模块化的列车构架定位装置属于轨道车辆转向架构架用机械加工辅助定位夹具装置领域，该装置包括两个横梁定位单元模块和四个侧梁及制动座定位模块，横梁定位模块包括横梁压板机构、两个横梁支撑机构和横梁定位模块底座，侧梁及制动座定位模块包括制动吊座定位机构、弹簧座下盖板压紧机构、弹簧座前侧板第一顶紧机构、弹簧座前侧板第二顶紧机构、弹簧座端板顶紧机构、弹簧座后侧板顶紧机构、三个可调支撑座和座板。本发明针对不同种类的H形构架的共有特征精心设计，其通过将通用性差的传统专一化定位夹具及其对应的床台座统一替换为模块化的两个横梁定位单元模块和四个侧梁及制动座定位模块，从而可以在不同类型的机加工设备上通用。
1.模块化的列车构架定位装置，其特征在于：该装置包括两个横梁定位模块(4)和四个侧梁及制动座定位模块(5)，横梁定位模块(4)包括横梁压板机构(4-1)、两个横梁支撑机构(4-2)和横梁定位模块底座(4-3)，横梁支撑机构(4-2)包括彼此螺纹连接的第一螺柱基座和第一螺柱；横梁压板机构(4-1)包括第二螺杆基座(4-1-1)、双头螺杆(4-1-2)、横梁压板(4-1-3)和横梁压板紧固螺母(4-1-4)，横梁压板(4-1-3)的中心设有横梁压板通孔，双头螺杆(4-1-2)的下端与第二螺杆基座(4-1-1)螺纹连接，横梁压板(4-1-3)通过横梁压板通孔与双头螺杆(4-1-2)的光杆段同轴连接，横梁压板紧固螺母(4-1-4)与双头螺杆(4-1-2)的上端螺纹连接，其位于横梁压板(4-1-3)的上方；所述两个横梁支撑机构(4-2)的第一螺柱基座和第二螺杆基座(4-1-1)均竖直固连于横梁定位模块底座(4-3)上，两个横梁支撑机构(4-2)对称地布置于第二螺杆基座(4-1-1)的两侧；
所述侧梁及制动座定位模块(5)包括制动吊座定位机构(5-1)、弹簧座下盖板压紧机构(5-2)、弹簧座前侧板第一顶紧机构(5-3)、弹簧座前侧板第二顶紧机构(5-8)、弹簧座端板顶紧机构(5-4)、弹簧座后侧板顶紧机构(5-5)、三个可调支撑座(5-6)和座板(5-7)，所述制动吊座定位机构(5-1)、弹簧座下盖板压紧机构(5-2)、弹簧座前侧板第一顶紧机构(5-3)、弹簧座前侧板第二顶紧机构(5-8)、弹簧座端板顶紧机构(5-4)、弹簧座后侧板顶紧机构(5-
5)和三个可调支撑座(5-6)的下端均固连在座板(5-7)上；
所述四个侧梁及制动座定位模块(5)均分布在同一个矩形的四个顶角位置，所述两个横梁定位模块(4)对称地分布在所述矩形的中线两侧，并以该所述矩形的中心点为对称中心；所述两个横梁定位模块(4)各自的横梁定位模块底座(4-3)彼此平行。
2.如权利要求1所述的模块化的列车构架定位装置，其特征在于：所述制动吊座定位机构(5-1)包括两块L形夹板基座，其L形夹板基座的水平边上设有垂向贯通的长槽孔(5-1-
1)，L形夹板基座的竖直边侧壁上设有沿水平边方向的两个小螺孔(5-1-2)，两个小螺栓(5-
1-3)分别与一个对应的小螺孔(5-1-2)螺纹连接；所述两块L形夹板基座相对放置，其二者各自的水平边的朝向相反；L形夹板基座水平边上的长槽孔(5-1-1)通过螺栓与座板(5-7)固连。
3.如权利要求1所述的模块化的列车构架定位装置，其特征在于：所述弹簧座下盖板压紧机构(5-2)包括第一支撑螺杆(5-2-1)、支撑环台(5-2-2)、压紧螺母(5-2-3)、下盖板压紧板(5-2-4)和第二支撑螺杆(5-2-5)，所述第一支撑螺杆(5-2-1)和第二支撑螺杆(5-2-5)的下端均固连于座板(5-7)上，支撑环台(5-2-2)通过螺孔与第一支撑螺杆(5-2-1)上端的螺纹段螺纹连接；压紧螺母(5-2-3)与第二支撑螺杆(5-2-5)上端的螺纹段螺纹连接；下盖板压紧板(5-2-4)上设有第二长槽孔(5-2-4-1)，第一支撑螺杆(5-2-1)和第二支撑螺杆(5-2-
5)均穿过第二长槽孔(5-2-4-1)，并且下盖板压紧板(5-2-4)的下端面与支撑环台(5-2-2)的上端面连接，且下盖板压紧板(5-2-4)的上端面与压紧螺母(5-2-3)的下端面连接；下盖板压紧板(5-2-4)前端悬空部分的长度大于下盖板(1-3-2)的宽度。
4.如权利要求1所述的模块化的列车构架定位装置，其特征在于：所述弹簧座端板顶紧机构(5-4)包括水平丝杆座(5-4-1)和丝杆顶紧螺杆(5-4-2)，其二者螺纹连接并共同构成一个水平丝杠顶紧机构，水平丝杆座(5-4-1)的下方与座板(5-7)固连；所述弹簧座前侧板第一顶紧机构(5-3)、弹簧座前侧板第二顶紧机构(5-8)和弹簧座后侧板顶紧机构(5-5)的结构均与弹簧座端板顶紧机构(5-4)的结构完全相同。
5.如权利要求1所述的模块化的列车构架定位装置，其特征在于：所述可调支撑座(5-
6)包括套筒基座(5-6-1)、竖直螺纹套筒(5-6-2)、定位紧固螺栓(5-6-3)和定位支撑螺冒(5-6-4)，所述套筒基座(5-6-1)的下方与座板(5-7)固连，竖直螺纹套筒(5-6-2)的下方与套筒基座(5-6-1)固连，定位支撑螺冒(5-6-4)的螺杆下端顺次与定位紧固螺栓(5-6-3)以及竖直螺纹套筒(5-6-2)分别螺纹连接。
模块化的列车构架定位装置
技术领域
[0001] 本发明属于轨道车辆转向架构架用机械加工辅助定位夹具装置领域，具体涉及一种模块化的列车构架定位装置。
背景技术
[0002] 轨道车辆构架的种类繁多，但目前应用较广的构架形式均具有H型结构的基本特征，如1所示，H形构架通常包括两个侧梁1、两个横梁2和四个制动吊座3。如图2至图4所示，侧梁1是由多块板材共同焊接形成的横断面为矩形的箱式梁柱结构，其包括横梁连接箱1-1、两个翼状箱1-2和两个弹簧座1-3，横梁连接箱1-1的两端的延伸段分别上翘并形成翼状箱1-2，其三者共同构成近似展开的双翼结构，翼状箱1-2上端的水平段继续延伸形成弹簧座1-3，弹簧座1-3包括上盖板1-3-1、下盖板1-3-2、端板1-3-3、前侧板1-3-4和后侧板1-3-
5，其主体依然是箱式梁柱梁结构。弹簧座1-3的下盖板1-3-2比横梁连接箱1-1自身的上端面高，但其二者依然平行。前侧板1-3-4是指侧梁2单件上的前方侧壁，因此，两个侧梁2各自前侧板1-3-4的朝向彼此相反。
[0003] 如图5至图7所示，两个横梁2彼此平行，横梁2的两端均通过一个对应的制动吊座3与侧梁1连接的侧壁固连，两个侧梁1和两个横梁2共同构成一个如图7所示H形的构架主体结构。
[0004] 如图7和图8所示，制动吊座3包括横梁对接端头3-1、侧梁对接端头3-2、吊座平台3-4和吊座平台筋板3-3，横梁对接端头3-1与横梁2的端头对接组焊，侧梁对接端头3-2用以同横梁连接箱1-1焊接，吊座平台筋板3-3位于横梁2的外侧，其通过吊座平台筋板3-3与横梁对接端头3-1以及侧梁对接端头3-2连接。
[0005] 另一方面，在对H形构架进行机加工生产时，需要将其两个侧梁1、两个横梁2和四个制动吊座3分别按图纸上的相对位置关系进行整体组对和固定，并以图5至图7所示的反装状态进入机床上进行铣削和钻孔等机加工处理。现有的传统方法是根据所使用的机床型号设计床台座，并根据所要加工的H形构架具体类型，单独制作针对当前构架类型独有的专用定位夹具，再将该专用定位夹具与专用的床台座组合，一起用于对当前构架在特定机床上的定位和组对。
[0006] 然而，由于H形构架种类繁多，具体尺寸各异，其设计理念和和附属结构随研发年代的不同而累积的变化较大，因此，现有对不同种类的H形构架所分别设计定位夹具及其对应的床台座严重缺乏通用性，其无法在不同类型的机加工设备上替代使用，更无法适应机加工生产线上多种类H形构架的频繁更换需求，此外，通用性差的传统专一化定位夹具及其对应的床台座不但制造流程无法实现模块化的批量生产，同时给其分类储存管理带来难题，不同类别的传统夹具需要各自的存储库区，导致其占用周转场地多，影响出入库分类效率和吊运时的周转效率。
发明内容
[0007] 为了解决现有针对不同种类的H形构架所分别设计的专属定位夹具及其对应的床台座无法在不同类型的机加工设备上通用，不能适应机加工生产线上多种类H形构架的频繁更换需求，通用性差的传统专一化定位夹具及其对应的床台座不但制造流程无法实现模块化的批量生产，以及不同类别的传统夹具需要各自的独立存储库区和周转场地，影响出入库分类效率和吊运时的周转效率的技术问题，本发明提供一种模块化的列车构架定位装置。
[0008] 本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
[0009] 模块化的列车构架定位装置，其包括两个横梁定位模块和四个侧梁及制动座定位模块，横梁定位模块包括横梁压板机构、两个横梁支撑机构和横梁定位模块底座，横梁支撑机构包括彼此螺纹连接的第一螺柱基座和第一螺柱；横梁压板机构包括第二螺杆基座、双头螺杆、横梁压板和横梁压板紧固螺母，横梁压板的中心设有横梁压板通孔，双头螺杆的下端与第二螺杆基座螺纹连接，横梁压板通过横梁压板通孔与双头螺杆的光杆段同轴连接，横梁压板紧固螺母与双头螺杆的上端螺纹连接，其位于横梁压板的上方；所述两个横梁支撑机构的第一螺柱基座和第二螺杆基座均竖直固连于横梁定位模块底座上，两个横梁支撑机构对称地布置于第二螺杆基座的两侧；所述侧梁及制动座定位模块包括制动吊座定位机构、弹簧座下盖板压紧机构、弹簧座前侧板第一顶紧机构、弹簧座前侧板第二顶紧机构、弹簧座端板顶紧机构、弹簧座后侧板顶紧机构、三个可调支撑座和座板，所述制动吊座定位机构、弹簧座下盖板压紧机构、弹簧座前侧板第一顶紧机构、弹簧座前侧板第二顶紧机构、弹簧座端板顶紧机构、弹簧座后侧板顶紧机构和三个可调支撑座的下端均固连在座板上；所述四个侧梁及制动座定位模块均分布在同一个矩形的四个顶角位置，所述两个横梁定位模块对称地分布在所述矩形的中线两侧，并以该所述矩形的中心点为对称中心；所述两个横梁定位模块各自的横梁定位模块底座彼此平行。
[0010] 所述制动吊座定位机构包括两块L形夹板基座，其L形夹板基座的水平边上设有垂向贯通的长槽孔，L形夹板基座的竖直边侧壁上设有沿水平边方向的两个小螺孔，两个小螺栓分别与一个对应的小螺孔螺纹连接；所述两块L形夹板基座相对放置，其二者各自的水平边的朝向相反；L形夹板基座水平边上的长槽孔通过螺栓与座板固连。
[0011] 所述弹簧座下盖板压紧机构包括第一支撑螺杆、支撑环台、压紧螺母、下盖板压紧板和第二支撑螺杆，所述第一支撑螺杆和第二支撑螺杆的下端均固连于座板上，支撑环台通过螺孔与第一支撑螺杆上端的螺纹段螺纹连接；压紧螺母与第二支撑螺杆上端的螺纹段螺纹连接；下盖板压紧板上设有第二长槽孔，第一支撑螺杆和第二支撑螺杆均穿过第二长槽孔，并且下盖板压紧板的下端面与支撑环台的上端面连接，且下盖板压紧板的上端面与压紧螺母的下端面连接；下盖板压紧板前端悬空部分的长度大于下盖板的宽度。
[0012] 所述弹簧座端板顶紧机构包括水平丝杆座和丝杆顶紧螺杆，其二者螺纹连接并共同构成一个水平丝杠顶紧机构，水平丝杆座的下方与座板固连；所述弹簧座前侧板第一顶紧机构、弹簧座前侧板第二顶紧机构和弹簧座后侧板顶紧机构的结构均与弹簧座端板顶紧机构的结构完全相同。
[0013] 所述可调支撑座包括套筒基座、竖直螺纹套筒、定位紧固螺栓和定位支撑螺冒，所述套筒基座的下方与座板固连，竖直螺纹套筒的下方与套筒基座固连，定位支撑螺冒的螺杆下端顺次与定位紧固螺栓以及竖直螺纹套筒分别螺纹连接。
[0014] 本发明的有益效果是：该模块化的列车构架定位装置针对不同种类的H形构架的共有特征精心设计，其通过将通用性差的传统专一化定位夹具及其对应的床台座统一替换为模块化的两个横梁定位模块和四个侧梁及制动座定位模块，从而可以在不同类型的机加工设备上通用。
[0015] 该模块化的列车构架定位装置实现了横梁定位机构和侧梁定位机构的模块化设计，使其得以通过流水线批量生产和进行统一存放、吊运处理。进而避免了传统夹具因通用性差而需要各自的独立存储库区和周转场地和无法批量生产的技术问题，进而可以适应机加工生产线上多种类H形构架的频繁更换需求，并大幅提高该定位装置的出入库分类效率和吊运时的周转效率。
[0016] 此外该模块化的列车构架定位装置还具有定位精度高、结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。
附图说明
[0017] 图1是H形构架在正装状态下的立体图；
[0018] 图2是图1的爆炸示意图；
[0019] 图3是侧梁的立体图；
[0020] 图4是侧梁的主视图；
[0021] 图5是H形构架在反装状态下的立体图；
[0022] 图6是图5的爆炸示意图；
[0023] 图7是H形构架在反装状态下的俯视图；
[0024] 图8是制动吊座的立体图；
[0025] 图9是本发明模块化的列车构架定位装置的立体图；
[0026] 图10是图9的俯视图；
[0027] 图11是本发明横梁定位模块的立体图；
[0028] 图12是本发明横梁定位模块在未包含侧梁而仅保留两个横梁的H形构架上的应用示意图；
[0029] 图13是图12的爆炸示意图；
[0030] 图14是本发明一个侧梁及制动座定位模块的立体图；
[0031] 图15是图14的俯视图；
[0032] 图16是本发明制动吊座定位机构的立体图；
[0033] 图17是本发明弹簧座下盖板压紧机构的立体图；
[0034] 图18是本发明弹簧座端板顶紧机构的立体图；
[0035] 图19是本发明可调支撑座的立体图；
[0036] 图20是本发明模块化的列车构架定位装置的应用示意图；
[0037] 图21是图20的爆炸示意图；
[0038] 图22是图20中I部分的据部分放大图；
[0039] 图23是图20的俯视图；
[0040] 图24是图23中II部分的据部分放大图。
具体实施方式
[0041] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0042] 如图9至图19所示，本发明的模块化的列车构架定位装置包括两个横梁定位模块4和四个侧梁及制动座定位模块5，横梁定位模块4包括横梁压板机构4-1、两个横梁支撑机构4-2和横梁定位模块底座4-3，横梁支撑机构4-2包括彼此螺纹连接的第一螺柱基座和第一螺柱，其用于对横梁2的端头下方进行支撑。横梁压板机构4-1包括第二螺杆基座4-1-1、双头螺杆4-1-2、横梁压板4-1-3和横梁压板紧固螺母4-1-4，横梁压板4-1-3的中心设有横梁压板通孔，双头螺杆4-1-2的下端与第二螺杆基座4-1-1螺纹连接，横梁压板4-1-3通过横梁压板通孔与双头螺杆4-1-2的光杆段同轴连接，横梁压板紧固螺母4-1-4与双头螺杆4-1-2的上端螺纹连接，其位于横梁压板4-1-3的上方，横梁压板4-1-3用于对横梁2端头的上方进行压紧和垂向定位。两个横梁支撑机构4-2的第一螺柱基座和第二螺杆基座4-1-1均竖直固连于横梁定位模块底座4-3上，两个横梁支撑机构4-2对称地布置于第二螺杆基座4-1-1的两侧。
[0043] 侧梁及制动座定位模块5包括制动吊座定位机构5-1、弹簧座下盖板压紧机构5-2、弹簧座前侧板第一顶紧机构5-3、弹簧座前侧板第二顶紧机构5-8、弹簧座端板顶紧机构5-4、弹簧座后侧板顶紧机构5-5、三个可调支撑座5-6和座板5-7，所述制动吊座定位机构5-1、弹簧座下盖板压紧机构5-2、弹簧座前侧板第一顶紧机构5-3、弹簧座前侧板第二顶紧机构
5-8、弹簧座端板顶紧机构5-4、弹簧座后侧板顶紧机构5-5和三个可调支撑座5-6的下端均固连在座板5-7上。
[0044] 制动吊座定位机构5-1包括两块L形夹板基座，其L形夹板基座的水平边上设有垂向贯通的长槽孔5-1-1，L形夹板基座的竖直边侧壁上设有沿水平边方向的两个小螺孔5-1-2，两个小螺栓5-1-3分别与一个对应的小螺孔5-1-2螺纹连接。两块L形夹板基座相对放置，其二者各自的水平边的朝向相反。L形夹板基座水平边上的长槽孔5-1-1通过螺栓与座板5-
7固连，并可用于调整两块L形夹板基座的间距。L形夹板基座的上端面用于对吊座平台3-4的下端面进行支撑定位，由两个L形夹板基座的相对对面用于对吊座平台筋板3-3的两个侧壁进行夹持，并由小螺栓5-1-3从侧向对吊座平台筋板3-3的两个侧壁进行顶紧定位。
[0045] 弹簧座下盖板压紧机构5-2用于对下盖板1-3-2进行压紧。弹簧座下盖板压紧机构5-2包括第一支撑螺杆5-2-1、支撑环台5-2-2、压紧螺母5-2-3、下盖板压紧板5-2-4和第二支撑螺杆5-2-5，第一支撑螺杆5-2-1和第二支撑螺杆5-2-5的下端均固连于座板5-7上，支撑环台5-2-2通过螺孔与第一支撑螺杆5-2-1上端的螺纹段螺纹连接。压紧螺母5-2-3与第二支撑螺杆5-2-5上端的螺纹段螺纹连接。下盖板压紧板5-2-4上设有前端带开口的第二长槽孔5-2-4-1，第一支撑螺杆5-2-1和第二支撑螺杆5-2-5均穿过第二长槽孔5-2-4-1，并且下盖板压紧板5-2-4的下端面与支撑环台5-2-2的上端面连接，且下盖板压紧板5-2-4的上端面与压紧螺母5-2-3的下端面连接。下盖板压紧板5-2-4前端悬空部分的长度大于下盖板
1-3-2的宽度。
[0046] 弹簧座端板顶紧机构5-4包括水平丝杆座5-4-1和丝杆顶紧螺杆5-4-2，其二者螺纹连接并共同构成一个水平丝杠顶紧机构，水平丝杆座5-4-1的下方与座板5-7固连。弹簧座前侧板第一顶紧机构5-3、弹簧座前侧板第二顶紧机构5-8和弹簧座后侧板顶紧机构5-5的结构均与弹簧座端板顶紧机构5-4的结构完全相同，其共同用于对弹簧座1-3的水平位置进行定位，丝杆顶紧螺杆5-4-2的端头用于对弹簧座1-3上的端板1-3-3进行垂直顶紧，弹簧座前侧板第一顶紧机构5-3和弹簧座前侧板第二顶紧机构5-8均以用同样的方式对弹簧座1-3上的前侧板1-3-4进行垂直顶紧，弹簧座后侧板顶紧机构5-5则用于以用同样的方式对弹簧座1-3上的后侧板1-3-5进行垂直顶紧。
[0047] 可调支撑座5-6包括套筒基座5-6-1、竖直螺纹套筒5-6-2、定位紧固螺栓5-6-3和定位支撑螺冒5-6-4，套筒基座5-6-1的下方与座板5-7固连，竖直螺纹套筒5-6-2的下方与套筒基座5-6-1固连，定位支撑螺冒5-6-4的螺杆下端顺次与定位紧固螺栓5-6-3以及竖直螺纹套筒5-6-2分别螺纹连接。三个可调支撑座5-6彼此呈三角形分布，其三者的定位支撑螺冒5-6-4均用于对上盖板1-3-1的下端面进行支撑。
[0048] 如图9和图10所示，四个侧梁及制动座定位模块5均分布在同一个矩形的四个顶角位置，两个横梁定位模块4对称地分布在矩形的中线两侧，并以该矩形的中心点为对称中心。两个横梁定位模块4各自的横梁定位模块底座4-3彼此平行。
[0049] 具体应用本发明的模块化的列车构架定位装置时，使H形构架反装放置，如图11和图12所示，先使两个横梁定位模块4各自的横梁定位模块底座4-3彼此平行地固连于机床台的面上，并将其二者竖直布置与横梁2的两端，每一个调整横梁支撑机构4-2上第一螺柱的高度，使四个第一螺柱同时对两个横梁2的四个端头下方进行支撑，此后，使同一个横梁压板4-1-3的两端分别贴在两个横梁2的同侧端头的上方，并通过调整横梁压板紧固螺母4-1-4的高度使其对横梁压板4-1-3向下压紧，从而通过该方法使使两个横梁2均水平放置。
[0050] 接着，按图9和图10的所示的方式同时使四个侧梁及制动座定位模块5均分布在同一个矩形的四个顶角位置，并使该矩形的中心与两个横梁压板机构4-1的连线中点重合。然后，如图20至图24所示，分别通过四个侧梁及制动座定位模块5各自的制动吊座定位机构5-1对四个吊座平台筋板3-3分别进行初步的夹紧和限位，从而分别确定四个侧梁及制动座定位模块5各自的整体布局位置。
[0051] 此后，同时用两个侧梁及制动座定位模块5对同一个侧梁2进行定位，其具体过程为：
[0052] 在每个侧梁及制动座定位模块5所对应的弹簧座1-3区域内，用彼此呈三角形分布的三个可调支撑座5-6同时对上盖板1-3-1的下端面进行支撑和调平。其中，两个可调支撑座5-6均位于下盖板压紧板5-2-4的正下方。
[0053] 分别利用弹簧座前侧板第一顶紧机构5-3、弹簧座前侧板第二顶紧机构5-8、弹簧座端板顶紧机构5-4和弹簧座后侧板顶紧机构5-5共同用于对弹簧座1-3的水平位置进行定位，调整待加工的H形构架在机床上上的位置，当H形构架的整体中线与机床上的定位中线对齐时，用丝杆顶紧螺杆5-4-2的端头对弹簧座1-3上的端板1-3-3进行垂直顶紧，用弹簧座前侧板第一顶紧机构5-3和弹簧座前侧板第二顶紧机构5-8同时对前侧板1-3-4进行垂直顶紧，用弹簧座后侧板顶紧机构5-5对弹簧座1-3上的后侧板1-3-5进行垂直顶紧。其中，弹簧座前侧板第一顶紧机构5-3和弹簧座后侧板顶紧机构5-5对称的布置与弹簧座1-3的前、后两侧。再用于弹簧座下盖板压紧机构5-2上的下盖板压紧板5-2-4对下盖板1-3-2的端面进行压紧。采用同样的方法，分别使四个侧梁及制动座定位模块5均将其各自所对应的弹簧座1-3区域夹紧。
[0054] 最后，分别将四个制动吊座定位机构5-1均与其所对应的吊座平台筋板3-3进行完全的夹紧和定位固连，并将每个侧梁及制动座定位模块5中的座板5-7均与机床台的面固连定位，即可完成利用本发明的两个横梁定位模块4和四个侧梁及制动座定位模块5共同将反装状态的待加工H形构架与机床进行固连定位的工作，可以开始利用机床对H形构架进行铣削和钻孔等机加工处理的后续作业。
