接觸網(wǎng)平車制造工藝

付文松

摘要：NX70接觸網(wǎng)平車主要由底架組成、風(fēng)手制動裝置、車鉤緩沖裝置、轉(zhuǎn)向架、側(cè)門等部件組成。本文針對NX70接觸網(wǎng)平車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對該產(chǎn)品制造工藝進(jìn)行分析，提出生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)，后采用合理的工裝和制造方法攻克難點(diǎn)。最后總結(jié)出完整的制造工藝流程，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：NX70接觸網(wǎng)平車;底架組成;工藝分析;制造工藝

一、概述

1.1?NX70接觸網(wǎng)平車簡介

NX70接觸網(wǎng)平車作為中車常州車輛有限公司常州分公司承接的自備車產(chǎn)品。

1.2?NX70接觸網(wǎng)平車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求

1）NX70接觸網(wǎng)平車多為板材拼接組對的全鋼焊接結(jié)構(gòu)。該車主要由底架組成、風(fēng)手制動裝置、車鉤緩沖裝置、轉(zhuǎn)向架、側(cè)門等部件組成。底架全長15400mm，底架寬2960mm，車型結(jié)構(gòu)如圖（1）所示。

1、底架組成 2、轉(zhuǎn)向架 3、底架附屬件 4、風(fēng)手制動裝置

5、側(cè)門組成 6、端門組成 7、底架附屬件 8、車鉤緩沖裝置

2）主要技術(shù)要求

底架長度：（15400±10）mm;

底架寬度：（2960-10）mm;

心盤中心距：（10920±9）mm;

底架對角線差≤8mm;

同一水平截面高度差≤6mm;

枕梁之間的中、側(cè)梁撓度：2～12mm;

牽引梁上撓下垂≤5mm;

心盤兩側(cè)間隙≤0.5mm。

自重系數(shù)?0.29;

載重65噸;

自重25.3噸;

最高運(yùn)行速度120km/h;

二、NX70接觸網(wǎng)平車制造工藝分析

2.1?此平車與國鐵普通敞車底架結(jié)構(gòu)比較

NX70接觸網(wǎng)平車與敞車底架等在結(jié)構(gòu)上存在較大差異，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1）國鐵普通敞車底架中梁一般均采用乙型鋼梁組對焊接，側(cè)梁采用24號冷拔槽鋼，NX70接觸網(wǎng)平車中梁、側(cè)梁均采用工字鋼壓制的魚腹型梁。

2）國鐵普通敞車底架小橫梁一般采用工字鋼或槽鋼等型鋼結(jié)構(gòu)，NX70接觸網(wǎng)平車小橫梁采用的是板材壓制而成的U型梁，且小橫梁數(shù)量較國鐵車多。

3）國鐵普通敞車底架端梁上端有折彎，NX70接觸網(wǎng)平車端梁為平板結(jié)構(gòu)。

4）國鐵普通敞車底架為鋼地板，NX70接觸網(wǎng)平車采用的是5mm扁豆花紋鐵地板。

5）NX70接觸網(wǎng)平車二位端有工具箱座。

2.2?NX70接觸網(wǎng)平車制造工藝流程

根據(jù)NX70接觸網(wǎng)平車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，現(xiàn)初步制定工藝流程如圖（2）。

三、NX70接觸網(wǎng)平車制造過程難點(diǎn)分析

經(jīng)過對NX70接觸網(wǎng)平車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，認(rèn)為其生產(chǎn)制造主要存在以下幾點(diǎn)制造難點(diǎn)。

3.1?中梁扭曲控制

此平車中梁為工字鋼壓制的魚腹型梁拼焊而成的箱型結(jié)構(gòu)，如不對其進(jìn)行合理的質(zhì)量控制，可能會導(dǎo)致中梁扭曲。并且，箱型結(jié)夠成型后剛性大，一旦出現(xiàn)扭曲，不易校正，可能對貨車制造的整體質(zhì)量造成影響。

3.2?底架組成質(zhì)量控制

1）首先中梁扭曲，從而導(dǎo)致底架組裝扭曲。另外，底架組裝過程中如兩心盤所在平面不在同一水平面，則也會導(dǎo)致底架組裝完后出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。

2）此平車中、側(cè)梁為工字鋼壓制的魚腹型梁，中梁剛性大，側(cè)梁剛性小，且中梁梁剛性差距較大，此結(jié)構(gòu)底架撓度控制較為困難。此車采用的是5mm扁豆花紋鐵地板，底架上平面的平面度對地板鋪裝質(zhì)量有重要影響，而此車側(cè)梁剛性較小，底架組裝過程如何控制任一橫斷面中、側(cè)梁高低差不大于6mm成為了一個(gè)制造難點(diǎn)。

3）?此車型不同于國鐵一處就是端梁的結(jié)構(gòu)，此車端梁采用的是一塊平板結(jié)構(gòu)，故組裝過程如何組裝端梁組裝及如何控制端梁平面度等也是此車底架組裝的一個(gè)制造難點(diǎn)。

四、解決方案及工藝修正

4.1?制作工裝，避免中梁扭曲，保證底架質(zhì)量

經(jīng)對此車結(jié)構(gòu)分析，制作工裝保證產(chǎn)品質(zhì)量：

1）為避免中梁扭曲，制作中梁組裝胎，胎型以中梁下蓋板為基準(zhǔn)，中梁組裝過程中始終保證兩心盤處中梁下蓋板平面與胎型基準(zhǔn)平面密貼，從而保證組裝過程中中梁處于水平狀態(tài)。另外，在組裝兩中梁腹板時(shí)要壓秤砣，保證腹板上平面水平，為避免中梁扭曲提供保障。

2）制作底架組裝胎，胎型具有兩個(gè)承載上心盤的基準(zhǔn)平面，且對兩心盤具有定位和拉緊裝置，底架組裝過程中始終保證兩心盤與胎型基準(zhǔn)平面密貼，從而保證組裝過程中底架處于水平狀態(tài)，為避免底架扭曲提供保障。

此車的一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是中、側(cè)梁剛性差別較大，中梁剛性較大，側(cè)梁剛性較小，為保證底架撓度和控制任一橫斷面中、側(cè)梁高低差，主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行控制。1）對中梁撓度校正提出具體工藝要求，要求中梁撓度校正時(shí)保證中梁在兩心盤中間上撓在（10-15）mm，心盤外側(cè)下垂不得超過5mm，從而保證底架組焊完具有（2-12）mm的上撓，且枕梁外側(cè)下垂不超過5mm。2）對中、側(cè)梁進(jìn)行選配，即選擇撓度值相差不超過2mm的中、側(cè)梁用于同一底架在組裝，從而保證底架組裝過程中不出現(xiàn)強(qiáng)迫組裝。3）在底架組裝胎上增設(shè)側(cè)梁頂壓裝置，以調(diào)節(jié)側(cè)梁高低，從而保證底架撓度及任一橫斷面中、側(cè)梁高低差。側(cè)梁頂壓示意圖如圖（3）所示。

側(cè)梁組裝過程中，先將側(cè)梁吊入組裝胎位，根據(jù)工裝確定側(cè)梁中心位置，放置好后，便可進(jìn)行如下操作：利用A處（側(cè)梁中心）的絲桿將側(cè)梁頂起，給與撓度使其與中梁撓度相同，即12mm-16mm，此過程中須用鋼直尺校平;之后利用B處（枕梁中心）的風(fēng)缸和工裝夾具壓緊側(cè)梁，最后在裝配端梁時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)C處（端部）的絲桿，確保側(cè)梁與中梁同一截面內(nèi)的高低差符合不大于6mm的標(biāo)準(zhǔn)。如此，側(cè)梁撓度便和中梁撓度相同，從而保證了底架的撓度，且如此作業(yè)可以很好的保證底架任一橫斷面中、側(cè)梁高低差不大于6mm的技術(shù)要求。

此車端梁為平板結(jié)構(gòu)，故如何組裝及如何控制端梁組裝后的平面度等是一個(gè)制造難點(diǎn)。針對此問題，我們在底架組裝胎上增加了端梁組裝用的高度調(diào)整裝置、車體橫向調(diào)整裝置和車體縱向壓緊裝置。組裝時(shí)，將端梁吊入底架組裝胎，先用車體縱向壓緊裝置進(jìn)行適當(dāng)壓緊，放置端梁脫落，然后利用高度調(diào)整絲桿和車體橫向調(diào)整絲桿調(diào)整端梁位置，直至端梁位置符合組裝工藝要求后，將車體縱向頂緊裝置頂緊即可。同時(shí)為保證端梁組裝平面度，要求端梁與車鉤安裝座拼縫在底架組裝胎處即進(jìn)行立向上焊接，以底架組裝胎的剛性保證端梁焊接后的平面度。

4.2?合理安排焊接順序，保證車體質(zhì)量

1）中梁組焊

根據(jù)圖（4）所示，首先完成中梁腹板的打底焊W1，該焊縫應(yīng)由四名焊工同時(shí)由中心向兩側(cè)退焊完成，保證在焊接過程中中梁所受焊接產(chǎn)生的應(yīng)力對稱分布，避免中梁的扭曲變形;再完成隔板的平焊縫，其余各件均勻點(diǎn)焊。將中梁吊入焊接翻轉(zhuǎn)胎，最先完成隔板的立焊縫，再完成中梁腹板與中梁下蓋板焊縫，腹板長焊縫的焊接應(yīng)由兩人由中心向兩邊退焊完成，接著完成車鉤安裝座與中梁組成焊縫;最后組裝中梁上蓋板，并完成補(bǔ)強(qiáng)板和上蓋板的焊縫。

經(jīng)上述工序所制造出的中梁能夠保證兩心盤平面與校正胎型基準(zhǔn)平面密貼，用0.5mm塞尺進(jìn)行檢測時(shí)任意方向插入深度不超過20mm，則中梁無扭曲現(xiàn)象，進(jìn)而保證底架組裝過程可以以中梁為基準(zhǔn)。

2）底架組焊

對于底架的焊接，不僅要考慮底架撓度、長、寬等的收縮量，還要考慮焊接的難易程度即可行性。因此在底架組裝后地板鋪裝前要即時(shí)施焊底架上平面的平焊縫。此外車鉤安裝座與端梁的拼接焊縫也要即時(shí)施焊，并且注意車鉤安裝座為主要受力件，立焊采用立向上焊接。地板點(diǎn)焊完成后吊入底架翻轉(zhuǎn)胎，先對底架上所有立焊縫進(jìn)行施焊，再焊接其他部位，焊接順序由中心向兩邊同時(shí)施焊。中、側(cè)梁與枕橫梁、兩端梁會形成多個(gè)方格區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)，應(yīng)先對周邊焊縫進(jìn)行焊接，再對小橫梁及輔助梁分段焊進(jìn)行焊接，以保證地板平面度。按照上述順序施焊，能較好的保證底架質(zhì)量，避免扭曲等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.3?工藝修正結(jié)果

綜上所述，修正后的工藝如下：首先中梁腹板拼接，進(jìn)行100%超聲波探傷;中梁組裝、轉(zhuǎn)胎電焊，避免中梁扭曲;中梁調(diào)修;底架組裝，避免底架扭曲，保證底架的組裝撓度及任一橫斷面中側(cè)梁高低差以及控制端梁組裝后的平面度;地板鋪裝;底架轉(zhuǎn)胎電焊，地板自動焊;底架調(diào)休;底架附屬件組裝和轉(zhuǎn)胎電焊;車鉤組裝，。以上所有焊接均嚴(yán)格按照工藝文件要求以及合理的焊接順序施焊。底架附屬件組裝可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要安排安裝工序。

經(jīng)跟蹤檢測，按照以上制造工藝生產(chǎn)出的NX70接觸網(wǎng)平車長、寬、對角線、撓度等項(xiàng)點(diǎn)均符合工藝要求，且底架無扭曲現(xiàn)象，生產(chǎn)效率高。

五、結(jié)論

實(shí)踐證明，采用上述的制造工藝，合理制定每一步驟的工藝規(guī)范，生產(chǎn)出的NX70接觸網(wǎng)平車均符合產(chǎn)品技術(shù)要求，并且工藝裝備費(fèi)用投入少、產(chǎn)品制造成本低，完全適用于小批量生產(chǎn)，具有一定的推廣價(jià)值。