尹鳳偉王顏明

吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林省 吉林市 132002

CRH380B型動車組車體組裝問題分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

尹鳳偉1王顏明2

吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林省 吉林市 132002

CRH380B型動車組是我國最新一代高速電力動車組，其車體采用高強(qiáng)度鋁合金材料。車體組焊時(shí)調(diào)整對角線和車體寬度是非常重要的。如果組裝后的車體整體尺寸超差或外輪廓變形，會給給下一道調(diào)修工序增加工作量。因此不僅要把車體變形的超差量在調(diào)修工序調(diào)整過來，還要分析出引起車體變形超差的原因，并制訂出解決方案，以便在日后的生產(chǎn)中杜絕此類事故的重復(fù)出現(xiàn)。

動車組；車體；組裝

CRH380B型電力動車組，是鐵道部為營運(yùn)新建的高速城際鐵路及客運(yùn)專線，由中國北車集團(tuán)自主研發(fā)的CRH系列高速動車組，也是“中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計(jì)劃”的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。CRH3車體結(jié)構(gòu)基本都采用中空式大型鋁擠壓型材。這種車制造工藝大大簡化，且變形小、表面平整。這種車也大大提高了車體的剛度和強(qiáng)度，為最現(xiàn)代的鋁合金車體結(jié)構(gòu)。

1 CRH380B型動車組車體結(jié)構(gòu)與組裝

CRH380B型動車組車體分為底架、側(cè)墻、端墻和車頂幾部分，其組裝順序遵循“底架——側(cè)墻（左，右）——車頂司機(jī)室或者端墻”的順序進(jìn)行。

組裝完成還要進(jìn)行出胎及出胎前檢查清理。然后車體需要到調(diào)修臺位由調(diào)修工對車體外形尺寸進(jìn)行詳細(xì)的測量，不合格部位進(jìn)行調(diào)修，調(diào)修完才可以安裝側(cè)墻及司機(jī)室上的附件。

2 出現(xiàn)的問題

在對某批次產(chǎn)品中的一輛車進(jìn)行測量時(shí)發(fā)現(xiàn)，車體組焊完成后，在出胎前測量對角線時(shí)，在第五列車的BC04車上則出現(xiàn)相對較嚴(yán)重的車體扭曲變形。測得對角線超差很大，最大的一點(diǎn)超差達(dá)12mm。而事實(shí)上同一點(diǎn)上的對角線只允許誤差在2—3mm之內(nèi)。最近幾輛車組焊后多少都有出現(xiàn)車體變形超差的問題。而BC04車問題比較嚴(yán)重。

3 分析原因

在評審會議上與多名現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師討論后，可能的原因有：（1）在前期的生產(chǎn)中，由于頭車和中間車混用6個(gè)組成胎位，隨著產(chǎn)量的增加，并且工藝部的下來的物料通常都是成對的。例如TC02和TC07的物料一起來。中間車倒是好說，因?yàn)樘ノ豢梢曰煊?，而頭車的胎位只有一個(gè)（并且也是和中間車混用的），而頭車每次的物料也是一起來兩個(gè)即EC01和EC08，這樣使得各胎位的頻繁改型，造成胎位的變形，也是使第五列車大部分車體出現(xiàn)扭曲變形的原因之一。而其中的BC04車車體組焊后出現(xiàn)的變形較嚴(yán)重。（2）還有可能是工裝的問題，比如組裝胎工裝的撓度不準(zhǔn)確，或者是拉緊螺母和支撐有問題。還有可能是由于液壓工裝的液壓缸無故泄壓，而工人沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致的結(jié)果。（3）還有就是型材本身就不合格，比如型材的尺寸、撓度、平面度及坡口的質(zhì)量、尺寸等不合要求，還有些原材料來時(shí)就有諸如打磨過的痕跡或是補(bǔ)焊過的痕跡等問題。而且車體的變形超差是多種原因的累積造成的。在車體組焊時(shí)也有很多不可預(yù)見性的原因，有些是偶然的因素影響的。比如說環(huán)境的影響，溫度的影響，濕度的影響，都有可能。

4 問題的解決與優(yōu)化

根據(jù)分析的原因，采取以下幾個(gè)方法優(yōu)化車體的組裝：

避免頭車和中間車的混用，經(jīng)過與西門子支持人員協(xié)商研究將二工位組成胎作為頭車的組裝的專用臺位，并對底架支撐位置進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整結(jié)果如下：更改了支撐位置；在側(cè)門口處增加了兩組支撐；F端的兩組支撐為輔助支撐，可以調(diào)節(jié)；重新制定測量表。

調(diào)整工裝。在車體組焊之前確保工裝的準(zhǔn)確。工裝轉(zhuǎn)向架以內(nèi)是有固定的撓度值的。撓度要求如圖1所示，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可以根據(jù)車體撓度變化進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

圖1 車體撓度要求

工裝調(diào)整好后，將第六列的BC04車的底架放置在工裝上。將底架固定拉緊后，按照第二章的步驟進(jìn)行仔細(xì)的檢測、記錄、組焊。

車體組焊時(shí)對角線及內(nèi)寬的測量：

個(gè)側(cè)墻立起之后測第一次；第六列BC04車測量值如下：

車體內(nèi)部側(cè)墻與底架的長焊縫蓋面焊焊接后測第七次:

由上面數(shù)據(jù)可以看出只有在最后一次測量時(shí)，有兩個(gè)點(diǎn)稍微超差，而且最多的只是超了5mm，這在后續(xù)的工序中是可以調(diào)整過來的。

最后出胎前測第八次:

最后測得高度為：圓頂：2639mm（2640mm）;平頂：2400mm(2400mm)。

5 結(jié)語

最后出胎，可見組焊后的車體對角線完全在誤差允許范圍之內(nèi)。按上述修改后的方案組焊車體，問題沒有出現(xiàn)。這說明問題應(yīng)該是由多種原因造成的，而現(xiàn)在的檢測方法及工藝過程已經(jīng)避免了此類問題的再次發(fā)生。

[1]鐵道部檔案史志中心.中國鐵道年鑒.北京:中國鐵道出版社,2009.

[2]唐山機(jī)車車倆廠.CRH380高速動車組國產(chǎn)化情況總結(jié)報(bào)告.唐山軌道車輛有限責(zé)任公司，2011

[3]張效融.電力機(jī)車總體及走行部.北京：中國鐵道出版社，2008

[4]張喜全,列車電力牽引傳動系統(tǒng).蘭州：蘭州交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院講義,2007

[5]鐵道部唐山機(jī)車車輛廠規(guī)劃發(fā)展部.供應(yīng)商國產(chǎn)化總結(jié)報(bào)告.唐山軌道車輛有限責(zé)任公司，2010

[6]北車集團(tuán)唐山機(jī)車車輛廠.CRH380B型動車組.唐山機(jī)車車輛工廠編，2011

[7]李曉村.內(nèi)燃機(jī)車總體.北京：中國鐵道出版社，2008

[8]劉人通.彈性力學(xué).西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社,2002

Problem Analysis and Optimization Design In the Assembling Bodywork Of the CRH380B Multiple Unit Train

Yin Fengwei Wang Yanming
JiLin Railway Vocational And Technology College, JiLin 132002

U266.2

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.049

尹鳳偉（1986-），女，黑龍江省齊齊哈爾人，吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，主要研究方向?yàn)閯榆嚱M和城軌列車。

AbstractCRH380B is the new generation high speed electric motor train unit.The train body uses the material of high strength aluminum alloy.It is very important to adjust the diagonal and body width when installed and welded.It will increase workload in the next repairing process if the whole body size out-of-tolerance or outer profile deformation happened after assembling.Therefore, we should get the body deformation into a Suitable range, get to know how it happened , and work out solutions in order to put an end to this kind of accident in the future production

KeywordsEMU；Vehicle Body；Assemble