[发明专利]一种机车枕腰型围板机械焊接定位工装以及利用其实现的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位工装，特别是一种应用于铁路机车枕腰型围板机械焊接的定位工装，以及利用其实现的一种应用于铁路机车枕腰型围板的机械焊接方法。

背景技术

枕腰型围板是铁路机车底架承力的关键重要部件，其焊接质量好坏直接影响着机车运行的安全。枕腰型围板为椭圆柱型结构，由两块尾端为弧形的侧板和一块顶板合围而成，在现有技术中采用人工焊接进行连接，无法精确掌控焊接稳定性，特别是顶板与侧板的接触位置，时常发生焊接缺陷，导致焊接质量无法达到要求，工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于：为提高枕腰型围板的焊接效率，采用机械焊接方式取代现有的人工焊接，本方案提供一种应用于铁路机车枕腰型围板机械焊接方法的定位工装，通过下述技术方案来实现：

一种机车枕腰型围板机械焊接定位工装，包括底板，底板通过连接螺栓固定在焊接设备的基板上；底板上还设置有支撑装置，所述支撑装置包括两根沿工装中轴线对称的支撑柱，支撑柱根部设置有十字形的辅助支撑板，支撑柱顶部设置有定位环，盖板和定位螺栓。

本方案所述的定位工装还包括基础定位装置，所述基础定位装置包括焊接在底板上的支撑螺栓和支撑螺母。

本方案所述的定位工装还包括辅助定位装置，包括焊接在底板上的顶压支座和调节螺栓。

本方案所述的定位工装还包括锁紧装置，包括设置在底板中心部位的隔套、安全挡板和锁紧螺栓。

本方案所述的定位工装还包括吊耳。

本定位工装的特点在于：

1.底板中心部位设置有锁紧装置，与连接螺栓配合，将整个底板稳定固定于焊接设备基板上，保证整个工装和枕腰型围板在基板旋转时不会发生松动、移位和掉落，使焊接枪头在摆动时不会偏离焊缝范围，提高了焊接质量。

2.底板上设置有基础定位装置，当枕腰型围板安装在定位工装上后，可以对调整支撑螺栓进行调整，以检查枕腰型围板侧板底面是否与基础定位装置贴靠。

3.底板上海设置有辅助定位装置，通过对调节螺栓进行调整，使调节螺栓顶住枕腰型围板的侧板，进一步加强了固定作用。

4.当支撑柱穿过枕腰型围板顶板的定位孔后，支撑柱顶部的定位环起到对枕腰型围板顶板的限位作用，并用盖板和定位螺栓进一步进行固定。

综上所述，本定位工装的优点在于：安装方便，结构牢靠，在焊接过程中能有效地对枕腰型围板进行固定，避免因焊接设备基板转动导致焊接枪头与焊缝偏差所引起的焊接缺陷，提升了焊接效果。

基于前述定位工装所实现的一种机车枕腰型围板机械焊接方法，其特征在于，包括以下步骤，

a.通过悬吊装置利用吊耳将整个定位工装吊起，垂直贴靠于焊接设备的基板；

b.通过连接螺栓将定位工装固定在基板上；

c.将安全挡板和隔套设置在底板中心部，将锁紧螺栓穿过安全挡板、隔套和基板预留孔并锁紧，完成整个工装的装配；

d.将枕腰型围板两块侧板进行点固焊后，用磁力吊吊起至定位工装水平前方，将支撑柱穿过枕腰型围板顶板的定位孔，将枕腰型围板顶板设置于支撑柱顶部的定位环上，将盖板穿过支撑柱顶部置于枕腰型围板顶板上方，利用定位螺栓固定并预紧；

e.检查枕腰型围板侧板底面与基础定位装置是否贴靠，如不贴靠，调整支撑螺栓，使其与枕腰型围板侧板底面贴靠；

f.调整辅助定位装置的调节螺栓顶住枕腰型围板两侧侧板，进行水平方向固定；

g.对整个安装过程进行复查，确认安装无误后，将定位螺栓栓紧，完成枕腰型围板的安装及定位工作；

h.启动焊接装置，从顶板与侧板的环形接缝处进行焊接，在进行焊接时，保持焊接枪头对准焊缝区域，通过转动焊接设备基板带动枕腰型围板整体转动，实现环焊缝焊接，第一层焊接参数为：电流:260A，电压：30V，焊接机械臂摆幅：3mm，基板转速：35cm/s；第一层打底焊接结束后，继续进行第二至第四层焊接，第二层焊接参数为：电流:280A，电压：32V，焊接机械臂摆幅：7mm，基板转速：28cm/s；第三层焊接参数：电流:280A，电压：32V，焊接机械臂摆幅：10mm，基板转速：22cm/s；第四层焊接参数：电流:290A，电压：33V，焊接机械臂摆幅：14mm，基板转速：16cm/s；

i.焊接作业完毕后，利用磁力吊吊住枕腰型围板，松开调节螺栓和定位螺栓，将枕腰型围板水平移出支撑柱，存放至成品区待检验。