動車組車下設(shè)備安裝座的縫隙問題研究

沈健 孫鋒 杜寧

摘? 要：動車組車下設(shè)備的安裝是否規(guī)范安全是決定動車能否平穩(wěn)運行的重要保證。在對機(jī)械零件的加工和安裝過程中，車體安裝面和設(shè)備安裝面無法滿足精確的機(jī)械配合要求。端面之間會產(chǎn)生余隙，造成列車運行的安全問題。本文對機(jī)械端面之間的縫隙進(jìn)行研究分析，提出了平面度控制法和墊片法對縫隙進(jìn)行有效平整，以期待解決動車組車下設(shè)備由于安裝不當(dāng)而產(chǎn)生的縫隙問題，并提升整個動車組的運行安全。

關(guān)鍵詞：動車組;車下設(shè)備;安全性;縫隙問題

動車組在高速行駛時，車下設(shè)備的安全性能以及質(zhì)量受到了大家的重視。為了使動車組車下設(shè)備安裝達(dá)到相應(yīng)的安裝精度，確保吊掛安全。列車制造業(yè)啟用了很多技術(shù)安裝規(guī)則和相關(guān)規(guī)范來保證以上要求的達(dá)成，例如就有這樣的規(guī)范：動車組車下設(shè)備安裝后，車體安裝座與設(shè)備安裝座"要緊密貼合，保證無任何間隙。目視下不可看見螺栓、透光”，當(dāng)目視條件下如果可以看到螺栓、或者有透光現(xiàn)象存在那么這就表示機(jī)械端面之間存在較大的縫隙，吊掛螺栓已經(jīng)完全裸露在空氣之中，且外界空氣潮濕、內(nèi)含酸性氣體。那么將會給螺栓帶來氧化生銹的風(fēng)險。

基于以上的情況，質(zhì)量監(jiān)察部門對于列車的安全質(zhì)量檢驗和審查是非常嚴(yán)格的，而為了應(yīng)對相關(guān)部門的審查以及增加動車的安全系數(shù)，在平時的檢修過程中，要對動車組車下設(shè)備進(jìn)行多次的縫隙檢驗和測試，當(dāng)安裝不合理時就要進(jìn)行對此拆卸，堅決杜絕列車安全事故的發(fā)生。為此質(zhì)量管理部門對動車組車下設(shè)備的安裝質(zhì)量控制得非常嚴(yán)格，為了解決縫隙問題，需要反復(fù)試裝和拆卸動車組車下設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，這使得裝配車間的勞動工作量有明顯的提升，無法滿足動車的高效運營。這給列車生產(chǎn)制造部門帶來了技術(shù)難題。

1縫隙產(chǎn)生的原因

1.1車下設(shè)備的安裝方式

普通吊掛、滑槽吊掛和Huck鉚釘連接是動車組車下設(shè)備的主要三種方式。Huck鉚釘進(jìn)行連接是比較符合技術(shù)要求的安裝方式，可以使設(shè)備安裝座和車體安裝座間緊密配合，可以很大程度上提升端面安裝精度，不容易出現(xiàn)較大的縫隙，因此，本文主要對普通吊裝和滑槽吊裝縫隙進(jìn)行相關(guān)地研究分析。普通的吊掛方式對于體積相對較小、重量相對輕便的設(shè)備可以起到比較良好的安裝效果。比如前后位置的控制線路的箱體，對于體積相對較大的動車組車下設(shè)備比如牽引變壓器、高壓設(shè)備箱、牽引電機(jī)、水箱等通常使用滑槽吊裝方式進(jìn)行安裝，將安裝設(shè)備直接和車體進(jìn)行連接。

1.2出現(xiàn)縫隙的原因

車體安裝座位在安裝時本身就會出現(xiàn)一定的裝配誤差，在對動車組車下設(shè)備進(jìn)行吊掛安裝時，車體安裝座和設(shè)備安裝座之間就會產(chǎn)生相應(yīng)地縫隙，而設(shè)備安裝座平面在加工制造或者焊接過程中都會有產(chǎn)生較大的粗糙度，或者因為外力影響以及自身材料問題而引發(fā)的應(yīng)力變形。這些都會導(dǎo)致設(shè)備安裝座和動車組車下設(shè)備出現(xiàn)端面貼合不嚴(yán)、安裝過后有一定縫隙的問題。對于這些問題，應(yīng)當(dāng)采取更加有效的解決方式。使動車組車下設(shè)備跟安裝座處于更精密的機(jī)械配合狀態(tài)。從而使列車的運行平穩(wěn)度大大增加。

2解決對策

對于動車組車下設(shè)備裝配產(chǎn)生的誤差問題可以先進(jìn)行安裝座的平面度檢測，利用一些常用的平面度檢驗設(shè)備對安裝座進(jìn)行測量，對照其誤差設(shè)置合理的精修方案。按照相關(guān)的技術(shù)要求和測量結(jié)果對不合格的安裝座進(jìn)行修整、磨平，直至可以達(dá)到相應(yīng)的安裝精度從而提供技術(shù)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)水準(zhǔn);設(shè)備安裝縫隙控制的關(guān)鍵是設(shè)備制造過程，對于平面度的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)該進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的把控。在生產(chǎn)源頭上對精確度進(jìn)行嚴(yán)格控制，減少縫隙的產(chǎn)生幾率。

2.1平面度控制法

對于動車組車下設(shè)備和動車車體本身的設(shè)計制造就要進(jìn)行平面度控制，防止在出廠后產(chǎn)品不合格的情況發(fā)生。首先，在生產(chǎn)出安裝座成品后要對安裝座進(jìn)行檢驗，保證其處于良好的配合精度，現(xiàn)階段“直尺塞尺法”和“激光平面度檢測法”是比較常用的平面度檢測方法，測量誤差相對較少。使用直尺塞尺法進(jìn)行測量時，可以將直尺和安裝座端面緊密貼合，但是要保持直尺的垂直度，不能出現(xiàn)直尺局部彎曲的情況，再將塞尺塞進(jìn)直尺平面和安裝座平面之間的縫隙中，由此測得平面度誤差，而是用激光平面度檢查法，則是借助激光掃描儀對安裝座平面進(jìn)行全面地掃描，之后再將掃描數(shù)據(jù)上傳到一些數(shù)據(jù)處理軟件之中，對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析，最后得出安裝座的平面誤差。對于生產(chǎn)過程中平面誤差較大的產(chǎn)品，要及時進(jìn)行處理，直到合格才能出廠。

2.2加墊禊形墊片與異形墊片法

對于車體和設(shè)備在生產(chǎn)，難免會因為材料的不合格以及檢測技術(shù)的不到位，使得車體和設(shè)備安裝座平面存在較大的裝配誤差，在對設(shè)備進(jìn)行裝配時，車體安裝座和設(shè)備安裝座平面之間的原先存在的誤差就又會形成積累，造成更大的安裝誤差，誤差的逐步積累造成了平面度的大幅度下降。對于于、平整度的大幅度下降可以采用加墊片的方式來進(jìn)行一定的平整度補(bǔ)償，這種處理方法快捷高效，是設(shè)備裝配過程中經(jīng)常使用的方法。墊片通常有楔形墊片或異形墊片。楔形墊片的厚度變化呈線性狀態(tài)，這種墊片厚度變化比較有規(guī)律，可以實現(xiàn)批量生產(chǎn)。

2.2.1楔形墊片的工作原理及制作

對單個車體安裝座和設(shè)備安裝座來說，平面度誤差不會特別大，在設(shè)備焊接過程中會產(chǎn)生一定的傾斜度，使車體和設(shè)備無法在同一水平線上，這種情況下產(chǎn)生的縫隙相對規(guī)則，不易發(fā)生較大偏差，使用楔形墊片能比較有效地解決好問題。楔形墊片的生產(chǎn)要根據(jù)列車和車體設(shè)備的相關(guān)圖紙，對墊片的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行確定。對楔形墊片進(jìn)行量產(chǎn)，楔形墊片往往利用耐腐蝕的不銹鋼SUS304制作。而對于CRH6A-200型動車組來說，安裝蓄電池箱時有6個安裝座，每個安裝座需要安裝墊片，同時對于墊片的結(jié)構(gòu)也是大同小異，為此設(shè)計了多種尺寸的熱片，以保證六個安裝座共面。對于不易加工的墊片，要使用機(jī)床、線切割機(jī)等來進(jìn)行制作。

2.2.2異形墊片的工作原理及制作

當(dāng)使用楔形墊片不能消除縫隙時，設(shè)備安裝座就會因為外力作用而產(chǎn)生較大的材料形變，這時異性墊片就起到了很好的作用。比如，當(dāng)設(shè)備安裝座發(fā)生凸起形變時，設(shè)備安裝完畢之后就會在凸起周圍形成較大縫隙，這時可以通過疊加異形墊片的方式提高平整度。但是由于縫隙結(jié)構(gòu)不規(guī)則，一般結(jié)構(gòu)的墊片和縫隙并不能做到完美匹配。所以要根據(jù)縫隙形狀手工打磨調(diào)整墊片形態(tài)。這就需要手工人員掌握一定的手工技術(shù)和相應(yīng)的材料防腐蝕知識。

3結(jié)語

動車組車下設(shè)備安裝質(zhì)量是列車平穩(wěn)安全運行的基礎(chǔ)，同時也是保證后期維護(hù)修理的前提。處理好設(shè)備安裝座和車體安裝座的之間的平面度，是提高列車運行效率的關(guān)鍵。在安裝過程中，楔形墊片和異性墊片的合理應(yīng)用，可以有效解決安裝中的縫隙問題。使用墊片法操作簡單、單價低廉，適用范圍廣，而且可以實現(xiàn)一定的批量生產(chǎn)，同時解決問題效率高，有效確保動車組的安裝質(zhì)量。

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