本发明公开了一种可自动调整角度的动车构架加工工装，包括：底架(1)、上台架(2)、转轴(8)、定位轴(10)、定位轴座(11)以及支撑油缸(12)，所述底架(1)位于下层，所述上台架(2)位于上层，所述上台架(2)通过转轴(8)与所述底架(1)上的安装座(9)相铰接，定位轴座(11)设于所述底架(1)，用于支撑所述上台架(2)的定位轴(10)，支撑油缸(12)上端与所述上台架(2)相铰接，下端与所述底架(1)相铰接，用于驱动所述上台架(2)绕所述转轴(8)相对于所述底架(1)转动。该工装可以实现正角度、零角度和负角度至少三个位置的自动化调整和定位，可减少构架加工过程中对构架进行吊运的操作步骤，提高构架加工效率，减少操作员工的劳动强度，满足不断增长的产能需求。
1.一种可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，包括：
上台架(2)，位于上层，用于安装待加工构架，其长度方向的一侧通过转轴(8)与所述底架(1)上的安装座(9)相铰接，另一侧设有定位轴(10)；
定位轴座(11)，设于所述底架(1)，用于支撑所述上台架(2)的定位轴(10)，包括第一支座(10-1)、用于安装在第一支座上的第二支座(10-2)、以及用于安装在第二支座上的第三支座(10-3)；当所述定位轴(10)支撑于所述第一支座(10-1)时，所述上台架(2)绕所述转轴(8)向下转动至负角度位置，当所述定位轴(10)支撑于所述第二支座(10-2)时，所述上台架(2)处于零角度位置，当所述定位轴(10)支撑于所述第三支座(10-3)时，所述上台架(2)绕所述转轴(8)向上转动至正角度位置；
支撑油缸(12)，在长度方向上位于工装的中间位置，其上端与所述上台架(2)相铰接，下端与所述底架(1)相铰接，用于驱动所述上台架(2)绕所述转轴(8)相对于所述底架(1)转动。
2.根据权利要求1所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，所述转轴(8)包括在宽度方向上左右对称且同轴布置的左转轴(8-1)和右转轴(8-2)，所述左转轴(8-
1)和右转轴(8-2)分别通过轴承和轴承座与所述安装座(9)相铰接。
3.根据权利要求1所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，所述定位轴(10)包括在宽度方向上左右对称且同轴布置的左定位轴(10-1)和右定位轴(10-2)；所述定位轴座(11)包括在宽度方向上左右对称布置的左定位轴座和右定位轴座。
4.根据权利要求1所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，所述第一支座(10-1)、第二支座(10-2)和第三支座(10-3)在安装时沿竖直方向同轴叠置在一起，其中第一支座(10-1)安装于所述底架(1)，所述第二支座(10-2)以可拆卸的方式安装于所述第一支座(10-1)，所述第三支座(10-3)以可拆卸的方式安装于所述第二支座(10-2)。
5.根据权利要求1所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，进一步包括导向装置，所述导向装置在宽度方向上与所述定位轴(10)相对应，并位于所述上台架(2)和底架(1)的中央位置。
6.根据权利要求5所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，所述导向装置包括：
定位立柱(13)，沿竖直方向安装于所述底架(1)；
定位支架(14)，沿长度方向安装于所述上台架(2)，包括左右对称且分别延伸至所述定位立柱(13)左侧和右侧的左定位支架和右定位支架，所述左定位支架和右定位支架上分别设有用于顶紧在所述定位立柱(13)左侧和右侧的旋紧机构(15)。
7.根据权利要求1所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，进一步包括设于所述底架(1)的压紧装置，用于压紧所述上台架(2)，所述上台架(2)设有第一压板(18)和第二压板(19)，当所述上台架(2)处于正角度位置时，所述压紧装置压紧所述第一压板(18)，当所述上台架(2)处于负角度位置时，所述压紧装置压紧所述第二压板(19)。
8.根据权利要求7所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，当所述上台架(2)处于正角度位置时，所述第一压板(18)的承压面处于水平位置，当所述上台架(2)处于负角度位置时，所述第二压板(19)的承压面处于水平位置。
9.根据权利要求8所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，所述压紧装置为压头臂可旋转的旋转液压缸(16)。
10.根据权利要求1至9任一项所述的可自动调整角度的动车构架加工工装，其特征在于，所述上台架(2)处于正角度位置时，其相对于所述底架(1)的角度为+4.5°；所述上台架(2)处于负角度位置时，其相对于所述底架(1)的角度为-4.5°。
一种可自动调整角度的动车构架加工工装
技术领域
[0001] 本发明涉及轨道车辆的构架组装加工技术领域，特别涉及在轨道车辆生产过程中，用于在组装、焊接构架时调整构架倾斜角度的加工工装。
背景技术
[0002] 转向架是轨道车辆的核心构件，其一般由两个侧梁、两个横梁和两个纵梁组焊为H形箱形结构，侧梁由钢板焊接成下凹的U形结构，侧梁上焊接有转臂定位座、一系垂向减震器座、一系弹簧定位座、二系空气弹簧定位座、抗侧滚扭杆座、抗蛇形减振器、转向架起吊吊座、制动吊座等，横梁上焊接有牵引拉杆座、齿轮箱吊座、牵引电机吊架吊座等，结构较为复杂。
[0003] 目前，动车产品品种越来越多，随着产能的增加现有构架加工工装的加工能力已经不能满足生产要求，尤其是在生产过程中需要倾斜一定角度才能进行加工的构架，为了使构架稳定的处于倾斜状态，需要将构架吊运至特殊的加工工装上，劳动强度大，生产效率低，而且产品质量完全依靠有经验的员工来保障，产品加工稳定性差，制造成本也较高。
[0004] 因此，如何提高构架加工的效率，以提升构架加工的能力，满足产能需求，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种可自动调整角度的动车构架加工工装。该工装可以实现正角度、零角度和负角度至少三个位置的自动化调整和定位，可减少构架加工过程中对构架进行吊运的操作步骤，提高构架加工效率，减少操作员工的劳动强度，满足不断增长的产能需求。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种可自动调整角度的动车构架加工工装，包括：
[0007] 底架，用于支撑下述上台架；
[0008] 上台架，位于所述底架上方，用于安装待加工构架，其长度方向的一侧通过转轴与所述底架上的安装座相铰接，另一侧设有定位轴；
[0009] 定位轴座，设于所述底架，用于支撑所述上台架的定位轴，包括第一支座、用于安装在第一支座上的第二支座、以及用于安装在第二支座上的第三支座；当所述定位轴支撑于所述第一支座时，所述上台架绕所述转轴向下转动至负角度位置，当所述定位轴支撑于所述第二支座时，所述上台架处于零角度位置，当所述定位轴支撑于所述第三支座时，所述上台架绕所述转轴向上转动至正角度位置；
[0010] 支撑油缸，在长度方向上位于所述转轴与定位轴之间，其上端与所述上台架相铰接，下端与所述底架相铰接，用于驱动所述上台架绕所述转轴相对于所述底架转动。
[0011] 优选地，所述转轴包括在宽度方向上左右对称且同轴布置的左转轴和右转轴，所述左转轴和右转轴分别通过轴承和轴承座与所述安装座相铰接。
[0012] 优选地，所述定位轴包括在宽度方向上左右对称且同轴布置的左定位轴和右定位轴；所述定位轴座包括在宽度方向上左右对称布置的左定位轴座和右定位轴座。
[0013] 优选地，所述第一支座、第二支座和第三支座在安装时沿竖直方向同轴叠置在一起，其中第一支座安装于所述底架，所述第二支座以可拆卸的方式安装于所述第一支座，所述第三支座以可拆卸的方式安装于所述第二支座。
[0014] 优选地，进一步包括导向装置，所述导向装置在宽度方向上与所述定位轴相对应，并位于所述上台架和底架的中央位置。
[0015] 优选地，所述导向装置包括：
[0016] 定位立柱，沿竖直方向安装于所述底架；
[0017] 定位支架，沿长度方向安装于所述上台架，包括左右对称且分别延伸至所述定位立柱左侧和右侧的左定位支架和右定位支架，所述左定位支架和右定位支架上分别设有用于顶紧在所述定位立柱左侧和右侧的旋紧机构。
[0018] 优选地，进一步包括设于所述底架的压紧装置，用于压紧所述上台架，所述上台架设有第一压板和第二压板，当所述上台架处于正角度位置时，所述压紧装置压紧所述第一压板，当所述上台架处于负角度位置时，所述压紧装置压紧所述第二压板。。
[0019] 优选地，当所述上台架处于正角度位置时，所述第一压板的承压面处于水平位置，当所述上台架处于负角度位置时，所述第二压板的承压面处于水平位置。
[0020] 优选地，所述压紧装置为压头臂可旋转的旋转液压缸。
[0021] 优选地，所述上台架处于正角度位置时，其相对于所述底架的角度为 +4.5°；所述上台架处于负角度位置时，其相对于所述底架的角度为-4.5°。
[0022] 本发明所提供的动车构架加工工装分为上下两层，下面一层为底架，其基础支撑作用，用于支撑下台架，上面一层是上台架，用于安装待加工构架，上台架与底架通过转轴相铰接，并设有支撑油缸，在支撑油缸的带动下，上台架可以绕转轴相对于底架转动，从而处于水平位置、角度为正值的上倾斜位置、以及角度为负值的下倾斜位置，上台架设有定位轴，当上台架处于不同位置时，定位轴可分别支撑于不同的定位轴座上，从而使上台架固定，能够实现正角度、零角度和负角度至少三个位置的自动化调整和定位，可减少构架加工过程中对构架进行吊运的操作步骤，采用液压驱动自动调整的方式，使得操作更为简单，可降低操作者的劳动强度，缩短装卸构架的时间，提高生产效率，减少人工操作带来的误差，进一步提高了产品加工的稳定性，以满足不断增长的产能需求。
附图说明
[0023] 图1为本发明实施例公开的一种可自动调整角度的动车构架加工工装的俯视图；
[0024] 图2为图1中底架的俯视图；
[0025] 图3为图2中上台架的俯视图；
[0026] 图4为图1中I部位的局部放大图；
[0027] 图5为图1所示动车构架加工工装处于零角度位置时的侧视图；
[0028] 图6为图1所示动车构架加工工装处于负角度位置时的侧视图；
[0029] 图7为图1所示动车构架加工工装处于正角度位置时的侧视图；
[0030] 图8为图7中II部位的局部放大图；
[0031] 图9为图1所示动车构架加工工装在安装构架后处于正角度位置时的侧视图。
[0032] 图中：
[0033] 1.底架 2.上台架 3.导向装置 4.定位装置 5.构架夹紧装置 6.电气装置 7.构架 8.转轴 8-1.左转轴 8-2.右转轴 9.安装座 10.定位轴 10-1.左定位轴 10-2.右定位轴 11.定位轴座 11-1.第一支座 11-2.第二支座 11-3.第三支座 12.支撑油缸 13.定位立柱 14. 定位支架 15.旋紧机构 15-1.螺旋杆 15-2.定位头 15-3.手柄 16.旋转液压缸 17.转角缸支座 18.第一压板 19.第二压板
具体实施方式
[0034] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0035] 在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0036] 请参考图1、图2、图3、图5，图1为本发明实施例公开的一种可自动调整角度的动车构架加工工装的俯视图；图2为图1中底架的俯视图；图3 为图2中上台架的俯视图；图5为图1所示动车构架加工工装处于零角度位置时的侧视图。
[0037] 如图所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供的可自动调整角度的动车构架加工工装，主要由底架1、上台架2、导向装置3、定位装置4、构架夹紧装置5及电气装置6等组成；其中，底架1用于安装上台架2，起总支撑作用，是其它装置的安装基础；导向装置3用于保证工装自动运转过程中上台架不发生偏移；定位装置4实现上台架正4.5度、0度和负4.5度三个位置的定位；构架夹紧装置5设置在上台架2上，可实现构架7的定位和夹紧；电气装置6实现构架自动化运转及夹紧。
[0038] 底架1为框架形结构，用于支撑上台架2；上台架2也为框架形结构，位于底架1上方，主要由两道纵梁及三道横梁组成，用于安装待加工构架7，四个构架夹紧装置5布置在上台架2的四角处，其长度方向的一侧通过转轴 8与底架1上的安装座9相铰接，另一侧设有定位轴10。
[0039] 具体地，底架1上设有两个竖向的安装座9，分别为左安装座和右安装座，转轴8分为左转轴8-1和右转轴8-2，两转轴在宽度方向上左右对称且同轴布置，并分别通过轴承和轴承座与相对应的安装座9相铰接，围绕同轴的左转轴8-1和右转轴8-2，上台架2可以向上或向下转动，从而对加工角度调节，使用不同位置的加工要求。
[0040] 底架1在相对于安装座9的另一侧设有设有定位轴座11，用于支撑上台架2的定位轴10，与转轴8类似，定位轴10也分为左定位轴10-1和右定位轴10-2，两定位轴在宽度方向上左右对称且同轴布置，相应地，定位轴座11 也分为左定位轴座和右定位轴座，两定位轴座在宽度方向上左右对称布置。
[0041] 以其中一个定位轴座11为例，其包括第一支座11-1、用于安装在第一支座11-1上的第二支座11-2、以及用于安装在第二支座11-2上的第三支座 11-3；第一支座11-1、第二支座11-2和第三支座11-3在安装时沿竖直方向同轴叠置在一起，其中第一支座11-1安装于底架1，第二支座11-2以可拆卸的方式安装于第一支座11-1，第三支座11-3以可拆卸的方式安装于第二支座 11-2，各支座上均设有垫板。
[0042] 当定位轴10支撑于第一支座11-1时，上台架2绕转轴8向下转动至负角度位置，当定位轴10支撑于第二支座11-2时，上台架2处于零角度位置，当定位轴10支撑于第三支座11-3时，上台架2绕所述转轴8向上转动至正角度位置。
[0043] 为了驱动上台架2自动转动，在上台架2与底架1之间设有支撑油缸12，在长度方向上，支撑油缸12位于转轴8与定位轴10之间，也就是大体位于工装长度方向的中间位置，其上端与上台架2相铰接，下端与底架1相铰接，并具有一定的倾斜角度，支撑油缸12的数量为两个，在宽度方向上左右对称布置。当支撑油缸12伸缩时，可驱动上台架2绕转轴8相对于底架1向上或向下转动。
[0044] 请一并参考图4，图4为图1中I部位的局部放大图。
[0045] 如图所示，为了保证工装自动运转过程中上台架2不发生偏移，进一步设有导向装置，此导向装置在宽度方向上与定位轴10相对应，并位于上台架 2和底架1的中央位置。
[0046] 具体地，导向装置主要由定位立柱13、定位支架14和旋紧机构15组成，其中，定位立柱13沿竖直方向安装于底架1，定位支架14沿长度方向安装于上台架2，分为左定位支架和右定位支架，两定位支架左右对称且分别延伸至定位立柱13的左侧和右侧，左定位支架和右定位支架上分别设有用于顶紧在定位立柱左侧和右侧的旋紧机构15。
[0047] 旋紧机构15主要由螺旋杆15-1、设于螺旋杆15-1前端的定位头15-2、以及设于螺旋杆15-1尾端的手柄15-3，螺旋杆15-1与定位支架14螺纹连接，通过操作手柄15-3可转动螺旋杆15-1使其向定位立柱13前进或倒退，从而实现定位作用，与定位立柱13相接触的定位头15-2设计成弧形或半球形。
[0048] 请参考图5、图6、图7、图9，图5为图1所示动车构架加工工装处于零角度位置时的侧视图；图6为图1所示动车构架加工工装处于负角度位置时的侧视图；图7为图1所示动车构架加工工装处于正角度位置时的侧视图；图9为图1所示动车构架加工工装在安装构架后处于正角度位置时的侧视图。
[0049] 如图所示，上台架2设有定位轴10，当上台架2处于不同位置时，定位轴10可分别支撑于不同的定位轴座11上，从而使上台架2固定，在支撑油缸12的带动下，上台架2可以绕转轴8相对于底架1转动，从而处于水平位置、角度为正值的上倾斜位置、以及角度为负值的下倾斜位置，当上台架2 处于正角度位置时，其相对于底架1的角度为+4.5°，当上台架2处于负角度位置时，其相对于底架1的角度为-4.5，当上台架2处于零角度位置时，其平行于底架1。
[0050] 请参考图8，图8为图7中II部位的局部放大图。
[0051] 为了提供上台架2的稳定性，可进一步设置压紧装置将上台架2与底架 1相互压紧，此压紧装置可采用压头臂可旋转的旋转液压缸16，其安装在底架1的转角缸支座17上，上台架2在相应的位置设有第一压板18和第二压板19，第二压板19为折弯板，第一压板18位于第二压板19上方，当上台架2处于正角度位置时，第一压板18的承压面处于水平位置，旋转液压缸16的压头臂压紧第一压板18，当上台架2处于负角度位置时，第二压板19 的承压面处于水平位置，旋转液压缸16的压头臂压紧第二压板19。
[0052] 本发明可减少构架加工过程中对构架进行吊运的操作步骤，采用液压驱动自动调整的方式，使得操作更为简单，可降低操作者的劳动强度，缩短装卸构架的时间，提高生产效率，减少人工操作带来的误差，进一步提高了产品加工的稳定性，能很好的满足不断增长的产能需求。
[0053] 以上对本发明所提供的动车构架加工工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
