CN209125190U - 一种列车侧墙组焊工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种列车侧墙组焊工装，包括：框架，为平面网格结构，用于承载列车侧墙的所有组件；中轴，安装于框架两侧，用于支撑框架；定位器，安装于框架，沿框架移动，调节每个组件的位置；夹具，安装于定位器，保持列车侧墙的整体固定。本实用新型设置仿形缺口，实现组件的快速定位；各个位置有一定的调节量，实现有效夹紧；梁柱间隙均可调整，保证尺寸形状满足工艺要求；从三个方向上对组件实施夹持，有效控制焊接变形；工装自由翻转，实现焊缝的多面焊接；装置均方便拆卸，有利于焊接完成后产品脱胎。

Description

一种列车侧墙组焊工装

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种列车侧墙组焊工装。

背景技术

在物质日益发达的城市生活中，特别是发达城市中，公路、地铁、高铁、飞机等交通方式，逐渐不能完全满足人们安全、快捷、舒适出行的意愿，空铁列车便由此诞生，空铁列车是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道车辆，在现代立体轨道交通体系中，空铁列车系统与常规公交、轨道交通等其它公交方式错位发展、互为补充，是公共交通方式的有益补充和完善，具有绿色环保、占地面积小、建造成本低、建造周期短、适应性强、爬坡转弯平稳等优点，将来可为城市公共交通和景区交通接驳提供新的选项。

空铁列车侧墙总成，不同于以往地铁项目的侧墙，地铁项目侧墙主要由侧墙板搅拌摩擦焊而成，而空铁列车侧墙为框架式结构，由铝型材拼焊而成，主要包括门立柱、窗立柱、端立柱、门上横梁、窗上横梁、窗下横梁、立柱补板、窗户等，对侧墙窗区域宽度、侧墙整体对角线、侧墙窗对角线、侧墙高度、侧墙立柱外侧轮廓度、两个窗区域中心距等都有较高的要求，为满足以上要求必须实现每根立柱和横梁在XYZ方向上的准确定位，侧墙总成梁柱对接处正反均有焊缝，焊缝要求全熔透，装配间隙需要严格控制，有装配精度高、装配工艺复杂、立柱定位困难、焊接变形量大等特点。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种列车侧墙组焊工装，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种列车侧墙组焊工装，包括：框架、中轴、定位器和夹具；框架为平面网格结构，安装中轴和定位器，用于承载列车侧墙的所有组件；中轴安装于框架两侧，用于支撑框架；定位器安装于框架，沿框架移动，用于放置列车侧墙的组件，调节每个组件的位置，将组件拼装为列车侧墙的整体形状；夹具安装于定位器，用于夹持组件，夹紧后保持列车侧墙的整体固定。

框架由3条横向长边和6条纵向短边组成；2条长边作为矩形的长，2条短边作为矩形的宽，内部1条长边和4条短边交叉形成网格；以矩形网格为坐标轴，横向为X轴，纵向为 Y轴，距离框架平面的高度为Z值；调节每个组件的X、Y、Z值，以调节组件在立体空间的位置；确定所有组件的空间位置，以拼装为列车侧墙的立体形状。

定位器和夹具的型号和数量根据使用需要更换，定位器由螺栓固定于框架网格，夹具由螺栓固定于定位器。

进一步的，定位器包括：底部定位器、侧定位器、顶部定位器、上定位器和下定位器；底部定位器3个，安装于框架底部的左侧、中间和右侧，沿底部横向移动；侧定位器3个，安装于内部长边的左侧、中间和右侧，沿长边横向移动；顶部定位器3个，安装于框架顶部的左侧、中间和右侧，沿顶部横向移动；上定位器4个，分别安装于内部4条短边的上方，沿短边纵向移动；下定位器4个，分别安装于内部4条短边的下方，沿短边纵向移动。

位于左侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组，调节左侧立柱的X值；位于中间的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组，调节中间立柱的X值；位于右侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组，调节右侧立柱的X值。

位于左侧的2个上定位器组成一对，调节左侧上横梁的Y值；位于右侧的2个上定位器组成一对，调节右侧上横梁的Y值；位于左侧的2个下定位器组成一对，调节左侧下横梁的Y值；位于右侧的2个下定位器组成一对，调节右侧下横梁的Y值。

进一步的，夹具的数量和位置与定位器一致，每个夹具和定位器组成一套；有仿形缺口，缺口形状与各自夹持组件的形状对应，夹紧后与夹持部位贴合；调节夹具的高度，以调节夹持部位的Z值。

夹具包括：底部夹具3个，分别安装于3个底部定位器，夹持立柱底部；侧夹具3个，分别安装于3个侧定位器，夹持立柱中部；顶部夹具3个，分别安装于3个顶部定位器，夹持立柱顶部；上夹具4个，分别安装于4个上定位器，夹持上横梁；下夹具4个，分别安装于4个下定位器，夹持下横梁。

进一步的，列车侧墙组焊工装，还包括变位机，驱动中轴旋转，框架以中轴为旋转轴，自由翻转；框架和网格，由钢管和钢板焊接而成。

本发明设置仿形缺口，模拟组件实际装配状态，实现立柱和横梁等组件的快速准确定位；各个位置有一定的调节量，可在实际使用中适当调节，实现有效夹紧；梁柱之间组装间隙均可调整，可保证窗区域宽度、窗对角线、侧墙高度、两个窗口中心距均能满足图纸和工艺要求；从三个方向上对组件实施夹持，限制组件在XYZ上的自由度，可有效控制焊接变形；使工装自由翻转，实现焊缝的多面焊接，减少重复定位时间，提高焊缝质量；夹紧装置均方便拆卸，有利于焊接完成后产品脱胎。

附图说明

图1是列车侧墙，图2是组焊工装。

图中标记为：1-左侧立柱，2-中间立柱，3右侧立柱，4-立柱底部，5-立柱顶部，6-立柱上方的弧度，7-左侧上横梁，8-右侧上横梁，9-左侧下横梁，10-右侧下横梁，11-立柱与上横梁的焊接处，12-立柱与下横梁的焊接处，13-横梁，14-立柱与顶梁的焊接处，15-左侧底部定位器和夹具，16-左侧侧定位器和夹具，17-左侧顶部定位器和夹具，18-中间底部定位器和夹具，19-中间侧定位器和夹具，20-中间顶部定位器和夹具，21-右侧底部定位器和夹具，22-右侧侧定位器和夹具，23-右侧顶部定位器和夹具，24和25-左侧两个上定位器和夹具，26和27-右侧两个上定位器和夹具，28和29-左侧两个下定位器和夹具，30和31-右侧两个下定位器和夹具，32-框架，33-框架内部横向长边，34-框架内部4条纵向短边，35- 中轴，36-变位机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做具体的说明。

列车侧墙为框架式结构，由铝合金型材焊接而成，如图1所示，各组件包括：

3根立柱1、2、3竖直安装，立柱的底部4和顶部5作为列车侧墙的上下支撑，立柱的上方6向内弯曲，形成列车侧墙上方的弧度，4根横梁7、8、9、10水平安装，7的两端分别和1、2的上方焊接，焊接处11接近6的下方，8的两端分别和2、3的上方焊接，9和两端分别和1、2的下方焊接，焊接处12在立柱的下半段，10的两端分别和2、3的下方焊接，1、2之间7的上方和2、3之间8的上方安装列车顶，1、2、7、9之间和2、3、8、 10之间安装列车窗，1、2之间9的下方和2、3之间10的下方安装侧面墙，1至12焊接成为半个列车侧墙，两个半侧墙通过13在14处焊接，13的下方安装列车门，组成完整的列车侧墙，1作为端立柱，2作为窗立柱，3作为门立柱，7、8作为窗上横梁，9、10作为窗下横梁，13作为门上横梁。

列车侧墙组焊工装，用于拼装上述组件成为列车侧墙整体，供组装、焊接、喷漆等，如图2所示，包括：

框架32，为平面网格结构，由3条横向长边和6条纵向短边组成，2条长边作为矩形的长，2条短边作为矩形的宽，内部1条长边33和4条短边34交叉形成网格，框架和网格由钢管和钢板焊接而成，拥有足够的强度承载所有组件，以矩形网格为坐标轴，横向为X轴，纵向为Y轴，距离框架平面的高度为Z值，调节每个组件的X、Y、Z值，以调节组件在立体空间的位置，确定所有组件的空间位置，以拼装为列车侧墙的立体形状；

框架两侧安装中轴35，用于支撑框架，中轴安装于变位机36，驱动中轴旋转，框架以中轴为旋转轴自由翻转，以翻转列车侧墙整体，不需要移动任何组件，也不需要操作员移动，将所有组件的各个角度呈现于操作员；

定位器和夹具的数量、位置相同，各自组成一套，分别是15左侧底部定位器和夹具， 16左侧侧定位器和夹具，17左侧顶部定位器和夹具，18中间底部定位器和夹具，19中间侧定位器和夹具，20中间顶部定位器和夹具，21右侧底部定位器和夹具，22右侧侧定位器和夹具，23右侧顶部定位器和夹具，24和25左侧两个上定位器和夹具，26和27右侧两个上定位器和夹具，28和29左侧两个下定位器和夹具，30和31右侧两个下定位器和夹具，15 至31的型号根据使用需要更换，定位器沿框架移动，用于放置列车侧墙的组件，调节每个组件的位置，将组件拼装为列车侧墙的整体形状，由螺栓固定于框架网格，夹具用于夹持组件，由螺栓固定于定位器，有仿形缺口，缺口形状与各自夹持组件的形状对应，夹紧后与夹持部位贴合，调节夹具的高度，以调节夹持部位的Z值，夹紧后保持列车侧墙的整体固定。

列车侧墙组焊工装的使用方法，以组装和焊接列车侧墙为例，包括：

将15、16和17组成一组，放置1，将1的底部卡和进15的仿形缺口，中间卡和进16 的仿形缺口，顶部卡和进17的仿形缺口，在框架底部轻微移动15、16和17，调节15、16 和17的X值，以调节1的X值和竖直角度，调节15、16和17的高度，以调节1的Z值和斜坡角度，将2放置于18、19和20并卡和，3放置于21、22和23并卡和，调节2、3的X 值和竖直角度、Z值和斜坡角度，以同样的方法，将7放置于24和25，将7的左端卡和进 24的仿形缺口，右端卡和进25的仿形缺口，分别在34的左侧2根轻微移动24和25，调节 24和25的Y值，以调节7的Y值和水平角度，调节24和25的高度，以调节7的Z值和斜坡角度，将8放置于26和27并卡和，9放置于28和29并卡和，10放置于30和31并卡和，调节8、9、10的Y值和竖直角度、Z值和斜坡角度，此时所有组件的X、Y、Z值全部确定，测量1、2、3的间距和斜度，7、9的间距和斜度，8、10的间距和斜度，与产品要求的尺寸进行比对，检查1、2、3和7、8、9、10的拼接处是否吻合，用螺栓将15至23固定，将组件拼装成列车侧墙的框架形状，并保持整体固定，将2和7在11、2和9在12从表面焊接，并焊接各组件的表面，在焊接过程中，从不同角度夹持所有组件，并固定每个组件的原有形状，阻止组件因为焊接受热而变形，启动36转动35使32翻转过不同角度，焊接各组件的其它面，直至列车侧墙被焊接为整体，松开所有夹具，移除定位器，拆下列车侧墙成品。

空铁列车侧墙组焊工装主要应用在轨道交通制造领域，现阶段主要应用在空铁列车侧墙组装焊接当中，同时也可对工装进行改造，进一步应用于其他轨道行业车型的车体生产和制造。

上述作为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种列车侧墙组焊工装，其特征在于，包括：框架、中轴、定位器和夹具；

框架为平面网格结构，安装中轴和定位器，用于承载列车侧墙的所有组件；

中轴安装于框架两侧，用于支撑框架；

定位器安装于框架，沿框架移动，用于放置列车侧墙的组件，调节每个组件的位置，将组件拼装为列车侧墙的整体形状；

夹具安装于定位器，用于夹持组件，夹紧后保持列车侧墙的整体固定。

2.根据权利要求1所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，所述框架，包括：

由3条横向长边和6条纵向短边组成；

2条长边作为矩形的长，2条短边作为矩形的宽，内部1条长边和4条短边交叉形成网格；

以矩形网格为坐标轴，横向为X轴，纵向为Y轴，距离框架平面的高度为Z值；

调节每个组件的X、Y、Z值，以调节组件在立体空间的位置；

确定所有组件的空间位置，以拼装为列车侧墙的立体形状。

3.根据权利要求2所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，所述定位器和夹具的型号和数量根据使用需要更换，定位器由螺栓固定于框架网格，夹具由螺栓固定于定位器。

4.根据权利要求3所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，所述定位器，包括：底部定位器、侧定位器、顶部定位器、上定位器和下定位器；

底部定位器3个，安装于框架底部的左侧、中间和右侧，沿底部横向移动；

侧定位器3个，安装于内部长边的左侧、中间和右侧，沿长边横向移动；

顶部定位器3个，安装于框架顶部的左侧、中间和右侧，沿顶部横向移动；

上定位器4个，分别安装于内部4条短边的上方，沿短边纵向移动；

下定位器4个，分别安装于内部4条短边的下方，沿短边纵向移动。

5.根据权利要求4所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，所述底部定位器、侧定位器和顶部定位器，包括：

位于左侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组，调节左侧立柱的X值；

位于中间的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组，调节中间立柱的X值；

位于右侧的底部定位器、侧定位器和顶部定位器组成一组，调节右侧立柱的X值。

6.根据权利要求4所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，所述上定位器和下定位器，包括：

位于左侧的2个上定位器组成一对，调节左侧上横梁的Y值；

位于右侧的2个上定位器组成一对，调节右侧上横梁的Y值；

位于左侧的2个下定位器组成一对，调节左侧下横梁的Y值；

位于右侧的2个下定位器组成一对，调节右侧下横梁的Y值。

7.根据权利要求3所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，所述夹具，包括：

数量和位置与定位器一致，每个夹具和定位器组成一套；

有仿形缺口，缺口形状与各自夹持组件的形状对应，夹紧后与夹持部位贴合；

调节夹具的高度，以调节夹持部位的Z值。

8.根据权利要求1所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，还包括变位机，驱动中轴旋转，框架以中轴为旋转轴，自由翻转。

9.根据权利要求2所述的列车侧墙组焊工装，其特征在于，所述框架由钢管和钢板焊接而成。