客車方向機支架裝配焊接精度保證裝置的研究與開發

高建路

（聊城中通輕型客車有限公司，山東 聊城 252024）

引言

隨著社會與經濟的發展，科學水平的進步，人民的生活水平得到不斷提高，外出旅游是大部分人提高生活質量的主要選擇。但因多數旅游景點多在山區或山村，火車、動車、高鐵往往不能直接到達，自駕游費用高，路線不熟、門票高，造成旅游十分不便，所以乘座客車組團游成為最佳選擇。

但是，客車生產是勞動力密集型和技術密集型產業，在當前產量不大、種類較多的情況下，生產的主要勞動力是工人，而非機器人，所以，人工的偶然性和隨機性給制造精度和尺寸一致性提出了較大的挑戰，往往由于裝配焊接精度原因，在最終車輛下線前的方向盤管柱裝配環節的過程中，出現方向盤左或者右平面偏斜，方向盤管柱向左或者右偏離軸線，前或者后偏離軸線，引起駕駛工作強度、方便性、外觀美觀性和施工方便性，最終影響客車的正常使用和駕駛員的舒適性。

目前，客車方向機支架裝配焊接精度是通過工人的手工測量來保證的，方向機支架是空間的，它與地板架的平行度、髙度、前后位置、左右位置等不易同時保證。

上述常用的控制方法存在如下弊端：方向機支架位置的全部尺寸不能一次保證和測量到位，測量精度的高低和尺寸的一致性直接決定于施工工人的仔細程度和責任心一旦工人的情緒變化，或者工人請假換人施工。加上測量后再焊接時沒有剛性固定，極易變位，造成焊接精度變低，所以過程質量不易得到保證和控制。

1 客車方向機支架裝配焊接精度保證裝置

1.1 思路與原則[1]

使用裝置時要求無需測量，一次性放置、定位，解決全部空間尺寸形位的定位，緊固定位。

在焊接時，要求不能變動位置，不僅生產效率高，產品質量穩定性高，不受工人各種變化的影響。

裝置設計要求合理，結構簡單，制作方便，制造成本低廉，適合大批量生產與應用。

1.2 結構設計

客車方向機支架（如圖1所示）裝配焊接精度保證裝置[2]，如圖2，應包括一個豎直設置的、呈矩形的結構框架012，結構框架012的一側設置一個縱向限位機構013和一個橫向限位機構 011，相對應的另一側上設置一個縱向限位機構013，結構框架012的頂端設置兩個用于插入到方向機支架孔的定位銷[3]，一個定位銷040固定設置在結構框架012頂端，另一定位銷設置在一個翻轉鉸鏈015上[4][5]。

圖1 客車方向機支架結構位置

縱向限位機構013為一個短鋼，縱向限位機構水平設置在車身前端與所述結構框架之間，兩個縱向限位機構的一端設置在結構框架上邊的兩端處，同時用于控制結構框架 012在車內地板上的前后位置。

橫向限位機構011水平設置在所述結構框架與車身側邊的一個梁之間[6]，用于控制結構框架在車內地板上的左右位置[7]，同時用于控制結構框架012在車內地板上的左右位置。

在所述結構框架012底端兩個角到所述翻轉鉸鏈015處各設置一個傾斜支桿。

圖2 客車方向機支架裝配焊接精度保證裝置外形圖

其中，在所述結構框架012的底端的下表面豎直設置兩個防傾倒機構014。

防傾倒機構014為U型角鋼，該角鋼穿在車身地板骨架030上的板形支撐件上，如圖3，在整個定位及焊接過程中，控制整個結構框架012在工作時，保持站立狀態，保證防傾倒機構014的位置及形狀不變化。

圖3 本裝置使用狀態時的仰視圖

結構框架012的高度與安裝在車架上方向機支架的高度相同，結構框架012的寬度依據結構框架的強度和方便性設計45。

翻轉鉸鏈包括固定座和旋轉座，固定座固定在所述結構框架上，翻轉座活動固定在固定座上，一個定位銷活動安裝在翻轉座上。

將翻轉鉸鏈015和定位銷孔040焊接在結構框架上[8][9]。

1.3 具體使用方法

在方向機支架焊接裝配前，將該裝置放在車內，并使該裝置的防傾倒機構穿入車身地板骨架的固定板內，保證各限位機構到位，使方向機支架孔對準一個定位銷，此定位銷從方向機支架的左側穿入到方向機支架孔內，閉合翻轉絞鏈，翻轉鉸鏈的翻轉座搭在車身上，使另一側的定位銷穿入到方向機支架孔內，此時定位準備工作結束[10]，準備正式焊裝裝配工作了。

2 結論

自從該裝置應用以來，以前手工焊接的不良精度問題徹底解決了，在焊接時，也起到了防止變形的目的，一次合格率達到了 100%。在焊接施工時，無需測量，就能保證尺寸精度，效率大大提高， 本裝置使用效果比較好，制造成本較低，操作容易，使用方便，性能可靠，完全達到了設計和使用要求，具有較好的經濟效益和社會效益[11]，同時，對客車行業來說，具有較高的推廣價值。

參考文獻

[1] 喻凡.汽車動力學及其控制,北京機械工業出版社,2010.10,第 59頁.

[2] 陳文弟.客車制造工藝技術,人民交通出版社,2008-12-01,第120頁.

[3] 劉波.汽車轉向系統維修實例,科學技術文獻出版社,2008年 2月,第141頁.

[4] 董正身.汽車檢測與維修,機械工業出版社,2001.06,第26頁,第141頁.

[5] 趙熙元.建筑鋼結構設計手冊.北京冶金工業出版社.1995.10,第 26頁.

[6] 李和華.鋼結構連接節點設計手冊[M].北京.中國建筑工業出版社.1992.11,第 230 頁.

[7] 陳紹蕃.現代鋼結構設計師手冊[M],中國電力出版社出版:2010年01期,第111頁.

[8] 方泳龍.汽車控制理論與控制[M]北京國防工業出版社 2005.1,第68頁.

[9] 歐陽愛國.汽車技術實訓[M].北京京理工大學出版社,2007.9,第36頁.

[10] 胥志剛.機翼裝配工藝分析支持系統研究與開發.西北工業大學;2003年,第30期.

[11] 劉強,王勻.汽車裝配工藝規劃及相關技術的探討[J].黑龍江科技學院學報;2001年02期,第28頁.