機車底架邊梁組焊通用工裝

株洲中車特種裝備科技有限公司 湖南 株洲 412001

1 引言

中車集團株洲電力機車有限公司車體底架的邊梁的組焊,因為不同的車型,每次需要不同的工裝模塊,每次換型需要很長的時間,這樣就要求設計制造一套新的底架邊梁通用組焊工裝。

2 工裝基本結構和工作原理

工裝總體圖如下圖1:

圖1

序號1(翻轉胎)帶動序號2(梁體)在序號3(回轉支撐)上正負旋轉90度,方便邊梁組裝之后的焊接,讓每條焊縫實現平焊。

額定承載:16000kg(含工件及工裝夾具重量),單邊按8000kg計算

最大偏心量r:110mm,翻轉扭矩:≥8800N.M,翻轉角度:±90°,翻轉軸重復定位精度:±2arc min,翻轉速度:n=1r/min。

回轉支承初選洛軸014.30.710型四點接觸轉盤軸承,模數為m=8,齒數Z1=72,變位系數+0.5,初選小齒輪齒數為Z2=14。翻轉電機選型計算,計算回轉軸承偏心力矩

小齒輪力矩

驅動功率

1.5 P=1.5*1=1.5kW(安全系數1.5)

電機轉矩

n:電機轉速初選1450rad/min,再考慮以后可能增加工裝模塊和其他非標車型。

根據SEW樣本,初選型號:

型號 SAF87 DRE100M4BE5HF額定轉速/額定輸出轉速1450r/min 5.5r/min功率 2.2kW 額定轉矩 14.5N.m額定電流 10A 額定電壓 380V

整個長梁18米。采用3根6米梁體拼接而成,連接處采用銷釘的形式,使整個梁體變成一個剛性的。連接處采用圓盤的形式,用回轉支撐支撐。可以讓梁體和裝在梁體上的工裝模塊組合一起旋轉。

因邊梁主要分兩大類,其他的車型的邊梁變化不大,所以本工裝模塊組合主要以160km邊梁如下圖3和深度國產(鐵八)邊梁如下圖4兩大類進行說明。

圖3 160km邊梁工裝模塊使用示意圖

圖4 深度國產(鐵八)邊梁工裝模塊使用示意圖

通過圖3(A-A)和圖4(G-G)對比可以看出定位和頂緊是一樣的可以通用。通過圖3(B-B)和圖4(I-I)對比可以看出左壓緊旋轉、右壓緊旋轉是可以共用的,在縱向方向調節距離就可以實現不同的長度邊梁的壓緊。

2 液壓系統

本套工裝液壓原理圖如圖3所示,控制動作如下:

1)一邊的定位缸既可單動也可以聯動,單動的操作按鈕布置在油缸附近,聯動按鈕布置在控制柜操作臺上。

2)一邊的頂緊缸既可單動也可以聯動,單動的操作按鈕布置在油缸附近,聯動按鈕布置在控制柜操作臺上。

3)左壓緊旋轉缸既可單動也可以聯動,單動的操作按鈕布置在油缸附近,聯動按鈕布置在控制柜操作臺上,右壓緊旋轉缸相同的原理。

3 結語

本工裝已在現場使用了一段時間,證明操作簡單方便,效率高,焊接出來的底架邊梁的尺寸和和直線度等都在設計允許的范圍內,不但給企業帶來了可觀的經濟效益,確保了安全生產,而且減輕了勞動者的勞動強度,具有一定的推廣價值。