摘要:随着铁路客车发展,时速300公里/时速度等级以上动车组已成为客运线上主流。为满足车辆设备舱密封性能,实现车辆裙板锁与车辆结构锁座配合,提高裙板锁定位,确保行车安全。
关键词:动车组 裙板锁 定位
前言:车辆裙底板支架上端面与车体结构下端面的垂向间距较大,导致直接在车体结构的下端面实施水平定位测量以及悬挂铅坠设置铅垂线的测绘作业难度较大,其需要操作者较长时间保持的仰视作业,劳动强度大,并且存在测量精度差、返工率高的问题。此过程需要人配合才能实施,无法由单人独立完成,生产效率低,并且存在配合人员劳动强度大、被存在裙板砸伤的安全隐患。通过引入全新物质场来实现相关工件定位要求,来实现裙板锁高效、精准定位的目的。
1、车辆结构及现状
为了解决现有因斜筋板与车体结构的不平行,造成以裙板支架的垂直法线作为铅锤基准线的测绘结果误差较大、测绘难度大、耗费时间较长;以及直接利用锁芯插销的位置确定裙板锁插销座在车体结构的下端面上安装位置的方法,因沉重的裙板无法由单人独立实施托举并保持半关闭状态,导致其需要至少三名操作人员彼此配合才能实施,由此造成作业劳动强度大,生产效率低和存在作业安全隐患的技术问题,通过发明一种动车组裙板锁定位装置来解决目前所遇到的问题。
2、具体实施方式
通过激光线束理论研制一种装置,其包括转盘锁紧螺柱、滑动基座、滚轮、滚轮转轴、三个十字线激光器、两个基座定位螺钉、激光测距仪和三个气泡水平仪。
设三个十字线激光器分别计作中部十字线激光器、插销定位十字线激光器和辅助十字线激光器,并将中部十字线激光器所能投射出的两个彼此直线激光平面分别计作中部激光器第一激光平面和中部激光器第二激光平面;将插销定位十字线激光器所能投射出的两个彼此直线激光平面分别计作插销定位激光器第一激光平面和插销定位激光器激光器第二激光平面;将辅助十字线激光器所能投射出的两个彼此直线激光平面分别计作辅助激光器第一激光平面和辅助激光器第二激光平面;则,安装三个十字线激光器时,使中部激光器第二激光平面、插销定位激光器激光器第二激光平面和辅助激光器第二激光平面与通过滚轮几何中心点的直径平面四者均共面;中部激光器第一激光平面、插销定位激光器第一激光平面和辅助激光器第一激光平面均通过滚轮的旋转轴线,且插销定位激光器第一激光平面和辅助激光器第一激光平面均以30°的夹角姿态关于中部激光器第一激光平面镜像对称。
使滑动基座与斜筋板二者构成滑动连接幅。开启中部十字线激光器和插销定位十字线激光器,并以斜坡通槽作为导向槽沿斜筋板横向移动滑动基座,直至插销定位激光器激光器第二激光平面的投影光条照射到锁芯插销的外侧壁上。
通过观察滚轮上的任意一个气泡水平仪调整滑动基座与水平面之间的倾角,直至滑动基座达到水平姿态,并使插销定位激光器激光器第二激光平面的投影光条与锁芯插销圆柱外径上的中线重合,然后将两个基座定位螺钉分别旋入其各自对应的斜筋定位螺孔内,并通过基座定位螺钉的端部压紧斜筋板,从而利用静摩擦力使滑动基座与裙板支架固连。
接着,旋转滚轮,使转盘锁紧螺柱的端头与圆弧槽的槽口中心线的起点分离,并在圆弧槽的导向作用下向圆弧槽的槽口中心线的终点所在的方向转动,直至使与插销定位激光器激光器第二激光平面共面的中部激光器第一激光平面在车体结构的下端面上投影形成沿Y轴的投影光条线,从而形成裙板锁插销座在车体结构的下端面上安装时的Y向参考定位线。
此后,进一步旋转滚轮,使转盘锁紧螺柱的端头受到圆弧槽的槽口中心线的终点阻挡和限位,并利用转盘锁紧螺柱对圆弧槽进行锁紧定位,从而使垂直于插销定位激光器第二激光平面的中部激光器第二激光平面在车体结构的下端面上投影形成平行于沿X轴向的投影光条线,并作为裙板锁插销座的 X向参考定位线。
最后,将裙板锁插销座以正确的安装姿态贴合在车体结构的下端面上,并使前述由中部激光器第一激光平面投影形成的Y向参考定位线与裙板锁插销座中心孔的直径重合,同时,使裙板锁插销座中心孔的另一条直径也与中部激光器第二激光平面投影形成的X向参考定位线重合,至此即完成了对裙板锁插销座中心孔的定位,并可以开始进行裙板锁插销座与车体结构的下端面紧固安装的后续作业。
在滑动基座沿横向移动斜筋板时,光测距仪的探头光轴始终保持激沿X轴向水平移动,从而使光测距仪可用于对X轴向上的设备舱门框等位置已知的实体标靶进行精确测距和误差校验。当同一裙板上设有沿X轴向布置的多组锁芯插销时,可依据光测距仪的测量各组锁芯插销的间距值误差。此外,光测距仪还可配合辅助十字线激光器共同使用,实现对设备舱内其它部件的辅助定位或尺寸校验。
5结论
本发明的三个直线激光器安装孔按照60°的圆周角均布在滚轮外侧壁的圆周上,并使其三者的中部激光器第二激光平面、插销定位激光器激光器第二激光平面和辅助激光器第二激光平面与通过滚轮几何中心点的直径平面四者均共面。中部激光器第一激光平面、插销定位激光器第一激光平面和辅助激光器第一激光平面均通过滚轮的旋转轴线,且插销定位激光器第一激光平面和辅助激光器第一激光平面均以30°的夹角姿态关于中部激光器第一激光平面镜像对称,该设置使插销定位激光器第一激光平面和辅助激光器第一激光平面在竖直平面内的总夹角远远大于单一直线激光器的最大探测夹角,从而使列车裙板锁定位装置可以同时对裙板锁插销座和锁芯插销实现垂向共面定位以及其二者在平面内实现绕合页转角为给定值的轴心定位,进而克服了单一激光器无法满足大张角测绘需求的问题,并通过非接触式远定位方式免除操作者人工画线的繁重劳动,提高作业安全性,使对裙板锁插销座的快捷安装定位工作仅需一人就可独立完成。激光测距仪还可配合辅助十字线激光器共同使用,实现对设备舱内其它部件的辅助定位或尺寸校验,从而提高定位和验收效率。
该列车裙板锁定位装置还具有结构简单实用,操作方便,成本低廉,便于推广普及等优点。
参考文献:
1.《激光光散射谱学》,科学出版社 ,张明生(著) ,2008年05月01日 ,编号:978703024861,
作者简介:
李光磊(1980.07-),男,吉林省长春市,中车长春轨道客车股份有限公司,高级技师,研究方向:高铁动车制造及检修。