本發(fā)明屬于動車組端墻立柱吊裝及焊接定位輔助裝置領域，具體涉及一種動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝。

背景技術：

如圖1所示，動車組端墻立柱1包括工字鋼立柱1-1和立柱底座1-2，動車組端墻立柱1的組焊要求是將工字鋼立柱1-1與立柱底座1-2進行組焊，焊接位置為PB平角焊，焊角大小為z7。且在焊接端墻立柱1時需始終保持工字鋼立柱1-1穩(wěn)固的豎立狀態(tài)，現(xiàn)有使其保持豎立姿態(tài)的方式是利用繩索捆住工字鋼立柱1-1的中段并由天車起吊，以保持工字鋼立柱1-1在豎直狀態(tài)不傾倒。焊接一個端墻立柱的工時為1小時，但此方式下，在當前的一個端墻立柱1完成焊接工序之前，天車需要始終與其通過繩索保持連接，這導致了該工序的排隊時間較長，天車和場地的周轉效率低，不利于提高經濟效益。由于用天車繩索輔助懸吊的端墻立柱1并不穩(wěn)固，焊接過程中容易發(fā)生傾倒風險，焊接操作人員缺少保護措施和躲避空間，由此形成安全隱患，無法保證焊接操作質量和作業(yè)的安全。

另一方面，如圖2至圖3所示，動車組端墻立柱1是在工字鋼立柱1-1的一個槽口基礎上增設了槽口擋邊1-1-1，使其一個槽口的橫斷面由全開放的C字型槽口結構變成了橫斷面為半開放的G字型新槽口結構1-1-2。新槽口結構1-1-2在現(xiàn)有的端墻立柱1起吊或維持豎立的焊接姿勢過程中，立柱底座1-2和新槽口結構1-1-2均未得到利用。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有動車組端墻立柱沒有吊裝和定位輔助工裝，由繩索捆綁并由天車起吊從而使保持端墻立柱在豎直狀態(tài)的方法并不穩(wěn)固可靠，端墻立柱在焊接過程中容易發(fā)生傾倒，無法保證焊接操作質量和人員作業(yè)的安全的技術問題，本發(fā)明提供一種動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝。

本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案如下：

動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝，其包括T型槽鑄鐵平臺、立柱底端定位板、桁架、水平橫梁和四個吊裝定位裝置，所述立柱底端定位板和桁架的下端均固連于T型槽鑄鐵平臺的上端面，水平橫梁的一端與桁架的頂端固連；水平橫梁與立柱底端定位板的長邊平行；四個吊裝定位裝置均與水平橫梁活動連接。

上述T型槽鑄鐵平臺的上端面設有多組倒立的經緯線T形滑槽；立柱底端定位板為通長平板，其同側開設有四個立柱底面?zhèn)认蚨ㄎ徊邸?/p>

上述水平橫梁包括水平橫梁框架、多組斜面式定位卡座和四個立柱定位擋桿，所述水平橫梁框架的前端面上等間距地設有多組斜面式定位卡座，斜面式定位卡座包括對稱放置的兩個直角梯形定位塊，其兩個直角梯形定位塊的斜邊共同形成一個倒立的等腰梯形定位卡槽；所述水平橫梁框架的后端面上等間距地設有四個立柱定位擋桿，立柱定位擋桿的末端與水平橫梁框架的側壁垂直固連，每一個立柱定位擋桿均分別與一個定位卡座一一對應。

上述吊裝定位裝置包括嵌入式滑槽定位機構、插銷式吊環(huán)和環(huán)形吊帶，所述嵌入式滑槽定位機構包括L型的插銷連接座，插銷連接座包括插銷連接孔板、楔形定位板和頂針套筒，插銷連接孔板的后端與楔形定位板的上端連接并一體成型，插銷連接孔板的前端垂直固連于頂針套筒中段的外側壁上，其二者一體成型；插銷連接孔板的中段設有螺桿插銷通孔，頂針通孔的軸線方向與頂針套筒的軸線平行；頂針套筒的一端設有頂針套筒外螺紋段，頂針套筒的中心設有通孔；所述插銷式吊環(huán)包括C字型吊環(huán)和螺桿插銷，C字型吊環(huán)的兩個端頭上分別設有一個吊耳；所述環(huán)形吊帶套在C字型吊環(huán)中段，螺桿插銷順次穿過C字型吊環(huán)的一個吊耳、螺桿插銷通孔和C字型吊環(huán)的另一個吊耳，再通過鎖緊螺栓與C字型吊環(huán)固連；插銷式吊環(huán)與嵌入式滑槽定位機構二者共同形成圍繞螺桿插銷的轉動連接幅。

上述楔形定位板的橫截面輪廓與斜面式定位卡座中由其兩個直角梯形定位塊的斜邊共同形成的倒立的等腰梯形定位卡槽相匹配，其二者配裝卡并活動連接。

上述嵌入式滑槽定位機構還包括防脫頂針、頂針彈簧、第一鎖緊端頭、第二鎖緊端頭、墊片和C型彈簧墊片；所述防脫頂針包括端頭止擋片和防轉銷柱，防轉銷柱是在圓柱光桿的圓柱面上沿軸向銑削出兩個防轉平面后所成的柱狀結構；防轉銷柱的前端與端頭止擋片垂直連接并一體成型，防轉銷柱的后端設有彈簧墊片環(huán)槽；所述第一鎖緊端頭的內順次同軸設有的內螺紋盲孔、防轉孔板和頂針彈簧腔，防轉孔板的中心設有第一防轉通孔，第一防轉通孔的輪廓與防轉銷柱的徑向橫斷面完全相同；第一鎖緊端頭前端面的邊緣設有倒角；所述第二鎖緊端頭的中心設有第二防轉通孔，第二防轉通孔的輪廓與防轉銷柱的徑向橫斷面完全相同。

上述防轉銷柱的后端順次穿過頂針彈簧、第一鎖緊端頭內的內螺紋盲孔、防轉孔板、頂針彈簧腔以及頂針套筒的中心通孔、第二鎖緊端頭和墊片，C型彈簧墊片同軸嵌套在彈簧墊片環(huán)槽內，C型彈簧墊片與墊片連接；所述內螺紋盲孔與頂針套筒外螺紋段匹配并螺紋連接；頂針彈簧位于頂針彈簧腔內，頂針彈簧的一端與防轉孔板連接，其另一端與防脫頂針的端頭止擋片連接；端頭止擋片完全位于頂針彈簧腔內部。

本發(fā)明的有益效果是：該動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝通過固定在T型槽鑄鐵平臺上的立柱底端定位板、桁架和水平橫梁來共同保障動車組端墻立柱的豎立姿態(tài)，吊裝定位裝置中的嵌入式滑槽定位機構能夠嵌入到一個動車組端墻立柱的G字型新槽口結構內，并通過可伸縮的第一鎖緊端頭固定在動車組端墻立柱的質心附近，以便于通過插銷式吊環(huán)和環(huán)形吊帶連接天車掛鉤，對動車組端墻立柱進行吊運。吊裝定位裝置中的插銷式吊環(huán)和環(huán)形吊帶能從水平橫梁框架的上方跨過，L型的插銷連接座上的楔形定位板用于插入水平橫梁框架的上的斜面式定位卡座，以限定L型的插銷連接座無法轉動或沿水平橫梁框架的上端面竄動。

在利用一個吊裝定位裝置完成對一個動車組端墻立柱的輔助吊裝及定位工序以后，從天車掛鉤上卸下該吊裝定位裝置上環(huán)形吊帶即可釋放天車和掛鉤，使天車可以繼續(xù)對另外一個吊裝定位裝置及其對應的另外一個動車組端墻立柱進行起吊和定位作業(yè)，從而提高天車利用率和場地周轉效率，提高生產效益。

此外該動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝還具有結構簡單實用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是動車組端墻立柱的立體圖；

圖2是圖1中I部分的局部放大圖；

圖3是動車組端墻立柱的俯視圖；

圖4是本發(fā)明動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝的立體圖；

圖5是圖4的爆炸示意圖；

圖6是圖5的中II部分的局部放大圖；

圖7是本發(fā)明桁架和水平橫梁的裝配示意圖；

圖8是圖7的中III部分的局部放大圖；

圖9是本發(fā)明吊裝定位裝置的立體圖；

圖10是圖9的爆炸示意圖；

圖11是本發(fā)明嵌入式滑槽定位機構的立體圖；

圖12是圖11的爆炸示意圖；

圖13是本發(fā)明L型的插銷連接座的立體圖；

圖14是本發(fā)明C字型吊環(huán)的立體圖；

圖15是本發(fā)明防脫頂針的立體圖；

圖16是本發(fā)明防脫頂針的橫截面輪廓示意圖；

圖17是本發(fā)明第一鎖緊端頭的側視圖；

圖18是圖17圖中的A-A向剖面示意圖；

圖19是本發(fā)明第一鎖緊端頭的立體圖；

圖20是本發(fā)明第一鎖緊端頭的側視圖；

圖21是圖20圖中的B-B向剖面示意圖；

圖22是圖20圖中的C-C向剖面示意圖；

圖23是本發(fā)明立柱底端定位板的立體圖；

圖24是本發(fā)明嵌入式滑槽定位機構嵌入動車組端墻立柱時的應用示意圖；

圖25是本發(fā)明動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝的應用。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖4至圖23所示，本發(fā)明的動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝包括T型槽鑄鐵平臺2、立柱底端定位板3、桁架4、水平橫梁5和四個吊裝定位裝置6，立柱底端定位板3和桁架4的下端均固連于T型槽鑄鐵平臺2的上端面，水平橫梁5的一端與桁架4的頂端固連。水平橫梁5與立柱底端定位板3的長邊平行。四個吊裝定位裝置6均與水平橫梁5活動連接。T型槽鑄鐵平臺2的上端面設有多組倒立的經緯線T形滑槽。立柱底端定位板3為通長平板，其同側開設有四個立柱底面?zhèn)认蚨ㄎ徊?-1，每一個立柱底面?zhèn)认蚨ㄎ徊?-1均用于對一個對應的立柱底座1-2進行定位。桁架4和立柱底端定位板3的下端均分別通過T型螺栓固連于T型槽鑄鐵平臺2的上端面上，其T型螺栓嵌入T型槽鑄鐵平臺2的T形滑槽內，并可以沿T形滑槽滑動，實現(xiàn)位置和間距調整。

水平橫梁5包括水平橫梁框架5-1、多組斜面式定位卡座5-2和四個立柱定位擋桿5-3，每一個立柱定位擋桿5-3均用于對一個對應的工字鋼立柱1-1側壁進行扶正定位，并防止其傾倒。水平橫梁框架5-1的前端面上等間距地設有多組斜面式定位卡座5-2，斜面式定位卡座5-2包括對稱放置的兩個直角梯形定位塊，其兩個直角梯形定位塊的斜邊共同形成一個倒立的等腰梯形定位卡槽。

水平橫梁框架5-1的后端面上等間距地設有四個立柱定位擋桿5-3，立柱定位擋桿5-3的末端與水平橫梁框架5-1的側壁垂直固連，每一個立柱定位擋桿5-3均分別與一個定位卡座5-2一一對應。

吊裝定位裝置6包括嵌入式滑槽定位機構6-1、插銷式吊環(huán)6-2和環(huán)形吊帶6-3，嵌入式滑槽定位機構6-1包括L型的插銷連接座6-1-1，插銷連接座6-1-1包括插銷連接孔板6-1-1-1、楔形定位板6-1-1-2和頂針套筒6-1-1-3，插銷連接孔板6-1-1-1的后端與楔形定位板6-1-1-2的上端連接并一體成型，插銷連接孔板6-1-1-1的前端垂直固連于頂針套筒6-1-1-3中段的外側壁上，其二者一體成型。插銷連接孔板6-1-1-1的中段設有螺桿插銷通孔6-1-1-1-1，頂針通孔6-1-1-1-1的軸線方向與頂針套筒6-1-1-3的軸線平行。頂針套筒6-1-1-3的一端設有頂針套筒外螺紋段6-1-1-3-1，頂針套筒6-1-1-3的中心設有通孔。插銷式吊環(huán)6-2包括C字型吊環(huán)6-2-1和螺桿插銷6-2-2，C字型吊環(huán)6-2-1的兩個端頭上分別設有一個吊耳。環(huán)形吊帶6-3用于替代天車掛鉤的起吊繩索，并免除了用繩索對端墻立柱1的捆綁作業(yè)。

環(huán)形吊帶6-3套在C字型吊環(huán)6-2-1中段，螺桿插銷6-2-2順次穿過C字型吊環(huán)6-2-1的一個吊耳、螺桿插銷通孔6-1-1-1-1和C字型吊環(huán)6-2-1的另一個吊耳，再通過鎖緊螺栓與C字型吊環(huán)6-2-1固連。插銷式吊環(huán)6-2與嵌入式滑槽定位機構6-1二者共同形成圍繞螺桿插銷6-2-2的轉動連接幅。

楔形定位板6-1-1-2的橫截面輪廓與斜面式定位卡座5-2中由其兩個直角梯形定位塊的斜邊共同形成的倒立的等腰梯形定位卡槽相匹配，其二者配裝卡并活動連接。插銷連接孔板6-1-1-1的下端與水平橫梁框架5-1的上端面連接，通過將L型的插銷連接座6-1-1上的楔形定位板6-1-1-2插入斜面式定位卡座5-2來限定L型的插銷連接座6-1-1無法轉動或沿水平橫梁框架5-1的上端面竄動。

嵌入式滑槽定位機構6-1還包括防脫頂針6-1-2、頂針彈簧6-1-3、第一鎖緊端頭6-1-4、第二鎖緊端頭6-1-5、墊片6-1-6和C型彈簧墊片6-1-7。

防脫頂針6-1-2包括端頭止擋片6-1-2-1和防轉銷柱6-1-2-2，防轉銷柱6-1-2-2是在圓柱光桿的圓柱面6-1-2-2-1上沿軸向銑削出兩個防轉平面6-1-2-2-2后所成的柱狀結構。防轉銷柱6-1-2-2的前端與端頭止擋片6-1-2-1垂直連接并一體成型，防轉銷柱6-1-2-2的后端設有彈簧墊片環(huán)槽6-1-2-2-3。

第一鎖緊端頭6-1-4的內順次同軸設有的內螺紋盲孔6-1-4-1、防轉孔板6-1-4-2和頂針彈簧腔6-1-4-3，防轉孔板6-1-4-2的中心設有第一防轉通孔6-1-4-2-1，第一防轉通孔6-1-4-2-1的輪廓與防轉銷柱6-1-2-2的徑向橫斷面完全相同。第一鎖緊端頭6-1-4前端面的邊緣設有倒角6-1-4-2。

第二鎖緊端頭6-1-5的中心設有第二防轉通孔，第二防轉通孔的輪廓與防轉銷柱6-1-2-2的徑向橫斷面完全相同。

防轉銷柱6-1-2-2的后端順次穿過頂針彈簧6-1-3、第一鎖緊端頭6-1-4內的內螺紋盲孔6-1-4-1、防轉孔板6-1-4-2、頂針彈簧腔6-1-4-3以及頂針套筒6-1-1-3的中心通孔、第二鎖緊端頭6-1-5和墊片6-1-6，C型彈簧墊片6-1-7同軸嵌套在彈簧墊片環(huán)槽6-1-2-2-3內，C型彈簧墊片6-1-7與墊片6-1-6連接。內螺紋盲孔6-1-4-1與頂針套筒外螺紋段6-1-1-3-1匹配并螺紋連接。頂針彈簧6-1-3位于頂針彈簧腔6-1-4-3內，頂針彈簧6-1-3的一端與防轉孔板6-1-4-2連接，其另一端與防脫頂針6-1-2的端頭止擋片6-1-2-1連接。端頭止擋片6-1-2-1完全位于頂針彈簧腔6-1-4-3內部。

具體應用本發(fā)明的動車組端墻立柱吊裝及定位輔助工裝時，如圖24至圖25所示，首先，將動車組端墻立柱1水平放在地面，并使其G字型新槽口結構1-1-2朝上放置。

用手旋轉吊裝定位裝置6上的第一鎖緊端頭6-1-4，使其沿頂針套筒外螺紋段6-1-1-3-1的軸向著第二鎖緊端頭6-1-5所在的方向發(fā)生相對運動，此時，位于頂針彈簧腔6-1-4-3內的頂針彈簧6-1-3處于未被壓縮的自然長度狀態(tài)。當?shù)谝绘i緊端頭6-1-4與第二鎖緊端頭6-1-5兩側的端面的間距小于G字型新槽口結構1-1-2上兩個內側壁的間距時，將第一鎖緊端頭6-1-4與第二鎖緊端頭6-1-5同時嵌入G字型新槽口結構1-1-2內，并將吊裝定位裝置6沿G字型新槽口結構1-1-2的開槽方向滑動至動車組端墻立柱1的質心附近。此時，第一鎖緊端頭6-1-4的因受到G字型新槽口結構1-1-2的限位而無法自軸旋轉。

此后，用手轉動L型的插銷連接座6-1-1并使第一鎖緊端頭6-1-4朝著第二鎖緊端頭6-1-5所在的方向逐漸遠離，此時，頂針彈簧6-1-3在防轉孔板6-1-4-2的擠壓作用下壓縮，并同時向防脫頂針6-1-2的端頭止擋片6-1-2-1上施加彈簧壓力，防脫頂針6-1-2在頂針彈簧6-1-3的壓力作用下向其端頭止擋片6-1-2-1所在的方向運動，固連于彈簧墊片環(huán)槽6-1-2-2-3內的C型彈簧墊片6-1-7則擠壓帶動墊片6-1-6和第二鎖緊端頭6-1-5，最終使得第二鎖緊端頭6-1-5與頂針套筒6-1-1-3密貼。當?shù)谝绘i緊端頭6-1-4與第二鎖緊端頭6-1-5兩側的端面的間距等于G字型新槽口結構1-1-2上兩個內側壁的間距時，第一鎖緊端頭6-1-4與第二鎖緊端頭6-1-5共同實現(xiàn)對G字型新槽口結構1-1-2上兩個內側壁的頂緊，并完成了嵌入式滑槽定位機構6-1對動車組端墻立柱1起吊質心的鎖緊和定位作業(yè)。

然后，將環(huán)形吊帶6-3掛在天車掛鉤上，即可開始起吊，起吊過程中，需人工對動車組端墻立柱1進行扶持，避免其在空中旋轉。將動車組端墻立柱1下端的立柱底座1-2嵌入到立柱底端定位板3上對應的一個立柱底面?zhèn)认蚨ㄎ徊?-1內，并進一步通過天車的起吊，逐漸將動車組端墻立柱1的姿態(tài)調整為豎直放置。

使插銷式吊環(huán)6-2和環(huán)形吊帶6-3從水平橫梁框架5-1的上方跨過，將插銷連接孔板6-1-1-1的下端放置在水平橫梁框架5-1的上端面上，并將L型的插銷連接座6-1-1上的楔形定位板6-1-1-2插入斜面式定位卡座5-2，以限定L型的插銷連接座6-1-1無法轉動或沿水平橫梁框架5-1的上端面竄動。至此，即完成了利用一個吊裝定位裝置6對一個動車組端墻立柱1的輔助吊裝及定位作業(yè)。從天車掛鉤上卸下該吊裝定位裝置6上環(huán)形吊帶6-3，即可釋放天車和掛鉤，使天車可以繼續(xù)對另外一個吊裝定位裝置6及其對應的另外一個動車組端墻立柱1進行起吊和定位作業(yè)，從而提高天車利用率和場地周轉效率，提高生產效益。