机车底架边梁组焊通用工装

株洲中车特种装备科技有限公司 湖南 株洲 412001

1 引言

中车集团株洲电力机车有限公司车体底架的边梁的组焊,因为不同的车型,每次需要不同的工装模块,每次换型需要很长的时间,这样就要求设计制造一套新的底架边梁通用组焊工装。

2 工装基本结构和工作原理

工装总体图如下图1:

图1

序号1(翻转胎)带动序号2(梁体)在序号3(回转支撑)上正负旋转90度,方便边梁组装之后的焊接,让每条焊缝实现平焊。

额定承载:16000kg(含工件及工装夹具重量),单边按8000kg计算

最大偏心量r:110mm,翻转扭矩:≥8800N.M,翻转角度:±90°,翻转轴重复定位精度:±2arc min,翻转速度:n=1r/min。

回转支承初选洛轴014.30.710型四点接触转盘轴承,模数为m=8,齿数Z1=72,变位系数+0.5,初选小齿轮齿数为Z2=14。翻转电机选型计算,计算回转轴承偏心力矩

小齿轮力矩

驱动功率

1.5 P=1.5*1=1.5kW(安全系数1.5)

电机转矩

n:电机转速初选1450rad/min,再考虑以后可能增加工装模块和其他非标车型。

根据SEW样本,初选型号:

型号 SAF87 DRE100M4BE5HF额定转速/额定输出转速1450r/min 5.5r/min功率 2.2kW 额定转矩 14.5N.m额定电流 10A 额定电压 380V

整个长梁18米。采用3根6米梁体拼接而成,连接处采用销钉的形式,使整个梁体变成一个刚性的。连接处采用圆盘的形式,用回转支撑支撑。可以让梁体和装在梁体上的工装模块组合一起旋转。

因边梁主要分两大类,其他的车型的边梁变化不大,所以本工装模块组合主要以160km边梁如下图3和深度国产(铁八)边梁如下图4两大类进行说明。

图3 160km边梁工装模块使用示意图

图4 深度国产(铁八)边梁工装模块使用示意图

通过图3(A-A)和图4(G-G)对比可以看出定位和顶紧是一样的可以通用。通过图3(B-B)和图4(I-I)对比可以看出左压紧旋转、右压紧旋转是可以共用的,在纵向方向调节距离就可以实现不同的长度边梁的压紧。

2 液压系统

本套工装液压原理图如图3所示,控制动作如下:

1)一边的定位缸既可单动也可以联动,单动的操作按钮布置在油缸附近,联动按钮布置在控制柜操作台上。

2)一边的顶紧缸既可单动也可以联动,单动的操作按钮布置在油缸附近,联动按钮布置在控制柜操作台上。

3)左压紧旋转缸既可单动也可以联动,单动的操作按钮布置在油缸附近,联动按钮布置在控制柜操作台上,右压紧旋转缸相同的原理。

3 结语

本工装已在现场使用了一段时间,证明操作简单方便,效率高,焊接出来的底架边梁的尺寸和和直线度等都在设计允许的范围内,不但给企业带来了可观的经济效益,确保了安全生产,而且减轻了劳动者的劳动强度,具有一定的推广价值。