[发明专利]一种高速列车车体侧墙正反面焊接翻转夹具及工作方法

说明书

本发明涉及一种高速列车车体侧墙正反面焊接翻转夹具及工作方法，属于列车制造机械工程技术领域，装置包括侧墙定位机构、主动翻转机构、被动翻转机构；侧墙定位机构用于固定车体侧墙，侧墙定位机构外缘轮廓为圆形，侧墙定位机构外缘设有齿轮；主动翻转机构用于翻转侧墙定位机构，被动翻转机构用于支撑侧墙定位机构，主动翻转机构、被动翻转机构均设有小齿轮，侧墙定位机构两侧通过齿轮啮合与主动翻转机构和被动翻转机构连接。本方案减少了现有应用两套夹具时侧墙翻转转移时间，并避免了原有侧墙手动翻转无夹具夹持状态下对前面焊缝强度损伤和翻转过程中额外增加的焊接变形，极大有益于提升侧墙整体焊接质量。

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域的定位夹紧装置，尤其是一种高速列车车体侧墙正反面焊接过程中对侧墙定位、夹紧及翻转一体的夹具。

背景技术

近年来，高速列车在我国取得了巨大的发展，促进了国民经济快速增长。侧墙是组成高速列车车体的关键部件，在焊接过程中，由于侧墙很长，焊接质量受夹具的影响较大。侧墙焊接质量直接影响到高速列车的行车安全、使用寿命等重要问题，因此夹具在侧墙焊接过程中非常重要。

目前，我国高速列车车体侧墙在焊接过程中，需要两套夹具分别进行正反面焊缝焊接，一面焊缝焊接完成后，侧墙整体需要翻转后放置到另一套夹具上进行另一面焊缝焊接。在侧墙翻转过程中，一般采用天车吊转，无夹具夹持，因此存在着工作效率低、侧墙变形大等不足。中国专利文件(申请号201620560491.X)，公开了一种牵缓梁组焊夹具，包括定位装置，其中定位装置包括：底架，与牵缓梁相匹配的T型框架结构，底架上设置有固定孔；牵引梁固定组件，包括设置于纵梁上的尾部顶紧装置、间隔设置的牵引梁顶部压紧装置、顶紧在牵引梁相对内侧壁之间的撑紧装置；缓冲梁固定组件，包括设置在横梁上的缓冲梁顶部压紧装置和缓冲梁定位装置；车钩梁固定组件，车钩梁定位底座和车钩梁顶部压紧装置，牵引梁固定组件、缓冲梁固定组件、车钩梁固定组件固定在底架的固定孔处。该方案提供的组焊夹具只适用于特定牵缓梁的焊接，其定位块为平面结构，但高速列车车体侧墙为曲面结构，该方案难以适用，且该夹具没有翻转装置，无法实现双面定位和夹紧。

经对现有技术的文献检索未发现能实现类似侧墙结构的翻转夹具设计，在这种情况下，研究设计出一种高速列车车体侧墙正反面焊接翻转夹具就显得意义重大。

发明内容

本发明的目的是克服现有高速列车车体侧墙焊接夹具存在的缺陷，提供一种高速列车车体侧墙焊接翻转夹具。

本发明还提供该夹具的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种高速列车车体侧墙正反面焊接翻转夹具，包括侧墙定位机构、主动翻转机构、被动翻转机构；

侧墙定位机构用于固定车体侧墙，侧墙定位机构外缘轮廓为圆形，侧墙定位机构外缘设有齿轮；

主动翻转机构用于翻转侧墙定位机构，被动翻转机构用于支撑侧墙定位机构，主动翻转机构、被动翻转机构均设有小齿轮，侧墙定位机构两侧通过齿轮啮合与主动翻转机构和被动翻转机构连接。侧墙定位机构与小齿轮啮合后，由主动翻转机构带动侧墙定位机构转动，转动后实现车体侧墙翻转。

根据本发明优选的，侧墙定位机构包括凹面半齿轮、凸面半齿轮、定位销，凹面半齿轮与凸面半齿轮相对一侧均设有至少两个支撑柱，支撑柱形成定位台面，凹面半齿轮的支撑柱形成的型面为凹形，凸面半齿轮的支撑柱形成的型面为凸形，凹面半齿轮和凸面半齿轮相对一侧的连接面通过两个定位销连接，形成完整大齿轮，凹面半齿轮、凸面半齿轮相对一侧的型面相互配合，型面的弯曲弧度与车体侧墙断面型面结构一致，凹面半齿轮、凸面半齿轮用于定位和夹紧车体侧墙。