南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 （江蘇 210031） 王 強(qiáng)

1. 車體鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

客車車體為全金屬焊接結(jié)構(gòu)，由底架、側(cè)墻、車頂及端墻4大部件焊接而成。在鋼骨架外面焊有金屬地板、側(cè)墻板、車頂板和端墻板，形成一個(gè)上部帶圓弧下部為矩形的封閉殼體，俗稱薄壁筒形結(jié)構(gòu)車體，如圖1所示。

圖1 25G型車車體鋼結(jié)構(gòu)

客車車體鋼結(jié)構(gòu)的組裝就是要通過焊接的連接方式把底架、側(cè)墻、車頂及端墻等4大部件按照?qǐng)D樣規(guī)定的技術(shù)條件組成起來。要保證組焊出來的車體各部尺寸符合圖樣技術(shù)要求，就要先掌握車體鋼結(jié)構(gòu)四大部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

（1）底架鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 底架鋼結(jié)構(gòu)是由各種縱橫向鋼梁和金屬底板組成的長方形構(gòu)架，如圖2所示。

圖2 25G型車底架鋼結(jié)構(gòu)

該底架承托著車體，承受著機(jī)車牽引力和列車運(yùn)行中所引起的各種沖擊力及其他外力，是車體的基礎(chǔ)，也是車體鋼結(jié)構(gòu)組裝的基準(zhǔn)。由于底架外形尺寸決定著車體組成后車體的長度和寬度，控制好了底架鋼結(jié)構(gòu)的外形尺寸就等于控制好了整個(gè)車體鋼結(jié)構(gòu)的長度和寬度，所以在客車鋼結(jié)構(gòu)上體組裝過程中底架鋼結(jié)構(gòu)的定位、找正尤為重要。

（2）側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 客車側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)是由各種橫梁、立柱和側(cè)墻板組焊而成，它是與底架相連組成車體側(cè)面的縱向垂直部件，如圖3所示。

圖3 25G型車側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)

由于側(cè)墻外形長度和高度決定著車體的長度與高度，所以側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)部件外形尺寸和兩端側(cè)門立柱的尺寸誤差控制的精確程度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)上體組裝質(zhì)量有著很大影響。

（3）端墻鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 客車端墻鋼結(jié)構(gòu)是由端門柱和各種橫梁、立柱及端墻板組焊而成，它是與底架相連組成車體兩端的橫向垂直部件，其高度與側(cè)墻需一致，寬度與底架需一致，如圖4所示。

圖4 25G型車端墻鋼結(jié)構(gòu)

在其部件組裝過程中要對(duì)其高度、寬度及整體對(duì)角方差做嚴(yán)格控制。

（4）車頂鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 客車車頂鋼結(jié)構(gòu)是由車頂彎梁、各種橫梁及車頂板組成，如圖5所示。

圖5 25G型車車頂鋼結(jié)構(gòu)

由于車頂為弧形半封閉結(jié)構(gòu)，較之底架、側(cè)墻、端墻這三大部件，其自身強(qiáng)度相對(duì)較高，在上體鋼結(jié)構(gòu)組裝過程中其自身尺寸調(diào)節(jié)難度較大，所以在其部件組裝過程中更要嚴(yán)格控制其各部尺寸，特別是車頂邊梁橫向的開檔尺寸和車頂邊梁縱向直線度。

2. 車體鋼結(jié)構(gòu)的組裝步驟

客車車體鋼結(jié)構(gòu)的組裝就是要利用工裝胎具，通過合理的組裝工藝步驟，用焊接的連接方式將底架、側(cè)墻、端墻、車頂鋼結(jié)構(gòu)這4大部件組成起來，從而獲得符合產(chǎn)品圖樣設(shè)計(jì)要求的完整的車體鋼結(jié)構(gòu)。可靠、精準(zhǔn)的工裝胎具是上體鋼結(jié)構(gòu)組裝質(zhì)量的保證，如圖6所示。

圖6 25G型車上體組裝胎底架定位

重點(diǎn)：上體組裝胎上的底架各定位支撐需能保證車體撓度和枕梁、端梁的水平度，且有足夠的強(qiáng)度，夾具需使用靈活、可靠。

具體組裝步驟及控制項(xiàng)點(diǎn)如下：

（1）底架鋼結(jié)構(gòu)定位 第一，用天車將底架吊至上體組裝胎上，根據(jù)定位調(diào)整底架落胎位置（必要時(shí)用風(fēng)缸進(jìn)行調(diào)整）?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：保證底架鋼結(jié)構(gòu)與上體胎橫向、縱向?qū)χ?，偏差小?0mm。

第二，從胎中向車體兩端依次用拉撐將底架側(cè)梁、枕梁處上心盤、前端梁與胎模固定、靠嚴(yán)支承?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：拉撐位置需靠近定位支承，間距不得超過600mm，拉緊時(shí)調(diào)整拉撐以靠嚴(yán)定位支承為準(zhǔn)，防止因拉撐拉緊力過大而造成側(cè)梁局部產(chǎn)生急彎。

第三，目測檢查底架整體撓度，要求底架撓度均勻一致，不得有急彎、反撓等情況。

（2）側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)定位 第一，用專用吊具將側(cè)墻吊至上體胎，以底架鋼結(jié)構(gòu)車體中心線為定位基準(zhǔn)，將側(cè)墻定位?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：底架車體中心與側(cè)墻車體中心偏差≤5mm。對(duì)于安裝整體門框的車型，要同時(shí)參考側(cè)墻上側(cè)門柱外立面到底架前端梁外表面的定位尺寸；對(duì)于有內(nèi)端墻的車要同時(shí)考慮隔間立柱的定位尺寸，并做適當(dāng)調(diào)整，確保兩端側(cè)門開檔和隔間開檔符合圖樣技術(shù)要求。

第二，在側(cè)墻中部向兩端施定位焊，同時(shí)開啟側(cè)墻壓緊風(fēng)缸，將側(cè)墻下部與底架邊梁壓嚴(yán)，后施段焊，段焊間距約為50mm?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：側(cè)墻板于底架邊梁搭接量15mm，搭接間隙≤0.5mm，未壓嚴(yán)處需調(diào)整后施焊。

第三，由車中向兩端在側(cè)墻上邊梁與底架間每間隔1500mm焊斜拉撐一根，用于固定側(cè)墻及調(diào)整側(cè)墻垂直度，焊好后松開側(cè)墻專用吊具?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：拉撐斜度控制在45°左右，與側(cè)墻上邊梁焊接時(shí)需焊在側(cè)墻立柱上部且不得超過上邊梁上平面，以免影響落車頂，拉撐另端與底架鐵地板連接，對(duì)于行李車，拉撐不允許直接焊在波紋地板上。

第四，在側(cè)墻兩端側(cè)門框處通過線砣吊線，拉撐調(diào)整將側(cè)墻兩端調(diào)垂直，后目測側(cè)墻上邊梁直線度通過拉撐調(diào)整將上邊梁大概調(diào)直，再用吊線法每隔一個(gè)立柱進(jìn)行垂直找正，直至上邊梁調(diào)直。控制項(xiàng)點(diǎn)：在側(cè)墻找正，上邊梁調(diào)直的過程中必須以兩端為基準(zhǔn)，要先將側(cè)墻兩端側(cè)門柱和枕梁處立柱找正，找垂直。

（3）外端墻鋼結(jié)構(gòu)定位 第一，用天車將外端墻落至前端梁上，與底架對(duì)中后在折棚柱與底架間焊上拉撐以固定外端墻。控制項(xiàng)點(diǎn)：外端墻端門中與底架中心線偏差≤2mm，端墻包板與底架轉(zhuǎn)角密貼。

第二，通過端門吊線調(diào)整外端墻相對(duì)于車體橫向位置的垂直度，然后將折棚柱、端板下口與前端梁壓嚴(yán)點(diǎn)固，松開吊具?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：端門的垂直度≤1mm/m。

第三，組裝側(cè)門，吊線檢查，配合拉撐適當(dāng)調(diào)整外端墻在車體縱向方向的垂直度，后將端頂橫梁與側(cè)墻上邊梁連接，并安裝側(cè)門門上板及門上橫梁，將外端墻徹底固定?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：外端墻允許外倒≤3mm、內(nèi)倒≤8mm，具體根據(jù)側(cè)門安裝時(shí)門上開檔和側(cè)門對(duì)角差做適當(dāng)調(diào)整，同時(shí)要保證相對(duì)兩側(cè)門門柱和端角柱平行。

（4）車頂鋼結(jié)構(gòu)定位 第一，將車頂?shù)踔量傃b胎，下落前通過目測將車頂與車體對(duì)正，車頂保持與側(cè)墻上端高度300mm左右。后將車頂一端落下，通過車頂橫梁定位，施定位焊?？刂祈?xiàng)點(diǎn)：對(duì)于有一個(gè)平頂?shù)能図敚瑧?yīng)先定位平頂端，保證平頂長度；對(duì)于有兩個(gè)平頂?shù)能図斂扇稳∫欢硕ㄎ?，先定位的一端需?yán)格控制平頂長度，以免對(duì)另端平頂長度造成影響。

第二，將車頂完全落下，將圓頂邊梁與側(cè)墻上邊梁用夾具夾嚴(yán)，側(cè)墻板上口與頂板邊梁外部靠嚴(yán)后定位焊。控制項(xiàng)點(diǎn)：側(cè)墻板與車頂邊梁搭接量為10mm，搭接間隙≤1mm。如在車頂下落時(shí)遇到車頂邊梁和側(cè)墻板頂死，車頂落不到位的現(xiàn)象時(shí)可根據(jù)現(xiàn)車情況適當(dāng)調(diào)整頂板邊梁開檔或兩側(cè)墻開檔，待車頂完全落下后再做恢復(fù)調(diào)整。

（5）車體鋼結(jié)構(gòu)傾斜數(shù)據(jù)及上邊梁直線度復(fù)查，車體找方 用線砣吊線復(fù)查兩側(cè)側(cè)墻傾斜數(shù)據(jù)，拉線檢查上邊梁直線度，用找方尺檢查車體數(shù)據(jù)，必要時(shí)用拉撐做適當(dāng)調(diào)整。控制項(xiàng)點(diǎn)：側(cè)墻傾斜≤12mm，同一截面對(duì)角方差≤10mm，側(cè)墻上邊梁直線度全長≤6mm。

（6）施焊 控制項(xiàng)點(diǎn)：在施焊過程中最重要的是控制焊接變形，最大限度地減小焊接變形對(duì)車體結(jié)構(gòu)及尺寸的影響。

（7）焊縫打磨及各部尺寸復(fù)查 待施焊完畢，焊縫完全冷卻后，拆除夾具、拉撐及底架所有拉撐，復(fù)查各部尺寸，打磨外露焊縫，施工完畢。

3. 車體組焊變形控制

在車體組焊過程中需做好如下控制，最大限度地降低焊接變形對(duì)車體結(jié)構(gòu)及尺寸的影響。

（1）車體組焊過程中需嚴(yán)格控制焊接參數(shù) 因?yàn)楹附与娏髟酱笏a(chǎn)生的焊接熱應(yīng)力也就越大，即焊接變形也就越大。

（2）采用合理的焊接順序 ① 在車體鋼結(jié)構(gòu)施焊過程中需先焊短焊縫后焊長焊縫。②先焊立柱、橫梁等鋼骨架部位的焊縫，后焊側(cè)墻板、側(cè)頂板焊縫，以利用車體鋼骨架自身強(qiáng)度，消除焊接變形的影響。③在焊接頂板上邊梁與側(cè)頂板、頂板上邊梁與側(cè)墻板、底架側(cè)梁與側(cè)墻板的車體縱向長焊縫時(shí)，應(yīng)從車中向兩端進(jìn)行對(duì)稱焊接，同時(shí)采用跳焊的方法。

（3）采用剛性固定法 在車體焊接過程中要保證車上用于定位和調(diào)整車體數(shù)據(jù)及部件對(duì)接間隙的拉撐、夾具都處在受力狀態(tài)，且與焊接變形的方向相反。待施焊完畢、焊縫完全冷卻后才能拆除車上的拉撐、夾具。必要時(shí)還需在易發(fā)生焊接變形處增加夾具或拉撐，以減小焊接變形的影響。

4. 結(jié)語

綜上所述，要保證鋼結(jié)構(gòu)組裝質(zhì)量工藝裝備是基礎(chǔ)，合理的組裝工藝步驟是手段，規(guī)范的焊接參數(shù)、方法、焊接順序是措施和保證。如上述問題都能得到有效的控制和保證，客車車體鋼結(jié)構(gòu)組裝質(zhì)量就能得到有效的保證。