一种横梁安装装置的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆制造技术领域，特别涉及一种用于装配轨道车辆底架横梁的横梁安装装置。


背景技术：

2.车体底架是轨道车辆车体结构的重要部分之一，车体底架承担了车体的重量，而且需要将牵引力从转向架传递到车体上，因此，要求车体底架具有一定的强度和刚度，而且需要较好的传力性能。
3.当前车体底架主要采用全碳钢结构或者全铝合金型材结构设计。全碳钢车体底架强度、刚度好，但是重量过大；铝合金型材车体底架重量较轻，但是刚度较低。在车体底架上底架大横梁是车体底架的核心部件之一，其具有质量大，数量多的特点。因此，在动车组等轨道车辆的生产过程中，底架大横梁的安装是非常重要的一个工序，横梁的安装精度和安装质量直接影响车体的整体结构可靠性。
4.通过对人员、成本、周期、质量等要素进行调研，发现底架大横梁安装作业时，如果以传统的人工托举的方式装配，由于车下施工空间有限，装配过程不但费时费力，施工人员劳动强度高，成本较高，而且施工周期长，安装效率低下，人工托举大横梁进行安装时也无法严格保证横梁的装配质量，同时人工托举大横梁也存在极大地安全隐患。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种可以大幅提升安装效率，确保安装质量，降低施工人员劳动强度，提高装配作业可靠性和安全性的横梁安装装置。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
7.一种横梁安装装置，包括移动小车，在所述移动小车上安装升降机构，所述升降机构的顶部通过转动机构可转动安装支撑平台，在所述支撑平台上安装有横梁支撑夹紧装置，组装时横梁放置在所述横梁支撑夹紧装置上并夹紧，所述横梁支撑夹紧装置通过x向调节机构和y向调节机构相对于支撑平台可在x方向和y方向上移动，在所述支撑平台的两端部设置有用于限制横梁移动的横梁止挡。
8.进一步，所述升降机构由剪叉组和升降油缸组成，剪叉组的顶部与底部分别与移动小车的小车底架和上台面连接。
9.进一步，所述升降机构的升降范围在900
‑
1700mm之间。
10.进一步，所述支撑平台为一整体呈长条形的框架结构，该框架结构由两根长的y向延伸的铝合金管和多根短的x向延伸的铝合金管拼接焊接组成。
11.进一步，所述转动机构包括中心转轴、驱动机构和辅助旋转装置，在所述中心转轴安装在支撑平台及移动小车之间，所述辅助旋转装置包括安装在支撑平台与移动小车之间的两组旋转轮，两组旋转轮分设在中心转轴的两侧，旋转轮安装在支撑平台的底部，在移动小车上对应安装有支撑板，支撑板具有一定的宽度，支撑平台绕中心转轴做微调旋转时，两
组旋转轮分别在两个支撑板上移动。
12.进一步，所述横梁支撑夹紧装置包括两个夹紧块、夹紧气缸及底座，所述夹紧气缸安装在底座上，所述夹紧气缸与其中一个夹紧块固定连接，另一个夹紧块安装在底座上，所述夹紧气缸推动夹紧块移动进而将中间的横梁夹紧。
13.进一步，在所述底座上安装有多个滚轴，横梁安装后支撑在多个滚轴上。
14.进一步，所述x向调节机构包括x向导轨和x向驱动机构，底座上设置有滑槽，滑槽在x向导轨上移动，x向驱动机构的伸出端端部与底座固定连接，x向驱动机构带动横梁支撑夹紧装置沿x向导轨移动。
15.进一步，所述y向调节机构包括两组推紧支撑架，两组推紧支撑架上分别安装有横梁支撑夹紧装置，两组推紧支撑架之间通过传动机构连接，两组推紧支撑架安装在支撑平台上并相对于支撑平台可移动，传动机构带动两组推紧支撑架同步沿y方向相向运动或相背离运动。
16.进一步，所述横梁止挡可转动安装在推紧支撑架的外端端部上。
17.综上内容，本实用新型所述的一种横梁安装装置，与现有技术相比，具有如下优点：
18.(1)该装置通过横梁支撑夹紧装置和横梁止挡，可以将横梁牢靠的固定在装置的支撑平台上，在运送和升降过程中，可以保证横梁的稳定，避免了横梁掉落等危险，可靠性好。
19.(2)该装置可实现横梁的升降和x向两个方向上的移动，移动小车升降范围在900
‑
1700mm之间，横梁x向推动行程在0
‑
150mm之间，在进入车下以后，可以通过调节工装的高度和横向位置，实现横梁安装位置的调节，不再需要人工托举，工作效率大大提高，同时可以确保安装质量，降低施工人员劳动强度，不仅节省了人员和成本，而且施工周期缩短，提高了装配作业可靠性和安全性。
20.(3)该装置可以通过升降机构任意调节横梁的托举高度，而且工装本身体积不大，可以轻松进入各种型号动车组的车下作业，对多种车型都可以通用。
21.(4)该装置中两组横梁支撑夹紧装置可以相对于支撑平台在y方向上移动，进而可以根据横梁的长度尺寸调节两组横梁支撑夹紧装置的支撑位置，使该装置可以适用于各种长度的横梁装配作业，进一步提高了该装置的通用性，同时也使横梁固定更加稳定可靠。
附图说明
22.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。
23.图1是本实用新型横梁安装装置结构图；
24.图2是图1的侧向结构图；
25.图3是图2的左视图；
26.图4是本实用新型移动小车结构图；
27.图5是本实用新型横梁固定平台结构图。
28.如图1至图5所示，移动小车1，小车底架11，上台面12，定向轮13，万向轮14，上导轨15，下导轨16；
29.升降机构2，剪叉组21，油缸22；
30.支撑平台3，铝合金管31，铝合金管32；
31.横梁支撑夹紧装置4，夹紧块41，夹紧气缸42，底座43，滚轴44，导轨座45；
32.横梁止挡5，横梁6；
33.转动机构7，中心转轴71，链轮传动机构72，驱动缸721，链条722，链轮组723，旋转轮73，支撑板74；
34.x向调节机构8，x向导轨81，驱动机构82；
35.y向调节机构9，推紧支撑架91，框架911，连接架912，传动机构92，驱动电机921，第一齿轮922，第一齿条923，第一传动齿轮924，第一传动轴925，第二传动齿轮926，第二齿轮927，第二齿条928，第二传动轴929；
36.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
37.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
38.如图1至图3所示，本实施例中提供一种横梁安装装置，包括移动小车1，在移动小车1上安装升降机构2，在升降机构2的顶部安装支撑平台3，在支撑平台3上安装有横梁支撑夹紧装置4，组装时横梁6放置在横梁支撑夹紧装置4上并夹紧，由于横梁6较长，横梁支撑夹紧装置4设置两组，共同支撑横梁6。在支撑平台3的两端部设置有横梁止挡5，横梁止挡5在横梁6的长度方向上限制横梁6移动。
39.本实施例中，为了能够精确调节横梁6的安装精度，支撑平台3通过转动机构7可转动安装在升降机构2的顶部，使横梁支撑平台3可在水平平面内转动，在一定范围内调节横梁6的安装角度。同时，横梁支撑夹紧装置4通过x向调节机构8相对于支撑平台3可在x方向(与横梁6长度方向垂直的方向)上移动，使横梁6可在x方向调节安装位置，确保横梁6的安装精度和安装质量。
40.如图1至图4所示，移动小车1包括小车底架11和上台面12，小车底架11的下方安装有定向轮13和万向轮14，在小车底架11上安装升降机构2，上台面12安装在升降机构2的顶部，升降机构2带动上台面12升降。升降机构2优选采用剪叉升降组件，剪叉组21由升降油缸22驱动升降，剪叉组21的顶部与上台面12连接。在上台面12和小车底架11的一端对应剪叉组21安装有上导轨15和下导轨16，剪叉组21中的剪叉臂在对应的上导轨15和下导轨16内滑动。本实施例中，升降机构2的升降范围在900
‑
1700mm之间，在进入车下以后，可以通过调节装置的高度，实现横梁6安装位置的调节，不再需要人工托举，工作效率大大提高。
41.如图1、图2和图5所示，支撑平台3为一整体呈长条形的框架结构，该框架结构优选由两根长的y向延伸的铝合金管31和多根短的x向延伸的铝合金管32拼接焊接组成，在保证整体承载强度的同时，也有利于减轻框架的重量。本实施例中，铝合金管32设置有四根，分
两对焊接在铝合金管31的两端位置，用焊接在铝合金管31的下表面上。
42.转动机构7包括中心转轴71、驱动机构和辅助旋转装置，在框架式的支撑平台3的中间及移动小车1的上台面12上分别安装有安装板(图中未标示)，在上下两个安装板之间安装中心转轴71。为了保证长度较长的支撑平台3可以稳定旋转，在支撑平台3与移动小车1的上台面12之间还安装有辅助旋转装置，辅助旋转装置优选采用两组旋转轮73，两组旋转轮73分设在中心转轴71的两侧，旋转轮73安装在支撑平台3的铝合金管31的下表面上，在上台面12上对应安装有支撑板74，支撑板74具有一定的宽度，支撑平台3绕中心转轴71做微调旋转时，两组旋转轮73分别在两个支撑板74上移动，起到稳定支撑和旋转的作用。
43.如图2和图3所示，驱动机构采用链轮传动机构72，链轮传动机构72设置两组，安装在移动小车1的两侧，两组链轮传动机构72同步带动中心转轴71旋转。链轮传动机构72由驱动缸721、链条722、链轮组723、联动轴及伞齿轮组(图中未示出)组成，驱动缸721通过链条722、链轮组723带动联动轴转动，联动轴和中心转轴71上对应安装相互啮合的伞齿轮组，联动轴转动时通过伞齿轮组带动中心转轴71转动。
44.如图1、图2和图5所示，横梁支撑夹紧装置4包括两个夹紧块41、夹紧气缸42及底座43，夹紧气缸42安装在底座43上，夹紧气缸42与其中一个夹紧块41固定连接，另一个夹紧块41固定在底座43上，夹紧气缸42推动夹紧块41移动，进而将中间的横梁6夹紧，以将横梁6牢靠的固定在支撑平台3上，避免横梁6在安装过程中的自由移动，在运送和升降过程中，可以保证横梁的稳定，避免了横梁掉落等危险，可靠性好。为了方便放置横梁6，在底座43上还设置有多个滚轴44，横梁6安装后支撑在多个滚轴44上。
45.底座43与x向调节机构8连接，x向调节机构8带动底座43沿x方向移动，进而调节横梁6的横向安装位置。本实施例中，x向调节机构8还与y向调节机构9连接，y向调节机构9则带动x向调节机构8和底座43一并沿y方向(与横梁6长度方向平行的方向)移动，进而可以根据横梁的长度尺寸调节两组横梁支撑夹紧装置的支撑位置，使该装置可以适用于各种长度的横梁装配作业，进一步提高了该装置的通用性，同时也使横梁固定更加稳定可靠。
46.如图1、图2和图5所示，x向调节机构8包括x向导轨81和x向驱动机构82，底座43上设置有滑槽(图中未示出)，滑槽在x向导轨81上移动。x向驱动机构82为驱动气缸，气缸通过连接件(图中未示出)与x向导轨81连接，随x向导轨81一并沿y向移动，气缸的伸出端端部与底座43固定连接，x向驱动机构82带动底座43沿x向导轨81移动。可以实现横梁6的横向移动，从而在不移动工装的前提下，实现横梁6安装位置的微调，横梁6的x向推动行程在0
‑
150mm之间，在进入车下以后，可以通过调节该装置的高度和x向位置，实现横梁6位置的调节，不再需要人工托举，工作效率大大提高。
47.x向导轨81的下方安装有两个导轨座45，导轨座45呈倒u形的结构，可滑动安装在支撑平台3的两根铝合金管31上。
48.如图1、图2和图5所示，y向调节机构9包括两组推紧支撑架91，横梁支撑夹紧装置4分别安装在两组推紧支撑架91上。两组推紧支撑架91安装在支撑平台3上并相对于支撑平台3可以移动。两组推紧支撑架91之间通过传动机构92连接，传动机构92带动两组推紧支撑架91同步沿y方向相向运动(两组推紧支撑架91之间的距离缩短)或相背离运动(两组推紧支撑架91之间的距离扩大)，同时也带动两个横梁支撑夹紧装置4同步沿y方向相向运动或相背离运动，方便根据横梁6的长度调节两个横梁支撑夹紧装置4的距离，保证支撑稳定，同
时有利于提高该装置的通用性，可以适用于各种长度的横梁6安装。
49.本实施例中，将两组推紧支撑架91安装在支撑平台3的两根铝合金管31之间，不但起到导向的作用，同时也有利于降低整个装置的高度。推紧支撑架91由端部的框架911和连接架912焊接组成，
50.传动机构92包括驱动电机921、第一齿轮922、第一齿条923、第一传动齿轮924、第一传动轴925、第二传动齿轮926、第二齿轮927、第二齿条928，第二传动轴929。其中，第一齿条923和第二齿条928分别与两组推紧支撑架91连接，第一齿条923和第二齿条928分别通过连接板与对应的连接架912连接。当然也可以将第一齿条923和第二齿条928直接安装在对应的推紧支撑架91上。第一齿轮922与第一齿条923相互啮合，第二齿轮927与第二齿条928相互啮合，驱动电机921与第一传动轴925的一端连接，第一齿轮922和第一传动齿轮924安装在第一传动轴925上，第二传动齿轮926和第二齿轮927安装在第二传动轴929上，第一传动齿轮924和第二传动齿轮926相互啮合。驱动电机921正反向旋转时，带动第一传动轴925正反向旋转，同时带动第一齿轮922和第一传动齿轮924旋转，第一齿轮922带动第一齿条923移动，进而带动同侧的推紧支撑架91移动，同步，第一传动齿轮924带动第二传动齿轮926旋转，进而带动第二传动轴929旋转，第二传动轴929带动第二齿轮927旋转，第二齿轮927带动第二齿条928移动，第二齿条928带动同侧的推紧支撑架91移动，驱动电机921启动后，通过正反向运转，带动两侧的推紧支撑架91同步相向运动或相背离运动，推紧支撑架91移动时，两个导轨座45沿铝合金管31移动。
51.横梁止挡5安装在推紧支撑架91的外端端部，横梁止挡5可转动安装在推紧支撑架91，当横梁6安装前，将横梁止挡5旋转至水平位置，横梁6安装后，将横梁止挡5旋转至垂直位置，抵靠在横梁6的外端面上，用于在y方向上阻止横梁6移动，确保横梁6安装时的安全性和安装位置的调节精度。
52.该装置的操作过程如下：
53.1、根据横梁6的长度调节两组横梁支撑夹紧装置4的位置。
54.2、将横梁6放置在两组横梁支撑夹紧装置4上，使用两组横梁支撑夹紧装置4将横梁6固定在支撑平台3上，使用横梁止挡5将横梁6两端固定住。
55.3、将装置移动到车下，调整装置位置，将装置移动到横梁6安装位置，锁紧移动小车1下的万向轮14。
56.4、通过控制升降机构2的升降高度、中心转轴71的旋转角度、x向驱动机构82的x向位移，微调横梁6的安装位置，将横梁6移动到相应的焊接位置，进行焊接。
57.5、横梁6安装结束，将装置从车下移动出来。
58.本实用新型具有如下优点：
59.(1)该装置通过横梁支撑夹紧装置和横梁止挡，可以将横梁牢靠的固定在装置的支撑平台上，在运送和升降过程中，可以保证横梁的稳定，避免了横梁掉落等危险，可靠性好。
60.(2)该装置可实现横梁的升降和x向两个方向上的移动，移动小车升降范围在900
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1700mm之间，横梁x向推动行程在0
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150mm之间，在进入车下以后，可以通过调节工装的高度和横向位置，实现横梁安装位置的调节，不再需要人工托举，工作效率大大提高，同时可以确保安装质量，降低施工人员劳动强度，不仅节省了人员和成本，而且施工周期缩短，提高
了装配作业可靠性和安全性。
61.(3)该装置可以通过升降机构任意调节横梁的托举高度，而且工装本身体积不大，可以轻松进入各种型号动车组的车下作业，对多种车型都可以通用。
62.(4)该装置中两组横梁支撑夹紧装置可以相对于支撑平台在y方向上移动，进而可以根据横梁的长度尺寸调节两组横梁支撑夹紧装置的支撑位置，使该装置可以适用于各种长度的横梁装配作业，进一步提高了该装置的通用性，同时也使横梁固定更加稳定可靠。
63.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。