ZLZ貨物運(yùn)輸車底架制造工藝分析

楊啟鵬

(中車齊齊哈爾交通裝備有限公司 黑龍江 齊齊哈爾 161002)

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ZLZ貨物運(yùn)輸車底架制造工藝分析

楊啟鵬

(中車齊齊哈爾交通裝備有限公司 黑龍江 齊齊哈爾 161002)

介紹了ZLZ貨物運(yùn)輸車主要結(jié)構(gòu)及制造難點(diǎn)，制定了具體的工藝措施及控制方法，為產(chǎn)品制造及運(yùn)營提供了可靠的工藝保證。

ZLZ貨物運(yùn)輸車；底架；側(cè)梁；制造工藝

ZLZ貨物運(yùn)輸車是某軌道裝備公司設(shè)計制造的用于運(yùn)輸闊大貨物的鐵路貨車，主要由鉤緩、轉(zhuǎn)向架、制動裝置、底架、承載座等部分組成(見圖1)。該車主要用于直徑4 200 mm闊大貨物的運(yùn)輸，貨物的鞍座與車體底架的4個承載座連接，極大地利用了鐵路限界。底架組成是該車最重要的承載部件，它的制造質(zhì)量直接影響整機(jī)性能和整車制造質(zhì)量。

1—鉤緩；2—轉(zhuǎn)向架；3—制動裝置；4—貨物；5—底架組成；6—轉(zhuǎn)向架。圖1 ZLZ貨物運(yùn)輸車示意圖

1 底架主要結(jié)構(gòu)及制造難點(diǎn)

1.1 主要結(jié)構(gòu)

該車底架為全鋼焊接結(jié)構(gòu)，由牽引梁、側(cè)梁、枕梁、橫梁、承載座等組成。側(cè)梁為變斷面的箱形梁焊接結(jié)構(gòu)，外形尺寸為18 800 mm×320 mm×580 mm，主要由腹板、上蓋板、下蓋板、隔板等零件組成，如圖2所示。

1—牽引梁組成；2—枕梁組成；3—橫梁組成；4—側(cè)梁；5—承載座；6—底板；7—端梁。圖2 底架結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 制造難點(diǎn)

由于底架外形尺寸大、結(jié)構(gòu)新穎、材質(zhì)特殊以及設(shè)計要求較高，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，存在一系列制造難點(diǎn)，主要有如下幾點(diǎn)：

(1)側(cè)梁制造難度大。側(cè)梁為細(xì)長箱形組焊梁件，由上蓋板、下蓋板、腹板、隔板組成，側(cè)梁長度為18 780 mm，斷面最大高度580 mm，寬度320 mm，底架落成后兩側(cè)梁在4個承載座處的高低差為5 mm，意味著兩側(cè)梁焊接后撓度需完全匹配；

(2)底架內(nèi)距控制困難。兩側(cè)梁內(nèi)距2 400 mm，按照貨物裝載要求，內(nèi)距尺寸需控制在2 400～2 404 mm之間，也就是內(nèi)距極限公差為4 mm，而兩側(cè)梁中間11 500 mm范圍內(nèi)無連接梁，側(cè)梁直線度要求高，底架組裝難度極大；

(3)該車底架落成后，4個承載座上平面的平面度不大于5 mm，這就對4個承載座的制造、安裝提出了更高的要求。

2 主要制造工藝

2.1 側(cè)梁制造工藝

(1)側(cè)梁為倒魚腹結(jié)構(gòu)，為保證其切割產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力自身平衡，上、下蓋板及腹板下料、周邊均在整張板的內(nèi)部進(jìn)行數(shù)控等離子切割，根據(jù)設(shè)計提供的側(cè)梁自重下垂量，側(cè)梁腹板在下料時預(yù)制適當(dāng)?shù)纳蠐隙?，周邊預(yù)留適當(dāng)加工量，并在上、下蓋板，腹板下料時加入焊接收縮量(見圖3)，消除焊接收縮對長度尺寸的影響。

圖3 側(cè)梁腹板下料示意圖

(2)為進(jìn)一步保證同一臺車側(cè)梁腹板撓度一致，4塊腹板點(diǎn)焊在一起成摞加工外形尺寸，保證其外形尺寸一致。

(3)針對側(cè)梁上、下蓋板及腹板接口處焊接質(zhì)量控制難點(diǎn)采取以下工藝措施：

①側(cè)梁上、下蓋板拼接坡口采用機(jī)械加工；

②上、下蓋板及腹板的拼接焊縫采用引弧板和收弧板，焊后按技術(shù)要求進(jìn)行探傷檢查，保證焊接質(zhì)量要求；

③側(cè)梁上蓋板長度方向拼接位置預(yù)留適當(dāng)加長量，待組裝時研配。

(4)針對側(cè)梁撓度、直線度、焊接扭曲控制制造難點(diǎn)，采取以下工藝措施：

①兩腹板間增加工藝支撐管，消除隔板焊接等引起的腹板變形；

②腹板外側(cè)縱向點(diǎn)固工藝槽鋼，防止與蓋板焊接引起腹板變形；

③側(cè)梁組成焊接時，重點(diǎn)保證2個側(cè)梁的組裝、焊接方向、順序一致。先焊隔板與腹板的焊縫，同方向焊接；再焊接腹板與下蓋板的焊縫，兩側(cè)同時從中間向兩端焊接；最后焊接腹板與上蓋板的焊縫，焊接方向與腹板、下蓋板焊縫的方向一致；

④焊接過程中，時刻檢測側(cè)梁撓度及旁彎變化，及時調(diào)整焊接順序保證焊后外形尺寸。

2.2 底架制造工藝

(1)底架組成在超平的平臺上組對，首先將牽引梁定位，端頭用頂針支撐，重點(diǎn)測量兩牽引梁連線直線度。

(2)裝配枕梁組成、橫梁組成及小橫梁并進(jìn)行定位焊，橫梁組成定位時兩側(cè)梁間距2 400 mm，尺寸按上差組對，同時測量兩橫梁的對角線差，合適后兩側(cè)梁連接工藝橫梁，防止兩側(cè)梁內(nèi)距尺寸在焊接過程中發(fā)生變化。

(3)為防止兩側(cè)梁中部寬度變化及翻焊時底架扭曲，在牽引梁與側(cè)梁內(nèi)側(cè)增加工藝梁，端頭焊接牢固，然后在落下孔四角增加斜支撐梁，使底架自身具有足夠的剛度。

(4)底架落成后，卸下工藝橫梁，底架吊至檢測臺，調(diào)平后檢測4個承載座安裝面的平面度，調(diào)整承載座高度尺寸后下料，并進(jìn)行承載座的下料安裝。

3 效果

整車落成交驗后，底架組成的檢測結(jié)果如表1所示。

表1 ZLZ貨物運(yùn)輸車底架檢查記錄 /mm

從表1可以看出，底架組成裝配質(zhì)量和焊接質(zhì)量均滿足產(chǎn)品圖紙及技術(shù)條件要求，采取的工藝措施合理、可行。□

(編輯：李琳琳)

2095-5251(2016)06-0007-02

2016-01-18

楊啟鵬(1976-)，男，本科學(xué)歷，高級工程師，從事貨物運(yùn)輸車工藝研發(fā)工作。

U270.32

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