[发明专利]动车组底架基础大部件与FE端的合成定位装置及方法

说明书

动车组底架基础大部件与FE端的合成定位装置及方法属于动车组的底架基础大部件与FE端部件组焊定位辅助装置及其使用方法领域，该定位装置包括FE端定位工装、底架中线定位工装和多个边梁中部侧向顶紧机构，FE端定位工装用于装夹和定位底架的FE端，底架中线定位工装用于定位底架长度方向上的中线以及底架的中心，多个边梁中部侧向顶紧机构用于定位底架的边梁中部。本发明合成定位装置中的FE端定位工装可以模块化批量生产，方便检修和养护，并降低生产成本，成为流水线作业的基础部件，其使得底架组焊后再进行整体加工的后续工艺新方法也成为可能，该后续新方法可有效保证底架几何尺寸，有利于提高产品制造精度和成形质量。

技术领域

本发明属于动车组的底架基础大部件与FE端部件组焊定位辅助装置及其使用方法领域，具体涉及一种动车组底架基础大部件与FE端的合成定位装置及方法。

背景技术

如图1至图4所示，现有的中国标准化动车组列车的头车底架11是数十米长的整体组焊大部件，该底架11包括地板11-1、两根边梁11-2、FE(underframe front end；底架前端)端11-3和端底架11-4，两根边梁11-2彼此对称，其前端设有边梁内弯弧段11-2-1。

如图6a和图6b所示，端底架11-4包括通过筋板平行焊接的端底架长盖板11-4-1和端底架短盖板11-4-2以及同时与其二者垂直焊接的端底架前端圆弧板11-4-3，其中端底架长盖板11-4-1的上端面用于与地板11-1焊接，端底架11-4的纵向中线平面必须与以地板11-1为核心结构的头车底架11的XOZ整体纵向中线平面重合。

FE端11-3的核心结构是如图7所示的FE端车钩座接口面板11-3-1，按照图纸理论尺寸的设计要求，该FE端车钩座接口面板11-3-1的矩形窗口中心点必须严格在列车的纵向中线平面以内，也即：FE端11-3自身的纵向中线平面在组焊后，必须与以地板11-1为核心结构的头车底架11的XOZ整体纵向中线平面重合。并且，FE端车钩座接口面板11-3-1的前端面距离以地板11-1为核心结构的头车底架11的整体纵向距离值也必须符合图纸给定的已知理论尺寸L1。

现有的底架11组焊核心工艺步骤为：

步骤一：按照图纸理论尺寸制作两根边梁11-2单件，其两条边梁的相对侧壁采用图5a所示的搭接结构形式；

步骤二：按照图纸理论尺寸制作地板11-1单件，其地板两侧也采用图5a所示的搭接结构形式；

步骤三：将端底架11-4分别与两根边梁11-2前端的边梁内弯弧段11-2-1以搭接的形式组焊，再将端底架前端圆弧板11-4-3与两根边梁11-2的末端搭接组焊，从而形成图8所示的框架结构K；

步骤四：将步骤二所述的符合图纸理论尺寸的标准地板11-1落入步骤三所述的框架结构K上，将端底架长盖板11-4-1的上端面与地板11-1焊接，并以图5a所示的搭接组焊的形式将地板11-1的两侧分别与对应的边梁11-2完成组对焊接，从而完成底架11整体组焊工序的核心步骤，最终形成图1所示的完整底架11；

然而，按照上述的现有底架组焊核心工艺所完成的底架整体组焊方法存在以下显著缺点：

缺点1：由于该步骤四采用图5a所示的搭接焊接形式，因此，必须首先在步骤一和步骤二分别按照图纸理论尺寸制作两根边梁11-2单件以及地板11-1单件，这使得制作完成后两种单件的尺寸无法再改变，没有尺寸加工余量和反焊接变形调修余量，然而，即便其二者均分别符合图纸理论尺寸的要求，但其在后续步骤四的组焊过程中，组对尺寸误差和焊接冷却变形依然不可避免地会影响到底架11的整体组焊精度，从而造成两侧边梁11-2无法关于XOZ中心平面对称、地板11-1相对位置偏差、底架对角线尺寸偏差、FE端11-3自身的纵向中线平面无法与以地板11-1为核心结构的头车底架11的XOZ整体纵向中线平面重合、或端底架11-4的纵向中线平面无法与以地板11-1为核心结构的头车底架11的XOZ整体纵向中线平面重合等问题，进而影响底架整体尺寸的验收合格率。