轉(zhuǎn)向架側(cè)梁焊接工裝通用性設(shè)計(jì)及應(yīng)用

由學(xué)勝　朱然然　莊林

摘 要：轉(zhuǎn)向架是保證軌道列車行駛過程中的穩(wěn)定性和制動(dòng)力的重要部件，而在制作轉(zhuǎn)向架時(shí)，往往需要在轉(zhuǎn)向架的側(cè)梁位置格外關(guān)注。因?yàn)檗D(zhuǎn)向架的側(cè)梁位置容易在焊接時(shí)候發(fā)生變形，這就會(huì)影響轉(zhuǎn)向架的使用效能。那么，可以利用壓型結(jié)構(gòu)的側(cè)梁或蓋板改善焊接時(shí)的變形情況，使得減少一定的焊接工裝制造成本，所以本文主要針對(duì)焊接工裝的通用性展開探討。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向架側(cè)梁;焊接工裝;通用性

引言：

隨著我國(guó)鋪設(shè)的鐵路軌道公里數(shù)與日俱增，這就說明鐵路運(yùn)輸在我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到作用越來越重。那么，在軌道列車運(yùn)輸中常常會(huì)遇到拐彎處，而轉(zhuǎn)向架恰恰可以為列車提供較好的制動(dòng)減震、穩(wěn)定車體的效能。所以，這就需要在制作轉(zhuǎn)向架時(shí)，需要提高轉(zhuǎn)向架側(cè)梁的焊接工裝強(qiáng)度，那么這就需要從其通用性設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1、轉(zhuǎn)向架的作用及分類

目前，轉(zhuǎn)向架是我國(guó)軌道列車中不可或缺的重要構(gòu)件，其對(duì)于列車的發(fā)展主要有以下四項(xiàng)作用。其一，為了可以滿足當(dāng)下的鐵路運(yùn)輸需求，當(dāng)前利用轉(zhuǎn)向架作為鐵路列車的載重物，同時(shí)還可以利用其延長(zhǎng)列車的長(zhǎng)度，使得提升軌道列車的運(yùn)速。其二，為了可以維持軌道列車的穩(wěn)定性，當(dāng)列車在遇到拐彎處時(shí)，車體逐漸地發(fā)生偏移，而這時(shí)就需要用各個(gè)轉(zhuǎn)向架承載整個(gè)車體的重量，這就可以讓車體受到的力作用在轉(zhuǎn)向架中，使得可以將軸重進(jìn)行重新分配，從而保證軌道列車可以平穩(wěn)通過拐彎處。其三，在軌道列車的安裝上，還將轉(zhuǎn)向架通常與彈簧減震裝置進(jìn)行組裝，使得在該組合裝置的作用下，在一定程度可以減輕車體的振動(dòng)頻率，使得可以降低車體之間的相互動(dòng)應(yīng)力。其四，轉(zhuǎn)向架還常被用于提升軌道列車的制動(dòng)力上，通過將其與輪軌之間的作用力，使得車體中的制動(dòng)缸增強(qiáng)制動(dòng)性能，從而達(dá)到及時(shí)制動(dòng)的效果。

那么，從轉(zhuǎn)向架的組成構(gòu)件上看，轉(zhuǎn)向架主要由以下七種構(gòu)件組成。其一，之前所述轉(zhuǎn)向架具有的制動(dòng)力，就是由轉(zhuǎn)向架的輪對(duì)與軌道之間產(chǎn)生的作用力，所以輪對(duì)是轉(zhuǎn)向架的重要構(gòu)件。其二，與輪對(duì)想配套的還有輪箱，主要是可以將車體重量傳送給輪對(duì)，然后彼此往復(fù)循環(huán)，使得在一定程度上降低列車運(yùn)行遇到的阻力。其三，彈簧裝置也是轉(zhuǎn)向架中重要的組成構(gòu)件，尤其當(dāng)與轉(zhuǎn)向架配套使用時(shí)，可以在很大程度上維持整個(gè)軌道列車的車體的穩(wěn)定性，目前主要包含螺旋、空氣、板彈簧等類型。其四，構(gòu)架是連接轉(zhuǎn)向架中各部分零件的骨架。其五，二系懸掛主要適用于降低車體的垂向力、水平力的連接裝置。其六，驅(qū)動(dòng)裝置主要與車輪傳輸動(dòng)力扭矩的主要裝置。其七，制動(dòng)裝置通常是區(qū)分非動(dòng)力和動(dòng)力組的核心裝置，并且是給軌道列車提供強(qiáng)大制動(dòng)力的主要裝置。

2、分析轉(zhuǎn)向架的側(cè)梁結(jié)構(gòu)

目前，由于生產(chǎn)車輛類型的不同，使得其對(duì)應(yīng)車型上應(yīng)用的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁也存在差異，那么目前在市場(chǎng)上流通的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁，主要包含有壓型梁、鑄件板式融合式、板式三種結(jié)構(gòu)類型。所以，就如圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)為當(dāng)前在車型上較為常見的類型，其組件主要包含有上蓋板、下蓋板、立板、鑄件等構(gòu)件。還有，如圖3所示的測(cè)量較圖1和圖2結(jié)構(gòu)較為特別，所以這種測(cè)梁主要用于一些特殊車型，在日常并不常見。不過，圖3與圖1和圖2的共同點(diǎn)都有鑄件、上蓋板、立板、下蓋板四個(gè)構(gòu)件組成，如果在實(shí)際應(yīng)用中，還是主要以具體的生產(chǎn)情況為準(zhǔn)使用。

3、轉(zhuǎn)向架側(cè)梁的焊接工裝設(shè)計(jì)

首先，在通常情況下，夾具體的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)和寬度都在4100和900毫米左右，而側(cè)梁的長(zhǎng)度會(huì)設(shè)計(jì)到2600到3400毫米之間，使得可以符合車輛制造的要求。

其次，由于每個(gè)車間的生產(chǎn)要求存在差異，所以還是需要具體問題具體分析。其一，根據(jù)實(shí)際的要求和作業(yè)情況來制定夾具板的具體尺寸。不過，在通常情況下，在轉(zhuǎn)向架的側(cè)梁上部和下部都放有蓋板，并且根據(jù)面積大小可以分為整體和分塊兩個(gè)類型的蓋板。一方面，在設(shè)置整體蓋板時(shí)，需要先利用兩個(gè)定位將其安裝在整體蓋板上，同樣地分塊蓋板也需要安置兩個(gè)定位。

其二，還需要按照預(yù)先設(shè)計(jì)的制造圖紙所述，將整體蓋板上的定位進(jìn)行合理調(diào)試，使其與圖紙要求一致。另一方面，側(cè)梁中的立板同樣也有整體和分塊兩部分，不過在立板的分塊結(jié)構(gòu)中，由于在實(shí)際制造過程中對(duì)其立板組對(duì)，以及焊接工藝較為復(fù)雜，這就使得需要增加對(duì)其的定位元件、壓緊和頂緊機(jī)構(gòu)裝置，使得可以提高其制作效率。

其三，在定位時(shí)，還需要利用機(jī)加后的面應(yīng)用在定位上，并且需要定位到高精度的位置，使得可以滿足圖紙的制造要求。不過，在選擇定位的基準(zhǔn)面時(shí)，不能選擇毛坯面，因?yàn)檫@樣會(huì)使得在制作時(shí)，如果將工件后移，就會(huì)使得之前以毛坯面作為基準(zhǔn)的尺寸數(shù)據(jù)丟失，使得很難之后再進(jìn)行找回，從而拖延制作工時(shí)。

其四，在對(duì)頂緊裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要將其的設(shè)立位置與定位面的對(duì)立側(cè)保持一致，使得不能僅將頂緊裝置用于頂緊單獨(dú)的工件，不利于提高使用效率。并且，在設(shè)計(jì)壓緊裝置時(shí)，也需要將定位板與壓緊裝置的每個(gè)工件的對(duì)立側(cè)保持一致。不過，如果當(dāng)壓緊裝置的定位板會(huì)影響到焊接變形，那么可以將該定位板取掉。

其五，由圖4所示的是壓緊裝置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)較之圖3的壓緊結(jié)構(gòu)更具有抗變形能力，因?yàn)樵趫D4的壓緊絲杠要比圖3 的功效要好。并且，由于圖3 的壓緊結(jié)構(gòu)僅限于部分特別的立板結(jié)構(gòu)，所以需要在焊接后，還要將其的側(cè)梁環(huán)扣和衡量管進(jìn)行拼裝，使得提升控制公差的效率，從而提升側(cè)梁的焊接質(zhì)量。

最后，在對(duì)側(cè)梁的輔助裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)需要將筋板放置在輔助裝置中的兩個(gè)立板之間，并且利用整體樣板進(jìn)給筋板定位。那么，為了可以完成這一操作，可以先將筋板定位壯志在夾具體上，然后將該定位的筋板作為基準(zhǔn)，然后其他筋板可以使用樣板進(jìn)行定位，使得降低時(shí)間成本。其四，一方面需要將側(cè)梁的部件規(guī)格提前做好分析，另一方面對(duì)夾具體、定位塊、壓緊裝置三個(gè)方面的互換操作進(jìn)行考量，使得可以在一定程度上提升節(jié)能生產(chǎn)的效率。

結(jié)束語

綜上所述，轉(zhuǎn)向架側(cè)梁焊接工藝是提升轉(zhuǎn)向架性能的關(guān)鍵工藝，即可以提升轉(zhuǎn)向架的穩(wěn)定性，又可以提升轉(zhuǎn)向架的工作效能。那么，這就需要在對(duì)轉(zhuǎn)向架側(cè)梁的焊接工裝設(shè)計(jì)中，仔細(xì)核對(duì)每一項(xiàng)裝置的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，使得可以降低一定地制造成本，從而為轉(zhuǎn)向架的使用拓展更大的應(yīng)用市場(chǎng)。

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