一种大型偏心梁柔性变位装置的制作方法

1.本发明涉及制造装备技术领域，尤其是一种大型偏心梁柔性变位装置。


背景技术：

2.列车车体常设有若干大型箱型梁部件，大型偏心梁焊接时往往面临工件太大、太重而不易移动，且焊接点位复杂，导致不易焊接的问题。通常使用起重机辅助吊装翻转后悬空焊接作业，或者吊装移动到工作台后进行焊接，需要进行多次吊装和定位才能完成多点面、多角度的复杂焊接作业，而且悬空作业危险性较大，难度较高，尤其是低位或底面位置的焊接，在面临几百甚至几千个焊点作业时，工作量和工作时长非常大，还会影响焊接操作的实施，不能稳定保证焊接质量。
3.有些偏心梁长约10至30米，高和宽为0.35米至0.95米，重达4吨至10吨，不规则的偏心梁由于重心较难确定，翻转操作前可能未精准定位重心，翻转时因转动量过大导致翻转机构损坏，或者因偏心力矩过大，对翻转机构造成冲击，损坏翻转机构的驱动系统，对设备或人员造成很大安全风险。且进行多种偏心梁进行作业，无法进行柔性化调整。有的偏心梁翻焊装置机构及操作复杂，制造成本高，占地面积大，维护成本高。偏心梁大型工件的多角度、多面焊接的问题难于解决。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有问题的不足，本发明提供了一种大型偏心梁柔性变位装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型偏心梁柔性变位装置，包括两台环形变位器及至少一台链式翻转变位机，所述链式翻转变位机安装在两台环形变位器之间，且固定在地面的一条直线上，所述环形变位器用于支撑偏心梁的两端，所述链式翻转变位机用于支撑偏心梁的偏心区域并带动其旋转，所述环形变位器为浮动结构，包括立柱、支撑箱体及浮动驱动缸，所述支撑箱体滑动安装在两个立柱上，所述浮动驱动缸固定在地面上，其输出端连接支撑箱体，所述浮动驱动缸用于为支撑箱体提供恒定的支撑力，且所有浮动驱动缸的支撑力之和小于偏心梁的重力。
6.具体的，通过设置两个浮动结构的环形变位器，为偏心梁提供设定的恒定支撑力，减小链式翻转变位机的承重负荷，链式翻转变位机主要提供翻转力矩，在偏心梁的偏心区域卷入或卷出链条时，偏心梁的重心会升高或降低，当链式翻转变位机的承重负荷变化时，环形变位器因浮动驱动缸提供恒定支撑力，会随动升高或降低支撑箱体的位置，形成闭环控制，保证链式翻转变位机的承重负荷稳定，大大减小偏心梁重心变化对链式翻转变位机的驱动装置和传动装置的冲击，保证偏心梁的翻转过程更稳定、安全。
7.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述浮动驱动缸为气缸或液压缸。
8.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述环形变位器还设有环形箱，所述环形箱包括大半体及两个小半体，所述大半体为半圆形，所述小半体为1/4圆形，且均铰接安装在大半体的两端，所述小半体的中部对接连接固定后与大半体形成环形箱的圆柱形轮
廓，所述大半体及小半体的缺口围合成安装槽，所述安装槽四周螺纹连接安装有若干调整支承柱，所述环形箱的下部伸入支撑箱体内，所述支撑箱体上方设有半圆缺口，环绕半圆缺口设有若干支撑滚轮，所述环形箱的圆柱面抵接支撑滚轮，其两侧面抵接支撑箱体的内壁。
9.通过该结构，使偏心梁得两端方便固定在环形箱内，可以在环形变位器的支撑箱体上自由转动，同时环形箱可以通过打开两个小半体，上部形成较大开口，方便偏心梁的吊装操作。
10.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述半圆缺口的两侧内壁上设有若干万向球滚轮，所述环形箱的两侧面抵接万向球滚轮。通过设置万向球滚轮，减小环形箱两侧侧面与支撑箱体的摩擦，偏心梁的滚动变位更顺畅，防止卡滞。
11.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述链式翻转变位机包括两个安装柱、四个链轮、链条、驱动装置及传动装置，所述安装柱位于两侧，且其上下均设有一个链轮，所述驱动装置通过传动装置与其中一个链轮连接，所述链条绕过四个链轮，且其上方中部下垂形成支撑部。通过链条与偏心梁的柔性接触，在偏心梁的翻转过程中对偏心梁形成更稳定的支撑，通过链条的拉力提供偏心梁的翻转力矩。
12.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述驱动装置包括电机和减速器，所述传动装置为链条装置。使用链条传动结构，保证偏心梁的翻转过程安全可控，按照系统指定速度翻转，可以在某个角度形成稳定的状态保持。
13.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述链条上插装有挡块，所述挡块设有插头，且两侧对称设有护板，所述插头插入链条的滚子间隙内，所述护板位于链条两侧，所述插头的外侧抵接偏心梁。通过设置挡块，防止偏心梁在链条上出现打滑的问题。
14.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述驱动装置下设有安装架，所述安装架与一侧的安装柱连接为一体，另一侧的安装柱的外侧设有加强板。加强链式翻转变位机的整体刚性。
15.根据本发明的另一个实施例，进一步包括，还设有横向底座及纵向底座，所述横向底座及纵向底座均固定在地面上，且均设有若干t型安装槽，所述横向底座的t型安装槽沿偏心梁的长度方向设置，所述纵向底座的t型安装槽沿偏心梁的长度方向垂直设置，所述环形变位器固定在横向底座上，所述链式翻转变位机固定在纵向底座上。通过设置设有t型安装槽的底座，方便调整两端环形变位器的距离，以适应不同长度的偏心梁，通过调整链式翻转变位机的位置，以适应不同回转直径的偏心梁，大大挺高了该装置的适用范围。
16.本发明的有益效果是，大型偏心梁柔性变位装置适用于各种类型的偏心梁翻转变位，使用时能有效保证链式翻转变位机的承重负荷稳定，大大减小偏心梁重心变化对链式翻转变位机的驱动装置和传动装置的冲击，保证偏心梁的翻转过程更稳定、安全，偏心梁的翻转过程安全可控，按照指定速度翻转，可以在某个角度形成稳定的状态保持，方便对偏心梁进行加工作业，同时链式翻转变位机和环形变位器上方均可形成较大开口，方便偏心梁的吊装装卸，对焊接质量和生产效率有较大提高。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视示意图；图3是链式翻转变位机的结构示意图；图4是链式翻转变位机的俯视示意图；图5是环形变位器的结构示意图；图6是挡块的结构示意图。
19.图中，环形变位器1，立柱11，支撑箱体12，支撑滚轮121，半圆缺口122，万向球滚轮123，浮动驱动缸13，环形箱14，大半体141，小半体142，安装槽144，调整支承柱145，链式翻转变位机2，安装柱21，链轮22，链条23，挡块231，护板232，插头233，驱动装置24，传动装置25，加强板26，安装架27，偏心梁3，横向底座4，纵向底座5。
具体实施方式
20.如图1-6是本发明的结构示意图，一种大型偏心梁柔性变位装置，包括两台环形变位器1及至少一台链式翻转变位机2，所述链式翻转变位机2安装在两台环形变位器1之间，且固定在地面的一条直线上，所述环形变位器1用于支撑偏心梁3的两端，所述链式翻转变位机2用于支撑偏心梁3的偏心区域并带动其旋转，所述环形变位器1为浮动结构，包括立柱11、支撑箱体12及浮动驱动缸13，所述支撑箱体12滑动安装在两个立柱11上，所述浮动驱动缸13固定在地面上，其输出端连接支撑箱体12，所述浮动驱动缸13用于为支撑箱体12提供恒定的支撑力，且所有浮动驱动缸13的支撑力之和小于偏心梁3的重力。
21.两个环形变位器1恒定提供不小于偏心梁3总重的70%的支撑力，由链式翻转变位机2提供部分支撑力，以保证链式翻转变位机2与偏心梁3互相抵接，以提供足够的倾转力矩。如总重5t的偏心梁3，两侧环形变位器1分别设置承重2t，则链式翻转变位机2稳定承重1t。
22.所述浮动驱动缸13可以安装在支撑箱体12的空腔内，也可以设置在支撑箱体12的外部。每个环形变位器1可以设置两个浮动驱动缸13。所有浮动驱动缸13同步控制。可以设置两个链式翻转变位机2，且同步进行翻转控制。
23.优选的，所述浮动驱动缸13为气缸或液压缸。
24.优选的，所述环形变位器1还设有环形箱14，所述环形箱14包括大半体141及两个小半体142，所述大半体141为半圆形，所述小半体142为1/4圆形，且均铰接安装在大半体141的两端，所述小半体142的中部对接连接固定后与大半体141形成环形箱14的圆柱形轮廓，所述大半体141及小半体142的缺口围合成安装槽144，所述安装槽144四周螺纹连接安装有若干调整支承柱145，所述环形箱14的下部伸入支撑箱体12内，所述支撑箱体12上方设有半圆缺口122，环绕半圆缺口122设有若干支撑滚轮121，所述环形箱14的圆柱面抵接支撑滚轮121，其两侧面抵接支撑箱体12的内壁。所述调整支承柱145可以为螺栓调整结构。所述两个小半体142可以通过螺栓连接固定。
25.优选的，所述半圆缺口122的两侧内壁上设有若干万向球滚轮123，所述环形箱14的两侧面抵接万向球滚轮123。
26.优选的，所述链式翻转变位机2包括两个安装柱21、四个链轮22、链条23、驱动装置24及传动装置25，所述安装柱21位于两侧，且其上下均设有一个链轮22，所述驱动装置24通过传动装置25与其中一个链轮22连接，所述链条23绕过四个链轮22，且其上方中部下垂形
成支撑部。链条23的长度根据偏心梁3的形状调整合适长度。可以在底部设置防护罩，保护从下方绕过的链条23。
27.优选的，所述驱动装置24包括电机和减速器，所述传动装置25为链条装置。
28.优选的，所述链条23上插装有挡块231，所述挡块231设有插头233，且两侧对称设有护板232，所述插头233插入链条23的滚子间隙内，所述护板232位于链条23两侧，所述插头233的外侧抵接偏心梁3。
29.优选的，所述驱动装置24下设有安装架27，所述安装架27与一侧的安装柱21连接为一体，另一侧的安装柱21的外侧设有加强板26。
30.优选的，还设有横向底座4及纵向底座5，所述横向底座4及纵向底座5均固定在地面上，且均设有若干t型安装槽，所述横向底座4的t型安装槽沿偏心梁3的长度方向设置，所述纵向底座5的t型安装槽沿偏心梁3的长度方向垂直设置，所述环形变位器1固定在横向底座4上，所述链式翻转变位机2固定在纵向底座5上。横向底座4及纵向底座5可以埋设在地面上，并通过钢筋、混凝土固定，其上表面与地面齐平。
31.支撑箱体12或浮动驱动缸13设有限位结构，根据产品需求设定支撑箱体12的最大浮动高度和最小浮动高度。吊装偏心梁3时，环形变位器1可以设置较大的支撑力，达到最大浮动高度。可以打开两个小半体142的固定连接，将两个小半体142翻转至大半体141的两侧，方便吊装偏心梁3。偏心梁3吊装到位后，合上两个小半体142并固定，调整调整支承柱145以抵接偏心梁3的各侧面，使偏心梁3与环形箱14刚性连接。然后同步缓慢降低环形变位器1的浮动支撑力至设定的恒定支撑力，偏心梁3的重心缓慢下降直至中部落在链式翻转变位机2的链条23上，并保持稳定。可以根据情况在偏心梁3的两侧的链条23上插装插头233，防止偏心梁3翻转时打滑。即可通过控制链式翻转变位机2的驱动装置24，控制偏心梁3的翻转及其停留位置，满足工作需要。
32.以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。