鐵路客車用10″活塞組件的水冷焊接定位裝置制造方法
【專利摘要】鐵路客車用10″活塞組件的水冷焊接定位裝置屬于焊接鐵路客車制動(dòng)缸活塞組件所使用的夾持和水冷裝置領(lǐng)域，該裝置包括門型支架、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)、活塞筒定位機(jī)構(gòu)、活塞頭定位機(jī)構(gòu)、水冷機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)法蘭、水冷機(jī)構(gòu)固定座、三個(gè)導(dǎo)電環(huán)、電刷機(jī)構(gòu)、支撐平臺(tái)、平臺(tái)支架和動(dòng)力機(jī)構(gòu)。通過本發(fā)明的裝置帶動(dòng)焊件做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，焊接人員無需圍繞焊件不斷改變位置即可輕松、穩(wěn)健完成對整個(gè)圓周接縫的焊接工作，不僅提高了焊接效率和質(zhì)量，也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度并保障了作業(yè)安全。該裝置的冷卻水能從不同方向沖刷活塞頭的側(cè)壁和盆底外壁，吸收并帶走焊接過程產(chǎn)生的大量熱量，避免了焊件因過熱而發(fā)生焊接變形，保障了焊接質(zhì)量并使成品率大幅提高。
【專利說明】鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接鐵路客車制動(dòng)缸活塞組件所使用的夾持和水冷裝置領(lǐng)域，具體涉及一種鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路高速車輛所使用的10 "制動(dòng)缸活塞組件包括活塞頭13和活塞筒14兩個(gè)部件，其中，活塞筒14為無縫鋼管加工而成，活塞頭13是由鋼板經(jīng)沖壓所形成的盆狀結(jié)構(gòu)，該盆狀結(jié)構(gòu)的盆口端側(cè)壁為兩級(jí)圓臺(tái)，其第一級(jí)圓臺(tái)在上，第二級(jí)圓臺(tái)在下，兩級(jí)圓臺(tái)和盆底的直徑順次遞減?；钊?4的下端通過焊接工藝與活塞頭13內(nèi)部的上端面同軸固連。所采用的焊接工藝要求焊件接縫一次性焊接完成，同時(shí)還要盡量避免或減小組對工件的焊接熱變形。
[0003]然而，由于以薄鋼板為材料的活塞頭13和活塞筒14均屬薄壁工件，致使采用常規(guī)的焊接工藝時(shí)的焊接變形幾乎難以避免，往往無法滿足公差要求。此外，由于兩種焊件的接縫為水平放置的圓周，因此常規(guī)焊接時(shí)，作業(yè)人員需要圍繞發(fā)熱的工件邊走邊焊，致使焊接的連貫性難以保證，同時(shí)還增加了焊接作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性。上述因素綜合導(dǎo)致10"制動(dòng)缸活塞組件的焊接作業(yè)返工率高、勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性大以及工作效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有10"制動(dòng)缸活塞組件屬薄壁工件，致使采用常規(guī)焊接工藝時(shí)，兩種焊件焊接變形幾乎難以避免，使其往往無法滿足公差要求。同時(shí)，由于兩種焊件的接縫為水平放置的圓周，因此常規(guī)焊接時(shí)，作業(yè)人員需要圍繞發(fā)熱的工件邊走邊焊，致使焊接的連貫性難以保證，同時(shí)還增加了焊接作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性，這些因素導(dǎo)致該焊接作業(yè)的返工率高、勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性大以及工作效率低下的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置包括門型支架、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)、活塞筒定位機(jī)構(gòu)、活塞頭定位機(jī)構(gòu)、水冷機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)法蘭、水冷機(jī)構(gòu)固定座、三個(gè)導(dǎo)電環(huán)、電刷機(jī)構(gòu)、支撐平臺(tái)、平臺(tái)支架和動(dòng)力機(jī)構(gòu)；門型支架的底端固定在支撐平臺(tái)上，活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)的一端固定在門型支架頂端橫梁的中心位置，另一端固定在門型支架的中部橫梁上；活塞筒定位機(jī)構(gòu)固定在門型支架的中部橫梁上，活塞頭定位機(jī)構(gòu)固定在傳動(dòng)法蘭上；水冷機(jī)構(gòu)套在活塞頭定位機(jī)構(gòu)的外部，并通過水冷機(jī)構(gòu)固定座固定在門型支架的底部；傳動(dòng)法蘭固定在動(dòng)力機(jī)構(gòu)上，三個(gè)導(dǎo)電環(huán)固定在傳動(dòng)法蘭的外部；電刷機(jī)構(gòu)放置在支撐平臺(tái)上，電刷機(jī)構(gòu)一端與導(dǎo)電環(huán)連接，另一端接地；支撐平臺(tái)為矩形結(jié)構(gòu)，其固定在平臺(tái)支架上，動(dòng)力機(jī)構(gòu)自下而上穿過支撐平臺(tái)放置在支撐平臺(tái)上。
[0007]所述門型支架包括兩個(gè)導(dǎo)向柱、兩個(gè)導(dǎo)向套滑塊、導(dǎo)向套橫梁、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)和兩個(gè)導(dǎo)向柱固定座；兩個(gè)導(dǎo)向柱分別通過一個(gè)導(dǎo)向柱固定座固定在支撐平臺(tái)上，兩個(gè)導(dǎo)向套滑塊分別套在一個(gè)導(dǎo)向柱上，并與導(dǎo)向柱滑動(dòng)連接；導(dǎo)向套橫梁的兩端分別與一個(gè)導(dǎo)向套滑塊固連，活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)固定在兩個(gè)導(dǎo)向柱的頂端。
[0008]所述活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)包括氣缸和吊架；氣缸的缸體固定在活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)的中部，氣缸的活塞桿頂端固定在吊架上，吊架固定在導(dǎo)向套橫梁上。
[0009]所述活塞筒定位機(jī)構(gòu)包括活塞筒定位軸套、定位軸套端蓋、軸套絕緣層和軸承；活塞筒定位軸套通過軸承與導(dǎo)向套橫梁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸套絕緣層固定在活塞筒定位軸套和軸承的外部，定位軸套端蓋同時(shí)壓在活塞筒定位軸套、軸套絕緣層和軸承的頂部，并與導(dǎo)向套橫梁固連。
[0010]所述活塞頭定位機(jī)構(gòu)包括活塞頭上定位盤、活塞頭下定位盤、四個(gè)螺孔、八個(gè)透水孔和水冷腔、四個(gè)壓塊螺孔和四個(gè)活塞壓塊；活塞頭上定位盤、活塞頭下定位盤、水冷腔一體成型并構(gòu)成一個(gè)盆形結(jié)構(gòu)，活塞頭上定位盤位于活塞頭下定位盤上，活塞頭下定位盤位于水冷腔上；水冷腔為一個(gè)圓柱筒形結(jié)構(gòu)，四個(gè)螺孔兩兩對稱開設(shè)在水冷腔的底部；八個(gè)透水孔平均分成上下兩組，上面一組的四個(gè)透水孔分布在一個(gè)圓周上，并對稱開設(shè)在水冷腔上部的側(cè)壁上，下面一組的四個(gè)透水孔分布在一個(gè)圓周上，并對稱開設(shè)在水冷腔下部的側(cè)壁上；四個(gè)壓塊螺孔均勻地設(shè)置在活塞頭上定位盤上端面的同一圓周上；四個(gè)活塞壓塊分別通過螺釘與壓塊螺孔的配合固定在定位盤上。
[0011]所述水冷機(jī)構(gòu)包括水冷套、進(jìn)水管、出水管和三個(gè)隔水密封槽；水冷套套在水冷腔的外部，并通過水冷機(jī)構(gòu)固定座固定在導(dǎo)向柱固定座上，水冷套的側(cè)壁下部對應(yīng)下組四個(gè)透水孔所在圓周的位置開設(shè)有進(jìn)水口，水冷套的側(cè)壁上部對應(yīng)上組四個(gè)透水孔所在圓周的位置開設(shè)有出水口 ；進(jìn)水管固定在水冷套的外側(cè)壁下部，并與進(jìn)水口相通；出水管固定在水冷套的外側(cè)壁上部，并與出水口相通；三個(gè)隔水密封槽平行設(shè)置在水冷套的內(nèi)壁上，水冷腔的外側(cè)壁與水冷套的內(nèi)側(cè)壁形成的空腔被三個(gè)隔水密封槽分隔為互不連通的上、下兩個(gè)環(huán)流層。
[0012]所述傳動(dòng)法蘭包括法蘭缸體、四個(gè)連接螺栓和防水密封圈；防水密封圈固定在法蘭缸體上部的圓腔內(nèi)壁上，其上開有四個(gè)螺栓孔；法蘭缸體的上部通過四個(gè)連接螺栓對應(yīng)依次穿過四個(gè)螺栓孔和四個(gè)螺孔后與水冷腔的底部固連，法蘭缸體下部的外側(cè)與三個(gè)導(dǎo)電環(huán)固連。
[0013]所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸、絕緣層、第一鍵和第二鍵；絕緣層固定在傳動(dòng)軸的外部，并通過第一鍵、第二鍵與法蘭缸體下部的內(nèi)側(cè)固連。
[0014]所述電刷機(jī)構(gòu)包括三組人字形壓簧片、電刷架、電刷架固定螺栓和電刷架固定座；三組人字形壓簧片的一端對應(yīng)壓在三個(gè)導(dǎo)電環(huán)上，另一端固定在電刷架上；電刷架的下端設(shè)有絕緣層，電刷架通過電刷架固定座壓緊并固定在支撐平臺(tái)上；電刷架固定螺栓外層為絕緣材料，電刷架固定座通過電刷架固定螺栓與支撐平臺(tái)固連。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置能通過焊件夾持裝置帶動(dòng)焊件間的水平圓周焊縫做勻速的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，焊接人員無需圍繞焊件不斷改變自己的位置即可輕松、穩(wěn)健完成對整個(gè)圓周接縫的焊接工作，不僅提高了焊接效率和質(zhì)量，同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度并保障了作業(yè)安全。該裝置的冷卻水能從不同方向沖刷活塞頭的側(cè)壁和盆底外壁，吸收并帶走焊接過程產(chǎn)生的大量熱量，從而避免了焊件因過熱而發(fā)生焊接變形，保障了焊接質(zhì)量并使成品率大幅提高。此外，該裝置通過三個(gè)導(dǎo)電環(huán)、電刷機(jī)構(gòu)和絕緣裝置共同構(gòu)成電焊機(jī)接地極回路，在充當(dāng)電流回路通暢的基礎(chǔ)上也可靠地保障了設(shè)備和操作人員的安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置的主視圖；
[0017]圖2是圖1中I部分的局部放大圖；
[0018]圖3是圖1中II部分的局部放大圖；
[0019]圖4是本發(fā)明水冷機(jī)構(gòu)的軸向剖視圖；
[0020]圖5是本發(fā)明活塞頭定位機(jī)構(gòu)的軸向剖視圖；
[0021]圖6是本發(fā)明水冷機(jī)構(gòu)與活塞頭定位機(jī)構(gòu)連接的軸向剖視示意圖；
[0022]圖7是圖1的側(cè)視圖；
[0023]圖8是圖7中III部分的局部放大圖；
[0024]圖9是具體應(yīng)用本發(fā)明活塞組件的水冷焊接定位裝置時(shí)的應(yīng)用示意圖；
[0025]圖10是圖9中IV部分的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]如圖1至圖10所示，本發(fā)明的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置包括門型支架1、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)2、活塞筒定位機(jī)構(gòu)3、活塞頭定位機(jī)構(gòu)4、水冷機(jī)構(gòu)
5、傳動(dòng)法蘭6、水冷機(jī)構(gòu)固定座7、三個(gè)導(dǎo)電環(huán)8、電刷機(jī)構(gòu)9、支撐平臺(tái)10、平臺(tái)支架11和動(dòng)力機(jī)構(gòu)12。
[0028]門型支架I的底端固定在支撐平臺(tái)10上，門型支架I包括兩個(gè)導(dǎo)向柱1-1、兩個(gè)導(dǎo)向套滑塊1-2、導(dǎo)向套橫梁1-3、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)橫梁1-4和兩個(gè)導(dǎo)向柱固定座1-5。兩個(gè)導(dǎo)向柱1-1分別通過一個(gè)導(dǎo)向柱固定座1-5固定在支撐平臺(tái)10上，兩個(gè)導(dǎo)向套滑塊1-2分別套在一個(gè)導(dǎo)向柱1-1上，并與導(dǎo)向柱1-1滑動(dòng)連接。導(dǎo)向套橫梁1-3的兩端分別與一個(gè)導(dǎo)向套滑塊1-2固連，活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)橫梁1-4固定在兩個(gè)導(dǎo)向柱1-1的頂端。
[0029]活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)2的一端固定在門型支架I頂端橫梁的中心位置，另一端固定在門型支架I的中部橫梁上?；钊草S向升降定位機(jī)構(gòu)2包括氣缸2-1和吊架2-2。氣缸2-1的缸體固定在活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)橫梁1-4的中部,氣缸2-1的活塞桿頂端固定在吊架2-2上，吊架2-2固定在導(dǎo)向套橫梁1-3上。
[0030]活塞筒定位機(jī)構(gòu)3固定在門型支架I的中部橫梁上。活塞筒定位機(jī)構(gòu)3包括活塞筒定位軸套3-1、定位軸套端蓋3-2、軸套絕緣層3-3和軸承3-4?；钊捕ㄎ惠S套3_1通過軸承3-4與導(dǎo)向套橫梁1-3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸套絕緣層3-3固定在活塞筒定位軸套3-1和軸承
3-4的外部，定位軸套端蓋3-2同時(shí)壓在活塞筒定位軸套3-1、軸套絕緣層3-3和軸承3_4的頂部，并與導(dǎo)向套橫梁1-3固連。
[0031]活塞頭定位機(jī)構(gòu)4固定在傳動(dòng)法蘭6上，水冷機(jī)構(gòu)5套在活塞頭定位機(jī)構(gòu)4的外部，并通過水冷機(jī)構(gòu)固定座7固定在門型支架I的底部。活塞頭定位機(jī)構(gòu)4包括活塞頭上定位盤4-1、活塞頭下定位盤4-2、四個(gè)螺孔4-3、八個(gè)透水孔4-4和水冷腔4_5、四個(gè)壓塊螺孔4-6和四個(gè)活塞壓塊4-7?；钊^上定位盤4-1、活塞頭下定位盤4-2、水冷腔4_5 —體成型并構(gòu)成一個(gè)盆形結(jié)構(gòu)，活塞頭上定位盤4-1位于活塞頭下定位盤4-2上，活塞頭下定位盤4-2位于水冷腔4-5上。水冷腔4-5為一個(gè)圓柱筒形結(jié)構(gòu)，四個(gè)螺孔4-3兩兩對稱開設(shè)在水冷腔4-5的底部。八個(gè)透水孔4-4平均分成上下兩組，上面一組的四個(gè)透水孔4-4分布在一個(gè)圓周上，并對稱開設(shè)在水冷腔4-5上部的側(cè)壁上，下面一組的四個(gè)透水孔4-4分布在一個(gè)圓周上，并對稱開設(shè)在水冷腔4-5下部的側(cè)壁上。四個(gè)壓塊螺孔4-6均勻地設(shè)置在活塞頭上定位盤4-1上端面的同一圓周上。四個(gè)活塞壓塊4-7分別通過螺釘與壓塊螺孔4-6的配合固定在定位盤4-1上。
[0032]水冷機(jī)構(gòu)5包括水冷套5-1、進(jìn)水管5-2、出水管5_3和三個(gè)隔水密封槽5_4。水冷套5-1套在水冷腔4-5的外部，并通過水冷機(jī)構(gòu)固定座7固定在導(dǎo)向柱固定座1-5上，水冷套5-1的側(cè)壁下部對應(yīng)下組四個(gè)透水孔4-4所在圓周的位置開設(shè)有進(jìn)水口，水冷套5-1的側(cè)壁上部對應(yīng)上組四個(gè)透水孔4-4所在圓周的位置開設(shè)有出水口。進(jìn)水管5-2固定在水冷套5-1的外側(cè)壁下部，并與進(jìn)水口相通。出水管5-3固定在水冷套5-1的外側(cè)壁上部，并與出水口相通。三個(gè)隔水密封槽5-4平行設(shè)置在水冷套5-1的內(nèi)壁上，水冷腔4-5的外側(cè)壁與水冷套5-1的內(nèi)側(cè)壁形成的空腔被三個(gè)隔水密封槽5-4分隔為互不連通的上、下兩個(gè)環(huán)流層。
[0033]傳動(dòng)法蘭6固定在動(dòng)力機(jī)構(gòu)12上,三個(gè)導(dǎo)電環(huán)8固定在傳動(dòng)法蘭6的外部。傳動(dòng)法蘭6包括法蘭缸體6-1、四個(gè)連接螺栓6-2和防水密封圈6-3。防水密封圈6-3固定在法蘭缸體6-1上部的圓腔內(nèi)壁上，其上開有四個(gè)螺栓孔。法蘭缸體6-1的上部通過四個(gè)連接螺栓6-2對應(yīng)依次穿過四個(gè)螺栓孔和四個(gè)螺孔4-3后與水冷腔4-5的底部固連，法蘭缸體6-1下部的外側(cè)與三個(gè)導(dǎo)電環(huán)8固連。
[0034]動(dòng)力機(jī)構(gòu)12包括電機(jī)、減速箱、豎直放置的傳動(dòng)軸12-1、絕緣層12-2、第一鍵12_3和第二鍵12-4。絕緣層12-2固定在傳動(dòng)軸12-1的外部，并通過第一鍵12_3、第二鍵12_4與法蘭缸體6-1下部的內(nèi)側(cè)固連。
[0035]電刷機(jī)構(gòu)9放置在支撐平臺(tái)10上，其包括三組人字形壓簧片9-1、電刷架9-2、電刷架固定螺栓9-3和電刷架固定座9-4。三組人字形壓簧片9-1的一端對應(yīng)壓在三個(gè)導(dǎo)電環(huán)8上，另一端固定在電刷架9-2上。電刷架9-2的下端設(shè)有絕緣層，電刷架9-2通過電刷架固定座9-4壓緊并固定在支撐平臺(tái)10上。電刷架固定座9-4通過電刷架固定螺栓9-3與支撐平臺(tái)10固連。電刷架固定螺栓9-3的外層為絕緣材料，因此能將電刷架9-2與導(dǎo)電環(huán)支架9-4絕緣以及支撐平臺(tái)10均絕緣。支撐平臺(tái)10為矩形結(jié)構(gòu)，其固定在平臺(tái)支架11上，動(dòng)力機(jī)構(gòu)12的電機(jī)和減速箱位于支撐平臺(tái)10下方，而豎直放置的傳動(dòng)軸12-1通過通孔自下而上穿過支撐平臺(tái)10?；钊草S向升降定位機(jī)構(gòu)2、活塞筒定位機(jī)構(gòu)3、活塞頭定位機(jī)構(gòu)4、水冷機(jī)構(gòu)5、傳動(dòng)法蘭6和三個(gè)導(dǎo)電環(huán)8均與傳動(dòng)軸12-1同軸放置。
[0036]具體應(yīng)用本發(fā)明的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置時(shí)，先將活塞頭13的盆口端向上豎直嵌入到活塞頭定位機(jī)構(gòu)4內(nèi)，并使活塞頭13的第一級(jí)圓臺(tái)外壁卡在活塞頭下定位盤4-2上，然后，用四個(gè)活塞壓塊15將活塞頭13的盆口沿活塞頭上定位盤4-1的上端面圓周壓緊，并分別通過四個(gè)螺栓將一個(gè)活塞壓塊15與一個(gè)壓墊螺孔4-6固定。此時(shí)，活塞頭13被固定在活塞頭定位機(jī)構(gòu)4內(nèi)，活塞頭13的盆底部分在水冷腔4-5內(nèi)部并處于懸空狀態(tài)。[0037]先在活塞筒14 一端的外壁圓周上，加工出一個(gè)定位環(huán)，然后將活塞筒14帶定位環(huán)一端放在活塞頭13內(nèi)環(huán)槽中。打開氣缸2-1的氣源，使活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)活塞筒定位機(jī)構(gòu)3沿導(dǎo)向柱1-1下移，使得活塞筒14的另一端套入活塞筒定位軸套3-1中，將活塞筒14徑向定位，同時(shí)利用活塞筒14自重，將活塞筒14安放在活塞頭13上。當(dāng)氣缸2-1伸長至極限時(shí)，活塞筒定位機(jī)構(gòu)3停止下移，此時(shí)，活塞筒14的頂端與定位軸套端蓋3-2的下端面之間留有間隙，彼此絕緣。
[0038]將電焊機(jī)的負(fù)極夾在金屬電刷架9-2上，開啟電焊機(jī)，用焊槍在活塞頭13與活塞筒14的圓周接縫上等間隔點(diǎn)焊三個(gè)焊點(diǎn)，將其二者同軸固定。
[0039]焊件的夾持定位工作完成后，即可啟動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)12的電機(jī)，活塞頭定位機(jī)構(gòu)4、與豎直放置的傳動(dòng)軸12-1按給定的速率開始緩慢地勻速旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)法蘭6的法蘭缸體6-1下端內(nèi)壁在第一鍵12-3和第二鍵12-4的共同作用下隨傳動(dòng)軸12-1 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。法蘭缸體6_1旋轉(zhuǎn)力矩通過其上端的四個(gè)連接螺栓6-2傳遞至水冷腔4-5，使活塞頭定位機(jī)構(gòu)4隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)而，活塞頭定位機(jī)構(gòu)4順次帶動(dòng)活塞頭13、活塞筒14、活塞筒定位軸套3-1和軸承
3-4一同轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0040]分別將進(jìn)水管5-2和出水管5-3與冷卻循環(huán)系統(tǒng)連接，并開啟冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水首先由進(jìn)水管5-2流入水冷腔4-5的外側(cè)壁與水冷套5-1的內(nèi)側(cè)壁以及三個(gè)隔水密封槽5-4所形成的下環(huán)流層，再通過水冷套5-1的側(cè)壁下部的下組四個(gè)透水孔4-4流入水冷腔4-5，當(dāng)冷卻水液位達(dá)到水冷套5-1的側(cè)壁上部的上組四個(gè)透水孔4-4時(shí)，冷卻水開始從上組的四個(gè)透水孔4-4流出并進(jìn)入上環(huán)流層，直至冷卻水完全充滿水冷腔4-5后，隨著水壓的繼續(xù)增大，冷卻水才開始從上組的四個(gè)透水孔4-4和上環(huán)流層中大量流出，并通過出水管5-3回到冷卻循環(huán)系統(tǒng)中。
[0041]當(dāng)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作后，焊接作業(yè)人員即可以從一個(gè)點(diǎn)焊點(diǎn)開始，用焊槍在活塞頭13與活塞筒14的圓周接縫的同一切點(diǎn)位置上開始連續(xù)的焊接作業(yè)。伴隨著活塞頭13與活塞筒14焊縫的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，焊接人員無需改變自己的位置即可輕松、穩(wěn)健完成對整個(gè)圓周接縫的焊接工作，不僅提高了焊接效率和質(zhì)量，同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度并保障了作業(yè)安全。
[0042]在前述的焊接作業(yè)過程中，伴隨著活塞頭定位機(jī)構(gòu)4在水冷機(jī)構(gòu)5內(nèi)的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，通過八個(gè)透水孔4-4不斷流入或流出水冷腔4-5的冷卻水能從不同方向沖刷活塞頭13的側(cè)壁和盆底外壁，吸收并帶走焊接過程產(chǎn)生的大量熱量，從而避免了活塞頭13與或活塞筒14發(fā)生焊接變形，保障了焊接質(zhì)量，使得該焊接作業(yè)的成品率大幅提高。組焊后工件的尺寸和變形能夠完全滿足形位公差要求，產(chǎn)品的成品率能夠達(dá)到98%以上。
[0043]在前述的焊接作業(yè)過程中，電焊機(jī)的電流順次經(jīng)焊槍、活塞頭13、活塞頭上定位盤
4-1或冷卻水水體或連接螺栓6-2、法蘭缸體6-1、三個(gè)導(dǎo)電環(huán)8、三組人字形壓簧片9-1、電刷架9-2和電焊機(jī)負(fù)極電纜回到電焊機(jī)，形成電流的閉合回路。
[0044]法蘭缸體6-1與支撐平臺(tái)10、第一鍵12-3、第二鍵12_4以及傳動(dòng)軸12_1之間均通過絕緣層12-2隔離絕緣。同時(shí)，定位軸套端蓋3-2和軸套絕緣層3-3也將軸承3-4與導(dǎo)向套橫梁1-3之間絕緣，從而使得該水冷焊接定位裝置的門型支架1、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)2、支撐平臺(tái)10、平臺(tái)支架11和動(dòng)力機(jī)構(gòu)12均不帶電，保障了作業(yè)安全。
[0045]本發(fā)明的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置能通過焊件夾持裝置帶動(dòng)焊件間的水平圓周焊縫做勻速的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，焊接人員無需圍繞焊件不斷改變自己的位置即可輕松、穩(wěn)健完成對整個(gè)圓周接縫的焊接工作，不僅提高了焊接效率和質(zhì)量，同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度并保障了作業(yè)安全。該裝置的冷卻水能從不同方向沖刷活塞頭的側(cè)壁和盆底外壁，吸收并帶走焊接過程產(chǎn)生的大量熱量，從而避免了焊件因過熱而發(fā)生焊接變形，保障了焊接質(zhì)量并使成品率大幅提高。此外，該裝置通過三個(gè)導(dǎo)電環(huán)、電刷機(jī)構(gòu)和絕緣裝置共同構(gòu)成電焊機(jī)接地極回路，在充當(dāng)電流回路通暢的基礎(chǔ)上也可靠地保障了設(shè)備和操作人員的安全。
【權(quán)利要求】
1.鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:該裝置包括門型支架(1)、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)(2)、活塞筒定位機(jī)構(gòu)(3)、活塞頭定位機(jī)構(gòu)(4)、水冷機(jī)構(gòu)(5)、傳動(dòng)法蘭(6)、水冷機(jī)構(gòu)固定座(7)、三個(gè)導(dǎo)電環(huán)(8)、電刷機(jī)構(gòu)(9)、支撐平臺(tái)(10)、平臺(tái)支架(11)和動(dòng)力機(jī)構(gòu)(12);門型支架(1)的底端固定在支撐平臺(tái)(10)上，活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)(2)的一端固定在門型支架(1)頂端橫梁的中心位置，另一端固定在門型支架(O的中部橫梁上；活塞筒定位機(jī)構(gòu)(3)固定在門型支架(1)的中部橫梁上，活塞頭定位機(jī)構(gòu)(4)固定在傳動(dòng)法蘭(6)上；水冷機(jī)構(gòu)(5)套在活塞頭定位機(jī)構(gòu)(4)的外部，并通過水冷機(jī)構(gòu)固定座(7)固定在門型支架(1)的底部；傳動(dòng)法蘭(6)固定在動(dòng)力機(jī)構(gòu)(12)上，三個(gè)導(dǎo)電環(huán)(8)固定在傳動(dòng)法蘭(6)的外部；電刷機(jī)構(gòu)(9)放置在支撐平臺(tái)(10)上，電刷機(jī)構(gòu)(9)一端與導(dǎo)電環(huán)(8)連接，另一端接地；支撐平臺(tái)(10)為矩形結(jié)構(gòu)，其固定在平臺(tái)支架(11)上，動(dòng)力機(jī)構(gòu)(12)自下而上穿過支撐平臺(tái)放置在支撐平臺(tái)(10)上。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述門型支架(1)包括兩個(gè)導(dǎo)向柱(1-1)、兩個(gè)導(dǎo)向套滑塊(1-2)、導(dǎo)向套橫梁(1-3)、活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)(1-4)和兩個(gè)導(dǎo)向柱固定座(1-5);兩個(gè)導(dǎo)向柱(1-1)分別通過一個(gè)導(dǎo)向柱固定座(1-5)固定在支撐平臺(tái)(10)上，兩個(gè)導(dǎo)向套滑塊(1-2)分別套在一個(gè)導(dǎo)向柱(1-1)上，并與導(dǎo)向柱(1-1)滑動(dòng)連接；導(dǎo)向套橫梁(1-3)的兩端分別與一個(gè)導(dǎo)向套滑塊(1-2)固連，活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)(1-4)固定在兩個(gè)導(dǎo)向柱(1-1)的頂端。
3.如權(quán)利要求2所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)(2)包括氣缸(2-1)和吊架(2-2);氣缸(2-1)的缸體固定在活塞筒軸向升降定位機(jī)構(gòu)(1-4)的中部，氣缸(2-1)的活塞桿頂端固定在吊架(2-2)上，吊架(2-2)固定在導(dǎo)向套橫梁 (1-3)上。
4.如權(quán)利要求2所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述活塞筒定位機(jī)構(gòu)(3)包括活塞筒定位軸套(3-1)、定位軸套端蓋(3-2)、軸套絕緣層(3-3)和軸承(3-4);活塞筒定位軸套(3-1)通過軸承(3-4)與導(dǎo)向套橫梁(1_3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸套絕緣層(3-3 )固定在活塞筒定位軸套(3-1)和軸承(3-4)的外部，定位軸套端蓋(3-2 )同時(shí)壓在活塞筒定位軸套(3-1)、軸套絕緣層(3-3)和軸承(3-4)的頂部，并與導(dǎo)向套橫梁(1-3)固連。
5.如權(quán)利要求1或2所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述活塞頭定位機(jī)構(gòu)(4)包括活塞頭上定位盤(4-1)、活塞頭下定位盤(4-2)、四個(gè)螺孔(4-3),八個(gè)透水孔(4-4)和水冷腔(4-5)、四個(gè)壓塊螺孔(4-6)和四個(gè)活塞壓塊(4_7);活塞頭上定位盤(4-1)、活塞頭下定位盤(4-2)、水冷腔(4-5) 一體成型并構(gòu)成一個(gè)盆形結(jié)構(gòu)，活塞頭上定位盤(4-1)位于活塞頭下定位盤(4-2)上，活塞頭下定位盤(4-2)位于水冷腔(4-5)上；水冷腔(4-5)為一個(gè)圓柱筒形結(jié)構(gòu)，四個(gè)螺孔(4-3)兩兩對稱開設(shè)在水冷腔(4-5)的底部；八個(gè)透水孔(4-4)平均分成上下兩組，上面一組的四個(gè)透水孔(4-4)分布在一個(gè)圓周上，并對稱開設(shè)在水冷腔(4-5)上部的側(cè)壁上，下面一組的四個(gè)透水孔(4-4)分布在一個(gè)圓周上，并對稱開設(shè)在水冷腔(4-5)下部的側(cè)壁上；四個(gè)壓塊螺孔(4-6)均勻地設(shè)置在活塞頭上定位盤(4-1)上端面的同一圓周上；四個(gè)活塞壓塊(4-7)分別通過螺釘與壓塊螺孔(4-6)的配合固定在定位盤(4-1)上。
6.如權(quán)利要求5所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述水冷機(jī)構(gòu)(5)包括水冷套(5-1)、進(jìn)水管(5-2)、出水管(5-3)和三個(gè)隔水密封槽(5-4);水冷套(5-1)套在水冷腔(4-5)的外部，并通過水冷機(jī)構(gòu)固定座(7)固定在導(dǎo)向柱固定座(1-5)上，水冷套(5-1)的側(cè)壁下部對應(yīng)下組四個(gè)透水孔(4-4)所在圓周的位置開設(shè)有進(jìn)水口，水冷套(5-1)的側(cè)壁上部對應(yīng)上組四個(gè)透水孔(4-4)所在圓周的位置開設(shè)有出水口 ；進(jìn)水管(5-2)固定在水冷套(5-1)的外側(cè)壁下部，并與進(jìn)水口相通；出水管(5-3)固定在水冷套(5-1)的外側(cè)壁上部，并與出水口相通；三個(gè)隔水密封槽(5-4)平行設(shè)置在水冷套(5-1)的內(nèi)壁上，水冷腔(4-5 )的外側(cè)壁與水冷套(5-1)的內(nèi)側(cè)壁形成的空腔被三個(gè)隔水密封槽(5-4)分隔為互不連通的上、下兩個(gè)環(huán)流層。
7.如權(quán)利要求5所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)法蘭(6)包括法蘭缸體(6-1)、四個(gè)連接螺栓(6-2)和防水密封圈(6-3);防水密封圈(6-3)固定在法蘭缸體(6-1)上部的圓腔內(nèi)壁上，其上開有四個(gè)螺栓孔；法蘭缸體(6-1)的上部通過四個(gè)連接螺栓(6-2)對應(yīng)依次穿過四個(gè)螺栓孔和四個(gè)螺孔(4-3)后與水冷腔(4-5)的底部固連,法蘭缸體(6-1)下部的外側(cè)與三個(gè)導(dǎo)電環(huán)(8)固連。
8.如權(quán)利要求7所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)(12)包括傳動(dòng)軸(12-1)、絕緣層(12-2)、第一鍵(12-3)和第二鍵(12-4);絕緣層(12-2)固定在傳動(dòng)軸(12-1)的外部，并通過第一鍵(12-3)、第二鍵(12_4)與法蘭缸體(6-1)下部的內(nèi)側(cè)固連。
9.如權(quán)利要求5所述的鐵路客車用10"活塞組件的水冷焊接定位裝置，其特征在于:所述電刷機(jī)構(gòu)(9)包括三組人字形壓簧片(9-1)、電刷架(9-2)、電刷架固定螺栓(9-3)和電刷架固定座(9-4);三組人字形壓簧片(9-1)的一端對應(yīng)壓在三個(gè)導(dǎo)電環(huán)(8)上，另一端固定在電刷架(9-2)上； 電刷架(9-2)的下端設(shè)有絕緣層，電刷架(9-2)通過電刷架固定座(9-4)壓緊并固定在支撐平臺(tái)(10)上；電刷架固定螺栓(9-3)外層為絕緣材料，電刷架固定座(9-4)通過電刷架固定螺栓(9-3)與支撐平臺(tái)(10)固連。
【文檔編號(hào)】B23K37/00GK103521988SQ201310445947
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】趙長春, 高峰 申請人:長春軌道客車裝備有限責(zé)任公司