轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆转向架侧梁焊接技术领域，具体涉及一种轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装。


背景技术：

2.如图1和图2所示，轨道车辆转向架的侧梁1包括中部的翼状侧梁1
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1和两端的端部侧梁1
‑
2，翼状侧梁1
‑
1的中部设有上下贯通的空气弹簧座1
‑
3，端部侧梁1
‑
2设有冒筒1
‑
4，翼状侧梁1
‑
1与端部侧梁1
‑
2焊接。
3.在以往轨道车辆转向架侧梁焊接工装均采用工件反装放置，侧梁上盖板的两端落于工装台面并对其压紧，其中侧梁两端的支撑均采用三点螺栓进行定位。此工装的弊端在于：由于侧梁在生产过程中不可避免的存在制造公差，导致经常出现翼状侧梁1
‑
1与端部侧梁1
‑
2焊接后，端部侧梁1
‑
2处的侧梁上盖板的平面与工装支撑定位所形成的平面无法实现完全平行。这样就造成在侧梁装卡时，两侧支撑的三点定位螺栓无法与工件实现紧密贴合，经常存在1～2个螺栓与工件存在间隙。当工装从上方加力压紧后，个别支撑点处于悬空状态将造成侧梁受力不均衡。这种受力不均衡的情况在焊接受热过程时，将导致侧梁整体扭曲变形加大。


技术实现要素：

4.为了解决现有焊接工装存在的支撑定位平面与侧梁上盖板两端所构成的平面无法实现紧密贴合，装夹时个别支撑点处于悬空状态将造成侧梁受力不均衡，进而导致侧梁焊接受热过程中整体扭曲变形加大的技术问题，本发明提供一种轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装。
5.本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
6.轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装，其特征在于，该工装包括工装平台、侧梁中部定位机构、侧梁端部随形支撑机构、侧梁端部压紧机构、侧顶紧机构和变位机连接座；侧梁中部定位机构固连在工装平台的中部，其用于定位侧梁的中部；侧梁端部随形支撑机构固连在工装平台的两端，其用于随形定位侧梁的端部；侧梁端部压紧机构固连在工装平台的两端，其用于压紧侧梁的端部；侧顶紧机构固连在工装平台的两端，其用于侧向顶紧侧梁的端部；变位机连接座固连在工装平台底面的中部，其用于将工装平台与变位机连接。
7.上述侧梁端部随形支撑机构包括支撑底座、球头、锁紧螺母、多个限位柱、支撑平台和尼龙垫块，支撑底座固连在工装平台的两端，支撑底座的中心处设有圆柱凹槽；锁紧螺母固连在支撑底座的中心，锁紧螺母与上述圆柱凹槽同轴设置；球头的中部设有螺纹，球头的下部插入上述圆柱凹槽内，球头的中部与锁紧螺母螺纹连接；多个限位柱的底端固连在支撑底座上且以球头为中心旋转对称设置，限位柱的高度小于球头在支撑底座上露出的高度；尼龙垫块固连在支撑平台的上端面，支撑平台下端面的中心设有球座，球头的上部置于球座内且与其转动连接；在支撑平台处于水平状态时，支撑平台的下端面与多个限位柱的
上端面之间留有间隙。
8.本发明的有益效果是：利用本发明定位工装中的侧梁端部随形支撑机构，实现自动矫正侧梁焊接工序所产生的制造公差，实现侧梁与工装支撑定位紧密贴合，进而改善侧梁的装卡状态，有效保证侧梁压紧后各部位受力均衡，从而减小侧梁的焊接扭曲变形。
附图说明
9.图1是轨道车辆转向架侧梁反向放置的结构示意图。
10.图2是图1的主视结构示意图。
11.图3是本发明轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装的结构示意图。
12.图4是本发明中的侧梁端部随形支撑机构的结构示意图。
13.图5是图4的局部爆炸结构示意图。
14.图6是图4的纵向剖面结构示意图。
15.图7是本发明轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装的应用示意图。
16.图8是图7的俯视结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
18.如图3至图8所示，本发明的轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装包括：工装平台2、侧梁中部定位机构3、侧梁端部随形支撑机构4、侧梁端部压紧机构5、侧顶紧机构6和变位机连接座7；侧梁中部定位机构3固连在工装平台2的中部，其用于定位侧梁1的中部；侧梁端部随形支撑机构4固连在工装平台2的两端，其用于随形定位侧梁1的端部；侧梁端部压紧机构5固连在工装平台2的两端，其用于压紧侧梁1的端部；侧顶紧机构6固连在工装平台2的两端，其用于侧向顶紧侧梁1的端部；变位机连接座7固连在工装平台2底面的中部，其用于将工装平台2与变位机连接。
19.本发明的侧梁端部随形支撑机构4包括支撑底座4
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1、球头4
‑
2、锁紧螺母4
‑
3、多个限位柱4
‑
4、支撑平台4
‑
5和尼龙垫块4
‑
6，支撑底座4
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1固连在工装平台2的两端，支撑底座4
‑
1的中心处设有圆柱凹槽；锁紧螺母4
‑
3固连在支撑底座4
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1的中心，锁紧螺母4
‑
3与上述圆柱凹槽同轴设置；球头4
‑
2的中部设有螺纹，球头4
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2的下部插入上述圆柱凹槽内，球头4
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2的中部与锁紧螺母4
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3螺纹连接；多个限位柱4
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4的底端固连在支撑底座4
‑
1上且以球头4
‑
2为中心旋转对称设置，限位柱4
‑
4的高度小于球头4
‑
2在支撑底座4
‑
1上露出的高度；尼龙垫块4
‑
6固连在支撑平台4
‑
5的上端面，支撑平台4
‑
5下端面的中心设有球座4
‑5‑
1，球头4
‑
2的上部置于球座4
‑5‑
1内且与其转动连接；在支撑平台4
‑
5处于水平状态时，支撑平台4
‑
5的下端面与多个限位柱4
‑
4的上端面之间留有间隙，以使支撑平台4
‑
5能够绕球头4
‑
2做微小转动，进而使得支撑平台4
‑
5能够完全贴合侧梁1的端部下端面。
20.本发明的侧梁中部定位机构3包括定位底座3
‑
1和定位螺栓组件3
‑
2，定位底座3
‑
1的底部固连在工装平台2的中部，定位底座3
‑
1的顶部设有用于定位侧梁1上的空气弹簧座1
‑
3的二级圆台结构3
‑1‑
1；定位螺栓组件3
‑
2的螺栓的一端固连在二级圆台结构3
‑1‑
1顶部的中心，螺栓的另一端与螺母连接，螺栓的长度大于侧梁1中部的厚度。
21.本发明的侧梁端部压紧机构5包括两个压紧螺栓组件5
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1和一个压杆5
‑
2，两个压
紧螺栓组件5
‑
1平行设置且底部固连在工装平台2的两端，压杆5
‑
2的两端分别套在两个压紧螺栓组件5
‑
1的螺栓端，并由螺母端与螺栓端螺纹连接而锁紧。
22.本发明的侧顶紧机构6是由螺栓和螺母构成的丝杠顶紧结构。
23.如图7和图8所示，本发明的轨道车辆转向架侧梁焊接用随型定位工装使用时，当侧梁1落于工装上时，首先将定位螺栓组件3
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2的螺栓穿过空气弹簧座1
‑
3，使空气弹簧座1
‑
3落坐在二级圆台结构3
‑1‑
1上并用定位螺栓组件3
‑
2的螺母锁紧固定。端部侧梁1
‑
2的冒筒1
‑
4首先与支撑平台4
‑
5上端面的尼龙垫块4
‑
6进行接触，在侧梁1与侧梁端部随形支撑机构4未完全接触牢靠前，支撑平台4
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5受侧梁1的压力作用将沿球头4
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2旋转，直至支撑平台4
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5上端面的尼龙垫块4
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6与冒筒1
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4平面完全贴合后方可停止旋转，从而达到平衡状态。然后，利用侧顶紧机构6侧向顶紧端部侧梁1
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2，确保侧梁1与工装牢靠装卡；同时利用侧梁端部压紧机构5的压杆5
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2对端部侧梁1
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2进行施加平衡力夹紧，然后利用变位机连接座7将工装和侧梁1一同连接到变位机上，实施焊接工序。