不銹鋼端底架制造組裝工藝

張國龍

（中車唐山機(jī)車車輛有限公司，河北 唐山063035）

端底架組成在車輛運(yùn)行中要承受整車的載重、牽引力和制動(dòng)力，是地鐵車體鋼結(jié)構(gòu)組成中的重要組成部分[1]，因此，端底架組對(duì)后的尺寸直接決定著車體鋼結(jié)構(gòu)的尺寸，進(jìn)而影響整車的質(zhì)量以及與轉(zhuǎn)向架連接時(shí)的情況[2]，要想保證端底架組對(duì)后的尺寸，不僅要控制端底架的組裝尺寸還要控制端底架組成中的邊梁、端梁、牽引梁和枕梁的整體尺寸，再加上后期調(diào)修，并注意關(guān)鍵因素的控制、保證關(guān)鍵因素的尺寸[3]。這些因素對(duì)端底架組裝后整體尺寸控制起重要作用。因此本文車輛端底架組成如何控制其組成部件制造尺寸、組裝尺寸以及關(guān)鍵尺寸和關(guān)鍵因素的控制進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)今后同類底架組裝問題其指導(dǎo)性作用。

1 端底架組裝工藝

1.1 端底架結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求

如圖1所示，端底架組成采用的是由枕梁、牽引梁、端梁再合成工藝[4]，在應(yīng)力集中處增加補(bǔ)強(qiáng)角鐵，其中，枕梁、牽引梁焊接精度，端底架整體平面度應(yīng)嚴(yán)格保證。底架枕梁中心到不銹鋼端梁側(cè)面距離為3 197 mm，公差（+2，+4）mm；端梁、端枕中間、枕中、主橫梁等 11處半寬為 1 389 mm，公差（0，+1）mm；端底架組成對(duì)角線公差≤3 mm；底架整體及碳鋼邊梁上下平面平面度≤2 mm；碳鋼邊梁側(cè)翼面及碳鋼邊梁側(cè)翼面與上下翼面的垂直度≤2 mm.底架檢測(cè)尺寸如圖2所示。

圖1 端底架組成

圖2 底架檢測(cè)尺寸

1.2 端底架組裝工藝流程

端底架采用反裝工藝，組焊工裝為6 370 mm×3 640 mm框架式翻轉(zhuǎn)工裝，胎上有端梁、牽引梁、地板梁、邊梁可插拔定位裝置及各種壓緊裝置，并有明顯的枕梁橫向、縱向及牽引梁縱向中心線和尺規(guī)定位裝置，便于調(diào)整與定位。

（1）如圖3所示，首先將端梁與牽引梁套裝在一起，整體吊入工裝，反置于胎位，使端梁與胎位縱向中心定位對(duì)齊，壓緊。調(diào)整牽引梁中心與端底架組焊工裝中心對(duì)齊，如圖2所示，并保證X4距離為1 107 mm；夾緊定位。

圖3 端梁與牽引梁組裝

（2）將左右邊梁裝入枕梁接口處，整體吊入胎位，使其分別與胎位上的橫向中心線和縱向中心線對(duì)齊；如圖4所示，測(cè)量端底架組成寬度、長度、對(duì)角線是否滿足要求，不滿足要求的進(jìn)行調(diào)整，滿足要求后，夾緊、定位；點(diǎn)固枕梁、端梁組成、邊梁組成、牽引梁組成接口。

圖4 枕梁與邊梁組裝

（3）安裝枕外地板梁，反置在胎位上，與定位靠嚴(yán)，使其與邊梁、牽引梁垂直并點(diǎn)固，如圖5所示。

圖5 地板梁安裝

（4）安裝枕外縱梁、橫梁、立板等，并點(diǎn)固。要求主橫梁與定位塊密貼，中心線與端底架組焊工裝中心線偏差小于0.5 mm，如圖6所示。

圖6 枕外縱梁、橫梁安裝

（5）用工藝支撐代替主橫梁，與縱梁、邊梁點(diǎn)固焊接，要求工藝支撐能保證底架尺寸要求，如圖7所示。

圖7 工藝支撐安裝

（6）按照底架前端焊接計(jì)劃在翻轉(zhuǎn)胎上完成端底架組成內(nèi)側(cè)的焊縫，焊接時(shí)采用對(duì)稱焊接，先焊立面焊縫，這樣可使焊接產(chǎn)生的應(yīng)力釋放到反變形處。

（7）將端底架組成吊入馬凳，組對(duì)各補(bǔ)板等附件，并對(duì)端底架正面焊縫進(jìn)行焊接。

（8）將端底架組成吊入端底架組成立焊架，對(duì)端底架組成中的立焊縫進(jìn)行焊接。

（9）全部焊接完后將端底架調(diào)入一次調(diào)修胎，一次調(diào)修完成后卸掉工藝支撐，吊裝主橫梁，并在距主橫梁翼面40 mm，中心對(duì)稱1 250 mm，處，磕打2個(gè)樣沖眼，便于后續(xù)測(cè)量尺寸。

2 端底架組裝難點(diǎn)控制

不銹鋼端底架與碳鋼及鋁合金端部底架結(jié)構(gòu)上的典型區(qū)別為不銹鋼端底架有邊梁，這也是端底架制造的難點(diǎn)[2]。其難點(diǎn)在于：底架整體及碳鋼邊梁上下平面平面度；碳鋼邊梁側(cè)翼面及碳鋼邊梁側(cè)翼面與上下翼面的垂直度問題。

端底架組裝難點(diǎn)解決方法：

（1）邊梁側(cè)平面與底架組裝時(shí)，為保證邊梁質(zhì)量采取了以下措施：

1）采用可插拔邊梁外側(cè)定位塊，并使用壓緊裝置從上下兩端向外壓緊邊梁；同時(shí)內(nèi)側(cè)焊眼處用螺栓拉緊及垂向壓緊；

2）由于不銹鋼地板梁在焊接完成收縮使得端底架邊梁在焊接完成后出現(xiàn)上大下小的喇叭口變形，增加調(diào)修困難，解決方法是將可插拔式定位板加工出斜面，在除枕梁連接處對(duì)邊梁施加1 mm反變形。

圖8 定位塊安裝

（2）使?fàn)恳褐行呐c底架胎位中心重合，高度方向上以枕梁空氣簧座、車鉤座下平面、牽引梁下蓋板兩端為定位基準(zhǔn)，拉緊。

（3）在壓緊狀態(tài)下完成底架正面焊縫，底架寬度放量按（+4 mm）調(diào)整。

（4）枕梁位置設(shè)置壓緊緊裝置，確保枕梁與胎位定位面密貼，減小變形量。

3 結(jié)束語

通過采用工藝放量、預(yù)制反變形、提高焊工操作方法、制定合理的焊接順序和調(diào)修工藝，有效地控制了端底架焊接變形量，減少了端底架一次調(diào)修工作量，提高了端底架制造工藝水平[4-5]。通過改進(jìn)焊接工藝和焊接方法，控制和減少了端底架焊接變形過大的問題，但是焊接變形在端底架組裝過程中是不可避免的[6]。為了改善端底架焊接后的平面度，提高車體枕梁的強(qiáng)度和形位尺寸，需要對(duì)焊接后的端底架進(jìn)行調(diào)修處理，以保證底架下平面裝配位置尺寸要求?？傊?，精確控制生產(chǎn)過程和后期調(diào)修配合才能保證整體鋼結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李希勇，劉東軍，欒曉東.不銹鋼地鐵車輛端底架組成制造工藝[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2015（3）：26-28.

[2]聶麗麗，高 婧.地鐵牽枕緩焊接工藝及質(zhì)量控制[J].汽車與軌道交通，2013（6）：52-54.

[3]陶宗澤.鋼材變形火焰校正方法[J].新技術(shù)研究與推廣，2008（11）：44-45.

[4]李世濤.軌道車輛不銹鋼枕梁加工難點(diǎn)解析[J].機(jī)車車輛工藝，2014（4）：19-20.

[5]李曉明，孫德偉.焊接結(jié)構(gòu)件焊接變形的控制[J].鐵道車輛，2010，48（5）：10-16.

[6]竇學(xué)利.火焰調(diào)修對(duì)不銹鋼材料耐腐蝕性影響的研究[J].焊接工藝，2013，43（1）：49-51.