СТЕНД ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ РАМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА Российский патент 2019 года по МПК B23K37/04 

Заявляемое изобретение относится к области сварки, в частности, к стендам для установки, закрепления и последующей сварки рамы железнодорожного вагона.

Известен стенд для сборки и сварки рам вагонов (Б.Г. Цыган, А.Б. Цыган. Вагоностроительные конструкции. Изготовление, модернизация, ремонт/Монография, под ред. Б.Г. Цыгана. - Кременчуг: Изд. "Кременчуг", 2005. - 751 с., с.165-166.), содержащий основание и кондукторы со смонтированными на них базирующими и прижимными устройствами.

Известен стенд для сборки рам вагонов, патент России на полезную модель №89440, B23K 37/04, опубл. 10.12.2009, содержащий основание, несущее кондукторы со смонтированными на них базирующими и прижимными устройствами, в том числе, кондукторы для лобовых, шкворневых и промежуточных балок, досылатель, центратор хребтовой балки.

Общей технической проблемой, присущей данным устройствам, является отсутствие возможности точного позиционирования соединяемых деталей рамы для компенсации погрешности и неточностей при их изготовлении.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение технологических возможностей стенда для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона путём создания возможности взаимного перемещения по горизонтали и вертикали части стыкуемых деталей рамы с целью их точного взаимного позиционирования и беззазорной стыковки перед сваркой.

Указанный технический результат обеспечивается стендом для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона, содержащим основание, несущее кондукторы со смонтированными на них базирующими и прижимными устройствами, в том числе, кондукторы для лобовых, шкворневых и промежуточных балок, досылатель и центратор хребтовой балки, кондукторы для лобовых балок снабжены подвижным в вертикальной и горизонтальных плоскостях столом с механизмами вертикального и горизонтального перемещения, кондукторы для промежуточных балок снабжены подвижным в вертикальной плоскости столом, между кондукторами для лобовых балок и кондукторами для шкворневых балок на основании стенда смонтированы центраторы хребтовой балки, которые выполнены в виде горизонтальной опоры для размещения концов хребтовой балки и зажимного устройства, содержащего горизонтально подвижные захватные губки, обеспечивающие закрепление хребтовой балки на центральной оси стенда, стенд снабжён размещённым между кондукторами для промежуточных балок устройством прижима хребтовой балки к горизонтальным опорным поверхностям стенда.

В средней части стенда, между кондукторами для промежуточных балок могут быть смонтированы дополнительные центраторы хребтовой балки, содержащие горизонтально подвижные захватные губки, обеспечивающие закрепление хребтовой балки на центральной оси стенда.

Механизм вертикального перемещения столов кондукторов для лобовых и промежуточных балок может быть выполнен в виде ручного привода, содержащего ходовой винт с приводной рукояткой на своём конце, ходовой винт выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы, на которых установлены ходовые гайки, шарнирно связанные с соответствующими верхними концами первых звеньев, шарнирно соединённых и образующих со вторыми звеньями два шарнирных Х-образных многозвенных механизма, обеспечивающих прямолинейное вертикальное перемещение столов кондукторов, в указанных многозвенных механизмах нижние концы первых звеньев связаны с неподвижным основанием кондукторов, верхние концы вторых звеньев несут подвижный стол соответствующего кондуктора, нижние их подвижные концы связаны с пружиной.

Подвижный стол кондуктора для лобовых балок может быть оснащён горизонтально подвижной плитой, несущей базирующие и прижимные устройства, используемые для установки и крепления лобовых балок, при этом подвижная плита установлена на горизонтальные направляющие, закреплённые на подвижном столе параллельно продольной оси стенда, для перемещения подвижной плиты по горизонтальным направляющим стол оборудован приводом в виде ходового винта, установленного в кронштейне, закреплённом на подвижном столе и взаимодействующим своим концом с подвижной плитой.

Прижимные устройства, установленные на кондукторах, могут быть выполнены в виде прямолинейно перемещаемых прижимов, размещённых в несущих кронштейнах, либо в виде поворотных прихватов, шарнирно установленных в несущих стойках, прижимы могут быть выполнены в виде ручных винтовых приводов с винтовыми приводами в виде винтовых прижимов, либо в виде гидравлических или пневматических прижимов с приводами в виде пневматических, или гидравлических цилиндров.

Для базирования хребтовой балки в продольном направлении используют досылатель и базирующий упор, предназначенный для взаимодействия с любым выступающим за поперечный профиль хребтовой балки упорным элементом, например, кронштейном для навешивания крышки одного из разгрузочных люков.

Сдвижные захватные губки центратора хребтовой балки могут быть оборудованы приводным ходовым винтом с рукоятками на обоих концах ходового винта, ходовой винт при этом смонтирован в подшипниковых узлах, закреплённых на неподвижной раме центратора и выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы, на которых размещены резьбовые втулки, смонтированные в захватных губках, захватные губки установлены в прямолинейных направляющих, перпендикулярных продольной центральной оси «О-О» стенда.

Устройство прижима хребтовой балки к горизонтальным опорным поверхностям размещено на продольной оси «О-О» стенда и может быть выполнено в виде рамы, закреплённой на основании стенда, выполненной в виде двух стоек, перекрытых сверху шарнирно установленной и с возможностью поворота в шарнире поперечной балкой с приводной рукояткой на одном конце и фиксатором на другом конце, при этом в средней части поперечной балки установлен прижим в виде прижимной планки, при этом прижимная планка зафиксирована от поворота вертикальными направляющими, закреплёнными своими верхними концами в поперечной балке и нижними – в прижимной планке. Привод прижимной планки выполнен в виде ходового винта с приводной рукояткой, либо в виде пневматического или гидравлического приводного цилиндра. Приводная рукоятка поперечной балки может быть оборудована противовесом для облегчения её использования. Фиксатор поперечной балки может быть выполнен в виде вытяжного пальца, предназначенного для пропуска через сквозные отверстия в конце поперечной балки и верхнем конце стойки рамы, и соосно совмещаемых при повороте поперечной балки и перекрытии ею проёма между стоек.

Кондукторы для шкворневых балок по своим концам могут быть оборудованы подвижными приводными упорами, используемыми для центрирования прижима шкворневых балок к хребтовой балке, при этом для базирования и однозначного ориентирования на шкворневой балке упора крышки разгрузочного люка кондукторы для шкворневых балок снабжены поворотными упорами.

Для закрепления на шкворневых и лобовых балках балочек для настила пола кондукторы для лобовых балок и кондукторы для шкворневых балок могут быть оснащены поворотными прижимами.

Для предварительного центрирования хребтовой балки стенд может быть оборудован ловителями, выполненными в виде вертикальной вилки, используемой для свободного охвата хребтовой балки при её опускании и первоначальном позиционировании на горизонтальных опорных поверхностях центраторов.

Заявляемое изобретение отличается от прототипа тем, что кондукторы для лобовых балок снабжены подвижным в вертикальной и горизонтальных плоскостях столом, с механизмами вертикального и горизонтального перемещения, кондукторы для промежуточных балок снабжены подвижным в вертикальной плоскости столом, между кондукторами для лобовых балок и кондукторами для шкворневых балок на основании стенда смонтированы центраторы хребтовой балки, которые выполнены в виде горизонтальной опоры для размещения концов хребтовой балки и зажимного устройства, содержащего горизонтально подвижные захватные губки, обеспечивающие закрепление хребтовой балки на центральной оси стенда, стенд снабжён размещённым между кондукторами для промежуточных балок устройством прижима хребтовой балки к горизонтальным опорным поверхностям стенда; в средней части стенда, между кондукторами для промежуточных балок могут быть смонтированы дополнительные центраторы хребтовой балки, содержащие горизонтально подвижные захватные губки, обеспечивающие закрепление хребтовой балки на центральной оси стенда; механизм вертикального перемещения столов кондукторов для лобовых и промежуточных балок выполнен в виде ручного привода, содержащего ходовой винт с приводной рукояткой на своём конце, ходовой винт выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы, на которых установлены ходовые гайки, шарнирно связанные с соответствующими верхними концами первых звеньев, шарнирно соединённых и образующих со вторыми звеньями два шарнирных Х-образных многозвенных механизма, обеспечивающих прямолинейное вертикальное перемещение столов кондукторов, в указанных многозвенных механизмах нижние концы первых звеньев связаны с неподвижным основанием кондукторов, верхние концы вторых звеньев несут подвижный стол соответствующего кондуктора, нижние их подвижные концы связаны с пружиной; подвижный стол кондукторов для лобовых балок оснащён горизонтально подвижной плитой, несущей базирующие и прижимные устройства, используемые для установки и крепления лобовых балок, при этом подвижная плита установлена на горизонтальные направляющие, закреплённые на подвижном столе параллельно продольной оси «О-О» стенда, для перемещения указанной подвижной плиты по горизонтальным направляющим стол оборудован приводом в виде ходового винта, установленного в кронштейне, закреплённом на подвижном столе и взаимодействующим своим концом с подвижной плитой; прижимные устройства, установленные на кондукторах выполнены в виде прижимов, размещённых в несущих кронштейнах либо в виде поворотных прихватов, шарнирно установленных в несущих стойках; прижимы могут быть выполнены в виде винтовых прижимов; также прижимы могут быть выполнены в виде гидравлических или пневматических прижимов с использованием гидравлических или пневматических цилиндров; для базирования хребтовой балки в продольном направлении по оси «О-О», для осуществления которого предназначен досылатель, выполнен базирующий упор, предназначенный для взаимодействия с любым выступающим за поперечный профиль хребтовой балки упорным конструкторским элементом, например, кронштейном для установки крышки разгрузочного люка; сдвижные захватные губки центратора хребтовой балки оборудованы приводным ходовым винтом с рукоятками на обоих концах ходового винта, ходовой винт смонтирован в подшипниковых узлах, закреплённых на неподвижной раме центратора и выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы, на которых размещены резьбовые втулки, смонтированные в захватных губках, захватные губки установлены в прямолинейных направляющих, перпендикулярно расположенных продольной центральной оси «О-О» стенда; устройство прижима хребтовой балки к горизонтальным опорным поверхностям размещено на продольной оси «О-О» стенда и выполнено в виде рамы, закреплённой на основании стенда, выполненной в виде двух стоек, перекрытых сверху шарнирно установленной и с возможностью поворота в шарнире поперечной балкой с приводной рукояткой на одном конце и фиксатором на другом конце, при этом в средней части поперечной балки установлен прижим в виде прижимной планки, при этом прижимная планка зафиксирована от поворота вертикальными направляющими, закреплёнными своими верхними концами в поперечной балке и нижними – в прижимной планке; привод прижимной планки выполнен в виде ходового винта с приводной рукояткой; привод прижимной планки также может быть выполнен в виде пневматического или гидравлического приводного цилиндра; приводная рукоятка поперечной балки может быть оборудована противовесом; фиксатор поперечной балки выполнен в виде вытяжного пальца, предназначенного для пропуска через сквозные отверстия в конце поперечной балки и верхнем конце стойки рамы, и соосно совмещаемых при повороте поперечной балки и перекрытии ею проёма между стоек; кондукторы для шкворневых балок по своим концам оборудованы подвижными приводными упорами, используемыми для центрирования прижима шкворневых балок к хребтовой балке, при этом для базирования и однозначного ориентирования на шкворневой балке упора крышки разгрузочного люка кондукторы для шкворневых балок снабжены поворотными упорами; для закрепления на шкворневых и лобовых балках балочек для настила пола кондукторы для лобовых балок и кондукторы для шкворневых балок оснащены поворотными прижимами; для предварительного центрирования хребтовой балки стенд оборудован ловителями, выполненными в виде вертикальной вилки, используемой для свободного охвата хребтовой балки при её опускании и первоначальном позиционировании. Такие отличия от прототипа дают основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности изобретения – «новизна». Сравнение указанных устройств не только с прототипом, но и другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, аналогичные отличительным признакам предлагаемого технического решений, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения условию патентоспособности изобретения – «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение проиллюстрировано на чертежах, где:

- на фиг. 1 изображён стенд для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона, главный вид;

- на фиг. 2 – вид сверху на фиг. 1;

- на фиг. 3 – кондуктор для установки и закрепления лобовой балки, главный вид, с изображением механизма вертикального перемещения;

- на фиг. 4 – кондуктор для установки и закрепления лобовой, изометрическая проекция;

- на фиг. 5 – кондуктор для установки и закрепления шкворневой балки, изометрическая проекция;

- на фиг. 6 – кондуктор для установки и закрепления промежуточной балки, изометрическая проекция;

- на фиг. 7 – то же самое, при этом кондуктор оборудован дополнительными кронштейнами для балочек настила пола;

- на фиг. 8 – центратор хребтовой балки рамы железнодорожного вагона, изометрическая проекция;

- на фиг. 9 – то же самое, главный вид с местным разрезом;

- на фиг. 10 – устройство для прижима хребтовой балки, изометрическая проекция;

- на фиг. 11 – пример использования стенда с установленными лобовыми, шкворневыми и промежуточными балками, изометрическая проекция;

- на фиг. 12 – пример дальнейшего использования стенда с установленной хребтовой балкой, изометрическая проекция;

- на фиг. 13 – выносной элемент «А» на фиг. 12;

- на фиг. 14 – фрагмент стенда с иллюстрацией места соединения шкворневой и лобовой балки с хребтовой балкой;

- на фиг. 15 – то же самое с иллюстрацией установки балочек для настила пола между шкворневой и лобовой балками, изометрическая проекция;

- на фиг. 16 – фрагмент стенда с иллюстрацией места соединения шкворневой и промежуточной балки с хребтовой балкой, изометрическая проекция.

Предлагаемый стенд для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона содержит основание 1 (Фиг. 1, 2), два кондуктора 2 для лобовых балок «2.а», два кондуктора 3 для шкворневых балок «3.а», пять кондукторов 4 для промежуточных балок «4.а», один досылатель 5 хребтовой балки «5.а», два центратора 6, два центратора 6.а и прижим 7.

Кондукторы 2 (Фиг. 3, 4) для лобовых балок «2.а» снабжены подвижным столом 2.1. Подвижный стол 2.1 снабжён механизмом вертикального перемещения, который выполнен с ручным приводом, содержащим ходовой винт 2.2 с приводной рукояткой 2.3 на своём конце. Ходовой винт 2.2 выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы. На указанных участках установлены соответствующие ходовые гайки 2.4, шарнирно связанные с соответствующими верхними концами первых звеньев 2.5. Нижние концы первых звеньев 2.5 связаны с неподвижным основанием кондуктора 2. Верхние концы вторых звеньев 2.6 шарнирно соединены с подвижным столом 2.1, нижние концы вторых звеньев 2.6 – с пружиной 2.6.1. Звенья 2.5 и звенья 2.6 шарнирно соединены своими средними частями с образованием двух шарнирных Х-образных многозвенных механизмов типа ножничных подъёмников. Шарнирные Х-образные многозвенные механизмы обеспечивают прямолинейное вертикальное точное перемещение подвижного стола 2.1. Для осуществления горизонтальных перемещений лобовых балок «2.а», осуществляемых вдоль продольной оси «О-О» стенда, подвижный стол 2.1 оборудован горизонтальными направляющими 2.7, на которых размещена подвижная плита 2.10. Перемещение подвижной плиты 2.10 по горизонтальным направляющим 2.7 осуществляют с помощью ходового винта 2.8, установленного в кронштейне 2.9 и закреплённого на подвижной плите 2.10. Подвижная плита 2.10 оснащена базирующими устройствами в виде горизонтальных опорных платиков 2.11 и прижимными устройствами, в виде поворотных винтовых прижимов 2.12, шарнирно установленных на кронштейнах 2.13. На концах подвижной плиты 2.10 закреплены упоры 2.14, используемые для базирования лобовых балок «2.а». Для закрепления лобовых балок «2.а» на кондукторе 2 предусмотрены также прихваты 2.16.

Кондукторы 3 (Фиг. 5), предназначенные для установки и закрепления шкворневых балок «3.а», оборудованы подвижными приводными упорами 3.1, используемые для предварительного зажима и центрирования шкворневых балок «3.а», приводимыми в действие ходовыми винтами 3.1.1. Для базирования и ориентирования на шкворневой балке «5.а» упоров «5.б», используемых для опирания крышек разгрузочных люков, кондукторы 3 снабжены откидными упорами 3.2. Для закрепления на шкворневых балках «3.а» и лобовых балках «2.а» балочек «3.б» (Фиг. 14, 15), используемых для настила пола, кондукторы 3 оснащены поворотными прижимами 3.3, прижимами 3.4. Для фиксирования листов «3.а.1» на хребтовой балке «5.а» и на шкворневой балке «3.а» стенд снабжён системой прижимов, в том числе, поворотными прижимами 3.5, прижимами 3.6, 3.7. В качестве опоры для размещения нижнего листа «3.а.2» шкворневой балки «3.а» предусмотрены горизонтальные неизменные по высоте платики 3.8, 3.10, для закрепления – упоры 3.9 и винтовые прижимы 3.11.

Кондукторы 4 (Фиг. 6) для промежуточных балок «4.а» снабжены вертикально подвижным столом 4.1 с механизмом вертикального перемещения, аналогичным механизму вертикального перемещения подвижного стола 2.1. Механизм вертикального перемещения снабжён приводной рукояткой 4.1.1. Подвижный стол 4.1 оборудован базирующими устройствами, выполненными в виде плоских горизонтальных опор 4.2 и опорных стоек 4.3 для размещения на них промежуточной балки «4.а».

В качестве прижимных устройств кондуктор 4 снабжён откидными упорами 4.4 и откидными прижимами 4.5, торцевыми упорами 4.6. Откидная конструкция упоров 4.4 и прижимов 4.5 позволяет беспрепятственно размещать на стенде промежуточные балки «4.а», опуская их сверху на плоские горизонтальные опоры 4.2 и опорные стойки 4.3 при откинутых упорах 4.4 и прижимах 4.5.

Для закрепления балочек «3.в», предназначенных для закрепления пола железнодорожного вагона, кондуктор 4 обеспечен опорами 4.7 и поворотными прижимами 4.8 (Фиг. 7). Для закрепления промежуточных балок «4.а» также предусмотрены винтовые захваты 4.9, зажимающие горизонтальные полочки промежуточных балок «4.а».

Для позиционирования хребтовой балки «5.а» на продольной оси «О-О» стенда стенд снабжён центраторами 6 и 6.а (Фиг. 8, 9). Центраторы 6, размещённые по краям стенда, кроме позиционирования хребтовой балки «5.а» на продольной оси «О-О», позволяют также устанавливать на опорные поверхности центраторов 6 концы хребтовой балки «5.а».

Центраторы 6 выполнены в виде горизонтального стола неизменной высоты и оборудованы плоской горизонтальной опорой 6.1 для размещения на ней хребтовой балки «5.а» и зажимным устройством. Зажимное устройство содержит симметрично смонтированные относительно продольной оси «О–О» стенда горизонтально подвижные захватные губки 6.2, обеспечивающие при своём взаимном одновременном сближении центрирование хребтовой балки «5.а» на центральной продольной оси «О-О» стенда. В качестве привода горизонтально подвижных захватных губок 6.2 использован ходовой винт 6.3 смонтированный в подшипниковых узлах 6.4, закреплённых на неподвижной раме 6.7 центратора. Ходовой винт 6.3 выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы, на которых размещены резьбовые втулки 6.8, смонтированные в подвижных захватных губках 6.2. Подвижные захватные губки 6.2 установлены в прямолинейные направляющие 6.9, расположенные перпендикулярно продольной центральной оси «О-О» стенда. Для удобства использования приводные рукоятки 6.10 установлены на обоих концах ходового винта 6.3.

В отличие от центраторов 6, центраторы 6.а не имеют плоской горизонтальной опоры, аналогичной 6.1, что позволяет базировать хребтовую балку «5.а» на стенде только своими концами, компенсируя этим неточности изготовления средней части хребтовой балки «5.а».

Стенд оборудован досылателем 5 хребтовой балки «5.а».

Досылатель 5 оснащён ходовым винтом 5.1 и предназначен для перемещения установленной на опорные элементы стенда хребтовой балки «5.а» в продольном направлении по оси «О-О» при её базировании перед началом сборки рамы железнодорожного вагона. В качестве упорного базирующего элемента для хребтовой балки «5.а» при её продольном перемещении предусмотрен базирующий упор 8 (Фиг. 11, 12). Базирующий упор 8 используют для упирания в него элемента хребтовой балки «5.а», например, кронштейна «Б» (Фиг. 13), предназначенного для монтажа крышки разгрузочного люка железнодорожного вагона.

Для предварительного центрирования хребтовой балки «5.а» стенд оборудован ловителями 9, выполненными в виде вертикальной направляющей вилки, используемой для предварительного центрирования хребтовой балки «5.а» при её опускании и первоначальном позиционировании на стенде и для направления при подъёме сваренной рамы железнодорожного вагона при её снятии со стенда.

Для закрепления хребтовой балки «5.а» стенд снабжён прижимом 7 (Фиг. 10), размещённым между кондукторами 4. Прижим 7 выполнен в виде рамы, закреплённой в середине стенда на основании 1, выполненной в виде двух стоек 7.1, 7.2, перекрытых сверху шарнирно установленной и с возможностью поворота в шарнире 7.3 откидной поперечной балки 7.4 с приводной рукояткой 7.5 на одном конце поперечной балки 7.4 и фиксатором 7.6 на другом конце. В средней части поперечной балки 7.4 установлен прижим в виде прижимной планки 7.7. Прижимная планка 7.7 зафиксирована от поворота вертикальными направляющими 7.8, закреплёнными своими верхними концами в поперечной балке 7.4 и нижними – в прижимной планке 7.7. Привод прижимной планки 7.7 выполнен в виде ходового винта 7.9 с приводной рукояткой. Для облегчения использования прижима 7 рукоятка 7.5 может быть оборудована противовесом 7.5.1. Фиксатор 7.6 поперечной балки 7.4 может быть выполнен в виде вытяжного пальца, пропускаемого через сквозные отверстия, выполненные в конце поперечной балки 7.4 и верхнем конце стойки 7.1, соосно совмещаемых при повороте поперечной балки 7.4 и перекрытии ею проёма между стойками 7.1, 7.2.

В качестве совершенствования и развития предлагаемого устройства все приводы зажимных и базирующих механизмов, либо их часть, могут быть выполнены в виде пневматических, гидравлических цилиндров (не показаны).

Стенд для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона используют следующим образом.

В исходном состоянии все подвижные столы 2.1, 4.1 кондукторов 2, 4 опущены в нижнее положение, все прижимы находятся в нерабочем – откинутом или повёрнутом положении.

В кондукторы 2 (Фиг. 11) на горизонтальные опорные платики 2.11 и между упорами 2.14 размещают предварительно собранные лобовые балки «2.а». Винтовые прижимы 2.12 поворачивают в своих шарнирах, размещая над лобовыми балками «2.а». Вращают приводные винты прижимов 2.12, закрепляя лобовую балку «2.а» в кондукторе 2.

В кондукторы 3 на горизонтальные плоские платики 3.8, 3.10, между подвижными приводными упорами 3.1 помещают частично собранные – без верхних листов «3.а.1», (Фиг. 14) – шкворневые балки «3.а». Вращают ходовые винты 3.1.1 и перемещением подвижных приводных упоров 3.1 позиционируют шкворневые балки «3.а» симметрично относительно продольной оси «О-О» стенда. Прижимами 3.11 фиксируют шкворневую балку «3.а».

В кондукторах 4 на опорных стойках 4.2, 4.3 размещают предварительно собранные промежуточные балки «4.а», симметрично ориентируя их относительно оси «О-О» с помощью торцевых упоров 4.6. Затем поворачивают откидные упоры 4.4, переводя их в рабочее положение. Откидные прижимы 4.5 также поворачивают и фиксируют в рабочем положении. Затем вращают ходовые винты откидных прижимов 4.5, перемещая промежуточные балки «4.а» до упора их вертикальной стенки «4.а.1» в откидные упоры 4.4 (Фиг. 16). Затем с помощью винтовых захватов 4.9 зажимают за горизонтальные полочки «4.а.2» промежуточные балки «4.а» в кондукторах 4.

После этого на плоскую опору 6.1 центраторов 6 и на нижний лист «3.а.2» установленной в кондукторе 3 шкворневой балки «3.а» опускают хребтовую балку «5.а» в положении – полками поперечного профиля вверх, используя при этом для предварительного ориентирования ловители 9. Для однозначного продольного позиционирования хребтовую балку «5.а» с помощью ходового винта 5.1 досылателя 5 продольно перемещают до соприкосновения кронштейна «Б» (Фиг. 13), предварительно закреплённого на хребтовой балке «5.а», с базирующим упором 8, установленным на одном из центраторов 6. В качестве такого базирующего элемента вместо кронштейна Б может быть использован любой другой конструкторский элемент хребтовой балки «5.а».

Затем производят центровку хребтовой балки «5.а» на продольной оси «О-О» стенда. Для этого используют центраторы 6, 6.а, у которых вращают приводные рукоятки 6.10, перемещая навстречу горизонтально подвижные захватные губки 6.2, обеспечивая при их взаимном одновременном сближении центрирование хребтовой балки «5.а» на центральной продольной оси «О-О» стенда. После этого с помощью прижима 7 окончательно закрепляют хребтовую балку «5.а» на стенде. Для чего за рукоятку 7.5 в шарнире 7.3 поворачивают поперечную балку 7.4, перекрывая сверху проём между стойками 7.2 и 7.1, размещая прижимную планку над хребтовой балкой «5.а». После этого вращают ходовой винт 7.9, перемещая вниз прижимную планку 7.7, фиксируют хребтовую балку «5.а» на стенде.

В результате описанных операций хребтовая балка «5.а» размещена на листах «3.а.2» шкворневых балок «3.а» и над балками «2.а», «4.а», находящимися в нижнем положении.

Далее производят позиционирование балок «2.а», «4.а» относительно хребтовой балки «5.а» в заданное конструкцией рамы положение.

Для точного позиционирования промежуточных балок «4.а» вращают приводные рукоятки 4.1.1 механизмов подъёма подвижных столов 4.1, которые, поднимаясь вверх, перемещают промежуточные балки «4.а» в необходимое относительно хребтовой балки «5.а» положение, плотно прижимая при этом снизу нижнюю полку промежуточных балок «4.а» к присоединительной горизонтальной поверхности хребтовой балки «5.а».

В связи с тем, что лобовые балки «2.а» требуют позиционирования как относительно присоединительной поверхности хребтовой балки «5.а» в вертикальном направлении, так и относительно привалочной поверхности «Б» ударной розетки «5.в» (Фиг. 15) в горизонтальном направлении, используют кондукторы 2, обладающие возможностью перемещений лобовых балок «2.а» по вертикали и по горизонтали.

Для этого с помощью приводной рукоятки 2.3 вращают ходовой винт 2.2 механизма вертикального перемещения кондуктора 2. При вращении ходового винта 2.2 размещённые на его резьбовых участках, нарезанных с правой и левой резьбой, ходовые гайки 2.4 перемещаются в противоположные стороны, перемещая при этом связанные с ними верхние концы первых звеньев 2.5 шарнирных Х-образных многозвенных механизмов типа ножничных подъёмников. Звенья 2.5, шарнирно связанные в своей средней части с аналогичными вторыми звеньями 2.6, поворачивают указанные звенья 2.6, при этом верхние концы звеньев 2.5, шарнирно соединённые с подвижным столом 2.1, перемещают подвижный стол 2.1 вверх на необходимую высоту с заданной точностью позиционирования. Для облегчения использования механизма вертикального перемещения и увеличения плавности работы Х-образных многозвенных механизмов использована пружина 2.6.1, обеспечивающая выборку зазоров во всех шарнирах Х-образных многозвенных механизмов. После выставления лобовой балки «2.а» в необходимое положение по вертикали производят позиционирование лобовой балки «2.а» по горизонтали. Для этого, вращая ходовой винт 2.8, перемещают по горизонтальным направляющим 2.7 подвижную плиту 2.10 вместе с закреплённой на ней лобовой балкой «2.а», приближая лобовую балку «2.а» к фланцу ударной розетки «5.в» переднего упора, добиваясь плотного беззазорного прилегания лобовой балки «2.а» к внутренней поверхности «Б» фланца ударной розетки «5.в» переднего упора (Фиг. 15).

Затем на стенд устанавливают и закрепляют балочки «3.б», «3.в», предназначенные для монтажа на них пола железнодорожного вагона. Для этого используют предусмотренные на кондукторах 2 и 3 соответствующие упоры и прижимы, такие как поворотные прижимы 3.3, прижимы 3.4, для закрепления балочек «3.в» - опоры 4.7 и поворотные прижимы 4.8.

После того, как описанные элементы собираемой рамы железнодорожного вагона будут взаимно сориентированы и зафиксированы, производят их частичную прихватку сварочными швами с последующим окончательным обвариванием после снятия рамы железнодорожного вагона со стенда, либо окончательное обваривание непосредственно на стенде.

Таким образом, наличие в предлагаемом стенде возможности взаимного перемещения и позиционирования соединяемых деталей рамы железнодорожного вагона, осуществляемых в горизонтальной и вертикальной плоскостях, позволяет существенно расширить технологические возможности стенда, повысить качество изготовления рамы железнодорожного вагона.

Изобретение относится к области сварки, к устройствам для сборки и крепления длинномерных рамных конструкций для сварки, в частности к стендам для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона. Стенд для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона содержит основание, несущее кондукторы со смонтированными на них базирующими и прижимными устройствами, кондукторы для лобовых, шкворневых и промежуточных балок, досылатель и центратор хребтовой балки. Стенд снабжён размещённым между кондукторами для промежуточных балок устройством прижима хребтовой балки к горизонтальным опорным поверхностям стенда, кондукторы для лобовых балок снабжены подвижным в вертикальной и горизонтальных плоскостях столом, выполненным с механизмами вертикального и горизонтального перемещения, а кондукторы для промежуточных балок снабжены подвижным в вертикальной плоскости столом с механизмом вертикального перемещения. За счёт наличия возможности взаимного перемещения и позиционирования соединяемых деталей рамы железнодорожного вагона, осуществляемых в горизонтальной и вертикальной плоскостях, расширяются технологические возможности стенда, повышается качество изготовления рамы железнодорожного вагона. 16 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Стенд для сборки и сварки рамы железнодорожного вагона, содержащий основание, несущее кондукторы со смонтированными на них базирующими и прижимными устройствами, кондукторы для лобовых, шкворневых и промежуточных балок, досылатель и центратор хребтовой балки, отличающийся тем, что он снабжён размещённым между кондукторами для промежуточных балок устройством прижима хребтовой балки к горизонтальным опорным поверхностям стенда, кондукторы для лобовых балок снабжены подвижным в вертикальной и горизонтальных плоскостях столом, выполненным с механизмами вертикального и горизонтального перемещения, а кондукторы для промежуточных балок снабжены подвижным в вертикальной плоскости столом с механизмом вертикального перемещения, при этом между кондукторами для лобовых балок и кондукторами для шкворневых балок на основании стенда смонтированы центраторы хребтовой балки, которые выполнены в виде горизонтальной опоры для размещения концов хребтовой балки и зажимного устройства, содержащего горизонтально подвижные захватные губки, обеспечивающие закрепление хребтовой балки на центральной оси «О-О» стенда.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в средней части стенда, между кондукторами для промежуточных балок, смонтированы дополнительные центраторы хребтовой балки, содержащие горизонтально подвижные захватные губки, обеспечивающие закрепление хребтовой балки на центральной оси «О-О» стенда.

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что механизм вертикального перемещения столов кондукторов для лобовых и промежуточных балок выполнен в виде ручного привода, содержащего ходовой винт с приводной рукояткой на своём конце, ходовой винт выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы, на которых установлены ходовые гайки, шарнирно связанные с соответствующими верхними концами первых звеньев, шарнирно соединённых и образующих со вторыми звеньями два шарнирных Х-образных многозвенных механизма, обеспечивающих прямолинейное вертикальное перемещение столов кондукторов, в указанных многозвенных механизмах нижние концы первых звеньев связаны с неподвижным основанием кондукторов, верхние концы вторых звеньев несут подвижный стол соответствующего кондуктора, а нижние их подвижные концы связаны с пружиной.

4. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что подвижный стол кондукторов для лобовых балок оснащён горизонтально подвижной плитой, несущей базирующие и прижимные устройства, используемые для установки и крепления лобовых балок, при этом подвижная плита установлена на горизонтальные направляющие, закреплённые на подвижном столе параллельно продольной оси стенда, для перемещения подвижной плиты по горизонтальным направляющим стол оборудован приводом в виде ходового винта, установленного в кронштейне, закреплённом на подвижном столе и взаимодействующим своим концом с подвижной плитой.

5. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что прижимные устройства, установленные на кондукторах, выполнены в виде прижимов, размещённых в несущих кронштейнах или в виде поворотных прихватов, шарнирно установленных в несущих стойках.

6. Стенд по п. 5, отличающийся тем, что прижимы выполнены в виде винтовых прижимов.

7. Стенд по п. 5, отличающийся тем, что прижимы выполнены в виде гидравлических или пневматических прижимов.

8. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что для базирования хребтовой балки в продольном направлении, для осуществления которого предназначен досылатель, выполнен базирующий упор, предназначенный для взаимодействия с любым конструкторским элементом, выполненным на хребтовой балке.

9. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что сдвижные захватные губки центратора хребтовой балки оборудованы приводным ходовым винтом с рукоятками на обоих концах ходового винта, ходовой винт смонтирован в подшипниковых узлах, закреплённых на неподвижной раме центратора и выполнен с участками с правой и левой нарезкой резьбы, на которых размещены резьбовые втулки, смонтированные в захватных губках, захватные губки установлены в прямолинейных направляющих, перпендикулярно расположенных продольной центральной оси стенда.

10. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что устройство прижима хребтовой балки к горизонтальным опорным поверхностям размещено на продольной оси стенда и выполнено в виде рамы, закреплённой на основании стенда, выполненной в виде двух стоек, перекрытых сверху шарнирно установленной и с возможностью поворота в шарнире поперечной балки с приводной рукояткой на одном конце и фиксатором на другом конце, при этом в средней части поперечной балки установлен прижим с прижимной планкой, а прижимная планка зафиксирована от поворота вертикальными направляющими, размещёнными своими верхними концами в поперечной балке и нижними – в прижимной планке.

11. Стенд по п. 10, отличающийся тем, что привод прижимной планки выполнен в виде ходового винта с приводной рукояткой.

12. Стенд по п. 10, отличающийся тем, что привод прижимной планки выполнен в виде пневматического или гидравлического приводного цилиндра.

13. Стенд по п. 10, отличающийся тем, что приводная рукоятка поперечной балки оборудована противовесом.

14. Стенд по п. 10, отличающийся тем, что фиксатор поперечной балки выполнен в виде вытяжного пальца, предназначенного для пропуска через сквозные отверстия в конце поперечной балки и верхнем конце стойки рамы, и соосно совмещаемых при повороте поперечной балки и перекрытии ею проёма между стоек.

15. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что кондукторы для шкворневых балок по своим концам оборудованы подвижными приводными упорами, используемыми для центрирования прижима шкворневых балок к хребтовой балке, при этом для базирования и однозначного ориентирования на шкворневой балке упора крышки разгрузочного люка кондукторы для шкворневых балок снабжены поворотными упорами.

16. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что для закрепления на шкворневых и лобовых балках балочек для настила пола кондукторы для лобовых балок и кондукторы для шкворневых балок оснащены поворотными прижимами.

17. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что для предварительного центрирования хребтовой балки стенд оборудован ловителями, выполненными в виде вертикальной вилки, используемой для свободного охвата хребтовой балки при её опускании и первоначальном позиционировании на горизонтальных опорных поверхностях центраторов.