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。
1.高速列车头车车体组对装置，其特征在于，该装置包括车顶组对工装(A)、前窗框定位工装(B)、车顶吊装工装(C)、侧墙组对工装(P)和车体前端板组对工装(Q)；
所述车顶组对工装(A)为左右对称结构，其包括车顶组对框架(2)、前窗框工装连接座、顶灯框定位座(4)、多个龙骨弯梁中线定位座(5)、三组灯框弯梁支撑座(6)、多组边梁前部定位座(7)、多组弯梁及边梁后部定位座(8)、多组龙骨弯梁支撑机构(9)和两个边梁末端限位座(10)；车顶组对框架(2)的内部设有沿其纵向中线布置的车顶框架中心纵梁(2-1)；车顶组对框架(2)外框的内部轮廓形状与车体(1)的车顶(1-1)的外形的垂向投影轮廓形状相同，其用于固定车顶组对工装(A)的除车顶组对框架(2)之外的其余组成结构；
前窗框工装连接座用于将车顶(1-1)的前窗框(1-1-3)以车顶图纸设计给定的前窗框(1-1-3)与车顶(1-1)的相对位置关系固定在车顶组对框架(2)上，前窗框工装连接座的底端固定在车顶组对框架(2)前部的纵向中间位置，前窗框工装连接座的顶端设有两个窗框工装连接座横向对接凸座和两个窗框工装连接座纵向对接凸座，由两个窗框工装连接座横向对接凸座和两个窗框工装连接座纵向对接凸座四者中心连线所构成结构的中垂面与车顶组对框架(2)的中垂面重合；
顶灯框定位座(4)用于将车顶(1-1)的车顶灯框(1-1-2-5)以车顶图纸设计给定的车顶灯框(1-1-2-5)与车顶(1-1)的相对位置关系固定在车顶组对框架(2)上，顶灯框定位座(4)的底端固定在车顶框架中心纵梁(2-1)中前段的纵向中间位置，顶灯框定位座(4)的顶部外形结构与车顶(1-1)的车顶灯通孔(1-1-1-1)结构相同，顶灯框定位座(4)顶部的中垂面与车顶组对框架(2)的中垂面重合，其到车顶框架中心纵梁(2-1)的垂向高度与车顶灯框(1-
多个龙骨弯梁中线定位座(5)和多组龙骨弯梁支撑机构(9)用于将车顶(1-1)的龙骨弯梁(1-1-2-2)以车顶图纸设计给定的龙骨弯梁(1-1-2-2)与车顶(1-1)的相对位置关系定位在车顶组对框架(2)上，多个龙骨弯梁中线定位座(5)的底端依次固定在车顶框架中心纵梁(2-1)后部的纵向中线上，每个龙骨弯梁中线定位座(5)顶部的中垂面均与车顶组对框架(2)的中垂面重合；每组龙骨弯梁支撑机构(9)的底端均对称固连在车顶框架中心纵梁(2-
三组灯框弯梁支撑座(6)用于将车顶(1-1)的顶灯框弯梁(1-1-2-4)以车顶图纸设计给定的顶灯框弯梁(1-1-2-4)与车顶(1-1)的相对位置关系定位在车顶组对框架(2)上，每组灯框弯梁支撑座(6)均包括关于车顶组对框架(2)的中垂面镜像对称的两个灯框弯梁支撑座(6)，其二者的下端面通过螺栓固连在车顶组对框架(2)左侧或右侧的小纵梁上，灯框弯梁支撑座(6)的上端面的曲面形状与车顶(1-1)的顶灯框弯梁(1-1-2-4)下端面的曲面形状匹配；每组灯框弯梁支撑座(6)中的两个灯框弯梁支撑座(6)的底端均对称固定在顶灯框定位座(4)的左右两侧；
多组边梁前部定位座(7)和多组弯梁及边梁后部定位座(8)用于将车顶(1-1)的龙骨边梁(1-1-2-1)以车顶图纸设计给定的龙骨边梁(1-1-2-1)与车顶(1-1)的相对位置关系定位在车顶组对框架(2)上，每组边梁前部定位座(7)的侧面对称固连在车顶组对框架(2)前部的左右两侧，每组边梁前部定位座(7)顶部的中垂面均与车顶组对框架(2)的中垂面重合；
每组弯梁及边梁后部定位座(8)的侧面对称固连在车顶组对框架(2)后部的左右两侧，每组弯梁及边梁后部定位座(8)顶部的中垂面均与车顶组对框架(2)的中垂面重合；
两个边梁末端限位座(10)用于限定龙骨边梁(1-1-2-1)末端在车顶组对框架(2)上的位置，两个边梁末端限位座(10)的侧面对称固连在车顶组对框架(2)尾部的左右两侧；
所述前窗框定位工装(B)包括窗框工装承力框架(11)、两个承力框架横向对接凸座(12)、两个承力框架纵向对接凸座(13)、窗框中垂面定位座(14)、多个C形夹钳、窗框工装连接框架(15)、两个连接框架横向对接凹座(16)和两个连接框架纵向对接凹座(17)；
窗框工装承力框架(11)为等腰梯形框架结构，两个承力框架横向对接凸座(12)的底部固连在窗框工装承力框架(11)的前部横梁上，承力框架横向对接凸座(12)的顶部为横向V形块结构，横向V形块的两端设有横向连接耳(12-1)；两个承力框架纵向对接凸座(13)的底部固连在窗框工装承力框架(11)的后部横梁上，承力框架纵向对接凸座(13)的顶部为纵向V形块结构，纵向V形块的两端设有纵向连接耳(13-1)；
窗框中垂面定位座(14)下端面的外轮廓形状与前窗框(1-1-3)的窗框体(1-1-3-1)的外轮廓形状相同，窗框中垂面定位座(14)的上端面固连在窗框工装承力框架(11)外轮廓的下端面上；
窗框工装连接框架(15)的下端面固连在窗框工装承力框架(11)内部横梁的下端面上，两个连接框架横向对接凹座(16)的底部固连在窗框工装连接框架(15)的前部横梁上，两个连接框架横向对接凹座(16)的顶部为横向V形槽结构；两个连接框架纵向对接凹座(17)的底部固连在窗框工装连接框架(15)的后部横梁上，两个连接框架纵向对接凹座(17)的顶部为纵向V形槽结构；
两个连接框架横向对接凹座(16)的横向V形槽与两个窗框工装连接座横向对接凸座匹配对接，两个连接框架纵向对接凹座(17)的纵向V形槽与两个窗框工装连接座纵向对接凸座匹配对接；窗框中垂面定位座(14)的中垂面与前窗框(1-1-3)的中垂面共面，窗框中垂面定位座(14)的中垂面、两个承力框架横向对接凸座(12)和两个承力框架纵向对接凸座(13)四者中心连线所构成结构的中垂面、两个连接框架横向对接凹座(16)和两个连接框架纵向对接凹座(17)四者中心连线所构成结构的中垂面均与车顶组对框架(2)的中垂面重合；
所述车顶吊装工装(C)包括窗框工装吊装框架(18)、车顶板吊装框架(19)和车顶吊装框架(20)，窗框工装吊装框架(18)的中部下端面前部设有两个承力框架横向对接凹座(18-
2)，窗框工装吊装框架(18)的中部下端面后部设有两个承力框架纵向对接凹座(18-1)，两个承力框架纵向对接凹座(18-1)和两个承力框架横向对接凹座(18-2)的两端均设有连接耳，两个承力框架纵向对接凹座(18-1)对应与两个承力框架横向对接凸座(12)通过两对连接耳匹配连接，两个承力框架横向对接凹座(18-2)对应与两个承力框架纵向对接凸座(13)通过两对连接耳匹配连接；窗框工装吊装框架(18)的两侧下端面前部设有两个窗框吊装框架纵向对接凸座(18-4)，窗框工装吊装框架(18)的两侧下端面后部设有两个窗框吊装框架横向对接凸座(18-3)，窗框工装吊装框架(18)的中部上端面左右对称设有四个铰轴连接板；
车顶板吊装框架(19)的上端面左右对称设有四个铰轴连接板，车顶板吊装框架(19)的中部下端面左右对称设有四个车顶板吊钩(19-1)和四个车顶弧形压板(19-3)，车顶板吊装框架(19)的两侧下端面左右对称设有四个车顶板吊装框架纵向对接凸座(19-2)；
车顶吊装框架(20)的下端面前部和后部各左右对称设有四个铰轴座，车顶吊装框架(20)的上端面左右对称设有四个吊耳(20-1)；窗框工装吊装框架(18)、车顶板吊装框架(19)分别通过四个铰轴连接板、四个铰轴座及四个销轴的配合固连于车顶吊装框架(20)的下端；
两个承力框架纵向对接凹座(18-1)和两个承力框架横向对接凹座(18-2)四者中心连线所构成结构的中垂面、两个窗框吊装框架横向对接凸座(18-3)和两个窗框吊装框架纵向对接凸座(18-4)四者中心连线所构成结构的中垂面、四个车顶板吊装框架纵向对接凸座(19-2)中心连线所构成结构的中垂面均与车顶吊装框架(20)的中垂面重合；
所述侧墙组对工装(P)包括多个底座(21)、多个左侧墙组对工装(22)和多个右侧墙组对工装(23)，多个底座(21)平行固定在地面上，多个底座(21)的中垂面均重合；多个左侧墙组对工装(22)和多个右侧墙组对工装(23)关于底座(21)的中垂面左右对称设置，多个左侧墙组对工装(22)和多个右侧墙组对工装(23)均一一对应固连在多个底座(21)上；
左侧墙组对工装(22)包括左侧弧形板定位座(22-1)、左侧弧形定位板(22-2)、左侧连接板(22-3)、左侧弧形板滑轨机构(22-4)、左侧侧墙顶紧器(22-5)、左侧窗框吊装框架横向对接凹座(22-6)、左侧窗框吊装框架纵向对接凹座(22-7)和左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(22-8)；左侧弧形板定位座(22-1)的底部固连在底座(21)的左侧上端面，左侧弧形定位板(22-2)的高度和弧度均对应与其各自所支撑位置处的车体(1)的左侧墙(1-2)的高度及外形随形，左侧弧形定位板(22-2)的左端面与左侧连接板(22-3)固连，左侧连接板(22-
3)通过左侧弧形板滑轨机构(22-4)与左侧弧形板定位座(22-1)滑动连接；左侧侧墙顶紧器(22-5)的固定端固连在两个底座(21)之间的连接板上，左侧侧墙顶紧器(22-5)的压紧方向与左侧弧形定位板(22-2)弧度方向相反设置；一个左侧窗框吊装框架纵向对接凹座(22-7)和一个左侧窗框吊装框架横向对接凹座(22-6)的下端面分别固连在与车体(1)前部对应的左侧弧形板定位座(22-1)的顶端，两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(22-8)的下端面分别固连在与车体(1)后部对应的左侧弧形板定位座(22-1)的顶端；
右侧墙组对工装(23)包括右侧弧形板定位座(23-1)、右侧弧形定位板(23-2)、右侧连接板(23-3)、右侧弧形板滑轨机构(23-4)、右侧侧墙顶紧器(23-5)、右侧窗框吊装框架横向对接凹座(23-6)、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座(23-7)和右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(23-8)；右侧弧形板定位座(23-1)的底部固连在底座(21)的右侧上端面，右侧弧形定位板(23-2)的高度和弧度均对应与其各自所支撑位置处的车体(1)的右侧墙(1-3)的高度及外形随形，右侧弧形定位板(23-2)的右端面与右侧连接板(23-3)固连，右侧连接板(23-
3)通过右侧弧形板滑轨机构(23-4)与右侧弧形板定位座(23-1)滑动连接；右侧侧墙顶紧器(23-5)的固定端固连在两个底座(21)之间的连接板上，右侧侧墙顶紧器(23-5)的压紧方向与右侧弧形定位板(23-2)弧度方向相反设置；一个右侧窗框吊装框架纵向对接凹座(23-7)和一个右侧窗框吊装框架横向对接凹座(23-6)的下端面分别固连在与车体(1)前部对应的右侧弧形板定位座(23-1)的顶端，两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(23-8)的下端面分别固连在与车体(1)后部对应的右侧弧形板定位座(23-1)的顶端；
两个窗框吊装框架纵向对接凸座(18-4)对应与左侧窗框吊装框架纵向对接凹座(22-
7)、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座(23-7)匹配对接，两个窗框吊装框架横向对接凸座(18-3)对应与左侧窗框吊装框架横向对接凹座(22-6)、右侧窗框吊装框架横向对接凹座(23-6)匹配对接，四个车顶板吊装框架纵向对接凸座(19-2)对应与两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(22-8)、两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(23-8)匹配对接；左侧窗框吊装框架纵向对接凹座(22-7)、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座(23-7)、左侧窗框吊装框架横向对接凹座(22-6)和右侧窗框吊装框架横向对接凹座(23-6)四者中心连线所构成结构的中垂面、两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(22-8)和两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(23-8)四者中心连线所构成结构的中垂面均与底座(21)的中垂面重合；
所述车体前端板组对工装(Q)包括基座(25)、定位板固定座(26)、前端板定位板(27)、两个前端板纵向顶紧器(28)和两个前端板横向顶紧器(29)；基座(25)平行于底座(21)设置，基座(25)的中垂面与底座(21)的中垂面重合，基座(25)的上端面左右对称设有两个端板组对工装滑轨机构(25-1)；定位板固定座(26)整体呈L形，定位板固定座(26)的水平板下端面与两个端板组对工装滑轨机构(25-1)的滑块上端面固连；前端板定位板(27)的外轮廓形状与车体(1)的前端门拱板(1-4-1)的外轮廓形状相同，前端板定位板(27)垂直于基座(25)并固连在定位板固定座(26)的竖直段，前端板定位板(27)的中垂面与底座(21)的中垂面重合；前端板定位板(27)的中部下端面固连一个L形托板(27-1)，L形托板(27-1)的水平段平行于基座(25)设置，且位于前端板定位板(27)的后侧；两个前端板纵向顶紧器(28)左右对称设置，两个前端板纵向顶紧器(28)的固定端固连在定位板固定座(26)的水平板上端面上，两个前端板纵向顶紧器(28)的压紧端压向前端板定位板(27)的后端面，两个前端板纵向顶紧器(28)的压紧端位于L形托板(27-1)水平段的上方；两个前端板横向顶紧器(29)的固定端分别固连在基座(25)的左右两侧，两个前端板横向顶紧器(29)的压紧端压向前端板定位板(27)的侧端面。
2.如权利要求1所述的高速列车头车车体组对装置，其特征在于，所述侧墙组对工装(P)还包括车体后端对中校验框架(24)，车体后端对中校验框架(24)为屋脊形框架结构，其最高点设有校验框架中垂面标记线，该校验框架中垂面标记线位于侧墙组对工装(P)的中垂面内，车体后端对中校验框架(24)上部左右对称设置两个用于支撑车顶(1-1)末端的车顶末端支撑座(24-1)。
3.如权利要求1或2所述的高速列车头车车体组对装置，其特征在于，所述边梁前部定位座(7)包括边梁定位C形夹钳(7-1)、V形垫块(7-2)、连接座(7-3)和边梁定位块(7-4)，连接座(7-3)的一侧设有水平布置的夹钳辅助定位块(7-3-1)，连接座(7-3)的下部固连在车顶组对框架(2)前部左侧或右侧内壁上；边梁定位块(7-4)的一端设有边梁前部定位凹槽(7-4-1)，另一端设有长圆孔(7-4-2)，边梁定位块(7-4)通过螺柱与长圆孔(7-4-2)的配合固连在连接座(7-3)的上部；边梁定位C形夹钳(7-1)的压紧端通过V形垫块(7-2)压在龙骨边梁(1-1-2-1)上，边梁定位C形夹钳(7-1)的螺栓端顶在夹钳辅助定位块(7-3-1)的下端面上；车顶组对框架(2)左侧内壁上的边梁前部定位凹槽(7-4-1)与车顶组对框架(2)右侧内壁上的边梁前部定位凹槽(7-4-1)关于车顶组对框架(2)的中垂面对称设置。
4.如权利要求1或2所述的高速列车头车车体组对装置，其特征在于，所述弯梁及边梁后部定位座(8)包括弯梁支撑块(8-1)和边梁后部定位座(8-2)，边梁后部定位座(8-2)的结构与边梁前部定位座(7)的结构相同，弯梁支撑块(8-1)的下端面固连在边梁后部定位座(8-2)顶部端面上，边梁后部定位座(8-2)的下部固连在车顶组对框架(2)后部左侧或右侧内壁上，车顶组对框架(2)左侧内壁上的边梁后部定位凹槽(8-2-1)与车顶组对框架右侧内壁上的边梁后部定位凹槽(8-2-1)关于车顶组对框架(2)的中垂面对称设置。
5.如权利要求1或2所述的高速列车头车车体组对装置，其特征在于，所述龙骨弯梁支撑机构(9)包括长度调节丝杠副(9-1)、弯梁支撑座(9-2)和铰轴座(9-3)，弯梁支撑座(9-2)的上部设有匹配龙骨弯梁(1-1-2-2)宽度的夹持凹槽，铰轴座(9-3)的底端面固连在车顶组对框架(2)中间纵梁的左侧壁或右侧壁上，长度调节丝杠副(9-1)的丝杆端绕铰轴座(9-3)在垂直于车顶组对框架(2)中垂面的平面内转动，长度调节丝杠副(9-1)的丝母端顶在弯梁支撑座(9-2)的下端面上，车顶组对框架(2)中间纵梁左侧壁上连接的长度调节丝杠副(9-
1)与车顶组对框架(2)中间纵梁右侧侧壁上连接的长度调节丝杠副(9-1)关于车顶组对框架(2)的中垂面对称设置。
6.基于上述任一项权利要求所述的高速列车头车车体组对装置的组对方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：利用车顶组对工装(A)首先完成车顶(1-1)的组对和焊接，其具体包括如下子步骤：
步骤1.1：利用布置在车顶组对框架(2)两侧的多组边梁前部定位座(7)和多组弯梁及边梁后部定位座(8)以及两个边梁末端限位座(10)共同将车顶(1-1)的龙骨边梁(1-1-2-1)以车顶图纸设计给定的龙骨边梁(1-1-2-1)与车顶(1-1)的相对位置关系定位在车顶组对框架(2)上；
步骤1.2：将每条龙骨边梁(1-1-2-1)的中部分别用一个对应的龙骨弯梁中线定位座(5)进行支撑，并用两个组龙骨弯梁支撑机构(9)对龙骨边梁(1-1-2-1)的拱形弯折段进行支撑定位，使龙骨边梁(1-1-2-1)中垂面与龙骨弯梁中线定位座(5)的中垂面重合，并将其两端分别与龙骨边梁(1-1-2-1)上的角钢V字形槽焊接固连；
步骤1.3：将两个窗框外围板(1-1-4)的下边缘分别与对应的龙骨边梁(1-1-2-1)焊接，并将窗框外围板(1-1-4)内侧端面分别与龙骨边梁(1-1-2-1)两端的外侧壁以及前窗框连接梁(1-1-2-3)的外端面焊接固连；
步骤1.4：将车顶灯框(1-1-2-5)套在与顶灯框定位座(4)上，使其二者的中垂面重合，将每个顶灯框弯梁(1-1-2-4)的下端均由一个对应的灯框弯梁支撑座(6)支撑，并将顶灯框弯梁(1-1-2-4)的上端与车顶灯框(1-1-2-5)的侧壁焊接固连；
步骤1.5：将前窗框定位工装(B)以反装姿态平放，通过多个通用C形夹钳将前窗框(1-
1-3)的边框与窗框中垂面定位座(14)固定，并使其二者的中垂面共面；再利用吊车将前窗框定位工装(B)和前窗框(1-1-3)一同吊装翻转，通过两个连接框架横向对接凹座(16)的横向V形槽与两个窗框工装连接座横向对接凸座匹配对接，并使两个连接框架纵向对接凹座(17)的纵向V形槽与两个窗框工装连接座纵向对接凸座匹配对接，将两个窗框体燕尾板(1-
1-3-2)的下边缘分别与一个对应的窗框外围板(1-1-4)焊接；
步骤1.6：将车顶板(1-1-1)吊装落座于全部龙骨边梁(1-1-2-1)上，并将车顶板(1-1-
1)的前段插入车顶灯安置板对接座内，使车顶灯通孔(1-1-1-1)与车顶灯框(1-1-2-5)垂向对应，从而使其二者的中垂面重合；此后，将车顶板(1-1-1)前段的下端与车顶灯安置板支架进行焊接；将车顶板(1-1-1)的前段与窗框体(1-1-3-1)的后边缘焊接，并将车顶板(1-1-
1)前段的下边缘与窗框体燕尾板(1-1-3-2)的上边缘焊接；从而使前窗框(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)的中垂面均与车顶组对框架(2)的中垂面重合；
步骤1.7：将车顶板(1-1-1)后段的下边缘分别与龙骨弯梁(1-1-2-2)直线段上的角钢V字形槽的外侧壁焊接固连，再将车顶板(1-1-1)后段的下端面分别与全部龙骨边梁(1-1-2-
1)的上端面完成焊接，即完成了车顶板(1-1-1)在车顶组对工装(A)上的组对焊接过程；
步骤二：利用侧墙组对工装(P)对左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)进行竖直姿态下的初步定位，其具体方法为：分别通过对应调整左侧弧形定位板(22-2)和右侧弧形定位板(23-2)的间距，使其二者的初始间距值是左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)的标准间距值的130％，然后，分别将左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)以彼此镜像的姿态放入侧墙组对工装(P)内部，用多个左侧侧墙顶紧器(22-5)向左侧外部方向顶住左侧墙(1-2)的下部并使左侧墙(1-2)的上部以向左侧外部倾斜的姿态靠在左侧弧形定位板(22-2)上；此后，按照完全相同的方法使多个右侧侧墙顶紧器(23-5)向右侧外部方向顶住右侧墙(1-3)的下部并使右侧墙(1-3)的上部以向右侧外部倾斜的姿态靠在右侧弧形定位板(23-2)上；
步骤三：用车体前端板组对工装(Q)对车体前端板(1-4)进行竖直姿态下的初步定位，其具体方法为：将车体前端板(1-4)放置在车体前端板组对工装(Q)上，使其前端门拱板(1-
4-1)的前端面与前端板定位板(27)的后端面贴合，并用L形托板(27-1)的上端托在拱板后横梁(1-4-2)的下方；然后，用两个前端板横向顶紧器(29)分别顶在车体前端板(1-4)的两侧，使车体前端板(1-4)与前端板定位板(27)的轮廓重合，从而使车体前端板(1-4)的中垂面与定位板固定座(26)的中垂面重合；使定位板固定座(26)沿两个端板组对工装滑轨机构(25-1)滑动，直至端板组对工装滑轨机构(25-1)上的滑块均顶在其滑轨尽头的限位块上，再用两个前端板纵向顶紧器(28)同时顶在前端门拱板(1-4-1)的后部，从而将车体前端板(1-4)固定在车体前端板组对工装(Q)上，并使车体前端板(1-4)位于侧墙组对工装(P)端部的标准位置；
步骤四：利用车顶吊装工装(C)和前窗框定位工装(B)共同完成车顶(1-1)与侧墙组对工装(P)的定位作业，其具体包括如下子步骤：
步骤4.1：将每组边梁前部定位座(7)和每组弯梁及边梁后部定位座(8)上的边梁定位C形夹钳和V形垫块均从龙骨边梁(1-1-2-1)上拆除；
步骤4.2：通过四个吊耳(20-1)分别与天车的吊钩连接，并将车顶吊装工装(C)吊运至车顶组对工装(A)的上方，然后，分别使两个承力框架纵向对接凹座(18-1)对应与两个承力框架横向对接凸座(12)通过两对连接耳匹配连接，并使两个承力框架横向对接凹座(18-2)对应与两个承力框架纵向对接凸座(13)通过两对连接耳匹配连接，从而使整套车顶吊装工装(C)的中垂面与车顶(1-1)的中垂面重合；
步骤4.3：利用四个车顶板吊钩(19-1)分别钩在两条龙骨边梁(1-1-2-1)的下端，并使四个车顶弧形压板(19-3)分别压在车顶板(1-1-1)的前段和后段的上端外侧壁上；
步骤4.4：利用车顶吊装工装(C)和前窗框定位工装(B)共同将车顶(1-1)吊运至侧墙组对工装(P)的上方，使两个窗框吊装框架横向对接凸座(18-3)分别对应与左侧窗框吊装框架横向对接凹座(22-6)和右侧窗框吊装框架横向对接凹座(23-6)匹配对接；并使两个窗框吊装框架纵向对接凸座(18-4)分别对应与左侧窗框吊装框架纵向对接凹座(22-7)以及右侧窗框吊装框架纵向对接凹座(23-7)匹配对接；同时还使四个车顶板吊装框架纵向对接凸座(19-2)分别对应与两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(22-8)和两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座(23-8)匹配对接，并且使车顶(1-1)末端的下端面分别由车体后端对中校验框架(24)上的两个用于支撑的车顶末端支撑座(24-1)共同支撑；
步骤五：完成车体(1)各部件的组对定位，其具体包括如下子步骤：
步骤5.1：使左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)的前端均分别顶在车体前端板组对工装(Q)上的车体前端板(1-4)后端面上，然后，分别调整多个左侧侧墙顶紧器(22-5)和多个右侧侧墙顶紧器(23-5)顶紧端面的间距值，使其二者顶紧端面的间距值恢复至左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)的标准间距值的100％；
步骤5.2：分别通过左侧弧形板滑轨机构(22-4)和右侧弧形板滑轨机构(23-4)对应调整左侧弧形定位板(22-2)和右侧弧形定位板(23-2)的间距，直至使其二者分别将左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)均扶正至竖直姿态；进一步微调左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)的姿态，即可使车顶(1-1)两侧的下边缘分别与左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)均形成圆滑的过渡曲面；此后，即可开始进行左侧墙(1-2)和右侧墙(1-3)分别与车顶(1-1)以及车体前端板(1-
高速列车头车车体组对装置及其组对方法
技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 车顶灯框1-1-2-5与车顶灯通孔1-1-1-1垂向对应，车顶灯框1-1-2-5的两侧分别与对称设置的多条顶灯框连接弯梁1-1-2-4焊接固连，其共同形成一个车顶板1-1-1的前段支架，该前段支架与车顶板1-1-1前段的下端面焊接固连。每条顶灯框连接弯梁1-1-2-4的下端分别与左、右两个窗框体燕尾板1-1-3-2后段的内侧壁焊接。
[0008] 车体前端板1-4包括前端门拱板1-4-1和拱板后横梁1-4-2，前端门拱板1-4-1中部设有端板矩形通孔1-4-1-1，拱板后横梁1-4-2平行于端板矩形通孔1-4-1-1的长边，并固连于前端门拱板1-4-1的后侧。
[0009] 两条边梁端部圆弧段彼此靠拢，其二者的前端分别固连于拱板后横梁1-4-2上端面的两侧，并顶在前端门拱板1-4-1的后方。
[0010] 左侧墙1-2和右侧墙1-3关于车顶1-1的中垂面互为镜像对称且竖直布置，其二者的上边缘分别与车顶1-1流线外型的曲面的左、右下边缘圆滑过渡连接，且左侧墙1-2和右侧墙1-3的前端均分别与拱板后横梁1-4-2两侧以及前端门拱板1-4-1的后方焊接固连。
[0011] 现有将车顶1-1分别与左侧墙1-2、右侧墙1-3以及车体前端板1-4拼合组对焊接成为车体1的方法是首先定位带有地板的车体底架，然后以车体底架上地板中心线作为车体1的中垂面的垂向投影线，确定出车体的中垂面。接着，将车体前端板1-4焊接在底架的前端，并将左侧墙1-2和右侧墙1-3分别以竖直的姿态对称地焊接于地板两侧的两条底架边梁外侧，并与底架末端的端墙焊接。然后，用两台天车，并通过两根吊带同时对仅带有车顶板1-1-1的龙骨框架1-1-2进行吊装，使其吊运至合成后的底架和两个侧墙上方，将车顶板1-1-1两侧的流线外型的曲面的左、右下边缘以及两条龙骨边梁1-1-2-1分别与左侧墙1-2和右侧墙1-3的上边缘拼合为圆滑过渡的曲面并焊接。此后，分别将两个窗框外围板1-1-4与两条龙骨边梁1-1-2-1以及车顶板1-1-1拼合并焊接，最后，再将前窗框1-1-3与两个窗框外围板
1-1-4以及车顶板1-1-1的前端分别完成拼合焊接，从而最终完成车体的合成组焊作业。
[0012] 然而，现有的车体合成组焊工艺方法存在较大的难度，一方面，车顶板1-1-1、窗框外围板1-1-4和窗框体燕尾板1-1-3-2等具有流线曲面的外部壁板难以夹持和精确固定，而且，沉重且庞大的车顶大部件由吊带吊运，其吊装方式晃动不定，定位精度难以控制，并存在吊带断裂或脱落的事故风险，此外，在吊装状态下的龙骨框架1-1-2上顺次加装两个窗框外围板1-1-4和前窗框1-1-3的不合理工艺顺序会造成公差的累计，导致车体的尺寸超差，甚至造成车顶的中垂面与侧墙的中垂面不统一，并进而产生削弱头车的结构对称性和结构强度的问题，给高速列车的安全行驶埋下风险隐患。
发明内容
[0013] 为了解决现有基于吊带吊装的车体合成组焊方法存在的定位精度难以控制，装配顺序不够合理，导致头车车体的尺寸容易超差，无法保证焊接操作质量和作业的安全，甚至造成车顶的中垂面与侧墙的中垂面不统一，进而严重影响对称性和结构强度的技术问题，本发明提供一种高速列车头车车体组对装置及其组对方法。
[0014] 本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
[0015] 高速列车头车车体组对装置，其包括车顶组对工装、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；
[0016] 所述车顶组对工装为左右对称结构，其包括车顶组对框架、前窗框工装连接座、顶灯框定位座、多个龙骨弯梁中线定位座、三组灯框弯梁支撑座、多组边梁前部定位座、多组弯梁及边梁后部定位座、多组龙骨弯梁支撑机构和两个边梁末端限位座；车顶组对框架的内部设有沿其纵向中线布置的车顶框架中心纵梁；车顶组对框架外框的内部轮廓形状与车体的车顶的外形的垂向投影轮廓形状相同，其用于固定车顶组对工装的除车顶组对框架之外的其余组成结构；
[0017] 前窗框工装连接座用于将车顶的前窗框以车顶图纸设计给定的前窗框与车顶的相对位置关系固定在车顶组对框架上，前窗框工装连接座的底端固定在车顶组对框架前部的纵向中间位置，前窗框工装连接座的顶端设有两个窗框工装连接座横向对接凸座和两个窗框工装连接座纵向对接凸座，由两个窗框工装连接座横向对接凸座和两个窗框工装连接座纵向对接凸座四者中心连线所构成结构的中垂面与车顶组对框架的中垂面重合；
[0018] 顶灯框定位座用于将车顶的车顶灯框以车顶图纸设计给定的车顶灯框与车顶的相对位置关系固定在车顶组对框架上，顶灯框定位座的底端固定在车顶框架中心纵梁中前段的纵向中间位置，顶灯框定位座的顶部外形结构与车顶的车顶灯通孔结构相同，顶灯框定位座顶部的中垂面与车顶组对框架的中垂面重合，其到车顶框架中心纵梁的垂向高度与车顶灯框距离车体底端面的垂向高度一致；
[0019] 多个龙骨弯梁中线定位座和多组龙骨弯梁支撑机构用于将车顶的龙骨弯梁以车顶图纸设计给定的龙骨弯梁与车顶的相对位置关系定位在车顶组对框架上，多个龙骨弯梁中线定位座的底端依次固定在车顶框架中心纵梁后部的纵向中线上，每个龙骨弯梁中线定位座顶部的中垂面均与车顶组对框架的中垂面重合；每组龙骨弯梁支撑机构的底端均对称固连在车顶框架中心纵梁中后段的两侧壁上；
[0020] 三组灯框弯梁支撑座用于将车顶的顶灯框弯梁以车顶图纸设计给定的顶灯框弯梁与车顶的相对位置关系定位在车顶组对框架上，每组灯框弯梁支撑座均包括关于车顶组对框架的中垂面镜像对称的两个灯框弯梁支撑座，其二者的下端面通过螺栓固连在车顶组对框架左侧或右侧的小纵梁上，灯框弯梁支撑座的上端面的曲面形状与车顶的顶灯框弯梁下端面的曲面形状匹配；每组灯框弯梁支撑座中的两个灯框弯梁支撑座的底端均对称固定在顶灯框定位座的左右两侧；
[0021] 多组边梁前部定位座和多组弯梁及边梁后部定位座用于将车顶的龙骨边梁以车顶图纸设计给定的龙骨边梁与车顶的相对位置关系定位在车顶组对框架上，每组边梁前部定位座的侧面对称固连在车顶组对框架前部的左右两侧，每组边梁前部定位座顶部的中垂面均与车顶组对框架的中垂面重合；每组弯梁及边梁后部定位座的侧面对称固连在车顶组对框架后部的左右两侧，每组弯梁及边梁后部定位座顶部的中垂面均与车顶组对框架的中垂面重合；
[0022] 两个边梁末端限位座用于限定龙骨边梁末端在车顶组对框架上的位置，两个边梁末端限位座的侧面对称固连在车顶组对框架尾部的左右两侧；
[0023] 所述前窗框定位工装包括窗框工装承力框架、两个承力框架横向对接凸座、两个承力框架纵向对接凸座、窗框中垂面定位座、多个C形夹钳、窗框工装连接框架、两个连接框架横向对接凹座和两个连接框架纵向对接凹座；
[0024] 窗框工装承力框架为等腰梯形框架结构，两个承力框架横向对接凸座的底部固连在窗框工装承力框架的前部横梁上，承力框架横向对接凸座的顶部为横向V形块结构，横向V形块的两端设有横向连接耳；两个承力框架纵向对接凸座的底部固连在窗框工装承力框架的后部横梁上，承力框架纵向对接凸座的顶部为纵向V形块结构，纵向V形块的两端设有纵向连接耳；
[0025] 窗框中垂面定位座下端面的外轮廓形状与前窗框的窗框体的外轮廓形状相同，窗框中垂面定位座的上端面固连在窗框工装承力框架外轮廓的下端面上；
[0026] 窗框工装连接框架的下端面固连在窗框工装承力框架内部横梁的下端面上，两个连接框架横向对接凹座的底部固连在窗框工装连接框架的前部横梁上，两个连接框架横向对接凹座的顶部为横向V形槽结构；两个连接框架纵向对接凹座的底部固连在窗框工装连接框架的后部横梁上，两个连接框架纵向对接凹座的顶部为纵向V形槽结构；
[0027] 两个连接框架横向对接凹座的横向V形槽与两个窗框工装连接座横向对接凸座匹配对接，两个连接框架纵向对接凹座的纵向V形槽与两个窗框工装连接座纵向对接凸座匹配对接；窗框中垂面定位座的中垂面与前窗框的中垂面共面，窗框中垂面定位座的中垂面、两个承力框架横向对接凸座和两个承力框架纵向对接凸座四者中心连线所构成结构的中垂面、两个连接框架横向对接凹座和两个连接框架纵向对接凹座四者中心连线所构成结构的中垂面均与车顶组对框架的中垂面重合；
[0028] 所述车顶吊装工装包括窗框工装吊装框架、车顶板吊装框架和车顶吊装框架，窗框工装吊装框架的中部下端面前部设有两个承力框架横向对接凹座，窗框工装吊装框架的中部下端面后部设有两个承力框架纵向对接凹座，两个承力框架纵向对接凹座和两个承力框架横向对接凹座的两端均设有连接耳，两个承力框架纵向对接凹座对应与两个承力框架横向对接凸座通过两对连接耳匹配连接，两个承力框架横向对接凹座对应与两个承力框架纵向对接凸座通过两对连接耳匹配连接；窗框工装吊装框架的两侧下端面前部设有两个窗框吊装框架纵向对接凸座，窗框工装吊装框架的两侧下端面后部设有两个窗框吊装框架横向对接凸座，窗框工装吊装框架的中部上端面左右对称设有四个铰轴连接板；
[0029] 车顶板吊装框架的上端面左右对称设有四个铰轴连接板，车顶板吊装框架的中部下端面左右对称设有四个车顶板吊钩和四个车顶弧形压板，车顶板吊装框架的两侧下端面左右对称设有四个车顶板吊装框架纵向对接凸座；
[0030] 车顶吊装框架的下端面前部和后部各左右对称设有四个铰轴座，车顶吊装框架的上端面左右对称设有四个吊耳；窗框工装吊装框架、车顶板吊装框架分别通过四个铰轴连接板、四个铰轴座及四个销轴的配合固连于车顶吊装框架的下端；
[0031] 两个承力框架纵向对接凹座和两个承力框架横向对接凹座四者中心连线所构成结构的中垂面、两个窗框吊装框架横向对接凸座和两个窗框吊装框架纵向对接凸座四者中心连线所构成结构的中垂面、四个车顶板吊装框架纵向对接凸座中心连线所构成结构的中垂面均与车顶吊装框架的中垂面重合；
[0032] 所述侧墙组对工装包括多个底座、多个左侧墙组对工装和多个右侧墙组对工装，多个底座平行固定在地面上，多个底座的中垂面均重合；多个左侧墙组对工装和多个右侧墙组对工装关于底座的中垂面左右对称设置，多个左侧墙组对工装和多个右侧墙组对工装均一一对应固连在多个底座上；
[0033] 左侧墙组对工装包括左侧弧形板定位座、左侧弧形定位板、左侧连接板、左侧弧形板滑轨机构、左侧侧墙顶紧器、左侧窗框吊装框架横向对接凹座、左侧窗框吊装框架纵向对接凹座和左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座；左侧弧形板定位座的底部固连在底座的左侧上端面，左侧弧形定位板的高度和弧度均对应与其各自所支撑位置处的车体的左侧墙的高度及外形随形，左侧弧形定位板的左端面与左侧连接板固连，左侧连接板通过左侧弧形板滑轨机构与左侧弧形板定位座滑动连接；左侧侧墙顶紧器的固定端固连在两个底座之间的连接板上，左侧侧墙顶紧器的压紧方向与左侧弧形定位板弧度方向相反设置；一个左侧窗框吊装框架纵向对接凹座和一个左侧窗框吊装框架横向对接凹座的下端面分别固连在与车体前部对应的左侧弧形板定位座的顶端，两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座的下端面分别固连在与车体后部对应的左侧弧形板定位座的顶端；
[0034] 右侧墙组对工装包括右侧弧形板定位座、右侧弧形定位板、右侧连接板、右侧弧形板滑轨机构、右侧侧墙顶紧器、右侧窗框吊装框架横向对接凹座、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座和右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座；右侧弧形板定位座的底部固连在底座的右侧上端面，右侧弧形定位板的高度和弧度均对应与其各自所支撑位置处的车体的右侧墙的高度及外形随形，右侧弧形定位板的右端面与右侧连接板固连，右侧连接板通过右侧弧形板滑轨机构与右侧弧形板定位座滑动连接；右侧侧墙顶紧器的固定端固连在两个底座之间的连接板上，右侧侧墙顶紧器的压紧方向与右侧弧形定位板弧度方向相反设置；一个右侧窗框吊装框架纵向对接凹座和一个右侧窗框吊装框架横向对接凹座的下端面分别固连在与车体前部对应的右侧弧形板定位座的顶端，两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座的下端面分别固连在与车体后部对应的右侧弧形板定位座的顶端；
[0035] 两个窗框吊装框架纵向对接凸座对应与左侧窗框吊装框架纵向对接凹座、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座匹配对接，两个窗框吊装框架横向对接凸座对应与左侧窗框吊装框架横向对接凹座、右侧窗框吊装框架横向对接凹座匹配对接，四个车顶板吊装框架纵向对接凸座对应与两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座、两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座匹配对接；左侧窗框吊装框架纵向对接凹座、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座、左侧窗框吊装框架横向对接凹座和右侧窗框吊装框架横向对接凹座四者中心连线所构成结构的中垂面、两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座和两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座四者中心连线所构成结构的中垂面均与底座的中垂面重合；
[0036] 所述车体前端板组对工装包括基座、定位板固定座、前端板定位板、两个前端板纵向顶紧器和两个前端板横向顶紧器；基座平行于底座设置，基座的中垂面与底座的中垂面重合，基座的上端面左右对称设有两个端板组对工装滑轨机构；定位板固定座整体呈L形，定位板固定座的水平板下端面与两个端板组对工装滑轨机构的滑块上端面固连；前端板定位板的外轮廓形状与车体的前端门拱板的外轮廓形状相同，前端板定位板垂直于基座并固连在定位板固定座的竖直段，前端板定位板的中垂面与底座的中垂面重合；前端板定位板的中部下端面固连一个L形托板，L形托板的水平段平行于基座设置，且位于前端板定位板的后侧；两个前端板纵向顶紧器左右对称设置，两个前端板纵向顶紧器的固定端固连在定位板固定座的水平板上端面上，两个前端板纵向顶紧器的压紧端压向前端板定位板的后端面，两个前端板纵向顶紧器的压紧端位于L形托板水平段的上方；两个前端板横向顶紧器的固定端分别固连在基座的左右两侧，两个前端板横向顶紧器的压紧端压向前端板定位板的侧端面。
[0037] 基于上述高速列车头车车体组对装置的组对方法，其包括如下步骤：
[0038] 步骤一：利用车顶组对工装首先完成车顶的组对和焊接，其具体包括如下子步骤：
[0039] 步骤1.1：利用布置在车顶组对框架两侧的多组边梁前部定位座和多组弯梁及边梁后部定位座以及两个边梁末端限位座共同将车顶的龙骨边梁以车顶图纸设计给定的龙骨边梁与车顶的相对位置关系定位在车顶组对框架上；
[0040] 步骤1.2：将每条龙骨边梁的中部分别用一个对应的龙骨弯梁中线定位座进行支撑，并用两个组龙骨弯梁支撑机构对龙骨边梁的拱形弯折段进行支撑定位，使龙骨边梁中垂面与龙骨弯梁中线定位座的中垂面重合，并将其两端分别与龙骨边梁上的角钢V字形槽焊接固连；
[0041] 步骤1.3：将两个窗框外围板的下边缘分别与对应的龙骨边梁焊接，并将窗框外围板内侧端面分别与龙骨边梁两端的外侧壁以及前窗框连接梁的外端面焊接固连；
[0042] 步骤1.4：将车顶灯框套在与顶灯框定位座上，使其二者的中垂面重合，将每个顶灯框弯梁的下端均由一个对应的灯框弯梁支撑座支撑，并将顶灯框弯梁的上端与车顶灯框的侧壁焊接固连；
[0043] 步骤1.5：将前窗框定位工装以反装姿态平放，通过多个通用C形夹钳将前窗框的边框与窗框中垂面定位座固定，并使其二者的中垂面共面；再利用吊车将前窗框定位工装和前窗框一同吊装翻转，通过两个连接框架横向对接凹座的横向V形槽与两个窗框工装连接座横向对接凸座匹配对接，并使两个连接框架纵向对接凹座的纵向V形槽与两个窗框工装连接座纵向对接凸座匹配对接，将两个窗框体燕尾板的下边缘分别与一个对应的窗框外围板焊接；
[0044] 步骤1.6：将车顶板吊装落座于全部龙骨边梁上，并将车顶板的前段插入车顶灯安置板对接座内，使车顶灯通孔与车顶灯框垂向对应，从而使其二者的中垂面重合；此后，将车顶板前段的下端与车顶灯安置板支架进行焊接；将车顶板的前段与窗框体的后边缘焊接，并将车顶板前段的下边缘与窗框体燕尾板的上边缘焊接；从而使前窗框的中垂面、车顶板的中垂面以及车顶灯框的中垂面均与车顶组对框架的中垂面重合；
[0045] 步骤1.7：将车顶板后段的下边缘分别与龙骨弯梁直线段上的角钢V字形槽的外侧壁焊接固连，再将车顶板后段的下端面分别与全部龙骨边梁的上端面完成焊接，即完成了车顶板在车顶组对工装上的组对焊接过程；
[0046] 步骤二：利用侧墙组对工装对左侧墙和右侧墙进行竖直姿态下的初步定位，其具体方法为：分别通过对应调整左侧弧形定位板和右侧弧形定位板的间距，使其二者的初始间距值是左侧墙和右侧墙的标准间距值的130％，然后，分别将左侧墙和右侧墙以彼此镜像的姿态放入侧墙组对工装内部，用多个左侧侧墙顶紧器向左侧外部方向顶住左侧墙的下部并使左侧墙的上部以向左侧外部倾斜的姿态靠在左侧弧形定位板上；此后，按照完全相同的方法使多个右侧侧墙顶紧器向右侧外部方向顶住右侧墙的下部并使右侧墙的上部以向右侧外部倾斜的姿态靠在右侧弧形定位板上；
[0047] 步骤三：用车体前端板组对工装对车体前端板进行竖直姿态下的初步定位，其具体方法为：将车体前端板放置在车体前端板组对工装上，使其前端门拱板的前端面与前端板定位板的后端面贴合，并用L形托板的上端托在拱板后横梁的下方；然后，用两个前端板横向顶紧器分别顶在车体前端板的两侧，使车体前端板与前端板定位板的轮廓重合，从而使车体前端板的中垂面与定位板固定座的中垂面重合；使定位板固定座沿两个端板组对工装滑轨机构滑动，直至端板组对工装滑轨机构上的滑块均顶在其滑轨尽头的限位块上，再用两个前端板纵向顶紧器同时顶在前端门拱板的后部，从而将车体前端板固定在车体前端板组对工装上，并使车体前端板位于侧墙组对工装端部的标准位置；
[0048] 步骤四：利用车顶吊装工装和前窗框定位工装共同完成车顶与侧墙组对工装的定位作业，其具体包括如下子步骤：
[0049] 步骤4.1：将每组边梁前部定位座和每组弯梁及边梁后部定位座上的边梁定位C形夹钳和V形垫块均从龙骨边梁上拆除；
[0050] 步骤4.2：通过四个吊耳分别与天车的吊钩连接，并将车顶吊装工装吊运至车顶组对工装的上方，然后，分别使两个承力框架纵向对接凹座对应与两个承力框架横向对接凸座通过两对连接耳匹配连接，并使两个承力框架横向对接凹座对应与两个承力框架纵向对接凸座通过两对连接耳匹配连接，从而使整套车顶吊装工装的中垂面与车顶的中垂面重合；
[0051] 步骤4.3：利用四个车顶板吊钩分别钩在两条龙骨边梁的下端，并使四个车顶弧形压板分别压在车顶板的前段和后段的上端外侧壁上；
[0052] 步骤4.4：利用车顶吊装工装和前窗框定位工装共同将车顶吊运至侧墙组对工装的上方，使两个窗框吊装框架横向对接凸座分别对应与左侧窗框吊装框架横向对接凹座和右侧窗框吊装框架横向对接凹座匹配对接；并使两个窗框吊装框架纵向对接凸座分别对应与左侧窗框吊装框架纵向对接凹座以及右侧窗框吊装框架纵向对接凹座匹配对接；同时还使四个车顶板吊装框架纵向对接凸座分别对应与两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座和两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座匹配对接，并且使车顶末端的下端面分别由车体后端对中校验框架上的两个用于支撑的车顶末端支撑座共同支撑；
[0053] 步骤五：完成车体各部件的组对定位，其具体包括如下子步骤：
[0054] 步骤5.1：使左侧墙和右侧墙的前端均分别顶在车体前端板组对工装上的车体前端板后端面上，然后，分别调整多个左侧侧墙顶紧器和多个右侧侧墙顶紧器顶紧端面的间距值，使其二者顶紧端面的间距值恢复至左侧墙和右侧墙的标准间距值的100％；
[0055] 步骤5.2：分别通过左侧弧形板滑轨机构和右侧弧形板滑轨机构对应调整左侧弧形定位板和右侧弧形定位板的间距，直至使其二者分别将左侧墙和右侧墙均扶正至竖直姿态；进一步微调左侧墙和右侧墙的姿态，即可使车顶两侧的下边缘分别与左侧墙和右侧墙均形成圆滑的过渡曲面；此后，即可开始进行左侧墙和右侧墙分别与车顶以及车体前端板的焊接作业。
[0056] 本发明的有益效果是：该高速列车头车车体组对装置的车顶组对工装首先完成车顶的组对和焊接，其车顶组对框架的内部轮廓形状与车体的车顶外形的垂向投影轮廓形状相同，其作为车顶轮廓线外部定位框架并以其车顶框架中心纵梁的中线提供符合车顶设计标准的中垂面参考基准；前窗框工装连接座用于将车顶的前窗框以车顶图纸设计给定的前窗框与车顶的相对位置关系固定在车顶组对框架上；顶灯框定位座用于将车顶的车顶灯框以车顶图纸设计给定的车顶灯框与车顶的相对位置关系固定在车顶组对框架上；多个龙骨弯梁中线定位座和多组龙骨弯梁支撑机构用于将车顶的龙骨弯梁以车顶图纸设计给定的龙骨弯梁与车顶的相对位置关系定位在车顶组对框架上；三组灯框弯梁支撑座用于将车顶的顶灯框弯梁以车顶图纸设计给定的顶灯框弯梁与车顶的相对位置关系定位在车顶组对框架上；多组边梁前部定位座和多组弯梁及边梁后部定位座用于将车顶的龙骨边梁以车顶图纸设计给定的龙骨边梁与车顶的相对位置关系定位在车顶组对框架上；伞骨状的龙骨弯梁支撑机构具有长度可调的功能，其上部设有匹配龙骨弯梁宽度的夹持凹槽，其用于支撑在龙骨弯梁拱形弯折段的下部；两个边梁末端限位座则用于限定龙骨边梁末端在车顶组对框架上的位置；前窗框定位工装用于将前窗框以车顶图纸设计给定的姿态同车顶组对框架的中垂面快速精确定位。
[0057] 车体前端板组对工装用于对车体前端板进行竖直姿态下的定位，侧墙组对工装用于对左侧墙和右侧墙进行竖直姿态下的初步定位和后续的精确微调定位，其左侧弧形板滑轨机构和右侧弧形板滑轨机构用于对应调整左侧弧形定位板和右侧弧形定位板的间距，进而控制左侧墙和右侧墙外侧壁的间距，多个左侧侧墙顶紧器和多个右侧侧墙顶紧器则用于分别对应调整左侧墙和右侧墙下部的间距；从而使得左侧墙和右侧墙的间距和姿态均可以精确微调，进而为其二者与车顶的圆滑过渡拼接创造先决条件。
[0058] 本发明的车顶吊装工装和前窗框定位工装用于共同完成车顶的吊装作业并能够实现将车顶的中垂面与侧墙组对工装的中垂面快速的定位。
[0059] 车顶吊装工装能够通过其四个吊耳分别与天车的吊钩连接，并将车顶吊装工装吊运至车顶组对工装的上方，两个承力框架纵向对接凹座对应与两个承力框架横向对接凸座通过两对连接耳匹配连接，并使两个承力框架横向对接凹座对应与两个承力框架纵向对接凸座通过两对连接耳匹配连接，从而使窗框工装吊装框架与前窗框定位工装实现快速定位连接，并使整套车顶吊装工装的中垂面均与车顶的中垂面重合；车顶吊装工装上的四个车顶板吊钩分别钩在两条龙骨边梁的下端，并使四个车顶弧形压板分别压在车顶板的前段和后段的上端外侧壁上，从而将车顶与车顶板吊装框架完固定，进而实现由车顶吊装工装和前窗框定位工装共同对车顶的可靠吊运；
[0060] 车顶吊装工装和前窗框定位工装共同将车顶吊运至侧墙组对工装的上方时，其两个窗框吊装框架横向对接凸座分别对应与左侧窗框吊装框架横向对接凹座和右侧窗框吊装框架横向对接凹座匹配对接；并使两个窗框吊装框架纵向对接凸座分别对应与左侧窗框吊装框架纵向对接凹座以及右侧窗框吊装框架纵向对接凹座匹配对接；同时还使四个车顶板吊装框架纵向对接凸座分别对应与两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座和两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座匹配对接，并且使车顶下端面的末端分别由车体后端对中校验框架上的两个用于支撑的车顶末端支撑座共同支撑，从而使车顶吊装工装、前窗框定位工装的中垂面均与侧墙组对工装的中垂面快速重合定位；进而确保车顶的中垂面分别与车体前端板组对工装的中垂面以及与侧墙组对工装的中垂面均重合。
[0061] 此外，本发明还提出了基于高速列车头车车体组对装置的全新车体的组对焊接方法，该全新的车顶焊接工艺调整车顶各部件的组对顺序和定位方法，通过车顶组对工装上各种定位装置使车顶可以在地面上的车顶组对框架内进行组对和焊接加工；从而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。
附图说明
[0062] 图1是现有某型高速列车头车的车体的立体结构示意图。
[0063] 图2是图1的爆炸装配示意图。
[0064] 图3是现有车顶的立体结构示意图。
[0065] 图4是图3的爆炸装配示意图。
[0066] 图5是本发明高速列车头车车体组对装置的立体图。
[0067] 图6是图5的前视图。
[0068] 图7是图6的右视图。
[0069] 图8是图5的爆炸装配示意图。
[0070] 图9是本发明车顶组对工装的立体结构示意图。
[0071] 图10是图9的爆炸装配示意图。
[0072] 图11是本发明边梁前部定位座的立体结构示意图。
[0073] 图12是图11的爆炸装配示意图。
[0074] 图13是弯梁及边梁后部定位座的立体结构示意图。
[0075] 图14是本发明龙骨弯梁支撑机构的立体结构示意图。
[0076] 图15是本发明前窗框定位工装的立体结构示意图。
[0077] 图16是本发明前窗框定位工装的在另一翻转视角下的立体结构示意图。
[0078] 图17是本发明车顶吊装工装的立体结构示意图。
[0079] 图18是图17的爆炸装配示意图。
[0080] 图19是本发明侧墙组对工装的立体结构示意图。
[0081] 图20是本发明左侧墙组对工装和右侧墙组对工装的布局和装配关系示意图。
[0082] 图21是本发明中左右两侧的弧形定位板、连接板及弧形板滑轨机构的布局和装配关系示意图。
[0083] 图22是本发明车体前端板组对工装的立体结构示意图。
[0084] 图23是本发明车体前端板组对工装在另一视角下的立体结构示意图。
[0085] 图24是利用本发明的车顶组对工装装配龙骨框架时的应用示意图。
[0086] 图25是利用本发明的车顶组对工装装配车顶时的应用示意图。
[0087] 图26是用本发明高速列车头车车体组对装置装配车体时的应用示意图。
[0088] 图27是图26的前视图。
具体实施方式
[0089] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0090] 如图5至图23所示，本发明的高速列车头车车体组对装置包括车顶组对工装A、前窗框定位工装B、车顶吊装工装C、侧墙组对工装P和车体前端板组对工装Q。
[0091] 所述车顶组对工装A为左右对称结构，其包括车顶组对框架2、前窗框工装连接座、顶灯框定位座4、多个龙骨弯梁中线定位座5、三组灯框弯梁支撑座6、多组边梁前部定位座7、多组弯梁及边梁后部定位座8、多组龙骨弯梁支撑机构9和两个边梁末端限位座10；车顶组对框架2的内部设有沿其纵向中线布置的中心纵梁2-1，车顶组对框架2的外框内部轮廓形状与车体1的车顶1-1外形的垂向投影轮廓形状相同，其作为车顶轮廓线外部定位框架并用于固定车顶组对工装A的除车顶组对框架2之外的其余组成结构。
[0092] 前窗框工装连接座用于将车顶1-1的前窗框1-1-3以车顶图纸设计给定的前窗框1-1-3与车顶1-1的相对位置关系固定在车顶组对框架2上，前窗框工装连接座的底端固定在车顶组对框架2前部的纵向中间位置，前窗框工装连接座的顶端设有两个窗框工装连接座横向对接凸座和两个窗框工装连接座纵向对接凸座，由两个窗框工装连接座横向对接凸座和两个窗框工装连接座纵向对接凸座四者中心连线所构成结构的中垂面与车顶组对框架2的中垂面重合；工装连接座横向对接凸座上凸台的长度方向与窗框工装连接座纵向对接凸座上凸台的长度方向彼此垂直。
[0093] 顶灯框定位座4用于将车顶1-1的车顶灯框1-1-2-5以车顶图纸设计给定的车顶灯框1-1-2-5与车顶1-1的相对位置关系固定在车顶组对框架2上，顶灯框定位座4的底端固定在车顶框架中心纵梁2-1中前段的纵向中间位置，顶灯框定位座4的顶部外形结构与车顶1-1的车顶灯通孔1-1-1-1结构相同，顶灯框定位座4顶部的中垂面与车顶组对框架2的中垂面重合，其到车顶框架中心纵梁2-1的垂向高度与车顶灯框1-1-2-5距离车体1底端面的垂向高度一致。
[0094] 多个龙骨弯梁中线定位座5和多组龙骨弯梁支撑机构9用于将车顶1-1的龙骨弯梁1-1-2-2以车顶图纸设计给定的龙骨弯梁1-1-2-2与车顶1-1的相对位置关系定位在车顶组对框架2上，多个龙骨弯梁中线定位座5的底端依次固定在车顶框架中心纵梁2-1中后段的纵向中线上，每个龙骨弯梁中线定位座5顶部的中垂面均与车顶组对框架2的中垂面重合；
每组龙骨弯梁支撑机构9的底端均对称固连在车顶框架中心纵梁2-1中后段的两侧壁上。
[0095] 三组灯框弯梁支撑座6用于将车顶1-1的顶灯框弯梁1-1-2-4以车顶图纸设计给定的顶灯框弯梁1-1-2-4与车顶1-1的相对位置关系定位在车顶组对框架2上，每组灯框弯梁支撑座6均包括关于车顶组对框架2的中垂面镜像对称的两个灯框弯梁支撑座6，其二者的下端面通过螺栓固连在车顶组对框架2左侧或右侧的小纵梁上，灯框弯梁支撑座6的上端面的曲面形状和高度均对应与顶灯框弯梁1-1-2-4下端面的曲面形状及其高度匹配一致；每组灯框弯梁支撑座6中的两个灯框弯梁支撑座6的底端均对称固定在顶灯框定位座4的左右两侧；每个灯框弯梁支撑座6的上端面均同时支撑在一个顶灯框弯梁1-1-2-4的下端面以及与该顶灯框弯梁1-1-2-4端部临近的一个窗框外围板连接梁1-1-2-3的上端面上。
[0096] 多组边梁前部定位座7和多组弯梁及边梁后部定位座8用于将车顶1-1的龙骨边梁1-1-2-1以车顶图纸设计给定的龙骨边梁1-1-2-1与车顶1-1的相对位置关系定位在车顶组对框架2上，每组边梁前部定位座7的侧面对称固连在车顶组对框架2前部的左右两侧，每组边梁前部定位座7顶部的中垂面均与车顶组对框架2的中垂面重合；每组边梁前部定位座7均包括关于车顶组对框架2的中垂面镜像对称的两个边梁前部定位座7，边梁前部定位座7包括边梁定位C形夹钳7-1、V形垫块7-2、连接座7-3和边梁定位块7-4，连接座7-3的一侧设有水平布置的夹钳辅助定位块7-3-1，连接座7-3的下部固连在车顶组对框架2前部左侧或右侧内壁上；边梁定位块7-4的一端设有沉孔形式的边梁前部定位凹槽7-4-1，另一端设有长圆孔7-4-2，边梁定位块7-4通过螺柱与长圆孔7-4-2的配合固连在连接座7-3的上部；V形垫块7-2嵌入龙骨边梁1-1-2-1V字形的角钢凹槽内，边梁定位C形夹钳7-1的压紧端通过V形垫块7-2压在龙骨边梁1-1-2-1上，边梁定位C形夹钳7-1的螺栓端顶在夹钳辅助定位块7-3-
1的下端面上；车顶组对框架2左侧内壁上的边梁前部定位凹槽7-4-1与车顶组对框架2右侧内壁上的边梁前部定位凹槽7-4-1关于车顶组对框架2的中垂面对称设置。
[0097] 每组弯梁及边梁后部定位座8的侧面对称固连在车顶组对框架2后部的左右两侧，每组弯梁及边梁后部定位座8顶部的中垂面均与车顶组对框架2的中垂面重合；每组弯梁及边梁后部定位座8均包括关于车顶组对框架2的中垂面镜像对称的两个弯梁及边梁后部定位座8，弯梁及边梁后部定位座8包括弯梁支撑块8-1和边梁后部定位座8-2，边梁后部定位座8-2的结构与边梁前部定位座7的结构相同，弯梁支撑块8-1的下端面固连在边梁后部定位座8-2顶部端面上，边梁后部定位座8-2的下部固连在车顶组对框架2后部左侧或右侧内壁上，车顶组对框架2左侧内壁上的边梁后部定位凹槽8-2-1与车顶组对框架右侧内壁上的边梁后部定位凹槽8-2-1关于车顶组对框架2的中垂面对称设置。
[0098] 龙骨弯梁支撑机构9包括长度调节丝杠副9-1、弯梁支撑座9-2和铰轴座9-3，弯梁支撑座9-2的上部设有匹配龙骨弯梁1-1-2-2宽度的夹持凹槽，其用于支撑在龙骨弯梁1-1-2-2拱形弯折段的下部。铰轴座9-3的底端面固连在车顶组对框架2中间纵梁的左侧壁或右侧壁上，长度调节丝杠副9-1的丝杆端绕铰轴座9-3在垂直于车顶组对框架2中垂面的平面内转动，长度调节丝杠副9-1的丝母端设有球头，其球头顶在弯梁支撑座9-2的下端面中心的半球型凹坑上，从而形成球面副，该球面副结构使得弯梁支撑座9-2可以适应龙骨弯梁1-
1-2-2的曲率变化。车顶组对框架2中间纵梁左侧壁上连接的长度调节丝杠副9-1与车顶组对框架2中间纵梁右侧侧壁上连接的长度调节丝杠副9-1关于车顶组对框架2的中垂面对称设置。
[0099] 两个边梁末端限位座10用于限定龙骨边梁1-1-2-1末端在车顶组对框架2上的位置，边梁末端限位座10是垂直固连于车顶组对框架2内侧壁上的限位筋板，两个边梁末端限位座10的侧面对称固连在车顶组对框架2尾部的左右两侧。
[0100] 所述前窗框定位工装B包括窗框工装承力框架11、两个承力框架横向对接凸座12、两个承力框架纵向对接凸座13、窗框中垂面定位座14、多个C形夹钳、窗框工装连接框架15、两个连接框架横向对接凹座16和两个连接框架纵向对接凹座17。
[0101] 窗框工装承力框架11为等腰梯形框架结构，两个承力框架横向对接凸座12的底部固连在窗框工装承力框架11的前部横梁上，承力框架横向对接凸座12的顶部为横向V形块结构，横向V形块的两端设有横向连接耳12-1；两个承力框架纵向对接凸座13的底部固连在窗框工装承力框架11的后部横梁上，承力框架纵向对接凸座13的顶部为纵向V形块结构，纵向V形块的两端设有纵向连接耳13-1。
[0102] 窗框中垂面定位座14下端面的外轮廓形状与前窗框1-1-3的窗框体1-1-3-1的外轮廓形状相同，窗框中垂面定位座14的上端面固连在窗框工装承力框架11外轮廓的下端面上。
[0103] 窗框工装连接框架15的下端面固连在窗框工装承力框架11内部横梁的下端面上，两个连接框架横向对接凹座16的底部固连在窗框工装连接框架15的前部横梁上，两个连接框架横向对接凹座16的顶部为横向V形槽结构；两个连接框架纵向对接凹座17的底部固连在窗框工装连接框架15的后部横梁上，两个连接框架纵向对接凹座17的顶部为纵向V形槽结构。
[0104] 两个连接框架横向对接凹座16的横向V形槽与两个窗框工装连接座横向对接凸座匹配对接，两个连接框架纵向对接凹座17的纵向V形槽与两个窗框工装连接座纵向对接凸座匹配对接；窗框中垂面定位座14的中垂面与前窗框1-1-3的中垂面共面，窗框中垂面定位座14的中垂面、两个承力框架横向对接凸座12和两个承力框架纵向对接凸座13四者中心连线所构成结构的中垂面、两个连接框架横向对接凹座16和两个连接框架纵向对接凹座17四者中心连线所构成结构的中垂面均与车顶组对框架2的中垂面重合。
[0105] 所述车顶吊装工装C包括窗框工装吊装框架18、车顶板吊装框架19和车顶吊装框架20，窗框工装吊装框架18的中部下端面前部设有两个承力框架横向对接凹座18-2，窗框工装吊装框架18的中部下端面后部设有两个承力框架纵向对接凹座18-1，两个承力框架纵向对接凹座18-1和两个承力框架横向对接凹座18-2的两端均设有连接耳，两个承力框架纵向对接凹座18-1对应与两个承力框架横向对接凸座12通过两对连接耳匹配连接，两个承力框架横向对接凹座18-2对应与两个承力框架纵向对接凸座13通过两对连接耳匹配连接；窗框工装吊装框架18的两侧下端面前部设有两个窗框吊装框架纵向对接凸座18-4，窗框工装吊装框架18的两侧下端面后部设有两个窗框吊装框架横向对接凸座18-3，窗框工装吊装框架18的中部上端面左右对称设有四个铰轴连接板。
[0106] 车顶板吊装框架19的上端面左右对称设有四个铰轴连接板，车顶板吊装框架19的中部下端面左右对称设有四个车顶板吊钩19-1和四个车顶弧形压板19-3，车顶板吊装框架19的两侧下端面左右对称设有四个车顶板吊装框架纵向对接凸座19-2。
[0107] 车顶吊装框架20的下端面前部和后部各左右对称设有四个铰轴座，车顶吊装框架20的上端面左右对称设有四个吊耳20-1；窗框工装吊装框架18、车顶板吊装框架19分别通过四个铰轴连接板、四个铰轴座及四个销轴的配合固连于车顶吊装框架20的下端。
[0108] 两个承力框架纵向对接凹座18-1和两个承力框架横向对接凹座18-2四者中心连线所构成结构的中垂面、两个窗框吊装框架横向对接凸座18-3和两个窗框吊装框架纵向对接凸座18-4四者中心连线所构成结构的中垂面、四个车顶板吊装框架纵向对接凸座19-2中心连线所构成结构的中垂面均与车顶吊装框架20的中垂面重合。
[0109] 所述侧墙组对工装P包括多个底座21、多个左侧墙组对工装22和多个右侧墙组对工装23，多个底座21平行固定在地面上，多个底座21的中垂面均重合；多个左侧墙组对工装22和多个右侧墙组对工装23关于底座21的中垂面左右对称设置，多个左侧墙组对工装22和多个右侧墙组对工装23均一一对应固连在多个底座21上。
[0110] 左侧墙组对工装22包括左侧弧形板定位座22-1、左侧弧形定位板22-2、左侧连接板22-3、左侧弧形板滑轨机构22-4、左侧侧墙顶紧器22-5、左侧窗框吊装框架横向对接凹座22-6、左侧窗框吊装框架纵向对接凹座22-7和左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座22-8；左侧弧形板定位座22-1的底部固连在底座21的左侧上端面，左侧弧形定位板22-2的高度和弧度均对应与其各自所支撑位置处的车体1的左侧墙1-2的高度及外形随形，左侧弧形定位板
22-2的左端面与左侧连接板22-3固连，左侧连接板22-3通过左侧弧形板滑轨机构22-4与左侧弧形板定位座22-1滑动连接；左侧侧墙顶紧器22-5的固定端固连在两个底座21之间的连接板上，左侧侧墙顶紧器22-5的压紧方向与左侧弧形定位板22-2弧度方向相反设置；一个左侧窗框吊装框架纵向对接凹座22-7和一个左侧窗框吊装框架横向对接凹座22-6的下端面分别固连在与车体1前部对应的左侧弧形板定位座22-1的顶端，两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座22-8的下端面分别固连在与车体1后部对应的左侧弧形板定位座22-1的顶端。
[0111] 右侧墙组对工装23包括右侧弧形板定位座23-1、右侧弧形定位板23-2、右侧连接板23-3、右侧弧形板滑轨机构23-4、右侧侧墙顶紧器23-5、右侧窗框吊装框架横向对接凹座23-6、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座23-7和右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座23-8；右侧弧形板定位座23-1的底部固连在底座21的右侧上端面，右侧弧形定位板23-2的高度和弧度均对应与其各自所支撑位置处的车体1的右侧墙1-3的高度及外形随形，右侧弧形定位板
23-2的右端面与右侧连接板23-3固连，右侧连接板23-3通过右侧弧形板滑轨机构23-4与右侧弧形板定位座23-1滑动连接；右侧侧墙顶紧器23-5的固定端固连在两个底座21之间的连接板上，右侧侧墙顶紧器23-5的压紧方向与右侧弧形定位板23-2弧度方向相反设置；一个右侧窗框吊装框架纵向对接凹座23-7和一个右侧窗框吊装框架横向对接凹座23-6的下端面分别固连在与车体1前部对应的右侧弧形板定位座23-1的顶端，两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座23-8的下端面分别固连在与车体1后部对应的右侧弧形板定位座23-1的顶端。
[0112] 两个窗框吊装框架纵向对接凸座18-4对应与左侧窗框吊装框架纵向对接凹座22-7、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座23-7匹配对接，两个窗框吊装框架横向对接凸座18-3对应与左侧窗框吊装框架横向对接凹座22-6、右侧窗框吊装框架横向对接凹座23-6匹配对接，四个车顶板吊装框架纵向对接凸座19-2对应与两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座
22-8、两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座23-8匹配对接；左侧窗框吊装框架纵向对接凹座22-7、右侧窗框吊装框架纵向对接凹座23-7、左侧窗框吊装框架横向对接凹座22-6和右侧窗框吊装框架横向对接凹座23-6四者中心连线所构成结构的中垂面、两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座22-8和两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座23-8四者中心连线所构成结构的中垂面均与底座21的中垂面重合。
[0113] 所述车体前端板组对工装Q包括基座25、定位板固定座26、前端板定位板27、两个前端板纵向顶紧器28和两个前端板横向顶紧器29；基座25平行于底座21设置，基座25的中垂面与底座21的中垂面重合，基座25的上端面左右对称设有两个端板组对工装滑轨机构25-1；定位板固定座26整体呈L形，定位板固定座26的水平板下端面与两个端板组对工装滑轨机构25-1的滑块上端面固连；前端板定位板27的外轮廓形状与车体1的前端门拱板1-4-1的外轮廓形状相同，其用于在二者彼此贴合时辅助确定前端门拱板1-4-1的中垂面的位置，前端板定位板27垂直于基座25并固连在定位板固定座26的竖直段，前端板定位板27的中垂面与底座21的中垂面重合；前端板定位板27的中部下端面固连一个L形托板27-1，L形托板
27-1的水平段平行于基座25设置，且位于前端板定位板27的后侧；两个前端板纵向顶紧器
28左右对称设置，两个前端板纵向顶紧器28的固定端固连在定位板固定座26的水平板上端面上，两个前端板纵向顶紧器28的压紧端压向前端板定位板27的后端面，两个前端板纵向顶紧器28的压紧端位于L形托板27-1水平段的上方；两个前端板横向顶紧器29的固定端分别固连在基座25的左右两侧，两个前端板横向顶紧器29的压紧端压向前端板定位板27的侧端面。
[0114] 侧墙组对工装P还包括车体后端对中校验框架24，车体后端对中校验框架24为屋脊形框架结构，其最高点设有校验框架中垂面标记线，该校验框架中垂面标记线位于侧墙组对工装P的中垂面内，车体后端对中校验框架24上部左右对称设置两个用于支撑车顶1-1末端的车顶末端支撑座24-1。
[0115] 如图24至图27所示，具体应用本发明的高速列车头车车体组对装置时，使用过程如下：
[0116] 步骤一：利用车顶组对工装A首先完成车顶1-1的组对和焊接，其具体包括如下子步骤：
[0117] 步骤1.1：利用布置在车顶组对框架2两侧的多组边梁前部定位座7和多组弯梁及边梁后部定位座8以及两个边梁末端限位座10共同将车顶1-1的龙骨边梁1-1-2-1以车顶图纸设计给定的龙骨边梁1-1-2-1与车顶1-1的相对位置关系定位在车顶组对框架2上；
[0118] 步骤1.2：将每条龙骨边梁1-1-2-1的中部分别用一个对应的龙骨弯梁中线定位座5进行支撑，并用两个组龙骨弯梁支撑机构9对龙骨边梁1-1-2-1的拱形弯折段进行支撑定位，使龙骨边梁1-1-2-1中垂面与龙骨弯梁中线定位座5的中垂面重合，并将其两端分别与龙骨边梁1-1-2-1上的角钢V字形槽焊接固连；
[0119] 步骤1.3：将两个窗框外围板1-1-4的下边缘分别与对应的龙骨边梁1-1-2-1焊接，并将窗框外围板1-1-4内侧端面分别与龙骨边梁1-1-2-1两端的外侧壁以及前窗框连接梁1-1-2-3的外端面焊接固连；
[0120] 步骤1.4：将车顶灯框1-1-2-5套在与顶灯框定位座4上，使其二者的中垂面重合，将每个顶灯框弯梁1-1-2-4的下端均由一个对应的灯框弯梁支撑座6支撑，并将顶灯框弯梁1-1-2-4的上端与车顶灯框1-1-2-5的侧壁焊接固连；从而利用顶灯框定位座4将顶灯框弯梁1-1-2-4和车顶灯框1-1-2-5以车顶图纸设计给定的相对位置关系固定在车顶组对框架2上；
[0121] 步骤1.5：将前窗框定位工装B以图16所示的反装姿态平放，通过多个通用C形夹钳将前窗框1-1-3的边框与窗框中垂面定位座14固定，并使其二者的中垂面共面；再利用吊车将前窗框定位工装B和前窗框1-1-3一同吊装翻转，通过两个连接框架横向对接凹座16的横向V形槽与两个窗框工装连接座横向对接凸座匹配对接，并使两个连接框架纵向对接凹座17的纵向V形槽与两个窗框工装连接座纵向对接凸座匹配对接，从而实现前窗框定位工装B以及前窗框1-1-3二者的中垂面均与车顶组对框架2中垂面的快速精确定位；此后，将两个窗框体燕尾板1-1-3-2的下边缘分别与一个对应的窗框外围板1-1-4焊接；
[0122] 步骤1.6：将车顶板1-1-1吊装落座于全部龙骨边梁1-1-2-1上，并将车顶板1-1-1的前段插入车顶灯安置板对接座内，使车顶灯通孔1-1-1-1与车顶灯框1-1-2-5垂向对应，从而使其二者的中垂面重合；此后，将车顶板1-1-1前段的下端与车顶灯安置板支架进行焊接；将车顶板1-1-1的前段与窗框体1-1-3-1的后边缘焊接，并将车顶板1-1-1前段的下边缘与窗框体燕尾板1-1-3-2的上边缘焊接；从而使前窗框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的中垂面均与车顶组对框架2的中垂面重合；
[0123] 步骤1.7：将车顶板1-1-1后段的下边缘分别与龙骨弯梁1-1-2-2直线段上的角钢V字形槽的外侧壁焊接固连，再将车顶板1-1-1后段的下端面分别与全部龙骨边梁1-1-2-1的上端面完成焊接，即完成了车顶板1-1-1在车顶组对工装A上的组对焊接过程；
[0124] 步骤二：利用侧墙组对工装P对左侧墙1-2和右侧墙1-3进行竖直姿态下的初步定位，其具体方法为：分别通过对应调整左侧弧形定位板22-2和右侧弧形定位板23-2的间距，使其二者的初始间距值是左侧墙1-2和右侧墙1-3的标准间距值的130％，然后，分别将左侧墙1-2和右侧墙1-3以彼此镜像的姿态放入侧墙组对工装P内部，用多个左侧侧墙顶紧器22-5向左侧外部方向顶住左侧墙1-2的下部并使左侧墙1-2的上部以向左侧外部倾斜的姿态靠在左侧弧形定位板22-2上；此后，按照完全相同的方法使多个右侧侧墙顶紧器23-5向右侧外部方向顶住右侧墙1-3的下部并使右侧墙1-3的上部以向右侧外部倾斜的姿态靠在右侧弧形定位板23-2上；
[0125] 步骤三：用车体前端板组对工装Q对车体前端板1-4进行竖直姿态下的初步定位，其具体方法为：将车体前端板1-4放置在车体前端板组对工装Q上，使其前端门拱板1-4-1的前端面与前端板定位板27的后端面贴合，并用L形托板27-1的上端托在拱板后横梁1-4-2的下方；然后，用两个前端板横向顶紧器29分别顶在车体前端板1-4的两侧，使车体前端板1-4与前端板定位板27的轮廓重合，从而使车体前端板1-4的中垂面与定位板固定座26的中垂面重合；使定位板固定座26沿两个端板组对工装滑轨机构25-1滑动，直至端板组对工装滑轨机构25-1上的滑块均顶在其滑轨尽头的限位块上，再用两个前端板纵向顶紧器28同时顶在前端门拱板1-4-1的后部，从而将车体前端板1-4固定在车体前端板组对工装Q上，并使车体前端板1-4位于侧墙组对工装P端部的标准位置；
[0126] 步骤四：利用车顶吊装工装C和前窗框定位工装B共同完成车顶1-1与侧墙组对工装P的定位作业，其具体包括如下子步骤：
[0127] 步骤4.1：将每组边梁前部定位座7和每组弯梁及边梁后部定位座8上的边梁定位C形夹钳和V形垫块均从龙骨边梁1-1-2-1上拆除，从而解除对车顶1-1的定位限制；
[0128] 步骤4.2：通过四个吊耳20-1分别与天车的吊钩连接，并将车顶吊装工装C吊运至车顶组对工装A的上方，然后，分别使两个承力框架纵向对接凹座18-1对应与两个承力框架横向对接凸座12通过两对连接耳匹配连接，并使两个承力框架横向对接凹座18-2对应与两个承力框架纵向对接凸座13通过两对连接耳匹配连接，从而使窗框工装吊装框架18与前窗框定位工装B实现快速定位连接，并使整套车顶吊装工装C的中垂面与车顶1-1的中垂面重合；
[0129] 步骤4.3：利用四个车顶板吊钩19-1分别钩在两条龙骨边梁1-1-2-1的下端，并使四个车顶弧形压板19-3分别压在车顶板1-1-1的前段和后段的上端外侧壁上，从而将车顶1-1与车顶板吊装框架19完成固定，进而实现由车顶吊装工装C和前窗框定位工装B共同对车顶1-1的可靠吊运；
[0130] 步骤4.4：利用车顶吊装工装C和前窗框定位工装B共同将车顶1-1吊运至侧墙组对工装P的上方，使两个窗框吊装框架横向对接凸座18-3分别对应与左侧窗框吊装框架横向对接凹座22-6和右侧窗框吊装框架横向对接凹座23-6匹配对接；并使两个窗框吊装框架纵向对接凸座18-4分别对应与左侧窗框吊装框架纵向对接凹座22-7以及右侧窗框吊装框架纵向对接凹座23-7匹配对接；同时还使四个车顶板吊装框架纵向对接凸座19-2分别对应与两个左侧车顶板吊装框架纵向对接凹座22-8和两个右侧车顶板吊装框架纵向对接凹座23-8匹配对接，并且使车顶1-1末端的下端面分别由车体后端对中校验框架24上的两个用于支撑的车顶末端支撑座24-1共同支撑，从而使车顶吊装工装C、前窗框定位工装B的中垂面均与侧墙组对工装P的中垂面快速重合定位，进而确保车顶1-1的中垂面分别与车体前端板组对工装Q的中垂面以及与侧墙组对工装P的中垂面均重合；
[0131] 步骤五：完成车体1各部件的组对定位，其具体包括如下子步骤：
[0132] 步骤5.1：使左侧墙1-2和右侧墙1-3的前端均分别顶在车体前端板组对工装Q上的车体前端板1-4后端面上，然后，分别调整多个左侧侧墙顶紧器22-5和多个右侧侧墙顶紧器23-5顶紧端面的间距值，使其二者顶紧端面的间距值恢复至左侧墙1-2和右侧墙1-3的标准间距值的100％；
[0133] 步骤5.2：分别通过左侧弧形板滑轨机构22-4和右侧弧形板滑轨机构23-4对应调整左侧弧形定位板22-2和右侧弧形定位板23-2的间距，直至使其二者分别将左侧墙1-2和右侧墙1-3均扶正至竖直姿态；进一步微调左侧墙1-2和右侧墙1-3的姿态，即可使车顶1-1两侧的下边缘分别与左侧墙1-2和右侧墙1-3均形成圆滑的过渡曲面；此后，即可开始进行左侧墙1-2和右侧墙1-3分别与车顶1-1以及车体前端板1-4的焊接作业。
