网架结构的可调式焊接定位装置 【技术领域】
本发明涉及一种网架结构的可调式焊接定位装置。
背景技术
为了降低成本，我公司将7200kw六轴车侧构骨架设计成了矩形钢管组焊而成的网架结构，其横梁和纵梁都采用外形尺寸为120mm×80mm、壁厚为4mm的矩形钢管。对于这种结构的侧构设计，在工艺上有必要将侧构骨架分成四个小骨架先进行组焊，然后再将这些小骨架以及侧构的其它零部件组装并焊接成侧构。这样就必须提供一个将横梁和纵梁组焊成侧构小骨架的工装，该工装还需要保证小骨架组焊后的平面度，保证纵梁、横梁之间的间隔距离以及小骨架的对角线误差在设计允许范围内。为使该工装用途更广，因而需要将其设计成一种可调的能适用多种车型侧构骨架组焊定位的工装。
现有的可调式电力机车侧构骨架焊接定位装置主体由支撑台、横向梁及设置在支撑台外侧的导轨与滑块组成，其横向梁侧边还设有横梁压紧装置，导轨采用螺钉紧固在支撑台外侧，滑块采用螺钉紧固在横向梁两端的下方。该横向梁的位置调节通过导轨与滑块配合进行调节，当调节到合适位置时，再通过紧定螺钉将横向梁与支撑台锁固，实现横向梁相对于支撑台的定位。
这种结构的定位装置的缺陷主要有：
1.导轨小，受力大，要求用于制造导轨和滑块的材料强度大、硬度高，导轨和滑块的制造精度要求高。
2.采用紧定螺钉紧固，如果紧固力量过小，则会造成使用过程中定位变动，影响定位精度，如果紧固力量过大，则会引起导轨、滑块或定位装置的其它部位变形，影响骨架组焊的平面度。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种结构稳定，受力面积大，且在使用过程中不会发生定位变动的网架结构的可调式焊接定位装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种网架结构的可调式焊接定位装置，其包括由支撑台、纵向导轨、横向导轨组成的主体，该些纵向导轨和横向导轨都为采用上、下板梁及中板梁焊接而成的工字梁结构，该些横向导轨的下板梁上开设至少两个与横向导轨垂直且呈中心对称的导向槽，该纵向导轨通过横向导轨的导向槽支撑横向导轨，且位于导向槽中的两压板分别卡设于纵向导轨的两侧，横向导轨与压板之间通过紧固件锁固，使横向导轨与纵向导轨紧固定位。
上述方案中，所述导向槽的底面至横向导轨的上板梁上平面的距离相等，其公差范围为±0.1mm，且所述导向槽宽度的公差范围为±0.2mm。
上述方案中，所述纵向导轨和横向导轨内设置有筋板，且所述纵向导轨和横向导轨上板梁的宽度的公差范围为-0.2mm～0mm。
上述方案中，所述紧固件为压紧螺栓。
上述方案中，所述压板由第一、二、三级台阶组成，第一级台阶的顶面抵靠在横向导轨的导向槽的底面上，外侧面抵靠横向导轨的导向槽的侧边；第一级台阶的内侧面以及第二级台阶的顶面悬空；第二级台阶的侧面抵靠纵向导轨的上板梁侧边，第三级台阶抵住所述纵向导轨的上板梁底边。
上述方案中，所述压板与导向槽以及压板与纵向导轨之间侧面的间隙都在0.1mm～0.5mm之间。
上述方案中，所述横向导轨的导向槽两侧开设定位孔，且所述压板上开设有安装螺孔，压紧螺栓穿过横向导轨的定位孔螺设在压板的安装螺孔中，使横向导轨与纵向导轨锁固在一起。
上述方案中，所述横向导轨上还配设定位块和压紧装置。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明网架结构的可调式焊接定位装置用纵向导轨工字梁的整个上板梁做导轨，而在横向导轨工字梁的下板梁上开设导向槽，在导向槽内两边各装一块压板，每个压板用至少两个压紧螺栓压紧，使得本发明具有下述优点：
1.用纵向导轨工字梁的整个上板梁做导轨，导轨受力面积大，结构稳定，对材料要求不高，不需要太高的加工精度。
2.采用大面积的压板，在每个导向槽内有两块压板，至少四个压紧螺栓，可以全力压紧，压紧力大，可以避免在使用过程中定位发生变动，而且不会引起导轨或其它部位产生变形。
3.只要保证每个导向槽的底面至横向导轨上板梁的上平面距离相等(控制在合适的公差范围(例如：±0.1mm)内)，即可保证各个工字梁的上平面在同一平面内，为网架结构的焊接或组装提供一个很好的基准面。
4.横向导轨、纵向导轨可以方便地扩展至多层，满足需要更多调节地多层网架结构的定位需要。
【附图说明】
图1a为本发明网架结构的可调式焊接定位装置一实施例的主视图：
图中1表示压板；2表示横向导轨；3表示纵向导轨；4表示支撑台；5表示压紧装置。
图1b为本发明网架结构的可调式焊接定位装置一实施例的俯视图：图中2表示横向导轨；3表示纵向导轨；4表示支撑台。
图2a为本发明网架结构的可调式焊接定位装置一实施例的横向导轨结构主视图：图中6表示筋板；21表示定位孔；22表示导向槽。
图2b为图2a的A-A剖视图。
图3为本发明网架结构的可调式焊接定位装置一实施例横向导轨与纵向导轨的连接图：图中1表示压板；2表示横向导轨；3表示纵向导轨；6表示筋板；8表示压紧螺栓。
图4a为本发明网架结构的可调式焊接定位装置一实施例的压板结构主视图。
图4b为图4a的B-B剖视图。
【具体实施方式】
如图1a及图1b所示，本发明网架结构的可调式焊接定位装置一实施例包括由支撑台4、纵向导轨3、横向导轨2组成的主体。支撑台4是采用槽钢或方钢管焊接而成的框架结构，具有足够的强度、刚度和稳定性。
如图2a及图2b所示，纵向导轨3和横向导轨2为采用上、中、下板梁焊接而成的工字梁结构，其带有合适数量的必要的筋板6，故其结构稳定，焊后再对其进行调平、调直和去应力退火，然后对所有的纵向导轨3和横向导轨2的上板梁的上平面和宽度进行加工，将上板梁的宽度控制在合适的公差范围(例如：-0.2mm～0mm)内，同时保证上平面的平面度。每根横向导轨2的下板梁底部开设与横向导轨垂直且距离(控制在合适的公差范围(例如：±0.3mm)内)相等的关于中心对称的两个导向槽22(当然也可以设置两个以上的导向槽22)，导向槽22的宽度控制在合适的公差范围(例如：±0.2mm)内，同时保证每个导向槽22的底面至横向导轨上板梁的上平面距离(控制在合适的公差范围(例如：±0.1mm))相等，可以将所有的横向导轨2一起在同一次装夹中完成导向槽22的加工。
如图3及图4a、图4b所示，纵向导轨3通过横向导轨2的导向槽22支撑起横向导轨2。压板1由第一、二、三级台阶(11、12、13)组成，且该压板1的第二级台阶12上开设有安装螺孔14。该压板1的第一级台阶11的顶面抵靠在横向导轨2的导向槽22的底面上，第一级台阶11的外侧面抵靠横向导轨2的导向槽22的侧边；第一级台阶11的内侧面以及第二级台阶12的顶面悬空；第二级台阶12的侧面抵靠纵向导轨3的上板梁侧边；第三级台阶13抵住纵向导轨3的上板梁底边，同时保证压板1与导向槽22以及压板1与纵向导轨2之间侧面的间隙都在0.1mm～0.5mm之间。位于导向槽22内的纵向导轨3两侧分别卡设压板1，横向导轨2的导向槽22两侧也开设定位孔21，压紧螺栓8穿过横向导轨2的定位孔21螺设在压板1的安装螺孔14中，使横向导轨2与纵向导轨3锁固在一起，这样，横向导轨2与纵向导轨3就形成了如图1b所示的网架结构，操作者可以站在纵向导轨3的外侧、两横向导轨2之间完成操作。由于各横向导轨导向槽22的底面至横向导轨2的上板梁的上平面距离相等，而纵向导轨3的上平面为加工面，所以将各横向导轨2与纵向导轨3按图3所示紧固之后，所有横向导轨2的上平面会在同一平面内(在整个范围内平面度不大于0.5mm)。该横向导轨2上还配设合适的定位块(图中未示)和压紧装置5。
使用时，将待组装和焊接的侧构骨架的横梁装在横向导轨2上，并用压紧装置5压紧横梁，而侧构骨架的纵梁搭在两横向导轨2上，与横梁接平，即可以开始组装、焊接侧构骨架了。
由于横向导轨导向槽22的宽度和间距的公差控制在合适的公差范围内，而且压板1与导向槽22以及压板1与纵向导轨3之间侧面采用了合适的间隙配合，所以松开压紧螺栓8后可以平行移动横向导轨2，调节横向导轨2之间的距离，从而适应其它车型侧构骨架组装、焊接的定位需要，重新紧固压紧螺栓8后不会引起该定位装置的平面度、对角线尺寸误差等发生变化。
由于所有的纵向导轨工字梁和横向导轨工字梁的上板梁的上平面和宽度都经过机加工，将上板梁的宽度控制在合适的公差范围(例如：-0.2mm～0mm)内，同时保证了各上板梁的上平面的平面度，且用纵向导轨工字梁的上板梁作为导轨，所以导轨受力面积大，结构稳定，可以承受较大的压紧力，对材料的要求不高，不需要太高的加工精度。
由于采用大面积的压板1，在每个导向槽22内有两块压板1，每块压板1通过两个压紧螺栓紧固，可以全力压紧，压紧力大，所以可以避免在使用过程中定位发生变动，而且不会引起该定位装置的其它部位产生变形。
本发明的横向导轨、纵向导轨可以扩展至多层，所以将这种结构扩展至多层后可以满足需要更多调节的多层网架结构的定位需要。