一種新型氧化鋁粉運(yùn)輸車輛車體制造技術(shù)

魏少鵬

(中車石家莊車輛有限公司 河北 石家莊 051430)

2019年，中車石家莊車輛有限公司為幾內(nèi)亞設(shè)計(jì)和制造了18輛新型氧化鋁粉漏斗車。在試制和批量生產(chǎn)過程中，通過分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，提出了合理的制造工藝方案，保證了車體制造質(zhì)量。

1 車體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

根據(jù)幾內(nèi)亞氣候特點(diǎn)和客戶要求，車體采用整體承載筒體結(jié)構(gòu)，貨物裝卸方式采用上裝下卸式。車體由底架組成、車廂底板組成、側(cè)墻組成、端墻組成、車頂組成組焊成一體(見圖1)；車體下部設(shè)置有外進(jìn)氣管路和卸料開閉裝置，外進(jìn)氣管路用于聯(lián)接風(fēng)源，卸料開閉裝置是氧化鋁粉卸料出口；車體內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)進(jìn)氣管路和流化床組成，內(nèi)進(jìn)氣管路將連通外進(jìn)氣管路和流化床組成，風(fēng)源的壓縮空氣經(jīng)外進(jìn)氣管路、內(nèi)進(jìn)氣管路，從流化床組成吹出，將氧化鋁粉粉末吹起并從卸料開閉裝置排出，保證車體內(nèi)氧化鋁粉卸料殘留指標(biāo)符合客戶要求。主要型鋼和板材采用Q450NQR1和Q235-A，其中側(cè)墻板厚度為4 mm，車頂板厚度為3 mm，底板和端墻板厚度為5 mm，既保證了車體整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又降低了車體自重。車體長度為13 664 mm，最大寬度為3 000 mm，高度為3 390 mm，車輛定距為9 410 mm。

圖1 該型氧化鋁粉漏斗車車體

2 車體制造難點(diǎn)

通過對(duì)產(chǎn)品圖紙和技術(shù)條件進(jìn)行反復(fù)研究分析，確定車體制造存在以下制造難點(diǎn)：

(1)單片梁制作質(zhì)量控制。單片梁端部采用長度為1 300 mm的“刀把”型式制作。

(2)進(jìn)氣管路組裝質(zhì)量控制。內(nèi)進(jìn)氣管路的組裝質(zhì)量；外進(jìn)氣管路的組裝焊接質(zhì)量；內(nèi)外進(jìn)氣管路的連接以及進(jìn)氣管路的氣密性。

(3)車頂組成組焊質(zhì)量控制。焊接變形的控制和長度、寬度、對(duì)角線差的控制。

(4)端墻、側(cè)墻與底架組裝質(zhì)量控制。車體高度以及裝貨口的長度、寬度和對(duì)角線差的控制。

3 車體制造技術(shù)

3.1 制造工藝流程介紹

該新型氧化鋁粉運(yùn)輸車輛制造工藝流程如圖2所示[1]。

3.2 車體制造關(guān)鍵技術(shù)及控制

3.2.1單片牽引梁制造技術(shù)

單片牽引梁為“刀把”型式，綜合考慮現(xiàn)場操作性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和原材料消耗成本，采用單片梁腹板切掉一部分后添加塞板的制造工藝，如圖3所示。

塞板長度根據(jù)圖紙要求的長度和拐點(diǎn)制定，寬度根據(jù)鉚釘位置確定，以不影響牽引梁鉚接為原則?！暗栋选眽盒褪褂脤Ｓ脡盒凸ぱb完成，壓型過程中重點(diǎn)控制塞板與單片梁腹板的錯(cuò)邊量不大于1mm。

圖2 該型氧化鋁粉運(yùn)輸車輛制造工藝流程圖

1—塞板；2—310乙型鋼。圖3 該型氧化鋁粉漏斗車單片牽引梁

塞板與單片梁腹板拼接焊縫共4條，優(yōu)先選用埋弧焊接方式，具體焊接方案為：中部長直(內(nèi)、外)焊縫及下部長直內(nèi)焊縫采取埋弧焊(該處焊縫不開坡口)，下部長直外焊縫以及其余短焊縫開坡口，采用CO2氣體保護(hù)焊。

3.2.2底架組成制造技術(shù)

圖4 該型氧化鋁粉運(yùn)輸車輛底架組成

3.2.3車廂底板組成組裝技術(shù)

圖5 該型氧化鋁粉運(yùn)輸車輛車廂底板組成

(1)在車廂底板組裝工位順序完成各車廂地板的鋪裝和焊接(見圖5)。在導(dǎo)流板組成組裝工位順序完成導(dǎo)流板、導(dǎo)流板組成、隔離板組成等配件的組焊。其中，底架兩端的地板和導(dǎo)流板組成均不可組裝，以保證端墻順利組裝；重點(diǎn)控制各導(dǎo)流板組成、隔離板組成的底部間距，以保證流化床組裝質(zhì)量。

(2)在底架翻轉(zhuǎn)焊接工位完成卸料口的組裝。重點(diǎn)控制各法蘭面高度、平行度以及相鄰卸料口的間距。

3.2.4側(cè)墻組成制造技術(shù)

使用專用側(cè)墻組對(duì)胎完成側(cè)墻制作。使用壓縫工裝保證側(cè)柱、上側(cè)梁與側(cè)板的組裝間隙不大于1 mm。使用自動(dòng)焊接小車保證側(cè)柱、上側(cè)梁與側(cè)板的焊接質(zhì)量。重點(diǎn)控制側(cè)柱間橫向間距尺寸和側(cè)柱與導(dǎo)流板的相對(duì)尺寸，保證側(cè)柱端部與導(dǎo)流板組成、隔離板組成的嵌合。

3.2.5端墻組成制造技術(shù)

3.2.6車頂組成制造技術(shù)

3.2.7端、側(cè)墻與底架組裝技術(shù)

3.2.8流化床及進(jìn)氣管路組裝技術(shù)

(2)流化床鋪裝。將流化床逐一鋪裝在導(dǎo)流板組成之間或?qū)Я靼褰M成與隔離板組成之間的車廂地板上。由于車廂底板組成存在配件制作誤差和組裝誤差，故流化床安裝座先與流化床用螺栓組裝在一起，再完成與導(dǎo)流板組成或隔離板組成的焊接(見圖6)。

圖6 該型氧化鋁粉運(yùn)輸車輛流化床及進(jìn)氣管路

(3)進(jìn)氣管路組裝工藝流程為：管吊座組裝→外進(jìn)氣管路組裝→車體內(nèi)DN50主管路組裝→車體內(nèi)外管路連接→車體內(nèi)DN25支管路組裝→DN25支管路連接流化床→進(jìn)氣管路焊接→緊固管吊卡。外進(jìn)氣管路組裝到車體使用專用組裝工裝完成。內(nèi)進(jìn)氣管路間采用管螺紋和法蘭聯(lián)接。為保證管路氣密性，管螺紋聯(lián)接前須噴涂螺紋緊固劑和纏繞生料帶，且緊固時(shí)不得反向回旋；法蘭聯(lián)接時(shí)，法蘭間須使用法蘭盤密封膠墊。

(4)進(jìn)氣管路氣密性試驗(yàn)使用專用氣密性試驗(yàn)工裝完成。試驗(yàn)前須將DN25支管末端全部封堵。試驗(yàn)時(shí)連通壓縮空氣，用檢漏液檢查氣密性。

4 車體制造質(zhì)量檢測

通過實(shí)施上述制造技術(shù)，單片梁制作質(zhì)量、進(jìn)氣管路組焊質(zhì)量及氣密性、車頂組成的焊接變形、車體高度及裝貨口的長度、寬度和對(duì)角線差等重要尺寸均得到了有效控制[2]，具體檢測尺寸如表1所示。

表1 車體主要質(zhì)量控制數(shù)據(jù)

5 結(jié)束語

通過合理的工藝和嚴(yán)格的過程控制，該公司順利完成了18輛該新型氧化鋁粉漏斗車生產(chǎn)，車體達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，制造質(zhì)量獲得客戶認(rèn)可，同時(shí)為后續(xù)類似車輛車體制造提供了經(jīng)驗(yàn)。