摘 要：本文結(jié)合采用永磁技術(shù)的混合動(dòng)力調(diào)車機(jī)車的結(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)車的組裝工藝進(jìn)行了研究，對(duì)組裝難點(diǎn)進(jìn)行了分析并給出了解決方案。

關(guān)鍵詞：永磁調(diào)機(jī);工藝流程;模塊化;工位化

1引言

由于全球氣候變暖、環(huán)境惡化，節(jié)能減排、綠色環(huán)保成為全球性的課題，運(yùn)用資源節(jié)約、環(huán)境友好的新能源混合動(dòng)力機(jī)車已經(jīng)成為內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展趨勢(shì)。我公司于近年研制采用永磁技術(shù)的混合動(dòng)力調(diào)車機(jī)車（以下簡(jiǎn)稱永磁調(diào)機(jī)）。永磁調(diào)機(jī)與既有內(nèi)燃機(jī)車在結(jié)構(gòu)上有很大不同，較多部件為首次使用，因此需要設(shè)計(jì)全新的組裝工藝進(jìn)行機(jī)車組裝。

2永磁調(diào)機(jī)結(jié)構(gòu)介紹

采用永磁技術(shù)的混合動(dòng)力調(diào)車機(jī)車（以下簡(jiǎn)稱永磁調(diào)機(jī)）采用調(diào)車機(jī)車經(jīng)典的鼻錐加單司機(jī)室外走廊結(jié)構(gòu)。機(jī)車總體布置圖如圖1所示：

機(jī)車上部從前往后分別為冷卻室、動(dòng)力室、電機(jī)電器室、蓄電池室、低壓電器室、司機(jī)室和輔助室，各室采用模塊設(shè)計(jì)。

3 工藝設(shè)計(jì)原則

永磁調(diào)機(jī)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面與HXN5B型調(diào)車機(jī)車部分相同。因此，以HXN5B型調(diào)車機(jī)車為基礎(chǔ)進(jìn)行永磁調(diào)機(jī)的工藝設(shè)計(jì)。并且參照內(nèi)然機(jī)車快捷柔性組裝平臺(tái)規(guī)范指南的要求，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下幾個(gè)原則：

模塊化：車底架、管路架、線纜架、司機(jī)室、蓄電池室、電機(jī)電器室、冷卻室、轉(zhuǎn)向架工序等工序分割成模塊進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

工位化：各模塊、總組裝等嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)工位進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

節(jié)拍化：按照8小時(shí)/臺(tái)的生產(chǎn)能力進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

流水化：在節(jié)拍化的基礎(chǔ)上，各主要組裝工序按流水線的方式進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)化：選用成熟可靠的現(xiàn)有工藝、工裝設(shè)備，盡可能的減少“三新”項(xiàng)目。

4 總體工藝流程

永磁調(diào)機(jī)組裝主要分為車底架組裝和機(jī)車總組裝兩部分。機(jī)車總組裝下分6個(gè)工位。為減少機(jī)車總組裝過(guò)程中的工作量和縮短整車的組裝周期，管路架、線纜架、司機(jī)室模塊、蓄電池室、電機(jī)電器室、冷卻室、柴油機(jī)、轉(zhuǎn)向架采用模塊化預(yù)組裝工藝。機(jī)車組裝總體工藝流程和各模塊裝配上車節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖2。

5各模塊及組裝工序工藝分析

5.1車底架：車底架為外走廊、底架承載式燃油箱結(jié)構(gòu)，由中部油箱和前、后端部拼焊而成，與HXN5B型調(diào)車機(jī)車基本相同，可按照HXN5B型調(diào)車機(jī)車的工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)。

5.2機(jī)車總組裝：總組裝工序是永磁調(diào)機(jī)組裝的主要環(huán)節(jié)，下設(shè)6個(gè)組裝工位，各大模塊完成組裝后在相應(yīng)的總組裝工位組裝上車（各模塊和總組裝工位布局見(jiàn)圖3）。

工位一：為車底架翻身工位，下設(shè)兩個(gè)組裝臺(tái)位。主要完成線纜架、管路架、總風(fēng)缸等大部件的安裝及車底架下部管路、線路的布置。工位一完成后，車底架翻身流入工位二。

工位二：主要進(jìn)行車架調(diào)平和完成司機(jī)室模塊、扶手桿、蓄電池室、主變柜、高壓電氣柜、前架牽引電機(jī)冷卻裝置、空壓機(jī)、支持系統(tǒng)等模塊及大部件的安裝。

工位三：主要完成柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、冷卻室、電機(jī)電器室的安裝，并進(jìn)行機(jī)油、燃油管路的配制。

工位四：主要進(jìn)行煙囪裝配、動(dòng)力室側(cè)壁的安裝，各室體間的封邊連接，空氣制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)車上部捉漏，部分車上電氣接線，同時(shí)進(jìn)行油水、燃油管路的安裝和水管路的配制。

工位五：主要進(jìn)行各室體頂蓋安裝，水管路安裝，油水系統(tǒng)管路捉漏，旁承墊片計(jì)算調(diào)整，完成車上電氣接線。

工位六：為落車工位。在此工位，將機(jī)車上部與轉(zhuǎn)向架進(jìn)行連接（包含制動(dòng)、電氣、油水等系統(tǒng)），并進(jìn)行整車的檢查回修。

5.3管路架、線纜架：管路架在組裝車間C跨進(jìn)行組裝，組裝臺(tái)位與HXN5型、HXN5B型機(jī)車通用;線纜架在組裝車間B跨大線制作區(qū)域進(jìn)行組裝，組裝完成后使用移動(dòng)平車調(diào)入C跨進(jìn)行裝車。

5.4司機(jī)室模塊：在組裝車間B跨西側(cè)進(jìn)行組裝，下設(shè)6個(gè)組裝工位。與其他車型司機(jī)室相比，永磁調(diào)機(jī)司機(jī)室模塊中增加了低壓電器室，需對(duì)組裝臺(tái)位和吊具進(jìn)行改造。

5.5蓄電池室：蓄電池室為永磁調(diào)機(jī)特有的全新模塊，動(dòng)力蓄電池組標(biāo)稱電壓高達(dá)1500V，在組裝車間C跨設(shè)置臨時(shí)有隔離帶的組裝場(chǎng)地。蓄電池室組裝時(shí)需經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人員進(jìn)行操作。

5.6電機(jī)電器室：在組裝車間B跨東側(cè)借用帶有升降梯的輔助室工位進(jìn)行組裝，主要工序?yàn)橹苿?dòng)電阻和后架冷卻裝置的安裝。

5.7冷卻室：在組裝車間B跨東側(cè)進(jìn)行組裝，下設(shè)3個(gè)組裝工位。為機(jī)車減重，空壓機(jī)、前牽引電機(jī)冷卻裝置等部件在總組裝工位進(jìn)行安裝，因此永磁調(diào)機(jī)的冷卻室組裝相對(duì)簡(jiǎn)單。冷卻室完成后，使用移動(dòng)平車調(diào)入C跨進(jìn)行裝車。

5.8柴油機(jī)：為節(jié)約成本，永磁調(diào)機(jī)柴油機(jī)由原R6280ZC船用柴油機(jī)進(jìn)行改造，不再組裝新的柴油機(jī)。對(duì)R6280ZC船用柴油機(jī)進(jìn)行解體，對(duì)機(jī)體進(jìn)行改造，并更換油底殼、機(jī)體支撐、聯(lián)體，對(duì)所有部件清洗后恢復(fù)組裝。

5.9轉(zhuǎn)向架：永磁調(diào)機(jī)走行部采用兩個(gè)三軸轉(zhuǎn)向架。該轉(zhuǎn)向架以HXN5B型調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架為基礎(chǔ)，對(duì)軸重進(jìn)行了調(diào)整，增加了前、后架牽引電機(jī)冷卻水管路。

5.10油漆：車底架焊接完成后進(jìn)行噴砂處理，然后噴涂底漆，車底架上下表面噴涂面漆;各室體鋼結(jié)構(gòu)焊接完成后進(jìn)行清洗、磷化，然后噴涂底漆和內(nèi)部面漆。車底架和各室鋼結(jié)構(gòu)完成涂裝后進(jìn)行總組裝，總組裝完成后車體外部再進(jìn)行刮膩?zhàn)?、噴涂中涂漆和面漆。車體內(nèi)部零部件和轉(zhuǎn)向架及零部件涂裝完成后進(jìn)行組裝。

6組裝難點(diǎn)及解決措施

6.1 組裝難點(diǎn)：按設(shè)計(jì)要求，部分零部件需在總組裝臺(tái)位進(jìn)行焊接，易破壞機(jī)車油漆并影響其他工序的進(jìn)行。

解決措施：采用先油漆后組裝工藝，梳理需要在組裝工序焊接的零部件，在組裝圖中計(jì)算出此類零部件在鋼結(jié)構(gòu)上的定位尺寸，繪制開(kāi)工定位圖，在鋼結(jié)構(gòu)焊接工位完成焊接。

6.2 組裝難點(diǎn)：全新的蓄電池室重達(dá)15噸，遠(yuǎn)超冷卻室、司機(jī)室等常規(guī)室體，無(wú)合適的吊具，制作新專用吊具價(jià)格高昂，且模塊組裝場(chǎng)地B跨的天車噸位不足。

解決措施：不再制作新的吊具，調(diào)研公司現(xiàn)有吊具，將某已經(jīng)出口的機(jī)車整車吊具進(jìn)行改造，減少了吊具成本。將組裝場(chǎng)地由模塊組裝場(chǎng)地B跨移至總組裝場(chǎng)地C跨，減少電動(dòng)平車擺渡作業(yè)，且B跨的天車噸位足以滿足蓄電池室的吊運(yùn)。

6.3組裝難點(diǎn)：蓄電池室內(nèi)裝有動(dòng)力蓄電池，對(duì)淋雨要求較高，但蓄電池室組裝完成后為全封閉結(jié)構(gòu)，無(wú)法在發(fā)生漏水后及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行修補(bǔ)。

解決措施：在蓄電池室鋼結(jié)構(gòu)完成后，對(duì)頂部焊縫進(jìn)行滲煤油工藝以檢查焊縫漏點(diǎn)，無(wú)法滲煤油的位置進(jìn)行探傷檢查。在安裝蓄電池前，先安裝頂部空調(diào)和室結(jié)構(gòu)門，提前進(jìn)行淋雨試驗(yàn)，確保無(wú)漏點(diǎn)。

6.4組裝難點(diǎn)：永磁調(diào)機(jī)使用永磁電機(jī)作為牽引電機(jī)，電機(jī)冷卻方式由原來(lái)的風(fēng)冷變?yōu)樗洹C(jī)車組裝完成后，作業(yè)空間較為有限，難以進(jìn)行捉漏。

解決措施：將組裝完成后整車捉漏的方式改為分段捉漏，將整個(gè)冷卻系統(tǒng)分為前架冷卻部分、后架冷卻部分、轉(zhuǎn)向架冷卻管路等三個(gè)部分，每個(gè)部分完成后分別制作封堵工裝進(jìn)行捉漏測(cè)試，整車組裝完成后，對(duì)三個(gè)部分的連接處進(jìn)行檢查即可。

6.5 組裝難點(diǎn)：永磁調(diào)機(jī)車型結(jié)構(gòu)與以往機(jī)車差別較大，且較多部件為首次使用，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員不熟悉操作。

解決方式：在工藝設(shè)計(jì)階段，工裝、工具、設(shè)備、計(jì)量器具等選用成熟可靠的現(xiàn)有產(chǎn)品。對(duì)新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)等三新項(xiàng)目（蓄電池系統(tǒng)、空氣制動(dòng)機(jī)、前后架牽引電機(jī)冷卻裝置等）進(jìn)行識(shí)別，提前介入設(shè)計(jì)、研究分析原理，并編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)用于現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

7結(jié)束語(yǔ)

目前，永磁調(diào)機(jī)已完成組裝，進(jìn)入了試驗(yàn)階段。由于采用了模塊化、工位化的組裝工藝，大大縮短了機(jī)車的組裝時(shí)間，質(zhì)量也有了明顯的提升。組裝工藝全面實(shí)施后，可達(dá)到了每天一臺(tái)的生產(chǎn)能力。永磁調(diào)機(jī)工藝開(kāi)發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)，可為今后各型機(jī)車的工藝提升，提供有力的技術(shù)保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]周宏，齊林濤，劉云翔.預(yù)組裝工藝在HXD3B型機(jī)車上的應(yīng)用[J]，電力機(jī)車與城軌車輛，2010（4）：31-32

作者簡(jiǎn)介：

陳超（1986-），男，工程碩士，工程師，主要從事內(nèi)燃機(jī)車組裝及試驗(yàn)等方面的工藝研究.