影響頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝的原因分析及改進(jìn)建議

黃迪波 段志軍 彭斌

摘 要：某型號(hào)動(dòng)車(chē)組頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝會(huì)影響動(dòng)車(chē)組生產(chǎn)周期，現(xiàn)有頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)在安裝過(guò)程中存在的難點(diǎn)，造成大量人力、物料、時(shí)間耗費(fèi)。本文簡(jiǎn)要分析了現(xiàn)行動(dòng)車(chē)組頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝方法，通過(guò)分析、對(duì)比，制定了提升頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝效率的優(yōu)化措施，并通過(guò)后續(xù)批量生產(chǎn)裝配驗(yàn)證，確定優(yōu)化后的安裝方法更有利于現(xiàn)場(chǎng)裝配作業(yè)，為提升頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝效率積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組；頭罩；開(kāi)閉機(jī)構(gòu)；安裝方法

0引言

在某型號(hào)動(dòng)車(chē)組批量生產(chǎn)過(guò)程中，因車(chē)體制造誤差、供應(yīng)商配件制造誤差、安裝過(guò)程累積誤差及設(shè)計(jì)圖紙結(jié)構(gòu)問(wèn)題等，動(dòng)車(chē)組頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝嚴(yán)重制約了動(dòng)車(chē)組批量生產(chǎn)裝配進(jìn)度，從而造成制造成本浪費(fèi)。本文主要從來(lái)料質(zhì)量、設(shè)計(jì)源頭、現(xiàn)場(chǎng)裝配等方面進(jìn)行原因分析，并提出解決方法，在保證頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)匹配安裝，減少打磨修配前提下，探索提升動(dòng)車(chē)組頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝優(yōu)化的方法，以提高裝配效率，節(jié)約人力，縮短生產(chǎn)周期，避免安全隱患。

1頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)組成

頭罩安裝在司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)上部，結(jié)構(gòu)為雙層聚酯玻璃鋼內(nèi)填充泡沫的夾層結(jié)構(gòu)。頭罩四周采用粘接的方式與司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)相連。前窗、標(biāo)輔燈、頭燈玻璃、頭燈均安裝在頭罩上。開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝在司機(jī)室前端，采用玻璃鋼承載，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)四周采用粘接、螺栓連接的方式與司機(jī)室前端鋼結(jié)構(gòu)、頭罩相連。其主要由艙門(mén)、環(huán)形頭罩、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖閉機(jī)構(gòu)等部件組成。以上部件安裝方式直接影響頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的裝配效率。

2頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝的影響因素

動(dòng)車(chē)組頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝的關(guān)鍵影響因素主要為頭罩整體尺寸、開(kāi)閉機(jī)構(gòu)整體尺寸、車(chē)體司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu)尺寸準(zhǔn)確性及頭罩開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。

2.1 車(chē)體誤差因素

司機(jī)室車(chē)體是由低合金、高強(qiáng)度碳鋼材料焊接制作，且單節(jié)車(chē)體司機(jī)室長(zhǎng)度約為4045mm，受碳鋼材料特性、焊接誤差及車(chē)體自身?yè)隙扔绊?，?chē)體設(shè)計(jì)圖紙理論長(zhǎng)度尺寸誤差為-3mm～+3mm，而動(dòng)車(chē)組車(chē)體實(shí)物尺寸與理論值存在-5mm～+5mm偏差。后續(xù)裝配過(guò)程中部分尺寸鏈?zhǔn)且灾行木€(xiàn)為基準(zhǔn)，導(dǎo)致頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)部分安裝存在理論上縫隙、高度差不均勻的可能，影響頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)整體外觀效果。

2.2 頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)裝配誤差因素

開(kāi)閉機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上沒(méi)有考慮開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝與頭罩、車(chē)體弧度匹配出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上需可調(diào)整，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)與頭罩、車(chē)體搭接弧度匹配處只有臺(tái)階面在3mm以?xún)?nèi)，才可以通過(guò)打膠作業(yè)人員來(lái)彌補(bǔ)。然而，弧度的臺(tái)階面都大于設(shè)計(jì)理論值，只能通過(guò)后期的人工現(xiàn)場(chǎng)打磨進(jìn)行弧面匹配修配處理，且玻璃鋼材質(zhì)打磨粉塵十分嚴(yán)重，對(duì)作業(yè)環(huán)境和打磨后的恢復(fù)造成嚴(yán)重影響。

2.3 頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題因素

頭罩、開(kāi)閉機(jī)構(gòu)產(chǎn)品尺寸不符合設(shè)計(jì)圖紙要求。開(kāi)閉機(jī)構(gòu)尺寸超差，弧度不匹配；頭罩前端弧度尺寸超差；車(chē)體與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)、頭罩接口處尺寸偏??；車(chē)體與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的接口處，車(chē)體尺寸公差要求過(guò)低；頭罩與車(chē)體前端的接口尺寸有偏差，分別為2494mm（頭罩）、2499.5mm（車(chē)體）。以上產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，工藝通過(guò)三維掃描儀結(jié)合設(shè)計(jì)三維圖紙模型進(jìn)行了相關(guān)尺寸分析確認(rèn)。

2.4 安裝過(guò)程裝配順序問(wèn)題

頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝過(guò)程需考慮頭罩與車(chē)體的間隙寬度、間隙是否均勻，頭罩與車(chē)體之間是否存在高度差；開(kāi)閉機(jī)構(gòu)與車(chē)體的間隙寬度、間隙是否均勻，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)與車(chē)體之間是否存在高度差；頭罩與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的間隙寬度、間隙是否均勻，頭罩與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)之間是否存在高度差。因此，頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)必須同時(shí)進(jìn)行匹配安裝，確保頭罩、開(kāi)閉機(jī)構(gòu)及車(chē)體的間隙寬度、間隙均勻、高度差滿(mǎn)足技術(shù)要求后才能進(jìn)行機(jī)械連接和預(yù)緊固。

2.5 頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

頭罩上的安裝座數(shù)量和位置將影響頭罩與車(chē)體齊平、間隙均勻的調(diào)整。開(kāi)閉機(jī)構(gòu)內(nèi)壁與車(chē)體安裝座距離過(guò)小，容易出現(xiàn)接磨，影響開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝過(guò)程中的調(diào)整。開(kāi)閉機(jī)構(gòu)與車(chē)體缺少橫向的連接結(jié)構(gòu)，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)無(wú)法調(diào)整。車(chē)體定位銷(xiāo)與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝孔間隙過(guò)小，現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程調(diào)整受限，開(kāi)閉機(jī)構(gòu)接口處玻璃鋼容易產(chǎn)生變形。

3優(yōu)化頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝采取的方法

綜合分析以上影響頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝的影響因素，提升頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的安裝效率及外觀質(zhì)量關(guān)鍵是頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)緊固安裝的順序，車(chē)體、頭罩及開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的外形輪廓尺寸準(zhǔn)確性。因此，提升頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝效率及外觀效果的優(yōu)化措施有以下幾點(diǎn)。

3.1 優(yōu)化開(kāi)閉機(jī)構(gòu)緊固件安裝順序

開(kāi)閉機(jī)構(gòu)采用玻璃鋼承載，受力容易產(chǎn)生變形，且輪廓尺寸與檢驗(yàn)樣板吻合度不應(yīng)大于1.5mm，主要通過(guò)左、右兩個(gè)定位銷(xiāo)和6個(gè)安裝座與車(chē)體進(jìn)行匹配安裝。安裝過(guò)程中先緊固開(kāi)閉機(jī)構(gòu)兩側(cè)的Z字形安裝座將導(dǎo)致開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的變形集中產(chǎn)生在開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的中部輪廓位置，如果先緊固中部的安裝座將導(dǎo)致開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的變形集中產(chǎn)生在兩側(cè)輪廓位置。因此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)頭罩與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的搭界處弧度高度差實(shí)際情況，針對(duì)性的采取不同方式螺栓緊固順序可以調(diào)整開(kāi)閉機(jī)構(gòu)和頭罩的高度差，有效避免開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝誤差累積在某個(gè)位置。

3.2 優(yōu)化頭罩加墊及固定方式

頭罩縫隙主要是指頭罩與車(chē)體之間縫隙、頭罩與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)之間的縫隙，頭罩高度差主要是指頭罩與車(chē)體直接的高度差、頭罩與開(kāi)閉機(jī)構(gòu)之間的高度差。目前頭罩是通過(guò)左右兩側(cè)各三個(gè)安裝座與車(chē)體焊接安裝座螺栓緊固連接，高度差通過(guò)在緊固件增減調(diào)整墊片方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高度差的調(diào)整。但頭罩跨度尺寸在4000mm以上，安裝座間隔距離較大，且頭罩為玻璃鋼材質(zhì)，易受力變形。同時(shí)，在安裝過(guò)程出現(xiàn)兩個(gè)安裝座直接的頭罩與車(chē)體高度差超差的情況，頭罩前端與車(chē)體直接縫隙超差的情況。因此，在頭罩上增加安裝座的數(shù)量，同時(shí)在頭罩安裝過(guò)程施加外力和調(diào)整墊控制頭罩與車(chē)體的縫隙，待粘接完成后再取消外力可避免高度差、縫隙超差的問(wèn)題。這樣既解決了車(chē)體誤差和配件尺寸質(zhì)量問(wèn)題造成的縫隙不均勻、高度差超差的影響，同時(shí)也滿(mǎn)足了頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝減少修配打磨的要求。

4 優(yōu)化后的工藝方法驗(yàn)證

為驗(yàn)證頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)優(yōu)化的安裝方法，對(duì)該型動(dòng)車(chē)組共計(jì)6臺(tái)車(chē)，6個(gè)頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝過(guò)程進(jìn)行總結(jié)驗(yàn)證。過(guò)程中因1臺(tái)車(chē)頭罩質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了局部打磨返工處理，其余車(chē)都實(shí)現(xiàn)了零打磨修配安裝，后續(xù)車(chē)在安裝方法優(yōu)化及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員經(jīng)驗(yàn)積累的情況下，頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的安裝效率、降低安裝過(guò)程修配打磨量及外觀效果明顯大大提高。因此，總體來(lái)看采取相應(yīng)的安裝方法優(yōu)化后，頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝效率由原來(lái)的每臺(tái)車(chē)需要對(duì)頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)進(jìn)行修配打磨，優(yōu)化至現(xiàn)在的基本可以實(shí)現(xiàn)零打磨，這大大縮短了頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的安裝時(shí)間，有效提高了生產(chǎn)效率，縮短了動(dòng)力集中型動(dòng)車(chē)組的生產(chǎn)周期。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)分析現(xiàn)有動(dòng)車(chē)組頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝影響因素，并針對(duì)此問(wèn)題探索、研究了最簡(jiǎn)單可行的安裝措施，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤、安裝進(jìn)度分析驗(yàn)證了所優(yōu)化安裝方法的有效性，大大降低了頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝的作業(yè)時(shí)間。這說(shuō)明，對(duì)動(dòng)車(chē)組頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝方法的優(yōu)化是可行的，同時(shí)為后續(xù)車(chē)型的頭罩和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)安裝提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]金希紅.高速動(dòng)車(chē)組車(chē)頭蓋開(kāi)閉裝置的開(kāi)發(fā)[J].機(jī)車(chē)電傳動(dòng)，2006，（6）：8-10.

[2]劉輝，陳凱.我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組前開(kāi)閉機(jī)構(gòu)對(duì)比分析[J].鐵道車(chē)輛，2016，54（1）；26-30.

[3]王趙華，謝紅兵，何中建，等.動(dòng)車(chē)組前端開(kāi)閉機(jī)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017，23（2）：11-12