160 km/h動力車構(gòu)架橫梁組成制造工藝研究

王強(qiáng)

摘要：在對160 km/h動力車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁組成的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，針對各組成部件的具體特點(diǎn)設(shè)計(jì)了合理的制造工藝流程，并采取了科學(xué)、有效的制造工藝方法，最終圓滿完成了轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁組成的制造任務(wù)。

關(guān)鍵詞：160 km/h動力車;構(gòu)架;橫梁組成;制造工藝

中圖分類號：U266

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10. 15913/j.cnki.kjycx.2019.10.026

時速160 km動力集中動車組動力車（簡稱160 km/h動力車）是為了適應(yīng)現(xiàn)階段鐵路發(fā)展需求而研發(fā)的一款新型電力機(jī)車，該車型作為未來普通客運(yùn)電力機(jī)車的主要替代車型，對駕乘舒適性以及整車安全性都有較高的要求。構(gòu)架作為轉(zhuǎn)向架的重要組成部件，在機(jī)車整個運(yùn)行壽命中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，而橫梁組成是構(gòu)架上制造質(zhì)量要求最高的部件。因此，設(shè)計(jì)合理、可行的制造工藝，對于順利完成橫梁組成制造任務(wù)，進(jìn)而最終圓滿完成構(gòu)架及轉(zhuǎn)向架的制造任務(wù)都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文以160 km/h動力車構(gòu)架橫梁組成為研究對象，在對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了合理的制造工藝流程，并采取了科學(xué)、有效的制造工藝方法，最終圓滿完成了轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁組成的制造任務(wù)，期望文中所闡述的工藝思路及制造方法能夠?yàn)轭愃飘a(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造起到一定的參考作用。

1 橫梁組成結(jié)構(gòu)分析

橫梁組成結(jié)構(gòu)如圖1所示，橫梁梁體是由上蓋板、下蓋板一、下蓋板二、立板、筋板一，組焊而成的箱型梁，在上蓋板的上平面分布有電機(jī)防脫落座、橫向止檔組成、電機(jī)安裝座等小件，在下蓋板的下平面布置了一個由牽引座、牽引座蓋板一、牽引座蓋板二、牽引座立板一、牽引座立板二、牽引座隔板、安全托組焊而成的牽引座小組件。

2 橫梁組成制造工藝

在對橫梁組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，制定了以下工藝流程：橫梁備料一小組件組焊一橫梁組對一橫梁焊接一橫梁調(diào)型一小件組焊一橫梁加工，各個工序作業(yè)內(nèi)容及具體要求如下。

2.1 橫梁備料

由于在后續(xù)進(jìn)行橫梁焊接時，焊接收縮會使上蓋板、下蓋板及立板的長度減小，因此，在對上蓋板、下蓋板一及立板進(jìn)行備料時，需預(yù)留一定的長度留量。

2.2 小組件組焊

牽引座與牽引座立板一之間連接焊縫的質(zhì)量等級為CPB級、檢驗(yàn)等級為CT2級，焊縫焊接完成后必須進(jìn)行無損檢測，而且焊接前需對工件進(jìn)行預(yù)熱，因此，為了便于焊接及進(jìn)行無損檢測，牽引座與牽引座立板一之間的連接焊縫應(yīng)在進(jìn)行橫梁組對前完成;對于牽引座蓋板一與安全托之間連接焊縫的焊接，如果在橫梁組對前進(jìn)行焊接，則所有焊縫都能在平焊位置完成焊接，這樣不僅可以有效保證焊接質(zhì)量，而且便于操作。

2.3 橫梁組對

牽引座立板一、牽引座蓋板一、牽引座蓋板二與下蓋板二之間的連接焊縫的質(zhì)量等級為CPB級、檢驗(yàn)等級為CT2級，焊縫焊接完成后必須進(jìn)行無損檢測，為了能夠在最大程度上實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵焊縫平焊或“船形焊”，組對橫梁時，先以下蓋板二上平面為基準(zhǔn)，利用反組裝工藝，將牽引座與牽引座立板一小組件、牽引座蓋板一與安全托小組件、牽引座蓋板二分別與下蓋板二進(jìn)行組焊，待所有焊縫無損檢測合格后，再將下蓋板一與下蓋板二進(jìn)行組對，然后組對筋板一及立板，并完成橫梁內(nèi)腔焊縫的焊接，最后組對上蓋板，具體如圖2所示。

2.4 橫梁焊接

下蓋板一與下蓋板二之間的連接焊縫、立板與上下蓋板之間的連接焊縫的質(zhì)量等級都為CPB級、檢驗(yàn)等級都為CT2級，焊縫焊接完成后必須進(jìn)行無損檢測，為了保證焊縫的焊接質(zhì)量，這些焊縫的焊接優(yōu)先使用焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接;而且為了能夠在最大程度上減少焊接變形，焊接這些焊縫時必須使用小參數(shù)逐層、對稱、循環(huán)焊接，具體焊接順序如圖3所示。焊接完成后，對這些焊縫進(jìn)行磁粉探傷檢驗(yàn)。

2.5 橫梁調(diào)型

為了消除焊接變形可能對橫梁上蓋板及下蓋板平面度產(chǎn)生的影響，橫梁焊接工序完成后，需對圖4中所示的區(qū)域進(jìn)行火焰調(diào)型，使其任意位置的平面度小于等于1 mm。

2.6 小件組焊

橫梁調(diào)型工序完成后，先將橫梁置于反組裝狀態(tài)，組焊牽引座立板二、筋板二及牽引座隔板，再將橫梁組成置于正組裝狀態(tài)，組焊電機(jī)安裝座并對焊縫進(jìn)行磁粉探傷合格后，組焊電機(jī)防脫落座及橫向止檔組成。

2.7 橫梁加工

為了保證上蓋板、下蓋板、立板的最終長度尺寸能夠滿足圖紙尺寸要求，需對橫梁進(jìn)行機(jī)械加工;加工時以橫梁的橫向中心為基準(zhǔn)，對橫梁兩端進(jìn)行對稱加工，使上蓋板、下蓋板及立板的長度尺寸滿足圖5的要求。

3 結(jié)束語

通過對橫梁組成的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了合理、可行的制造工藝流程，采取了科學(xué)、有效的制造工藝方法，經(jīng)過后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的實(shí)踐檢驗(yàn)，證明這些工藝方法不僅使操作人員的操作難度得到了有效降低，還很好地控制了橫梁的焊接變形及成形尺寸，使橫梁組成的制造質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)圖紙及標(biāo)準(zhǔn)的要求，為高質(zhì)量完成構(gòu)架及轉(zhuǎn)向架的制造奠定了基礎(chǔ)。