本發(fā)明屬于軌道交通制造領(lǐng)域，現(xiàn)階段主要涉及在空鐵列車車頂組裝焊接當(dāng)中，進(jìn)一步可應(yīng)用于其他軌道行業(yè)車型的車體生產(chǎn)和制造。

背景技術(shù)：

在物質(zhì)日益發(fā)達(dá)的城市生活當(dāng)中，特別是發(fā)達(dá)城市當(dāng)中，公路、地鐵、高鐵、飛機(jī)等交通方式不能夠完全滿足人們安全、快捷、舒適出行的意愿，空鐵列車便由此誕生?？砧F列車是懸掛在空中軌道上運(yùn)行的一種軌道車輛，在現(xiàn)代立體軌道交通體系中，空鐵列車系統(tǒng)與常規(guī)公交、軌道交通等其它公交方式錯位發(fā)展、互為補(bǔ)充，是公共交通方式的有益補(bǔ)充和完善，具有綠色環(huán)保、占地面積小、建造成本低、建造周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、爬坡轉(zhuǎn)彎平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，將來可為城市公共交通和景區(qū)交通接駁提供新的選項(xiàng)。

空鐵列車車頂總成不同于以往地鐵項(xiàng)目的車頂總成，主要包括兩側(cè)牽枕緩總成、車頂邊梁、車頂橫梁、其他吊掛件等，對中心銷座定位孔間距、枕梁平面度、端梁平面度等都有較高的要求，有裝配精度高、裝配工藝復(fù)雜、邊梁定位困難、焊接變形量大等特點(diǎn)。

(一)裝配精度高、牽枕緩總成定位要求高

根據(jù)圖1車頂總成裝配圖所示，車體總成后，兩端中心銷座定位孔中心距要求在誤差在±2mm，車頂邊梁端面距車頂中心誤差在(-1，+2)mm，且兩端端梁機(jī)加工面平面度、車鉤座連接孔相對位置等都有很高的要求，為滿足以上要求必須實(shí)現(xiàn)牽枕緩總成在XYZ方向的準(zhǔn)確定位。

(二)裝配工藝復(fù)雜、焊接變形量大

根據(jù)圖2和圖3車頂總成焊縫示意圖所示，車頂總成正反均有焊縫，焊縫多，熔深大，這必然造成焊接后變形量大，且有牽枕緩總成、車頂邊梁、車頂橫梁、吊掛件等多部件構(gòu)成，需同時考慮正裝和反裝定位。

(三)車體邊梁定位復(fù)雜

根據(jù)圖4車體邊梁截面示意圖所示，車頂邊梁為異形型材，需準(zhǔn)確定位才能保證和牽枕緩總成以及車頂橫梁的相對位置，且需要考慮如何減少焊接變形量，以保證車頂總成寬度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種空鐵列車車頂總成組焊工裝，滿足中心銷座定位孔間距、枕梁平面度、端梁平面度等的高要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：空鐵列車車頂總成組焊工裝，包括底架縱梁，底架縱梁之間設(shè)有若干底架橫梁；還包括枕梁定位座、車鉤座定位座；

枕梁定位座安裝在底架縱梁的兩端部，車鉤座定位座設(shè)置在枕梁定位座外側(cè)，同時在兩側(cè)底架縱梁之間；枕梁定位座包括中心銷孔定位，中心銷孔定位對應(yīng)車頂總成兩端中心銷座定位孔。

上述的技術(shù)方案還包括：底架橫梁上搭設(shè)縱梁，縱梁靠近底架縱梁內(nèi)側(cè)安裝，并且設(shè)置在兩個枕梁定位座內(nèi)側(cè)，與底架橫梁垂直安裝。

上述的技術(shù)方案還包括：設(shè)在底架橫梁上的邊梁仿形定位塊、側(cè)頂裝置；設(shè)在縱梁上的橫梁定位塊、上壓緊裝置。其中，一種方案為邊梁仿形定位塊包括邊梁反裝仿形定位塊、邊梁正裝仿形定位塊?；蛘?，另一種方案為邊梁仿形塊為可旋轉(zhuǎn)的邊梁仿形塊。

上述的技術(shù)方案還包括：底架縱梁一端還包括邊梁端部定位。

進(jìn)一步的，枕梁定位座上包括可調(diào)節(jié)撐桿調(diào)整枕梁定位座高度。

進(jìn)一步的，上述的技術(shù)方案還包括翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，將產(chǎn)品進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

工裝結(jié)構(gòu)使用原理：

采用車頂正反一體劃組焊工裝，即車頂?shù)恼b和反裝組焊均在此工裝完成，如此一來，既能夠減少車間面積占用，又能夠節(jié)約工裝制造成本。首先進(jìn)行反裝組焊，即先通過中心銷孔定位、底架縱梁和車鉤座定位座定位兩側(cè)牽枕緩，然后通過行車將一側(cè)邊梁落至牽枕緩接口面，并通過仿形定位塊、邊梁端部定位、上壓緊裝置和側(cè)頂裝置進(jìn)行固定，再通過工裝上的高度方向和寬度方向的定位使各橫梁與已固定的一側(cè)邊梁接口面貼合，并進(jìn)行固定，最后使用行車將另一側(cè)邊梁落至兩側(cè)牽枕緩和各橫梁接口面，并同樣通過仿形定位塊、端部定位、側(cè)頂裝置等進(jìn)行固定，并通過可調(diào)節(jié)撐桿減少邊梁焊接變形，完成車頂組焊的反裝。反裝焊接結(jié)束后使用翻轉(zhuǎn)設(shè)備將產(chǎn)品進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，并調(diào)整枕梁定位座高度和更換為正裝組焊用的邊梁仿形塊進(jìn)行定位，同時使用側(cè)頂裝置等進(jìn)行固定后完成正裝組焊。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(一)通過凸臺定位枕梁中心銷孔來保證兩端中心銷座定位孔的間距誤差小于閾值，通過枕梁定位座來保證兩端枕梁的整體平面度，通過端梁定位座和銷孔定位來保證兩端端梁的空位和平面度，在通過夾緊裝置實(shí)現(xiàn)兩牽枕緩在XYZ方向的準(zhǔn)確定位。

(二)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)牽枕緩總成、車頂邊梁等部件的快速和準(zhǔn)確定位。

(三)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，控制邊梁間寬度以兩側(cè)設(shè)置限位塊、內(nèi)部增加可調(diào)節(jié)支撐撐桿為主，本發(fā)明采用邊梁仿形塊從在內(nèi)部設(shè)置限位塊，并同時增加側(cè)頂及下壓緊裝置，既能夠?qū)崿F(xiàn)車頂邊梁的準(zhǔn)確定位，又能夠有效的減少焊接變形量。

(四)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，涉及到同時需要正裝和反裝時，多數(shù)會按照正裝和反裝時產(chǎn)品狀態(tài)進(jìn)行定位，既需制造正裝組焊工裝和反裝組焊工裝兩套工裝，本文中提到的方案通過快速切換正反仿形塊，實(shí)現(xiàn)一裝兩用，既能夠減少車間面積占用，又能夠節(jié)約工裝制造成本。

附圖說明

圖1為空鐵列車車頂總成裝配圖。

圖2為空鐵列車車頂總成正裝焊縫示意圖。

圖3為空鐵列車車頂總成反裝焊縫示意圖。

圖4為空鐵列車車頂邊梁截面示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的空鐵列車車頂總成組焊工裝示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的枕梁定位座示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的車鉤座定位座示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的車頂邊梁反裝仿形定位塊示意圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例的空鐵列車車頂總成組裝焊接工裝主視圖。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例的空鐵列車車頂總成組裝焊接工裝仰視圖。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例的空鐵列車車頂總成組裝焊接工裝右視圖。

圖中：1為底架縱梁，2為枕梁定位座，3為車鉤座定位座，4為中心銷孔定位，5為邊梁端部定位，6為縱梁，7為邊梁反裝仿形定位塊，8為側(cè)頂裝置，9為上壓緊裝置，10為橫梁定位塊。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

為解決空鐵列車組裝焊接遇到的技術(shù)難題，在多次實(shí)驗(yàn)后得到空鐵列車車頂總成組焊工裝如圖5、9、10、11所示。

(一)增設(shè)枕梁定位座2、和車鉤座定位座3，從XYZ方向準(zhǔn)確定位牽枕緩總成

為解決中心銷座定位孔間距、枕梁平面度、端梁平面度等要求高的難題，在組焊工裝增設(shè)枕梁定位座2(如圖6)和端梁定位座(如圖7)，枕梁定位座2安裝在底架縱梁1的兩端部，車鉤座定位座3設(shè)置在枕梁定位座2外側(cè)，同時在兩側(cè)牽枕緩之間；枕梁定位座2包括中心銷孔定位4，中心銷孔定位4對應(yīng)車頂總成兩端中心銷座定位孔。枕梁定位座2上包括可調(diào)節(jié)撐桿調(diào)整枕梁定位座2高度。即通過凸臺定位枕梁中心銷孔來保證兩端中心銷座定位孔的間距5950mm±2，通過枕梁定位座2來保證兩端枕梁的整體平面度，通過端梁定位座和銷孔定位來保證兩端端梁的空位和平面度，再通過夾緊裝置實(shí)現(xiàn)兩端牽枕緩在XYZ方向的準(zhǔn)確定位。

(二)增設(shè)邊梁仿形定位塊，實(shí)現(xiàn)邊梁的快速定位

為保證車體總成寬度和解決正裝與反裝時的邊梁定位及變形問題，在工裝上增設(shè)車頂邊梁仿形定位塊，通過邊梁仿形塊(如圖8的邊梁反裝仿形定位塊7)來實(shí)現(xiàn)邊梁的快速準(zhǔn)確定位和減少焊接收縮量。包括兩條邊梁仿形定位塊，邊梁仿形定位塊與橫梁垂直安裝，邊梁仿形塊靠近底架縱梁1內(nèi)側(cè)安裝，并且設(shè)置在枕梁定位座2內(nèi)側(cè)；縱梁6及底架橫梁上安裝有夾緊裝置，通過邊梁仿形定位塊實(shí)現(xiàn)邊梁的快速準(zhǔn)確定位。夾緊裝置包括上壓緊裝置9和側(cè)頂裝置8?？v梁6上還有橫梁定位塊10。并且本實(shí)施例的工裝能夠通過快速切換仿形定位塊來同時滿足車頂邊梁的正裝定位和反裝定位。同時通過可旋轉(zhuǎn)的車頂邊梁側(cè)頂仿形塊來同時滿足車頂邊梁在正裝和反裝時的夾緊，確保車頂邊梁和仿形塊有效貼合。

(三)工裝結(jié)構(gòu)使用原理

采用車頂正反一體劃組焊工裝，即車頂?shù)恼b和反裝組焊均在此工裝完成，如此一來，既能夠減少車間面積占用，又能夠節(jié)約工裝制造成本。首先進(jìn)行反裝組焊，即先通過枕梁中心銷孔、底架縱梁1和車鉤座定位座3定位兩側(cè)牽枕緩，然后通過行車將一側(cè)邊梁落至牽枕緩接口面，并通過仿形定位塊、邊梁端部定位5、夾鉗和側(cè)頂裝置8進(jìn)行固定，再通過工裝上的高度方向和寬度方向的定位使各橫梁與已固定的一側(cè)邊梁接口面貼合，并使用夾鉗進(jìn)行固定，最后使用行車將另一側(cè)邊梁落至兩側(cè)牽枕緩和各橫梁接口面，并同樣通過仿形塊、端部定位、夾鉗和側(cè)頂裝置8進(jìn)行固定，并通過可調(diào)節(jié)撐桿減少邊梁焊接變形，完成車頂組焊的反裝。反裝焊接結(jié)束后使用翻轉(zhuǎn)設(shè)備將產(chǎn)品進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，并調(diào)整枕梁定位座2高度和更換為正裝組焊用的邊梁仿形塊進(jìn)行定位，同時使用夾鉗和側(cè)頂進(jìn)行固定后完成反裝組焊。

與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同，本工裝采用先反裝后正裝的組裝步驟，及先通過反裝定位牽枕緩總成，來準(zhǔn)確保證中心銷座定位孔的相對位置。

以上的實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有的技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。