焊位置，再按步骤S20定位后点焊固定。

需要说明的是，采用该弧形龙门焊接定位工装定位时，依据焊接现场的人员及设备配备的实际情况，可对车厢两侧壁和顶部同时定位焊接，也可以顺序定位焊接。

另外，本实施方式是以定位焊接左右侧壁和顶壁均为弧形集装罐车车厢为例，来说明弧形龙门焊接工装的具体结构和定位原理。当然，当定位焊接如仅是左右侧壁为弧形的敞车，或者时仅为车厢顶壁为弧形的棚车时， 仅将相应位置处内滑道设置呈弧形即可。

最后，需要说明的是，为了防止滑动机构滑动过程中由相应内滑道脱落，本方案中在每个内滑道的两端均设置锁定螺钉Q作为防脱件，以提高弧形龙门焊接定位工装的工作安全性和可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种弧形龙门焊接定位工装，包括依次固定连接形成门型结构的水平横梁(1)和两个立柱，以及分别沿两个所述立柱的内滑道(S)升降的两个升降滑动机构(4)，和沿所述水平横梁(1)的内滑道(S)水平移动的水平滑动机构(8)；所述水平滑动机构(8)和每个所述升降滑动机构(4)均设置有气缸(5)，所述气缸(5)的活塞杆的端部固定有压头(6)，并且其轴线与相应所述内滑道(S)垂直设置，其特征在于，所述水平横梁(1)和两个所述立柱三者中至少一者的所述内滑道(S)为向外侧凸起的弧形滑道。

2.如权利要求1所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，还包括分别与两个升降滑动机构(4)对应设置的两个配重机构，每个所述配重机构包括钢丝绳(20)和可转动地连接于相应所述立柱的定滑轮(21)，所述钢丝绳(20)的一端连接所述升降滑动(4)，另一端绕过所述定滑轮(21)至所述立柱外侧并张紧连接有配重件(22)。

3.如权利要求2所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，所述配重件包括串接杆(221)，所述串接杆(221)上端与所述钢丝绳(20)连接，其下端部与锁紧螺母(223)连接，其中部依次叠加串接多个配重块(222)。

4.如权利要求3所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，所述配重机构还包括罩筒(23)，所述罩筒(23)与相应所述立柱固定连接并套装所述配重件(222)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，所述升降滑动机构(4)包括套筒(44)和防脱件(Q)，所述气缸(5)插入所述套筒(44)并可自由移动，所述防脱件(Q)的一端部穿过所述套筒(44)的筒壁并伸入套筒(44)内，以防止所述气缸(5)由所述套筒(44)脱离。

6.如权利要求5所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，所述升降滑动机构(4)包括由底板和两个立板焊接而成的安装框架，每个所述立板上可转动地连接有至少两个滚轮，所述内滑道(S)位于两个立板之间且其上下轨面分别于所述滚轮配合；所述套筒(44)与所述底板焊接连接。

7.如权利要求6所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，每个所述立板连接有三个呈三角形分布的所述滚轮，所述内滑道(S)的上轨面与位于三角形顶尖的一个所述滚轮配合，其下轨面与另外两个所述滚轮配合。

8.如权利要求5所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，所述水平滑动机构(8)包括由底板和两个立板焊接而成的安装框架，每个所述立板上可转动地连接有至少一个滚轮，所述内滑道(S)位于两个立板之间且其上轨面与所述滚轮配合；所述气缸(5)与所述底板固定连接。

9.如权利要求8所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，每个所述立板连接有两个所述滚轮，所述上轨面与两个所述滚轮配合。

10.如权利要求1至4中任一项所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，还包括分别与两个所述立柱对应固定连接的两个行走机构(9)，以驱动相应所述立柱沿预定轨道(96)移动。

11.如权利要求10所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，每个所述行走机构(9)包括由顶板(91)和固定于所述顶板(91)底面的两个立板，以及位于两个所述立板之间并与两者可转动连接的行走轮(95)，以及驱动所述行走轮(95)转动的驱动装置，所述行走机构(9)通过所述行走轮(95)沿所述轨道(96)移动。

12.如权利要求11所述弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，每个所述行走机构(9)包括分别与两个所述立板对应设置的两个防脱板(93)，以防止所述行走机构(9)脱离所述轨道(96)。

13.如权利要求1至4中任一项所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，每个所述内滑道(S)的两端部均设置有防脱件(Q)，以限定相应滑动机构由所述内滑道(S)脱落。

14.如权利要求4所述的弧形龙门焊接定位工装，其特征在于，所述水平横梁(1)、两个立柱和所述罩筒(23)中至少一者为由多块板件焊接拼装而成的全焊钢结构。