一种车顶大部件俯视组焊工装

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆车体部件组对及焊接辅助工装技术领域，尤其涉及一种车顶大部件俯视组焊工装。

背景技术

目前，在轨道车辆生产中，不锈钢车顶钢结构的组对焊接方式主要是采用仰视位的组对施工方式，包括一些小件的组对均采用仰视位置的组对及焊接，这种操作工艺方式，施工者劳动强度较大，不论是料件的组对还是焊接都易造成人员疲劳，而且车顶焊接过程产生的变形易导致两端翘起，使料件脱离工装，为了使料件的变形后不脱离工装控制，需要采用下拉装置，同时，此种焊接方式也无法对车顶钢结构外表面的整体弧形进行控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种车顶大部件俯视组焊工装，用于解决不锈钢车顶钢结构的仰视组对和焊接问题，通过该工装，在保证车顶宽度、高度等尺寸的同时，保证车顶外表面弧形尺寸，同时将车顶钢结构小部件的组对和焊接转换为俯视位进行，在降低施工者劳动强度的同时保证组对和焊接尺寸，具有通用性好，降低工装对使用场地的需求，达到了在不同场地通用布置的目的。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装，包括：

沿车顶长度方向延伸的底架；

多个间隔地固连在所述底架上第一车顶定位组成和第二车顶定位组成；

所述第一车顶定位组成具有用于随型反向支撑车顶的第一定位板，所述第一定位板凹弧结构的定位面与所述车顶外表面接触；

所述第二车顶定位组成包括车顶侧顶板定位组成和风机座支撑组成；

所述车顶侧顶板定位组成具有侧定位面，用于与车顶两侧外表面接触；

所述风机座支撑组成顶部形成定位平面，用于与所述车顶风机座的表面接触；

工作状态下，多个所述第一车顶定位组成和第二车顶定位组成集成在所述底架上、并沿所述车顶长度方向同步反向支撑所述车顶，以便操作人员站在地面及反装状态的车顶内部俯视所述车顶内表面。

进一步的，所述底架包括两个平行设置的过渡装置，两个所述过渡装置之间固连有若干基础框架，用于提供安装平台。

进一步的，所述过渡装置包括若干过渡梁和固连在所述过渡梁两端的端板；

所述过渡梁内部形成有滑槽，所述滑槽内安装有内嵌螺母，且所述过渡梁上表面对应所述滑槽位置开设有长条孔；

其中，相邻两个所述过渡梁之间通过所述端板固定连接，用于延长所述过渡装置的长度。

进一步的，所述基础框架包括梁体，所述梁体顶部焊接有基础定位板，底壁焊接有基础底板，所述基础底板的宽度大于所述梁体宽度，所述基础底板两端开设有安装孔。

进一步的，所述第一车顶定位组成包括所述第一定位板、第一定位座和第二定位座；

所述第一定位板顶部位于所述定位面侧部间隔地装设有定位块，通过所述定位块与所述车顶外表面接触；

其中，所述第一定位板位于所述定位块下方均固连有第二定位座，所述第二定位座螺纹连接有调节杆，通过所述调节杆与所述定位块接触；

所述第一定位板两端装设有滑块，通过所述滑块与所述车顶侧边接触；

所述第一定位板底部安装有呈T型结构的所述第一定位座。

进一步的，还包括构造呈工字形结构的支架组成；

所述支架组成包括支架底板和支架顶板、以及连接在所述支架底板和所述支架顶板之间的两个支架立板，其中，所述支架底板和所述支架顶板两侧均开设有长条孔，通过该长条孔提供安装接口。

进一步的，所述风机座支撑组成包括座与所述座固连的螺杆；

所述螺杆螺纹连接有螺套，其中，所述螺杆上还套设有定位螺母，通过所述定位螺母锁定所述螺套位置，其中，所述螺套顶端形成有所述定位平面，通过所述定位平面与所述车顶风机座表面接触。

进一步的，所述车顶侧顶板定位组成包括第二定位板、第三定位座和第四定位座；

所述第二定位板顶部一侧形成有凹弧结构的所述侧定位面，所述第二定位板位于所述侧定位面一侧装设有侧定位块，通过所述侧定位块与车顶两侧外表面接触；

其中，所述第二定位板位于所述侧定位块下方固连有第四定位座，所述第四定位座螺纹连接有侧调节杆，通过所述侧调节杆与所述侧定位块接触；

所述第二定位板底部装设有侧滑块，通过所述侧滑块与所述车顶侧边接触；

所述第二定位板底部安装有呈T型结构的所述第三定位座。

进一步的，还包括拉线组成，所述底架两端布设有所述拉线组成，通过拉线组成定位车顶边线位置和中心线位置。

进一步的，所述拉线组成包括拉线底板固连在所述拉线底板上的拉线立柱，所述拉线立柱上套装有拉线导柱；

所述拉线导柱顶端固连有连接板，所述连接板一侧固连有V型中心座，另一侧通过拉线支座水平螺纹连接有拉线螺栓。

在上述技术方案中，本发明提供的一种车顶大部件俯视组焊工装，有益效果：

本发明设计的车顶大部件俯视组焊工装将仰视位置的施工作业转换为俯视作业，在减轻职工劳动强度的同时，更好地保证了车顶长宽高尺寸，并能保证车顶外弧面的弧形和平度。易于实现在车体装配过程中两端向下的挠度状态。

工装的高度、长度、宽度及各定位零部件位置均可进行不受限的调整、弧形也可通过定位块进行微调。采用软质垫块与车顶外表面进行接触避免对外表面的划伤，整体工装为模块化结构，可根据需要更换上述各类零件部件进一步适应更多种长度、宽度和高度尺寸的车顶生产；

工装的基础部分为可拆卸互换的模块化结构，实现自由拼装。不要专门的配套场地。

人员位于车顶内部施工，对车顶需要的纵向挠度有自然产生促进作用，降低了工装压紧的需求，减少了费用和操作程序。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中车顶钢结构沿长度方向截面示意图；

图2是现有技术中车顶钢结构俯视图；

图3是现有技术中车顶钢结构A-A剖视图；

图4是现有技术中车顶钢结构B-B剖视图；

图5是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装主视图；

图6是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装俯视图；

图7是图6的A-A剖视图；

图8是图7的E向视图；

图9是图8的局部放大图；

图10是图6的B-B剖视图；

图11是图6的C-C剖视图；

图12是图6的D-D剖视图；；

图13是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装过渡装置的主视图；

图14是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装过渡装置的俯视图；

图15是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装基础框架的主视图；

图16是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装基础框架的俯视图；

图17是图16的A-A剖视图；

图18是图16的B-B剖视图；

图19是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装第一车顶定位组成的主视图；

图20是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装第一车顶定位组成的左视图；

图21是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装第一车顶定位组成的俯视图；

图22是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装支架组成的主视图；

图23是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装支架组成的俯视图；

图24是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装风机座支撑组成的主视图；

图25是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装车顶侧顶板定位组成的主视图；

图26是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装拉线组成的主视图；

图27是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装拉线组成的左视图；

图28是本发明公开的一种车顶大部件俯视组焊工装拉线组成的俯视图。

附图标记说明：

底架10：基础框架11：横梁111；纵梁112；基础定位板113；基础连接板1131；压块1132；垫板114；基础底板115；调整垫1151：连接螺栓1152；支撑螺栓1153；加强梁116；过渡装置12；过渡梁121；长条孔122；滑槽123；端板124；内嵌螺母125；

第一车顶定位组成20a；第一定位板21；第一定位座22；第二定位座23；定位块24；调节杆25；滑块26；

第二车顶定位组成20b；

支架组成30；支架底板31；支架立板32；支架顶板33；

车顶侧顶板定位组成40；第二定位板41；第三定位座42；第四定位座43；侧定位块44；侧调节杆45；侧滑块46；

风机座支撑组成50；螺杆51；螺套52；定位螺母53；座54；

拉线组成60；拉线底板61；拉线立柱62；拉线导柱63；连接板64；中心座65；拉线支座66；拉线螺栓67；

定位面100；

侧定位面200；

定位平面300。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图5-12所示：

发明一种车顶大部件俯视组焊工装，包括：

沿车顶长度方向延伸的底架10；

多个间隔地固连在底架10上第一车顶定位组成20a和第二车顶定位组成20b；

第一车顶定位组成20a具有用于随型反向支撑车顶的第一定位板21，第一定位板21凹弧结构的定位面100与车顶外表面接触(如图7、19所示)；

第二车顶定位组成20b包括车顶侧顶板定位组成40和风机座支撑组成50；

车顶侧顶板定位组成40具有侧定位面200，用于与车顶两侧外表面接触；

风机座支撑组成50顶部形成定位平面300，用于与车顶风机座的表面接触(如图10所示)；

工作状态下，多个第一车顶定位组成20a和第二车顶定位组成20b集成在底架10上、并沿车顶长度方向同步反向支撑车顶，以便操作人员站在地面及反装状态的车顶内部俯视车顶内表面。

该工装能够采用俯视工艺完成车顶部件的组对和内部的焊接，组对过程为先铺装波纹板，再铺装侧顶板；将波纹板与侧顶板点固后，安装空调机组座组成和车顶弯梁，安装弯梁后配装车顶边梁。原车顶的组对工艺为先组对边梁与侧顶板，再画线组对车顶弯梁，组对空调机组座。将料件点固后铺装点固波纹板。而且，原工艺为仰视组对，需人工托举料件组对，现工艺为在反装台位中组对，以放置的形式组对料件，不必托举料件，极大地降低了劳动强度，提高了安全系数；

组对后进行大部件的结构焊接，焊后组对车顶各类小部件，在反装台位中组对，以放置的形式组对料件，不必托举料件，容易操作，且更容易保证焊接质量的(PA、PB)位置进行焊接，极大地降低了焊接难度，原工艺为采用相对困难的仰视位置(PD、PE)焊接，焊接人员手持焊炬进行操作；

该工装工作人员操作在俯视的位置进行，视野开阔，遮挡少，人员在倒置的车顶内部施工，车顶钢结构本身作为了支撑人员施工的一部分，同时通过工装设置的预置挠度，在组对和焊接料件的过程中设置纵向挠度，施工人员自然产生对车顶的压力，不需设置额外工装压力达到使工件产生所需挠度，同时工装整体为模块化结构，在高度、宽度及长度上都可任意调整。同时弧形定位块也可根据需要调整角度和位置，实现各种弧形和长度尺寸的车型通用。工装支撑部分也为模块化设计，在工装的布置安装过程中对场地无任何特殊要求。

参见图5、6所示：

优选的，底架10包括两个平行设置的过渡装置12，两个过渡装置12之间固连有若干基础框架11，用于提供安装平台，以便使底架10通过基础框架11固定安装第一车顶定位组成20a或第二车顶定位组成20b，当然也可以是其它装置，底架10不需要与基础场地基础连接，第一车顶定位组成20a或第二车顶定位组成20b可以根据设计结构需要通过基础框架11在底架10上任意位置布置任意数量；

参见图12-14所示：

优选的，过渡装置12包括若干过渡梁121和固连在过渡梁121两端的端板124；

过渡梁121内部形成有滑槽123，滑槽123内安装有内嵌螺母125，且过渡梁121上表面对应滑槽123位置开设有长条孔122；

其中，相邻两个过渡梁121之间通过端板124固定连接，用于延长过渡装置12的长度。

具体的，该结构中，过渡装置12包括若干过渡梁121，过渡梁121可以是现有技术中的槽钢，每根过渡梁121两端均焊接有端板124，端板124开设有安装孔，相邻两个过渡梁121之间通过端板124固定连接，进而延长该过渡装置12的整体长度，以便使过渡装置12适配车顶长度，保证该工装适配不同长度的车顶使用(即：工装满足长度方向任意长短尺寸的需求)；

其中，过渡梁121内部沿长度方向间隔地焊接还有凹形滑槽123，滑槽123内安装有内嵌螺母125，过渡梁121上表面对应滑槽123位置开设有长条孔122，便于将基础框架11组装在过渡梁121上，组装时，安装螺栓能够穿过长条孔122与内嵌螺母125连接，同时通过长条孔122调整固定位置，组装、调节方便；

参见图15-18所示：

优选的，基础框架11包括梁体，梁体顶部焊接有基础定位板113，底壁焊接有基础底板115，基础底板115的宽度大于梁体宽度，基础底板115两端开设有安装孔。

具体的，该基础框架11的梁体可以是通过槽钢切割后形成横梁111和纵梁112并通过焊接工艺拼焊而成，梁体中部焊接有加强梁116和垫板114，梁体底部两端及中心位置均焊接有基础底板115，基础底板115两端开设有安装孔，梁体顶端焊接有基础定位板113，该基础定位板113上安装有第一车顶定位组成20a或第二车顶定位组成20b或其它装置；

其中，参见图8、9所示，该基础框架11上部，基础定位板113两端安装有基础连接板1131，通过基础连接板1131与第一车顶定位组成20a或第二车顶定位组成20b连接，基础连接板1131两端安装有压块1132；

其中，基础连接板1131和压块1132可通过紧固螺栓固定在基础框架11的任意位置，第一车顶定位组成20a和第二车顶定位组成20b及其他工装件通过螺栓等紧固件固定在1131上，第一车顶定位组成20a和第二车顶定位组成20b等的固定位置实现在基础框架11上的任意调整。

其中，参见图12所示，该基础框架11下部，其两端的基础底板115一个安装孔内安装有连接螺栓1152，另一安装孔内安装有支撑螺栓1153，组装时，支撑螺栓1153与过渡装置12相抵接触控制基础框架11高度和微调基础底板115角度，使基础底板115保持水平，从而使过渡装置12及车顶侧顶板定位组成40保持垂直状态，基础底板115和过渡装置12之间放置有调整垫1151，连接螺栓1152贯穿调整垫1151与过渡装置12的内嵌螺母125螺纹连接，也就是说组装时，通过支撑螺栓1153控制基础框架11高度和水平，通过连接螺栓1152实现固定基础框架11与过渡装置12之间的位置；

参见图19-21；

优选的，第一车顶定位组成20a包括第一定位板21、第一定位座22和第二定位座23；

第一定位板21顶部位于定位面100侧部间隔地装设有定位块24，通过定位块24与车顶外表面接触；具体的，该定位块24上开设有长条孔，第一定位板21上开设有螺纹孔，安装螺栓贯穿定位块24的长条孔与第一定位板21上的螺纹孔连接，定位块24通过长条孔便于调整与第一定位板21组装时的姿态；

其中，第一定位板21位于定位块24下方均固连有第二定位座23，第二定位座23螺纹连接有调节杆25，通过调节杆25与定位块24接触，使用时，通过调节杆25实现微调定位块24高度及微调角度；

第一定位板21两端装设有滑块26，通过滑块26与车顶侧板接触；具体的，该滑块26开设有长条孔，组装时，两个安装螺栓贯穿滑块26上的长条孔与第一定位板21螺纹连，滑块26的位置实现根据需要任意调整；

第一定位板21底部安装有呈T型结构的第一定位座22；具体的，第一定位座22包括立板和焊接在立板底部的连接板，立板通过螺栓与第一定位板21连接，连接板通过螺栓与基础框架11连接，立板和连接板上开设的安装孔均可以是长条孔，便于调整安装位置；

参见图22-23所示：

优选的，该工装还包括构造呈工字形结构的支架组成30；

支架组成30包括支架底板31和支架顶板33、以及连接在支架底板31和支架顶板33之间的两个支架立板32，其中，支架底板31和支架顶板33两侧均开设有长条孔，通过该长条孔提供安装接口，以便与基础框架11和风机座支撑组成50组装，具体的支架组成30顶端与风机座支撑组成50利用紧固件通过长条孔固定连接、底端与基础框架11的基础定位板113固定连接，连接方式与第一车顶定位组成20a或第二车顶定位组成20b与基础定位板113的连接方式一致，使安装位置不受限；

参见图24所示：

优选的，风机座支撑组成50包括座54与座54固连的螺杆51；

座54与支架组成30固定连接；具体的座54与支架顶板33固定连接；

螺杆51螺纹连接有螺套52，其中，螺杆51上还套设有定位螺母53，通过定位螺母53锁定螺套52位置，其中，螺套52顶端形成有定位平面300，通过定位平面300与车顶风机座表面接触。

参见图25所示：

优选的，车顶侧顶板定位组成40包括第二定位板41、第三定位座42和第四定位座43；

第二定位板41顶部一侧形成有凹弧结构的侧定位面200，第二定位板41位于侧定位面200一侧装设有侧定位块44，通过侧定位块44与车顶两侧外表面接触；具体的，该侧定位块44上开设有长条孔，第二定位板41上开设有螺纹孔，安装螺栓贯穿定位块24的长条孔与第二定位板41上的螺纹孔连接，侧定位块44通过长条孔便于调整与第二定位板41组装时的姿态；

其中，第二定位板41位于侧定位块44下方固连有第四定位座43，第四定位座43螺纹连接有侧调节杆45，通过侧调节杆45与侧定位块44接触，使用时，通过侧调节杆45实现微调侧定位块44高度并可微调角度；

第二定位板41底部装设有侧滑块46，通过侧滑块46与车顶侧边接触；具体的，该侧滑块46与滑块26结构相同，在此不再一一赘述；

第二定位板41底部安装有呈T型结构的第三定位座42；具体的，第三定位座42与第一定位座22结构相同，在此不再一一赘述；

参见图26-28所示：

优选的，该工装还包括拉线组成60，底架10两端布设有拉线组成60，通过拉线组成60定位车顶边线位置和中心线位置。

优选的，拉线组成60包括拉线底板61固连在拉线底板61上的拉线立柱62，拉线立柱62上套装有拉线导柱63；

拉线导柱63顶端固连有连接板64，连接板64一侧固连有V型中心座65，另一侧通过拉线支座66水平螺纹连接有拉线螺栓67。

具体的，该结构中，组装时，拉线组成60通过拉线底板61与基础框架11固定连接，拉线底板61上部固连有空心结构的拉线立柱62，拉线导柱63沿高度方向开设有长条孔，拉线立柱62开设有通孔，拉线导柱63能够高度可调地安装在拉线立柱62内，并通过螺栓组件使拉线导柱63和拉线立柱62固定连接。

在上述技术方案中，本发明提供的一种车顶大部件俯视组焊工装；

有益效果：

本发明设计的车顶大部件俯视组焊工装将仰视位置的施工作业转换为俯视作业，在减轻职工劳动强度的同时，更好地保证了车顶长宽高尺寸，并能保证车顶外弧面的弧形和平度。易于实现在车体装配过程中两端向下的挠度状态。

工装的高度、长度、宽度及各定位零部件位置均可进行不受限的调整、弧形也可通过定位块进行微调。采用软质垫块与车顶外表面进行接触避免对外表面的划伤，整体工装为模块化结构，可根据需要更换上述各类零件部件进一步适应更多种长度、宽度和高度尺寸的车顶生产；

工装的基础部分为可拆卸互换的模块化结构，实现自由拼装。不要专门的配套场地。

人员位于车顶内部施工，对车顶需要的纵向挠度有自然产生促进作用，降低了工装压紧的需求，减少了费用和操作程序。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。