專利名稱：高速動車組車頂組焊裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高速動車組車頂組焊裝置，屬鐵路車輛車體制造技術領域。
背景技術：
隨著鐵路運輸技術的不斷發(fā)展，火車多次提速，軌道客車制造技術必須進一 步創(chuàng)新，新型的高速動車組的車體車箱均采用鋁合金型材制成，具有質輕、耐腐 蝕、易加工且強度高等許多優(yōu)點，相應地車體中的車頂的組裝焊接技術必須創(chuàng)新 和提高，傳統(tǒng)碳鋼材質的板梁結構車頂組焊工裝已經不適應新型車體車箱的組裝 焊接。目前高速動車組的車頂由五塊擠壓鋁型材焊接構成，按照車頂制造技術的 要求，車頂中間的三塊型材預先組焊成為一體，形成中頂，然后將中頂和兩邊的 側頂三部分組焊構成整個車頂。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種減小車頂組焊作業(yè)面積，提高廠房空間 利用率，降低設備投資，提高生產效率的高速動車組車頂組焊裝置。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中包括兩根平行安置的基礎梁，基礎梁 由斷面為工字型的若干段兩端通過連接件串接成一體構成，其底面分別固定連接 若干塊A板，A板通過螺栓與B板固定連接，B板通過壓板和T字頭螺栓與預埋 在地基中的設有倒T字槽的C板固定連接；在基礎梁上面安裝若干塊固定板，在 固定板下面通過沿基礎梁兩側邊安放的卡緊塊和緊固件與基礎梁固定連接；在基 礎梁上的兩端通過固定板分別跨接中心定位架，在一中心定位架內側對稱地安裝 一對頂端定位架，在頂端定位架和另一中心定位架之間通過固定板跨接若干個平 頂支撐架或圓頂支撐架，還通過固定板安裝若干對卡具架。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中頂端定位架包括方型定位板和角架， 角架由互成直角的兩平板和三角形筋板固定連接構成；方型定位板與角架一直角 板的自由端一側垂直固定連接，角架另一直角板的自由端通過緊固件和卡緊塊與 基礎梁上表面固定連接；且一對頂端定位架上的方型定位板位于與基礎梁相互垂 直的同一平面上。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中中心定位架包括定位支撐梁和相互垂 直安置的L型定位板；L型定位板一端通過垂直固定的小軸和固定在定位支撐梁 上面中心的夾板座轉動連接，其另一端卡入車頂中板中心的凹部中，并用柱銷穿 過夾板座和L型定位板固定；定位支撐梁兩端通過固定連接的平板與固定板固定 連接。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中平頂支撐架包括平頂支撐梁和固定在 其上面的若干個接觸塊，若干個接觸塊上表面位于同一水平面上；平頂支撐梁兩 端通過固定連接的平板與大支座上表面固定連接，大支座的底板與固定板固定連 接。本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中圓頂支撐架包括圓頂支撐梁和若干根支撐螺桿；上端設有圓臺的支撐螺桿豎直穿過圓頂支撐梁，通過鎖緊螺母與圓頂支撐梁固定；圓頂支撐梁兩端通過固定連接的平板與小支座上表面固定連接，小支座的底板與固定板固定連接。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中卡具架包括立柱，立柱下端通過與其垂直連接的底板與固定板固定連接；立柱的中下部一側與橫向支柱垂直固定連為一體，在橫向支柱的自由端活動安裝轉軸，在轉軸上垂直地設有圓頂轉臂，圓頂轉臂的自由端設有斜塊；在橫向支柱的上方設有與其固定連接的連接座，連接座的一端還與立柱一側固定連接，位于豎直方向上的圓頂轉臂通過橫向穿過立柱和連接座的定位桿的一端插入圓頂轉臂中固定；在連接座上方安裝有平臺，在平臺上通過調整座安置正裝側頂支撐塊，在正裝側頂支撐塊的上表面放置反裝側頂支撐塊；在立柱的上端垂直轉動安裝設有4根壓桿的壓卡機構。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中壓卡機構包括旋轉框架和翻轉框架；旋轉框架一端通過中間設有套筒的壓卡轉臂與立柱上端垂直轉動連接，在壓卡轉臂中間通過套筒和與其連接的連板與第一壓桿垂直斜向螺紋連接，在壓卡轉臂一端與第二壓桿斜向螺紋連接；旋轉框架另一端與翻轉框架一端鉸接，并用插撥銷限位，翻轉框架另一端與第三壓桿斜向螺紋連接；在翻轉框架外側中間分別通過連接板對稱地安裝車頂寬度限位板。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中在轉軸上還垂直地設有平頂轉臂，在平頂轉臂的自由端設有平塊，位于豎直方向上的平頂轉臂通過定位桿一端插入平頂轉臂中固定；壓卡轉臂的另一端與向下折彎的杠桿中間鉸接，杠桿一端與第四壓桿垂直螺紋連接，第四壓桿的下端置于壓卡轉臂上，杠桿另一端通過平頂墊塊壓住平頂車頂板。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置，其中正裝側頂支撐塊和反裝側頂支撐塊的上表面與所支撐的圓頂車頂側端面配裝，反裝側頂支撐塊的下表面與正裝側頂支撐塊上表面配裝。
本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置外型參數長27米、寬4米、高1.4米、重18000公斤。充分調研了國內外軌道客車制造技術，消化吸收了同類制造技術的優(yōu)點，結構上突破了原有的模式，進行了創(chuàng)新設計，可以實現(xiàn)高速動車組全部5種車頂的制造，用一套工裝與焊接機械手配合，既可滿足車頂反面焊縫焊接，又可滿足車頂正面焊縫焊接；同時減小了焊接作業(yè)面積，提高廠房空間利用率，節(jié)約資金，在確保焊接質量的同時，大幅度提高工作效率，降低操作者的勞動強度。


圖1為本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置結構俯視示意圖2為本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置中基礎梁上下連接件的連接結構示
意圖3為本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置中頂端定位架結構與基礎梁連接示意圖；圖4為本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置中中心定位架結構立體示意圖；圖5為本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置中平頂支撐架結構立體示意圖；圖6為本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置中圓頂支撐架結構立體示意圖；圖7為本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置中卡具架結構立體示意圖；圖8為圖7中旋轉壓卡結構立體示意圖9為本裝置組焊圓車頂反裝(內面)實施例的安裝結構側視示意圖；圖10為本裝置組焊圓車頂正裝(外面)實施例的安裝結構側視示意圖。
具體實施例方式
由圖1和圖2可見，本發(fā)明高速動車組車頂組焊裝置包括兩根平行安置的基礎梁l，基礎梁1由斷面為工字型的若干段兩端通過連接件串接成一體構成，其底面分別固定連接若干塊A板2， A板2通過螺栓與B板3固定連接，B板3通過壓板4和T字頭螺栓5與預埋在地基中的設有倒T字槽的C板6固定連接；在基礎梁1上面安裝若干塊固定板7，在固定板7下面通過沿基礎梁1兩側邊安放的卡緊塊8和緊固件與基礎梁1固定連接；在基礎梁1上的兩端通過固定板7分別跨接中心定位架9，在左邊的中心定位架9內側對稱地安裝一對頂端定位架10，在頂端定位架10和右邊的中心定位架9之間通過固定板7跨接若干個平頂支撐架11或圓頂支撐架12，還通過固定板7安裝若干對卡具架13。整個裝置長27米、寬4米、高1.4米、重18000公斤。
參見圖3，頂端定位架10包括方型定位板14和角架15，角架15由互成直角的兩平板和三角形筋板固定連接構成；方型定位板14與角架15—直角板的自由端一側垂直固定連接，角架15另一直角板的自由端通過緊固件和卡緊塊8與基礎梁1上表面固定連接；且一對頂端定位架10上的方型定位板14位于與基礎梁相互垂直的同一平面上，即方型定位板14位于與基礎梁1垂直的平面上，從一端與車頂一端面接觸定位。
參見圖4，中心定位架9包括定位支撐梁16和相互垂直安置的L型定位板17; L型定位板17外端通過垂直固定的小軸18和固定在定位支撐梁16上面中心的夾板座19轉動連接，其另一端的舌頭卡入車頂中板中心的凹部中，定位支撐梁16兩端通過固定連接的平板與固定板7固定連接跨接在基礎梁1上。在圓頂車頂反裝組焊和平頂車頂組焊時，先將L型定位板17翻轉向外，待車頂板吊裝定位后，轉動L型定位板17使舌頭卡入車頂中板中心的凹部中，并用柱銷20穿過夾板座19和L型定位板20固定，這個凹部是在車頂上事先設定的。在圓頂車頂反裝組焊時將不使用中心定位架9。
參見圖5，平頂支撐架11包括平頂支撐梁21和固定在其上面的若干個接觸塊22，若干個接觸塊22上表面位于同一水平面上；平頂支撐梁21兩端通過固定連接的平板與大支座23上表面固定連接，大支座23的底板與固定板7固定連接。用于平頂車頂中間支撐，其間平均分布安裝多個，接觸塊22與車頂面接觸。
參見圖6，圓頂支撐架12包括圓頂支撐梁24和若干根支撐螺桿25;上端設有圓臺26的支撐螺桿25豎直穿過圓頂支撐梁24;圓頂支撐梁24兩端通過固定連接的平板與小支座27上表面固定連接，小支座27的底板與固定板7固定連接。用于圓頂頂板的組焊的中間支撐，每根支撐螺桿25根據圓頂板高度調整后用鎖緊螺母與圓頂支撐梁24固定，其間平均分布安裝多個，圓臺26與頂板為面接觸。
參見圖7和圖8，卡具架包括空心的立柱28，立柱28下端通過與其垂直連接的底板與固定板7固定連接；立柱28的中下部一側與空心的橫向支柱29垂直固定連為一體，在橫向支柱29的自由端活動安裝轉軸30，在轉軸30上垂直地設有圓頂轉臂31，圓頂轉臂31的自由端設有斜塊32;在橫向支柱29的上方設有與其固定連接的連接座35，連接座35的一端還與立柱28 —側固定連接，位于豎直方向上的圓頂轉臂31通過橫向穿過立柱28和連接座35的定位桿40的一端插入圓頂轉臂31中固定；在連接座35上方安裝有平臺36，在平臺36上通過調整座37安置正裝側頂支撐塊38，在正裝側頂支撐塊38的上表面放置反裝側頂支撐塊39;在立柱28的上端垂直轉動安裝設有4根壓桿的壓卡機構。其中壓卡機構包括旋轉框架42和翻轉框架41;旋轉框架42 —端通過中間設有套筒的壓卡轉臂43與立柱28上端垂直轉動連接，在壓卡轉臂43中間通過套筒和與其連接的連板與第一壓桿44垂直斜向螺紋連接，在壓卡轉臂43 —端與第二壓桿45斜向螺紋連接；旋轉框架42另一端與翻轉框架41 一端鉸接，并用插撥銷46限位，翻轉框架41另一端與第三壓桿47斜向螺紋連接；第一壓桿44和第三壓桿47位于同一垂直面上，且相互間反方向傾斜。在翻轉框架41外側中間分別通過連接板對稱地安裝車頂寬度限位板48，在車頂反裝組焊時，通過調整測定一對卡具架上的限位板48之間的寬度，使車頂板寬度達到設計要求，它在正裝組焊時不使用，因為整個車頂尺寸已經確定。上述卡具架上的第一、二、三壓桿44、 45、 47、圓頂轉臂31和圓頂支撐架12配合用于圓頂的正、反裝組焊。具體使用時，第一壓桿44和第三壓桿47分別用于反裝時對車頂側端面和反面(內面)的卡壓，而第二壓桿45用于正裝時對車頂正面(外面)的卡壓，所以它們均是斜向安放，但傾斜方向和角度不同，便于適應弧形頂面，使之垂直地與被壓面接觸，同時卡壓端均為平面，還通過墊塊與被壓面接觸，能牢固地卡壓住車頂。
又見圖7圖8中，其中在轉軸30上還垂直地設有平頂轉臂33，在平頂轉臂33的自由端設有平塊34，位于豎直方向上的平頂轉臂33通過定位桿40 —端插入平頂轉臂33中固定；壓卡轉臂43的另一端與向下折彎的杠桿50中間鉸接，杠桿50 —端與第四壓桿49垂直螺紋連接，第四壓桿49的下端置于壓卡轉臂43上，杠桿50另一端通過平頂墊塊51壓住平頂車頂板。使用時，轉動壓卡轉臂43，使第四壓桿49和平頂轉臂33配合組焊平面狀車頂，這時第四壓桿49不是直接壓住平頂車頂板，而調整該壓桿，通過杠桿原理，使杠桿50的另一端卡壓車頂。
圖9為使用本裝置組焊同一圓車頂實施例的反裝(內面)的安裝結構側視示意圖。圖中圓車頂52在組焊時， 一般先進行反裝，即內凹面朝上，先兩端跨接安裝中心定位架9，在左邊的中心定位架9內安裝一對頂端定位架10，中間均勻分布跨接多個圓頂支撐架12和多對卡具架13，并將L型定位板17和壓卡機構的旋轉框架42轉至工裝外側，用天車將中頂吊入其中，兩端的L型定位板17卡入中頂中心凹部中，將中頂位置固定；再將兩側頂吊入其中，并用頂端定位架10中的方型定位板14將其與中頂長度方向的相對位置固定，同時用多個卡具架13中的寬度限位板48和側板上標志塊配合，從兩邊將側板寬度方向的相對位置固定；再用第一、三壓桿44、 47從側板端面和上面壓緊固定，便可對車頂52的內面的焊縫進行焊接；該面焊接完后拆除各種壓卡，吊起車頂，并用空中翻轉器翻轉車頂52,同時調整各項支撐，包括圓頂轉臂31、正裝側頂支撐塊38和第二壓桿45等卡緊，完成該面焊縫焊接，如圖10所示。
顯然，對于平頂車頂的組焊，采用裝置中的中心定位架9、頂端定位架10、平頂支撐架11、平頂轉臂33和卡具架13中的第四壓桿49等部件便可完成全部焊接工作，這里就不重復。
權利要求
1、一種高速動車組車頂組焊裝置，其特征是包括兩根平行安置的基礎梁(1)，所述基礎梁(1)由斷面為工字型的若干段兩端通過連接件串接成一體構成，其底面分別固定連接若干塊A板(2)，所述A板(2)通過螺栓與B板(3)固定連接，所述B板(3)通過壓板(4)和T字頭螺栓(5)與預埋在地基中的設有倒T字槽的C板(6)固定連接；在所述基礎梁(1)上面安裝若干塊固定板(7)，在所述固定板(7)下面通過沿所述基礎梁(1)兩側邊安放的卡緊塊(8)和緊固件與所述基礎梁(1)固定連接；在所述基礎梁(1)的兩端通過所述固定板(7)分別跨接中心定位架(9)，在一所述中心定位架(9)內側對稱地安裝一對頂端定位架(10)，在所述頂端定位架(10)和另一所述中心定位架(9)之間通過所述固定板(7)跨接若干個平頂支撐架(11)或圓頂支撐架(12)，還通過所述固定板(7)安裝若干對卡具架(13)。
2、 根據權利要求1所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是所述頂端定 位架(10)包括方型定位板(14)和角架(15)，所述角架(15)由互成直角的 兩平板和三角形筋板固定連接構成；所述方型定位板(14)與所述角架(15) — 直角板的自由端一側垂直固定連接，所述角架(15)另一直角板的自由端通過緊 固件和所述卡緊塊(8)與所述基礎梁(1)上表面固定連接； 一對所述頂端定位 架(10)上的所述方型定位板(14)位于與所述基礎梁(1)相互垂直的同一平 面上。
3、 根據權利要求l或2所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是所述中 心定位架(9)包括定位支撐梁(16)和相互垂直安置的L型定位板(17);所述 L型定位板(17) —端通過垂直固定的小軸(18)和固定在所述定位支撐梁(16) 上面中心的夾板座(19)轉動連接，其另一端卡入車頂中板中心的凹部中，并用 柱銷(20)穿過所述夾板座(19)和L型定位板(17)固定；所述定位支撐梁(16) 兩端通過固定連接的平板與所述固定板(7)固定連接。
4、 根據權利要求3所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是所述平頂支 撐架(11)包括平頂支撐梁(21)和固定在其上面的若干個接觸塊(22)，若干 個所述接觸塊(22)上表面位于同一水平面上；所述平頂支撐梁(21)兩端通過 固定連接的平板與大支座(23)上表面固定連接，所述大支座(23)的底板與所 述固定板(7)固定連接。
5、 根據權利要求4所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是所述圓頂支 撐架(12)包括圓頂支撐梁(24)和若干根支撐螺桿(25);上端設有圓臺(26) 的所述支撐螺桿(25)豎直穿過所述圓頂支撐梁(24)，通過鎖緊螺母與所述圓 頂支撐梁(24)固定；所述圓頂支撐梁(24)兩端通過固定連接的平板與小支座(27)上表面固定連接，所述小支座(27)的底板與所述固定板(7)固定連接。
6、 根據權利要求5所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是所述卡具架 (13)包括立柱(28)，所述立柱(28)下端通過與其垂直連接的底板與所述固定板(7)固定連接；在所述立柱(28)的中下部一側與橫向支柱(29)垂直固 定連為一體，在所述橫向支柱(29)的自由端活動安裝轉軸(30)，在所述轉軸 (30)上垂直地設有圓頂轉臂(31)，所述圓頂轉臂(31)的自由端設有斜塊(32); 在所述橫向支柱(29)的上方設有與其固定連接的連接座(35)，所述連接座(35) 的一端還與所述立柱(28) —側固定連接，位于豎直方向上的所述圓頂轉臂(31) 通過橫向穿過所述立柱(28)和連接座(35)的定位桿(40)的一端插入所述圓 頂轉臂(31)中固定；在所述連接座(35)上方安裝有平臺(36)，在所述平臺 (36)上通過調整座(37)安置正裝側頂支撐塊(38)，在所述正裝側頂支撐塊 (38)的上表面放置反裝側頂支撐塊(39);在所述立柱(28)的上端垂直轉動 安裝設有￡根壓桿的壓卡機構。
7、 根據權利要求6所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是所述壓卡機 構包括旋轉框架(42)和翻轉框架(41);所述旋轉框架(42) —端通過中間設 有套筒的壓卡轉臂(43)與所述立柱(28)上端垂直轉動連接，在所述壓卡轉臂(43)中間通過套筒和與其連接的連板與第一壓桿(44)垂直斜向螺紋連接，在 所述壓卡轉臂(43) —端與第二壓桿(45)斜向螺紋連接；所述旋轉框架(42) 另一端與所述翻轉框架(41) 一端鉸接，并用插撥銷(46)限位，所述翻轉框架(41)另一端與第三壓桿(47)斜向螺紋連接；在所述翻轉框架(41)中間外側 分別通過連接座對稱地安裝車頂寬度限位板(48)。
8、 根據權利要求6所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是在所述轉軸 (30)上還垂直地設有平頂轉臂(33)，在所述平頂轉臂(33)的自由端設有平塊(34)，位于豎直方向上的所述平頂轉臂(33)通過所述定位桿(40) —端插 入所述平頂轉臂(33)中固定；所述壓卡轉臂(43)的另一端與向下折彎的杠桿 (50)中間鉸接，所述杠桿(50) —端與第四壓桿(49)垂直螺紋連接，所述第 四壓桿(49)的下端置于所述壓卡轉臂(43)上，所述杠桿(50)另一端通過平 頂墊塊(51)壓住平頂車頂板。
9、 根據權利要求7所述的高速動車組車頂組焊裝置，其特征是所述正裝側 頂支撐塊(38)和反裝側頂支撐塊(39)的上表面與所支撐的平頂車頂和圓頂車 頂側邊配裝，所述反裝側頂支撐塊(39)的下表面與正裝側頂支撐塊(38)上表 U酉己^ 。
全文摘要
一種高速動車組車頂組焊裝置，屬鐵路車輛車體制造技術領域。包括兩根平行安置的基礎梁，基礎梁由斷面為工字型的若干段兩端通過連接件串接成一體構成，其底面與預埋在地基中的連板固定連接；在基礎梁上面安裝若干塊固定板，在固定板上安裝中心定位架、頂端定位架、若干個平頂支撐架、圓頂支撐架和若干對卡具架。在充分調研和消化吸收國內外軌道客車制造技術的優(yōu)點，結構上突破傳統(tǒng)的模式并進行創(chuàng)新，可實現(xiàn)高速動車組全部5種車頂的制造，用一套工裝與焊接機械手配合，同時滿足車頂反面和正面焊縫焊接；同時減小了焊接作業(yè)面積，提高廠房空間利用率，節(jié)約資金，在確保焊接質量的同時，大幅度提高工作效率，降低操作者的勞動強度。
文檔編號B23K37/00GK101456108SQ20081018838
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權日2008年12月26日
發(fā)明者孫幫成, 李永軍, 楊衛(wèi)剛 申請人:唐山軌道客車有限責任公司