[发明专利]一种基于三维坐标系的地铁车辆车顶钢结构组焊装置

说明书

本发明提供一种基于三维坐标系的地铁车辆车顶钢结构组焊装置，建立三维坐标体系，沿车顶纵向Y在两侧边梁处及横向中心处分别设置纵向滑移轨道，除风机安装区域外在纵向滑移轨道上平面沿横向X铺设10～15个横向滑移轨道；横向滑移轨道与纵向滑移轨道可滑动连接；每组横向滑移轨道上两侧各设一个边梁支承装置，边梁支承装置与横向滑移轨道滑动连接，可以在横向滑移导轨道沿X方向做横向移动；弯梁导轨上设置与车顶弯梁分布对应的弯梁支撑装置。本发明中的装置采用三向调整，通过X向、Y向滑轨及Z向调整结构的设置，实现了三维方向方向上定位装置的快速调整，能够适应不同项目车辆长度、不同车顶弯梁间距尺寸以及挠度预制调整的需要。

技术领域

本发明属于轨道地铁车辆工艺系统钢车体制造技术领域，尤其是涉及一种基于三维坐标系的地铁车辆车顶钢结构组焊装置。

背景技术

不锈钢城铁车辆同一编组中，各车型的结构存在差异，尤其是车顶钢结构，不同的车型空调机组座、受电弓座、车顶弯梁的分布及数量等也不同，在实际生产中需要配列生产以满足车辆编组的需求。

在不锈钢城铁车辆车体钢结构的生产制造过程中，制造完成的车体钢结构必须满足设计技术文件中对车体钢结构的整体尺寸及挠度要求，为保证车体钢结构组焊后尺寸合格并预制出合理的挠度，需要在车顶钢结构、底架钢结构、侧墙钢结构生产过程中满足技术文件要求的尺寸并具备合理的预制挠度。

现有车顶钢结构组焊装置主要存在以下问题：

(1)当不同车型交替生产时，需要根据车顶弯梁种类及定位变化、空调机组座等变化对各定位工装进行调整。需作业者现车根据变化手工拆掉固定支承座的螺栓，挪动支承座至新的位置后再对支承座进行螺栓固定，该支撑装置相应的车长、车宽及高度方向的定位尺寸都会发生变化，此操作方式费时费力，手动调整支承座定位及预制挠度精度差，需要利用水准仪进行反复测量，其间存在调整误差大，调整后无法锁紧固定、挠度值稳定性差、车顶弯梁间距差等弊端。

(2)车顶骨架组装装置弯梁定位方式为三点定位，即车顶弯梁中心处的定位装置为三爪结构，分别在弯梁中心及两侧设置支撑结构，定位方式为弯梁内侧支撑定位，三点定位弯梁后，弯梁存在局部凸起变形问题，影响波纹顶板铺装和外观质量，存在局部凸起的外观质量问题。

(3)侧顶板的压紧方式为压紧装置配合弧形垫块的方式，但是当侧顶板预制挠度后，存在压紧装置与侧顶板不垂直的问题，压紧后侧顶板会局部尤其是中心处及风机两端位置会出现压痕。

综上所述，现有车顶钢结构组焊工装在工装快速调整、尺寸控制、弯梁定位方式、外观质量控制等方面存在诸多问题，已不满足大批量不锈钢城铁车辆生产过程中对车顶钢结构尺寸精度及生产效率的要求，急需提升改善。

发明内容

本发明旨在解决现有钢结构车顶组焊装置生产不同车型时调整不方便，以及车顶骨架和侧顶板定位夹装带来的扭曲、变形等问题，从而提供一种基于三维坐标系的地铁车辆车顶钢结构组焊装置，可以实现三维坐标方向上尺寸精准调整，满足尺寸、挠度要求，减小变形。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于三维坐标系的地铁车辆车顶钢结构组焊装置，建立三维坐标体系，车顶宽度方向为横向X，车顶长度方向为纵向Y，车顶高度方向为Z；沿车顶纵向Y在两侧边梁处及横向中心处分别设置纵向滑移轨道，其中两侧边梁处的纵向滑移轨道为边梁导轨，横向中心处的纵向滑移轨道为弯梁导轨；除风机安装区域外在纵向滑移轨道上平面沿横向X铺设10～15个横向滑移轨道；横向滑移轨道与纵向滑移轨道可滑动连接，横向滑移轨道在纵向滑移轨道上可纵向移动并设有横向定位锁紧装置；每组横向滑移轨道上两侧各设一个边梁支承装置，边梁支承装置与横向滑移轨道滑动连接，可以在横向滑移导轨道沿X方向做横向移动；弯梁导轨上设置与车顶弯梁分布对应的弯梁支撑装置，沿纵向Y可调整并锁死；风机支撑装置底部直接与地面连接，上端通过支撑座支撑车顶。