于照艷 陳立仁
摘 要:隨著我國“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)規(guī)劃方案的下發(fā),我國各地把開展高速鐵路作為城市發(fā)展規(guī)劃的重要一項,通過不懈努力,成果豐碩。這既便利了社會大眾的出行,也進一步促進了我國城市區(qū)域化經濟的快速發(fā)展。本文以高速動車組為例,結合列車車頂結構和制造工藝方面特點,分析了裝配工藝在列車關鍵尺寸質量管控方面的必要性,并提出了切實可行的相關質量管控方法。
關鍵詞:高速動車組;車頂裝配工藝;關鍵尺寸質量管控
高速動車組車頂?shù)墓に嚵鞒淌且粋€復雜的生產制造過程,要通過前期試驗和大量仿真研究分析,來確定列車車頂?shù)淖顑?yōu)尺寸,同時在制造過程中還要根據(jù)實際情況不斷改進優(yōu)化相關工藝,最終形成符合工藝文件要求的列車車頂。因此,生產者在對高速動車組的車頂進行裝配時,會格外注重列車關鍵尺寸的質量管控,根據(jù)車頂生產制造過程中每個零部件的功能,制定相關方案,層層落實,以保證高速動車組的安全穩(wěn)定運行。
1車頂結構和相關制造工藝
當下,我國高速動車組車體大多所采用的材質是鋁合金,因為鋁合金材料的抗沖擊性強,由此生產的傳動系統(tǒng)等能夠更好地滿足動車組線上運行的各種需求,以達到列車穩(wěn)定運行的最終目標。列車車頂普遍選用較為簡單的結構,但同時在強度和剛度方面具有高耐壓性,保證在列車運行過程中能夠承受上百斤的壓力而不變性。因為鋁合金這一材質的高硬度,在安裝列車車頂骨架時能夠通過減少焊接工藝,完成對列車車頂?shù)募庸烫幚?。因為列車車頂一般是中心對稱的結構,所以進行焊接工藝前后要對車頂表面進行精心處理。
2車頂裝配工藝關鍵尺寸質量管控的必要性
眾所周知,車頂對于高速動車組的平穩(wěn)運行十分重要,其組成在一定程度上決定著列車車體的外形。列車車頂一般分為兩個組成部分:邊頂和圓頂。其中,圓頂因其結構特點,普遍選用可拉伸型的材料,對于尺寸精度等細節(jié)要求極高,同時因為生產技術的制約,其關鍵尺寸可能會發(fā)生意想不到的變化,這給車頂裝配帶來了難題。要想解決這一難題,首先必須根據(jù)列車實際車頂圓頂大小,選用對應的車頂裝配手段,從而處理好公差這一問題。通過前期的多次試驗,我們確定了不同高速動車組車頂?shù)陌惭b尺寸和列車各個零部件之間的關系,運用調整間距和搭接量等手段,實現(xiàn)了列車車頂?shù)木珳恃b配。由此可得,列車關鍵尺寸的改變會讓車頂?shù)难b配更加困難,因此,在對車頂進行裝配時,必須做好列車車頂?shù)馁|量管控工作,明確列車關鍵尺寸和零部件之間的聯(lián)系,針對性進行相應調修作業(yè)。
3對車頂裝配工藝關鍵尺寸的質量管控
3.1圓頂外形的尺寸精度
在我國,列車車頂?shù)膱A頂結構一般需要通過焊接工藝得到。在對車頂進行焊接時,必須合理配置好焊接相關設備,通過采用對應的方式方法,合理調配各項裝配參數(shù)。在進行調配時,為了避免出現(xiàn)尺寸精度不準確這一問題,需要調整和優(yōu)化列車圓頂?shù)南嚓P裝配技術,比如改進圓頂?shù)暮附蛹夹g,首先采用以往的優(yōu)秀焊接手段完成第一階段的圓頂焊接作業(yè),隨后立刻安排圓頂流轉到調修工序,通過火焰調修等手段,進一步提高列車圓頂外形的精度,保證車頂工藝公差在合理范圍內,確保車頂符合各項要求。
3.2圓頂和邊頂間的搭接尺寸、角度
在對高速動車組的車頂進行裝配工藝時,如何實現(xiàn)車頂圓頂和邊頂間的完美搭接,一直是列車車頂裝配的關鍵工藝。這就需要操作者根據(jù)車頂參數(shù)確定圓頂和邊頂工藝,以此保證圓頂和邊頂間的順利搭接。在這一過程中需要使用F卡類工具確定相關尺寸大小,其操作比較簡單,容易控制。但是列車車頂?shù)膱A頂和邊頂很容易出現(xiàn)搭接間隙不吻合的情況。因此,在制造過程中,首先應從機械設計入手。而搭接圓頂和邊頂?shù)暮脡脑谝欢ǔ潭壬蠈儆陔p方約束,無論操作者采用何種裝配方式,必須通過對搭接間隙進行一次次的調整,以此實現(xiàn)間隙向零誤差這一目標無限靠近。
3.3車頂零部件的弧度和寬度
高速動車組車頂?shù)幕《群蛯挾仁窃趯α熊囓図斶M行裝配時要格外注意的方面。一般來說,車頂?shù)幕《仁侵笀A頂?shù)陌霃?,車頂?shù)膶挾仁侵笀A頂?shù)南议L,而在某些特點環(huán)境下,半徑和弦長都是相對應的,其中一個發(fā)生變化,另外一個也會隨之發(fā)生改變。因為高速動車組的車頂普遍選用鋁合金這一材料,所以在對列車的弧度和寬度進行修改時,也能夠通過火焰調修這一手段進行。同樣的,在進行列車車頂?shù)膱A頂和邊頂搭接時,也可以通過調整圓弧,讓車頂?shù)膱A頂和邊頂搭接更加符合技術條件的規(guī)定,首先是通過對列車車頂圓頂和邊頂間角度進行相應的調節(jié),然后再對車頂弧度進行調整,進一步縮短兩者間的差距。
3.4調整車頂搭接間隙的操作方法
確定了裝配方法后,在對高速動車組車頂進行裝配前,必須明確車頂各參數(shù)的具體數(shù)值,這就涉及到對車頂?shù)臏y量作業(yè)。這一環(huán)節(jié)要根據(jù)實際需求進行測量,讓圓頂處于反裝狀態(tài),通過采用多種方法,明確列車車頂圓頂最外側與C槽間的長度,并測量出C槽本身的長度,從而計算出列車圓頂弧度和寬度,明確兩者間的搭接量。然后,操作者要根據(jù)之前測量的數(shù)據(jù)選擇合適的鋁塊大小,把鋁塊放在車頂?shù)淖钔鈧?,通過吊運使邊頂無限靠近圓頂,測量出此時車頂邊頂和圓頂?shù)腃槽間的差距,根據(jù)以上數(shù)據(jù),操作者就能夠確定出一個相對準確的搭接量。最后,操作者要想得到一個滿足公差規(guī)定的車頂,必須對間隙進行反復確認和調整,通過采取多種專業(yè)方法,保證車頂質量。
3.5車頂?shù)南议L尺寸
與此同時,進行車頂?shù)难b配前,經驗豐富的操作者會對列車車頂外形和C槽尺寸進行再測量。經過前期調查,我們發(fā)現(xiàn),車頂外形和C槽尺寸的間距會發(fā)生小范圍變化,但一般都符合變化規(guī)律。對于測量得到的尺寸大小,操作者必須通過F卡調整,以保證圓頂和邊頂搭接量符合裝配要求。
4結束語
綜上所述,操作者在進行裝配時,必須多措并舉,做好對高速動車組車頂?shù)难b配技術的關鍵尺寸的質量管控,才能保證列車車頂?shù)难b配質量。根據(jù)多年操作經驗可知,車頂?shù)牧悴考叽缰挥蟹舷嚓P規(guī)定,車頂組裝才能順利進行。因此,生產者在對高速動車組的車頂進行裝配時,要格外注重列車關鍵尺寸的質量管控,根據(jù)車頂生產制造過程中每個零部件的功能,制定相關方案,層層落實,以保證高速動車組的安全穩(wěn)定運行。本文以高速動車組為例,結合列車車頂結構和制造工藝方面特點,分析了裝配工藝在列車關鍵尺寸質量管控方面的必要性,并提出了切實可行的相關質量管控方法。
參考文獻:
[1]曲曉紅,郝彥荔.城際動車組鋁合金車頂制造技術及焊接工藝研究[J].裝備制造技術,2015(02):126-127+132.
[2]趙小耕.基于QT的動車組裝配生產線監(jiān)測軟件GUI設計與實現(xiàn)[D].大連交通大學,2015.
[3]蔣建飛.工作研究在動車組總裝配工序中的應用研究[D].北京交通大學,2012.
[4]楊勇.基于產品平臺的動車組車體快速設計系統(tǒng)的研究與應用[D].大連交通大學,2013.
[5]張明祿.高速列車車體裝配偏差分析和優(yōu)化設計方法研究[D].蘭州交通大學,2018.
[6]昝海斌,李國倡,王景兵,王家興.動車組車頂高壓電纜終端電場仿真及界面缺陷模擬研究[J].絕緣材料,2020,53(03):99-104.
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