转向架侧梁焊接工装夹紧优化方案

1.功能分析

转向架是高速列车、城轨车中重要部件，在列车运营过程中承担着承载、导向、牵引制动、减振降噪等作用。转向架构架是转向架上其他部件的连接基体，主要包括横梁、侧梁、垂向减振器座、空气弹簧支撑梁等主要部件。其中，转向架侧梁主要有压型梁结构、板式结构、铸件与板式等结构，典型结构如图 4.46 所示，主要由上下盖板、左右立板等部件组成。

图4.46　侧梁结构

1—堵板；2，3—立板；4—上盖板；5—中间立板； 6—下盖板；7—铸件；8—下盖板。

在转向架侧梁装配、焊接过程中，设计合适的夹紧方案及夹紧装置对于确保转向架侧梁的制造质量具有重要意义。根据现有各种侧梁长度、宽度范围，现场作业情况，拟定设计侧梁夹具体长4 100 mm，宽900 mm，以保证多个车型转向架侧梁制造的需要。

由于侧梁立板、盖板有整体式和分块式两种，在设计测量定位及夹紧装置时，需要确定每个部件上均有至少两个定位。定位原则上选用机加工后的面或孔，尽量选择精度高的位置。夹紧装置选择在定位的对立侧，夹紧时尽量同时进行，不能单纯夹紧某一个部件。此外，针对两个立板中的筋板，采用整体式定位，首先在夹具体上设置一个筋板的定位装置，以该筋板为定位基准，用样板定位其他筋板。

组焊侧梁时，侧梁X向以定位孔为基准，采用划线找正法定位，要求X向定位微调装置最小移动距离0.1 mm，车型变更时X向定位装置移动速度要求为0.3 m/min，同种车型侧梁X向定位时，X向定位夹紧装置移动速度要求为 0.12 m/min；侧梁Y向定位尺寸公差要求1 mm，要求Y向定位微调装置最小移动距离 0.5 mm，车型变更时 Y 向定位装置移动速度要求为0.3 m/min，同种车型侧梁Y向定位时，Y向定位夹紧装置移动速度要求为0.12 m/min，且Y向定位装置要与侧梁点接触，便于侧梁的Y向定位及微调；侧梁Z向以侧梁侧面划线为基准，采用划线找正法定位，要求Z向定位微调装置最小移动距离0.1 mm，车型变更时Z向定位装置移动速度要求为0.12 m/min。(www.xing528.com)

夹紧方案设计时，应考虑到侧梁焊接工装的通用性，侧梁焊接工装夹具体、定位块、夹紧装置可以互换使用，以节省成本、提高效率。

2.方案设计

侧梁夹紧方案设计结果如图4.47所示，侧梁定位夹紧模块可实现X、Y、Z三个方向的调整。车型变更所需三向尺寸调节由模块下部分的三向调整平台实现，X、Y向调整方式为电动调节直线模组，Z向调节通过举升机实现，三向调节均可实现调节后锁止。定位微调通过电动微调模块实现，调整后实现锁止。采用多重保护装置，避免操作过程发生危险。采用手动调节备用装置，防止电动调节装置出现故障造成生产停止，保证柔性焊接夹具系统的连续使用，且定位精度较高，能避免工人手工操作失误。

图4.47　侧梁夹紧定位

1—夹具体；2—压紧器；3—定位顶紧组成座；4—侧定位组成；
5—可调定位螺钉；6—中心销定位；7—定位板；
8—压紧杠组成；9—随行定位板；
10—可调顶紧螺钉。

3.资料整理

夹具设计完成后，需要整理焊接工装设计时使用的相关资料，备份相应的设计原则和重要图纸和有关夹具零部件设计标准（国家标准、行业标准、企业标准），重要结构图册和夹具设计手册等，如装配图、零件图、焊接组件图等，整理与之相关的互换性与技术测量参考资料，便于后期维护整改。