[发明专利]高速列车头车车体组对装置及其组对方法

说明书

高速列车头车车体组对装置及其组对方法属于列车头车车体的焊接组对辅助定位装置领域，该装置包括车顶组对工装、前窗框定位工装、车顶吊装工装、侧墙组对工装和车体前端板组对工装；利用车顶组对工装完成车顶的组对和焊接，用车体前端板组对工装将车体前端板位于侧墙组对工装端部的标准位置，利用车顶吊装工装和前窗框定位工装完成车顶与侧墙组对工装的定位作业。本发明通过车顶组对工装使车顶可在地面上进行组对和焊接加工，可使车顶的各部件间定位效率和组对精度均获得大幅提升，进而显著地提高了车顶中垂面的对称性，因此可以大幅降低列车高速行驶时的风阻和由此产生的晃动及噪音，并优化力学传递路径，进一步提高车体的结构强度。

技术领域

本发明属于列车头车车体的焊接组对辅助定位装置领域，具体涉及一种高速列车头车车体组对装置及其组对方法。

背景技术

中垂面是通过几何体底面中轴线的竖直平面，其是指能将对称的几何体沿竖直方向等分成镜像对称的两部分的剖面。

如图1至图4所示，某型高速列车头车的车体1主要包括车顶1-1，互为镜像对称的左侧墙1-2和右侧墙1-3，以及车体前端板1-4，其中，车顶1-1的外部和侧墙的前端均是具有子弹头状流线外型的曲面大部件，车顶1-1包括车顶板1-1-1、龙骨框架1-1-2、前窗框1-1-3和两个窗框外围板1-1-4，龙骨框架1-1-2包括两条龙骨边梁1-1-2-1、多根龙骨弯梁1-1-2-2、多个窗框外围板连接梁1-1-2-3、顶灯框连接弯梁1-1-2-4和车顶灯框1-1-2-5，前窗框1-1-3的中垂面、车顶板1-1-1的中垂面以及车顶灯框1-1-2-5的中垂面均与车顶1-1的中垂面重合。

龙骨边梁1-1-2-1的横断面是V字形的曲线角钢结构，其前半段为边梁端部圆弧段，其中后段是边梁直线段，两条龙骨边梁1-1-2-1关于车顶1-1的中垂面互为镜像对称布置，其二者的边梁直线段彼此平行。龙骨弯梁1-1-2-2为开槽口向上的拱形槽钢，其两端分别以45度的倾角插入左、右两条边梁直线段的角钢V字形槽并焊接固连，多条龙骨弯梁1-1-2-2均彼此平行地跨接在两条龙骨边梁1-1-2-1的边梁直线段上，且每条龙骨弯梁1-1-2-2的中垂面均与车顶1-1的中垂面重合。车顶灯框1-1-2-5近似为具有长轴的椭圆形，其长轴位于车顶1-1的中垂面上。每个窗框外围板连接梁1-1-2-3的下端均以45度的倾角插入一条对应边梁端部圆弧段的角钢V字形槽内并与其焊接固连。

前窗框1-1-3包括一体成型的窗框体1-1-3-1和对称固连于窗框体1-1-3-1两侧的两个窗框体燕尾板1-1-3-2。窗框外围板1-1-4是与龙骨边梁1-1-2-1随形匹配的曲面盖板，两个窗框外围板1-1-4关于车顶1-1的中垂面互为镜像对称布置，其二者的前端共同合围形成一个窗框对接座1-1-4-1。每个窗框外围板1-1-4的下边缘均与一条对应边梁端部圆弧段上的角钢V字形槽的外侧壁焊接固连，且每个窗框外围板1-1-4的内侧壁分别与位于边梁端部圆弧段前段的多个窗框外围板连接梁1-1-2-3的外端面焊接固连。窗框对接座1-1-4-1内侧边缘则分别与窗框体1-1-3-1的左右外边缘匹配对接并固连。由窗框体1-1-3-1的后端以及两个窗框体燕尾板1-1-3-2三者共同合围形成一个车顶灯安置板对接座。

车顶板1-1-1是车顶灯框1-1-2-5和所有龙骨弯梁1-1-2-2的上盖板，车顶板1-1-1的前段插入车顶灯安置板对接座内，其前端边缘与窗框体1-1-3-1的后端对接并固连，车顶板1-1-1前段的两侧分别与一个对应的窗框体燕尾板1-1-3-2的上边缘匹配固连。车顶板1-1-1前段的中部设有车顶灯通孔1-1-1-1。车顶板1-1-1的后段由全部龙骨弯梁1-1-2-2共同支撑，车顶板1-1-1后段两侧的下边缘分别均与一条对应边梁直线段上的角钢V字形槽的外侧壁焊接固连，且车顶板1-1-1后段的内侧壁分别与所有龙骨弯梁1-1-2-2的拱形外端面焊接固连。