軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具的制作方法
【專利摘要】軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具屬于軌道車輛轉(zhuǎn)向架牽引梁焊接定位輔助工裝領(lǐng)域，該夾具包括定心裝置、底板、端堵、U形壓板、螺母和兩對(duì)定位擋塊，所述定心裝置包括心盤、芯軸、三個(gè)頂軸、拉簧、壓簧和防轉(zhuǎn)銷。本發(fā)明的一步加工夾具基于圓內(nèi)接三角形的定心原理，利用同步伸長(zhǎng)的三個(gè)定位頂軸對(duì)圓筒工件的旋轉(zhuǎn)軸軸心進(jìn)行一次性的精準(zhǔn)定位，從而克服了傳統(tǒng)的劃線定位方法步驟繁雜、精確度不高的缺點(diǎn)。此外，該夾具還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道車輛轉(zhuǎn)向架牽引梁焊接定位輔助工裝領(lǐng)域，具體涉及一種軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具。

【背景技術(shù)】
[0002]如圖11所示，軌道車輛轉(zhuǎn)向架牽引梁12需要在中心筒管件12-1的外壁周邊焊接兩組孔板12-2，并使兩組孔板12-2均以牽引梁管件的軸線為軸彼此旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。
[0003]傳統(tǒng)的加工定位方法是:在組焊好兩組孔板12-2之后，分別以兩組孔板12-2各自的螺孔端平面確定整個(gè)牽引梁管件的幾何中心和基準(zhǔn)軸，再按該基準(zhǔn)軸確定中心筒管件12-1內(nèi)側(cè)壁的精加工余量。
[0004]香港地鐵轉(zhuǎn)向架牽引梁是采用進(jìn)口鋼板和無縫鋼管組焊而成，其中心筒管件12-1較長(zhǎng)、管壁較薄，更容易在組焊孔板12-2時(shí)產(chǎn)生焊接變形，若依舊采用傳統(tǒng)的劃線加工定位方法則很難確保中心筒管件12-1的軸線精度，容易導(dǎo)致中心筒管件12-1的中心孔內(nèi)側(cè)壁在后續(xù)的精加工工序中發(fā)生加工量不足甚至無加工量的情況，造成產(chǎn)品合格率降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有香港地鐵轉(zhuǎn)向架牽引梁存在的因其中心筒管件容易產(chǎn)生焊接變形，采用傳統(tǒng)的劃線加工定位方法無法確保其中心筒管件的軸線定位精度，容易導(dǎo)致中心筒管件的內(nèi)側(cè)壁在后續(xù)的精加工工序中發(fā)生加工量不足甚至無加工量的情況，造成產(chǎn)品合格率降低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
[0007]軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具，包括定心裝置、底板、端堵、U形壓板、螺母和兩對(duì)定位擋塊，所述定心裝置包括心盤、芯軸、三個(gè)頂軸、拉簧、壓簧和防轉(zhuǎn)銷；心盤的中心上端面設(shè)有軸孔，心盤的中部外圈設(shè)有拉簧環(huán)槽，沿拉簧環(huán)槽圓周中心對(duì)稱設(shè)有三個(gè)頂軸通孔，心盤在拉簧環(huán)槽的下部設(shè)有一個(gè)防轉(zhuǎn)銷孔，心盤的底座外圈上設(shè)有四個(gè)用于同底板固連的沉孔，心盤的底座內(nèi)圈上設(shè)有四個(gè)用于同端堵固連的盲孔，心盤的內(nèi)腔在拉簧環(huán)槽的上部位置設(shè)有一個(gè)壓簧腔，壓簧位于壓簧腔內(nèi)；芯軸插入心盤的芯軸腔內(nèi)，芯軸上端的螺紋段依次穿過壓簧、軸孔并露出心盤的頂端，芯軸下端在對(duì)應(yīng)三個(gè)頂軸通孔的位置分別設(shè)有三個(gè)向外傾斜的芯軸斜面，芯軸下端在對(duì)應(yīng)防轉(zhuǎn)銷孔的位置設(shè)有一個(gè)防轉(zhuǎn)鍵槽；防轉(zhuǎn)銷的中段與防轉(zhuǎn)銷孔螺紋連接，防轉(zhuǎn)銷的前端頂在防轉(zhuǎn)鍵槽內(nèi)；每個(gè)頂軸的一端設(shè)有圓弧面齒，另一端設(shè)有頂軸斜面，在靠近圓弧面齒的側(cè)面設(shè)有一個(gè)拉簧裝配孔，三個(gè)頂軸對(duì)應(yīng)插入三個(gè)頂軸通孔內(nèi)，三個(gè)頂軸斜面對(duì)應(yīng)頂在三個(gè)芯軸斜面上，拉簧依次穿過三個(gè)拉簧裝配孔后置于拉簧環(huán)槽內(nèi)；端堵的頂端插入心盤的內(nèi)腔并頂在芯軸的底部，端堵的底端與底座固連；底板的中心設(shè)有一個(gè)中心通孔，底板在中心通孔周邊設(shè)有四個(gè)螺孔，底板通過此四個(gè)螺孔和螺釘?shù)呐浜吓c底座固連；u形壓板套在芯軸上端的螺紋段上，螺母與芯軸上端的螺紋段連接形成絲杠；每個(gè)定位擋塊上設(shè)有一個(gè)定位螺栓，每對(duì)定位擋塊的兩個(gè)定位螺栓相對(duì)放置，每個(gè)定位擋塊分別通過螺釘固定在底板上。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該一步加工夾具基于圓內(nèi)接三角形的定心原理，利用同步伸長(zhǎng)的三個(gè)定位頂軸對(duì)圓筒工件的旋轉(zhuǎn)軸軸心進(jìn)行一次性的精準(zhǔn)定位，從而克服了傳統(tǒng)的劃線定位方法步驟繁雜、精確度不高的缺點(diǎn)。此外，該夾具還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明中定心裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是圖1的爆炸示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明中頂軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4是本發(fā)明中頂軸的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5是本發(fā)明中心盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6是沿圖5中120°角的旋轉(zhuǎn)剖面示意圖。
[0015]圖7是將圖1中的心盤按照?qǐng)D6的方式剖視后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖8是本發(fā)明軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖9是圖8中I的放大圖。
[0018]圖10是本發(fā)明軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具的應(yīng)用示意圖。
[0019]圖11是圖10的爆炸示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]如圖1至圖11所示，本發(fā)明的軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具包括定心裝置、底板7、端堵8、U形壓板9、螺母10和兩對(duì)定位擋塊11，所述定心裝置包括心盤1、芯軸
2、三個(gè)頂軸3、拉簧4、壓簧5和防轉(zhuǎn)銷6。
[0022]心盤I的中心上端面設(shè)有軸孔1-1，心盤I的中部外圈設(shè)有拉簧環(huán)槽1-2，沿拉簧環(huán)槽1-2圓周中心對(duì)稱設(shè)有三個(gè)頂軸通孔1-3，心盤I在拉簧環(huán)槽1-2的下部設(shè)有一個(gè)防轉(zhuǎn)銷孔1-4，心盤I的底座1-5外圈上設(shè)有四個(gè)用于同底板7固連的沉孔，心盤I的底座1-5內(nèi)圈上設(shè)有四個(gè)用于同端堵8固連的盲孔，心盤I的內(nèi)腔在拉簧環(huán)槽1-2的上部位置設(shè)有一個(gè)壓簧腔1-6，壓簧5位于壓簧腔1-6內(nèi)。所述心盤I可以進(jìn)一步做成正三棱柱型，以盡量減少心盤I的外側(cè)壁與中心筒管件12-1內(nèi)壁的接觸面積，避免因中心筒管件12-1不圓誤差而造成心盤I無法插入其中的情況出現(xiàn)。
[0023]芯軸2插入心盤I的芯軸腔內(nèi)，芯軸2上端的螺紋段依次穿過壓簧5、軸孔1-1并露出心盤I的頂端，芯軸2下端在對(duì)應(yīng)三個(gè)頂軸通孔1-3的位置分別設(shè)有三個(gè)向外傾斜的芯軸斜面2-1，芯軸2下端在對(duì)應(yīng)防轉(zhuǎn)銷孔1-4的位置設(shè)有一個(gè)防轉(zhuǎn)鍵槽2-2 ;防轉(zhuǎn)銷6的中段與防轉(zhuǎn)銷孔1-4螺紋連接，防轉(zhuǎn)銷6的前端頂在防轉(zhuǎn)鍵槽2-2內(nèi)，以阻止芯軸2的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]每個(gè)頂軸3的一端設(shè)有圓弧面齒3-1，另一端設(shè)有頂軸斜面3-3，在靠近圓弧面齒3-1的側(cè)面設(shè)有一個(gè)拉簧裝配孔3-2，三個(gè)頂軸3對(duì)應(yīng)插入三個(gè)頂軸通孔1-3內(nèi)，三個(gè)頂軸斜面3-3對(duì)應(yīng)頂在三個(gè)芯軸斜面2-1上，拉簧4依次穿過三個(gè)拉簧裝配孔3-2后置于拉簧環(huán)槽1-2內(nèi)。圓弧面齒3-1其齒端成圓弧分布，所述圓弧與中心筒管件12-1內(nèi)壁圓周相匹配，可以增加頂軸3定位中心筒管件12-1內(nèi)壁時(shí)的摩擦力，避免因打滑造成的頂軸徑向應(yīng)力。
[0025]端堵8的頂端插入心盤I的內(nèi)腔并頂在芯軸2的底部，端堵8的底端通過螺釘與底座1-5內(nèi)圈上的四個(gè)盲孔固連。
[0026]底板7的中心設(shè)有一個(gè)中心通孔7-1，底板7在中心通孔7-1周邊設(shè)有四個(gè)螺孔，底板7通過四個(gè)螺孔和螺釘?shù)呐浜吓c底座1-5固連。
[0027]U形壓板9套在芯軸2上端的螺紋段上，螺母10與芯軸2上端的螺紋段連接形成絲杠。
[0028]每個(gè)定位擋塊11上設(shè)有一個(gè)定位螺栓11-1，每對(duì)定位擋塊11的兩個(gè)定位螺栓
11-1相對(duì)放置，每個(gè)定位擋塊11分別通過螺釘固定在底板7上。
[0029]具體應(yīng)用本發(fā)明的軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具時(shí)，用螺栓將端堵8裝配在定心裝置的底端，再用螺栓穿過底板7上的四個(gè)沉孔將定心裝置的底座1-5固定在底板7上。此時(shí)，定心裝置內(nèi)的壓簧5處于未被壓縮的自然狀態(tài)，三個(gè)頂軸3均在拉簧4的拉力作用下處于伸出量最短的狀態(tài)，三個(gè)圓弧面齒3-1的最遠(yuǎn)端均處在小于中心筒管件12-1內(nèi)徑的同一個(gè)圓周上。三個(gè)頂軸斜面3-3與其各自對(duì)應(yīng)的芯軸斜面2-1之間均沒有壓力作用。
[0030]將轉(zhuǎn)向架牽引梁12上的中心筒管件12-1套在定心裝置上，用U形壓板9沿直徑橫跨過中心筒管件12-1的兩端并壓在中心筒管件12-1的上端面上，再用定位擋塊11上的兩個(gè)定位螺栓11-1分別從兩側(cè)頂緊一組孔板12-2的兩側(cè)，在兩組定位擋塊11的共同作用下，中心筒管件12-1無法沿其自身的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0031 ] 旋轉(zhuǎn)螺母10并使芯軸2的螺紋段在螺母10的驅(qū)動(dòng)下成為向上運(yùn)動(dòng)的絲杠，在此過程中，芯軸2相對(duì)于心盤I向上運(yùn)動(dòng)，壓簧5受其二者壓縮而變短。芯軸斜面2-1在向上抬升的過程中會(huì)對(duì)頂軸斜面3-3施加壓力，并使頂軸斜面3-3沿斜面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，推動(dòng)頂軸3沿頂軸通孔1-3向外伸出。
[0032]由于三個(gè)芯軸斜面2-1彼此按120°的圓周角均布在同一圓周上，因此它們將按相同的速度推動(dòng)三個(gè)頂軸3向外同步伸長(zhǎng)，當(dāng)三個(gè)頂軸3均頂住中心筒管件12-1的內(nèi)側(cè)壁時(shí)，即完成了對(duì)中心筒管件12-1的軸心相對(duì)于底板7和芯軸2的定位。此時(shí)便可以將中心筒管件12-1連同本發(fā)明的整套夾具一同固定在變位機(jī)上，按照完全統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)對(duì)兩組孔板12-2等待加工點(diǎn)整體加工。再按照已有的兩組孔板12-2作為新的定位基準(zhǔn)，完成對(duì)中心筒管件12-1內(nèi)側(cè)壁再后續(xù)的精加工過程。
[0033]在本發(fā)明的軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具使用完畢后，反向旋轉(zhuǎn)螺母10并卸下U形壓板9，芯軸2將在壓簧5的輔助退卸推力下相對(duì)心盤I向下移動(dòng)，直到芯軸2的下端被端堵8擋住為止。此時(shí)，壓簧5恢復(fù)至未受力的初始長(zhǎng)度，三個(gè)頂軸3均在拉簧4的拉力作用下恢復(fù)至伸出量最短的狀態(tài)。底板7上的中心通孔7-1主要用于在后續(xù)維修維護(hù)時(shí)，可以在不拆卸心盤I的前提下，更換磨損的芯軸2、壓簧5等零部件。
[0034]本發(fā)明的軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具基于圓內(nèi)接三角形的定心原理，利用同步伸長(zhǎng)的三個(gè)定位頂軸對(duì)圓筒工件的旋轉(zhuǎn)軸心進(jìn)行一次性的精準(zhǔn)定位，從而克服了傳統(tǒng)的劃線定位方法步驟繁雜、精確度不高的缺點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具，其特征在于，該夾具包括定心裝置、底板(7)、端堵(8)、U形壓板(9)、螺母(10)和兩對(duì)定位擋塊(11)，所述定心裝置包括心盤(1)、芯軸(2)、三個(gè)頂軸⑶、拉簧⑷、壓簧(5)和防轉(zhuǎn)銷(6); 心盤⑴的中心上端面設(shè)有軸孔(1-1)，心盤⑴的中部外圈設(shè)有拉簧環(huán)槽(1-2)，沿拉簧環(huán)槽(1-2)圓周中心對(duì)稱設(shè)有三個(gè)頂軸通孔(1-3)，心盤(I)在拉簧環(huán)槽(1-2)的下部設(shè)有一個(gè)防轉(zhuǎn)銷孔(1-4)，心盤(I)的底座(1-5)外圈上設(shè)有四個(gè)用于同底板(7)固連的沉孔，心盤⑴的底座(1-5)內(nèi)圈上設(shè)有四個(gè)用于同端堵⑶固連的盲孔，心盤⑴的內(nèi)腔在拉簧環(huán)槽(1-2)的上部位置設(shè)有一個(gè)壓簧腔(1-6)，壓簧(5)位于壓簧腔(1-6)內(nèi)； 芯軸(2)插入心盤(I)的芯軸腔內(nèi)，芯軸(2)上端的螺紋段依次穿過壓簧(5)、軸孔(1-1)并露出心盤(I)的頂端，芯軸(2)下端在對(duì)應(yīng)三個(gè)頂軸通孔(1-3)的位置分別設(shè)有三個(gè)向外傾斜的芯軸斜面(2-1)，芯軸(2)下端在對(duì)應(yīng)防轉(zhuǎn)銷孔(1-4)的位置設(shè)有一個(gè)防轉(zhuǎn)鍵槽(2-2);防轉(zhuǎn)銷(6)的中段與防轉(zhuǎn)銷孔(1-4)螺紋連接，防轉(zhuǎn)銷(6)的前端頂在防轉(zhuǎn)鍵槽(2-2)內(nèi)； 每個(gè)頂軸(3)的一端設(shè)有圓弧面齒(3-1)，另一端設(shè)有頂軸斜面(3-3)，在靠近圓弧面齒(3-1)的側(cè)面設(shè)有一個(gè)拉簧裝配孔(3-2)，三個(gè)頂軸(3)對(duì)應(yīng)插入三個(gè)頂軸通孔(1-3)內(nèi)，三個(gè)頂軸斜面(3-3)對(duì)應(yīng)頂在三個(gè)芯軸斜面(2-1)上，拉簧(4)依次穿過三個(gè)拉簧裝配孔(3-2)后置于拉簧環(huán)槽(1-2)內(nèi)； 端堵(8)的頂端插入心盤(I)的內(nèi)腔并頂在芯軸(2)的底部，端堵(8)的底端與底座(1-5)固連； 底板⑵的中心設(shè)有一個(gè)中心通孔(7-1)，底板(7)在中心通孔(7-1)周邊設(shè)有四個(gè)螺孔，底板(7)通過此四個(gè)螺孔和螺釘?shù)呐浜吓c底座(1-5)固連； U形壓板(9)套在芯軸(2)上端的螺紋段上，螺母(10)與芯軸(2)上端的螺紋段連接形成絲杠； 每個(gè)定位擋塊(11)上設(shè)有一個(gè)定位螺栓(11-1)，每對(duì)定位擋塊(11)的兩個(gè)定位螺栓(11-1)相對(duì)放置，每個(gè)定位擋塊(11)分別通過螺釘固定在底板(7)上。
【文檔編號(hào)】B23K37/047GK104476089SQ201410629071
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】楊智勇, 張洪超 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司