云梯车升降导轨定位工装制作

徐工消防安全装备有限公司 江苏 徐州 221004

引言

云梯消防车,具有专用底盘,安装有举升桁架臂,并有专业操作人员进行操作能够将消防队员输送到一定高度并实现高空救援或消防作业的消防车辆。因为生产过程中导轨宽度尺寸无法保证,导轨高度尺寸无法保证,导轨拼焊时容易发生倾斜,影响滑车升降运行,造成晃动、抖动、磨损等系列问题。为解决这些问题,提高产品可靠性,制作了云梯升降导轨定位工装。

一、云梯消防车结构组成

升降滑车:运行于云梯车桁架臂顶部,用于快速救援的升降载人平台。

导轨:长薄角钢,升降滑车工作时的运行轨道。

滑道:云梯车桁架臂伸缩过程中每节臂的运行轨道。

梯架:云梯消防车的桁架臂。

二、现状分析

目前我公司云梯系列消防车梯架在分装完成后,相邻梯架上弦杆处均存在高低不一致现象,而该现象呈现一定的规律——梯架头尾两端高度偏差小,中间部位高度偏差大(最大高低偏差20mm)。该情况直接导致滑车导轨无法拼焊到上弦杆上,而需要测量梯架不同伸长量下上弦杆高度偏差,并进行数据处理,找到最优的导轨调整方案,再对导轨进行打磨或者垫高,现场配焊,过程费时、费力,且严重影响云梯车生产效率。

在上弦杆高度偏差较大的时候,打磨、垫高导轨的方法也无法解决,只能对梯架进行火煨修形,对梯架整体强度造成一定程度的影响,最严重会导致整个梯架报废,从而造成相当大的经济损失。

因为导轨宽度尺寸无法保证,所以导致升降滑车导向轮被两侧导轨卡住,运行过程中卡滞甚至无法运行。

因为导轨高度尺寸无法保证,所以导致升降滑车从上一节梯架运行至下一节梯架时会有明显的抖动,甚至导致升降滑车在两节梯架过渡处脱离导轨从而无法正常运行。

因为导轨拼焊时发生倾斜,所以升降滑车运行时始终是导向轮与导轨线接触,容易造成导向轮局部的过度磨损,降低升降滑车的使用寿命。

图1 升降滑车运行导轨位置

由于现有技术方案导轨拼焊仅以单侧上弦杆为定位基准,因此无法保证单节梯左、右两侧导轨空间相对位置及各节梯架间导轨空间相对位置满足设计要求如(图1)所示。

现有技术一般以各节梯架上弦杆为定位基准,导轨拼焊时预先在上弦杆上表面划线确定单侧导轨相对于对应上弦杆的横向尺寸,然后人工扶正导轨进行分段拼焊。

三、工装制作思路

1.为了解决在加工过程中导致的导轨的宽度误差、高度误差、导轨拼焊时发生倾斜这一系列问题,设计云梯车升降导轨定位工装。(图2)

图2 轨定位工装结构图

2.导轨定位工装的结构特点。本定位工装的主要结构及组成见(图3).

本定位工装由三部分构成,分别是下方柱形滚轮、上方柱形滚轮、安装支架。其中安装支架为标准规格方钢管焊接而成的框架结构,对角斜向焊接方钢管加以支撑,防止框架变形,上下两端用于安装柱形滚轮的底座端面机加成形,严格保证其平面度及垂直度,安装孔机加成形,严格保证安装孔位置的准确性。上、下柱形滚轮均为机加工件,尺寸公差严格保证,确保安装到支架后,上、下柱形滚轮中心高度尺寸以及外端面宽度尺寸准确。

3.导轨定位工装的工作原理。云梯消防车梯架与梯架之间为嵌套式结构型式,下一节梯架的装配及运动完全以上一节梯架的伸缩滑道为基准,在保证各节梯架高度尺寸的情况下,各节梯架上弦杆在空间中的高度位置完全取决于上一节梯架滑道的位置(图4)。本工装以单节梯架自身滑道为定位基准拼焊上弦杆上方两端升降滑车导轨,则该节梯架导轨与下一节梯架为同一定位基准,空间位置相对确定,相邻节梯导轨与导轨之间不会出现高度错位现象。由于上方柱形滚轮为装配件,可在滚轮与支架件增加调整垫片,保证在制造误差内有一定的调节量。

图3 轨定位工装结构图

四、效果验证

云梯车升降导轨定位工装能够保证梯架两侧导轨的宽度尺寸。该定位工装以梯架自身滑道为定位基准,通过上方柱形滚轮能够有效的保证两端升降滑车导轨的宽度尺寸,不会因为梯架焊接变形导致的上弦杆空间位置变化而使宽度尺寸无法保证。

能够保证梯架两侧导轨的高度尺寸。由于该定位工装上、下柱形滚轮高度尺寸精度高,采用该定位工装以梯架自身滑道为定位基准,通过上方柱形滚轮定位导轨的上端面,能够保证两侧导轨高度一致,且由于不采用上弦杆为基准,高度尺寸不会受到上弦杆波浪变形影响。

能够保证各节梯间导轨高度尺寸。由于该定位工装以各节梯梯架自身滑道为定位基准,而下一节梯架的装配及运动完全以该节梯架的伸缩滑道为基准,因此,采用该工装能够保证相邻节梯架导轨的空间位置准确,各节梯架互换性好。

五、总结

在本次设计制造及实践过程中我们尽管遇到很多困难,但最终的效果体现直接反映了我们此次制造工装的价值。通过使用云梯车升降导轨定位工装后装配试验验证,升降导轨的高度值、宽度值得到了很好的保证,最大限度的减少了焊接变形。避免了后期现场配焊,大量的减少了人力、物力,提高了生产效率。很好的保证了云梯升降导轨的强度,延长使用寿命。