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域，該夾具包括定心裝置、底板、端堵、U形壓板、螺母和兩對定位擋塊，所述定心裝置包括心盤、芯軸、三個頂軸、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，利用同步伸長的三個定位頂軸對圓筒工件的旋轉(zhuǎn)軸軸心進行一次性的精準定位，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。此外，該夾具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。
【專利說明】軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具

【技術領域】
[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】
[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牽引梁管件的幾何中心和基準軸，再按該基準軸確定中心筒管件12-1內(nèi)側壁的精加工余量。
[0004]香港地鐵轉(zhuǎn)向架牽引梁是采用進口鋼板和無縫鋼管組焊而成，其中心筒管件12-1較長、管壁較薄，更容易在組焊孔板12-2時產(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，容易導致中心筒管件12-1的中心孔內(nèi)側壁在后續(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，容易導致中心筒管件的內(nèi)側壁在后續(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)明解決技術問題所采取的技術方案如下:
[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、螺母和兩對定位擋塊，所述定心裝置包括心盤、芯軸、三個頂軸、拉簧、壓簧和防轉(zhuǎn)銷；心盤的中心上端面設有軸孔，心盤的中部外圈設有拉簧環(huán)槽，沿拉簧環(huán)槽圓周中心對稱設有三個頂軸通孔，心盤在拉簧環(huán)槽的下部設有一個防轉(zhuǎn)銷孔，心盤的底座外圈上設有四個用于同底板固連的沉孔，心盤的底座內(nèi)圈上設有四個用于同端堵固連的盲孔，心盤的內(nèi)腔在拉簧環(huán)槽的上部位置設有一個壓簧腔，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，芯軸下端在對應三個頂軸通孔的位置分別設有三個向外傾斜的芯軸斜面，芯軸下端在對應防轉(zhuǎn)銷孔的位置設有一個防轉(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)；每個頂軸的一端設有圓弧面齒，另一端設有頂軸斜面，在靠近圓弧面齒的側面設有一個拉簧裝配孔，三個頂軸對應插入三個頂軸通孔內(nèi)，三個頂軸斜面對應頂在三個芯軸斜面上，拉簧依次穿過三個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；底板的中心設有一個中心通孔，底板在中心通孔周邊設有四個螺孔，底板通過此四個螺孔和螺釘?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；每個定位擋塊上設有一個定位螺栓，每對定位擋塊的兩個定位螺栓相對放置，每個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，利用同步伸長的三個定位頂軸對圓筒工件的旋轉(zhuǎn)軸軸心進行一次性的精準定位，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。此外，該夾具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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明中定心裝置的結構示意圖。
[0010]圖2是圖1的爆炸示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明中頂軸的結構示意圖。
[0012]圖4是本發(fā)明中頂軸的俯視結構示意圖。
[0013]圖5是本發(fā)明中心盤的俯視結構示意圖。
[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中的心盤按照圖6的方式剖視后的結構示意圖。
[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構示意圖。
[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用示意圖。
[0019]圖11是圖10的爆炸示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[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和兩對定位擋塊11，所述定心裝置包括心盤1、芯軸
2、三個頂軸3、拉簧4、壓簧5和防轉(zhuǎn)銷6。
[0022]心盤I的中心上端面設有軸孔1-1，心盤I的中部外圈設有拉簧環(huán)槽1-2，沿拉簧環(huán)槽1-2圓周中心對稱設有三個頂軸通孔1-3，心盤I在拉簧環(huán)槽1-2的下部設有一個防轉(zhuǎn)銷孔1-4，心盤I的底座1-5外圈上設有四個用于同底板7固連的沉孔，心盤I的底座1-5內(nèi)圈上設有四個用于同端堵8固連的盲孔，心盤I的內(nèi)腔在拉簧環(huán)槽1-2的上部位置設有一個壓簧腔1-6，壓簧5位于壓簧腔1-6內(nèi)。所述心盤I可以進一步做成正三棱柱型，以盡量減少心盤I的外側壁與中心筒管件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下端在對應三個頂軸通孔1-3的位置分別設有三個向外傾斜的芯軸斜面2-1，芯軸2下端在對應防轉(zhuǎn)銷孔1-4的位置設有一個防轉(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。
[0024]每個頂軸3的一端設有圓弧面齒3-1，另一端設有頂軸斜面3-3，在靠近圓弧面齒3-1的側面設有一個拉簧裝配孔3-2，三個頂軸3對應插入三個頂軸通孔1-3內(nèi)，三個頂軸斜面3-3對應頂在三個芯軸斜面2-1上，拉簧4依次穿過三個拉簧裝配孔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)壁時的摩擦力，避免因打滑造成的頂軸徑向應力。
[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)圈上的四個盲孔固連。
[0026]底板7的中心設有一個中心通孔7-1，底板7在中心通孔7-1周邊設有四個螺孔，底板7通過四個螺孔和螺釘?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]每個定位擋塊11上設有一個定位螺栓11-1，每對定位擋塊11的兩個定位螺栓
11-1相對放置，每個定位擋塊11分別通過螺釘固定在底板7上。
[0029]具體應用本發(fā)明的軌道客車轉(zhuǎn)向架牽引梁一步加工夾具時，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上的四個沉孔將定心裝置的底座1-5固定在底板7上。此時，定心裝置內(nèi)的壓簧5處于未被壓縮的自然狀態(tài)，三個頂軸3均在拉簧4的拉力作用下處于伸出量最短的狀態(tài)，三個圓弧面齒3-1的最遠端均處在小于中心筒管件12-1內(nèi)徑的同一個圓周上。三個頂軸斜面3-3與其各自對應的芯軸斜面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上的兩個定位螺栓11-1分別從兩側頂緊一組孔板12-2的兩側，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。
[0031 ] 旋轉(zhuǎn)螺母10并使芯軸2的螺紋段在螺母10的驅(qū)動下成為向上運動的絲杠，在此過程中，芯軸2相對于心盤I向上運動，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對頂軸斜面3-3施加壓力，并使頂軸斜面3-3沿斜面發(fā)生相對滑動，推動頂軸3沿頂軸通孔1-3向外伸出。
[0032]由于三個芯軸斜面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三個頂軸3向外同步伸長，當三個頂軸3均頂住中心筒管件12-1的內(nèi)側壁時，即完成了對中心筒管件12-1的軸心相對于底板7和芯軸2的定位。此時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上，按照完全統(tǒng)一的定位基準對兩組孔板12-2等待加工點整體加工。再按照已有的兩組孔板12-2作為新的定位基準，完成對中心筒管件12-1內(nèi)側壁再后續(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心盤I向下移動，直到芯軸2的下端被端堵8擋住為止。此時，壓簧5恢復至未受力的初始長度，三個頂軸3均在拉簧4的拉力作用下恢復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)維修維護時，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，利用同步伸長的三個定位頂軸對圓筒工件的旋轉(zhuǎn)軸心進行一次性的精準定位，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。
【權利要求】
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)和兩對定位擋塊(11)，所述定心裝置包括心盤(1)、芯軸(2)、三個頂軸⑶、拉簧⑷、壓簧(5)和防轉(zhuǎn)銷(6); 心盤⑴的中心上端面設有軸孔(1-1)，心盤⑴的中部外圈設有拉簧環(huán)槽(1-2)，沿拉簧環(huán)槽(1-2)圓周中心對稱設有三個頂軸通孔(1-3)，心盤(I)在拉簧環(huán)槽(1-2)的下部設有一個防轉(zhuǎn)銷孔(1-4)，心盤(I)的底座(1-5)外圈上設有四個用于同底板(7)固連的沉孔，心盤⑴的底座(1-5)內(nèi)圈上設有四個用于同端堵⑶固連的盲孔，心盤⑴的內(nèi)腔在拉簧環(huán)槽(1-2)的上部位置設有一個壓簧腔(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)下端在對應三個頂軸通孔(1-3)的位置分別設有三個向外傾斜的芯軸斜面(2-1)，芯軸(2)下端在對應防轉(zhuǎn)銷孔(1-4)的位置設有一個防轉(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)； 每個頂軸(3)的一端設有圓弧面齒(3-1)，另一端設有頂軸斜面(3-3)，在靠近圓弧面齒(3-1)的側面設有一個拉簧裝配孔(3-2)，三個頂軸(3)對應插入三個頂軸通孔(1-3)內(nèi)，三個頂軸斜面(3-3)對應頂在三個芯軸斜面(2-1)上，拉簧(4)依次穿過三個拉簧裝配孔(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的中心設有一個中心通孔(7-1)，底板(7)在中心通孔(7-1)周邊設有四個螺孔，底板(7)通過此四個螺孔和螺釘?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； 每個定位擋塊(11)上設有一個定位螺栓(11-1)，每對定位擋塊(11)的兩個定位螺栓(11-1)相對放置，每個定位擋塊(11)分別通過螺釘固定在底板(7)上。
【文檔編號】B23K37/047GK104476089SQ201410629071
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】楊智勇, 張洪超 申請人:長春軌道客車股份有限公司