客车车体钢结构组装质量控制

南车南京浦镇车辆有限公司 （江苏 210031） 王 强

1. 车体钢结构特点

客车车体为全金属焊接结构，由底架、侧墙、车顶及端墙4大部件焊接而成。在钢骨架外面焊有金属地板、侧墙板、车顶板和端墙板，形成一个上部带圆弧下部为矩形的封闭壳体，俗称薄壁筒形结构车体，如图1所示。

图1 25G型车车体钢结构

客车车体钢结构的组装就是要通过焊接的连接方式把底架、侧墙、车顶及端墙等4大部件按照图样规定的技术条件组成起来。要保证组焊出来的车体各部尺寸符合图样技术要求，就要先掌握车体钢结构四大部件的结构特点。

（1）底架钢结构特点 底架钢结构是由各种纵横向钢梁和金属底板组成的长方形构架，如图2所示。

图2 25G型车底架钢结构

该底架承托着车体，承受着机车牵引力和列车运行中所引起的各种冲击力及其他外力，是车体的基础，也是车体钢结构组装的基准。由于底架外形尺寸决定着车体组成后车体的长度和宽度，控制好了底架钢结构的外形尺寸就等于控制好了整个车体钢结构的长度和宽度，所以在客车钢结构上体组装过程中底架钢结构的定位、找正尤为重要。

（2）侧墙钢结构特点 客车侧墙钢结构是由各种横梁、立柱和侧墙板组焊而成，它是与底架相连组成车体侧面的纵向垂直部件，如图3所示。

图3 25G型车侧墙钢结构

由于侧墙外形长度和高度决定着车体的长度与高度，所以侧墙钢结构部件外形尺寸和两端侧门立柱的尺寸误差控制的精确程度对钢结构上体组装质量有着很大影响。

（3）端墙钢结构特点 客车端墙钢结构是由端门柱和各种横梁、立柱及端墙板组焊而成，它是与底架相连组成车体两端的横向垂直部件，其高度与侧墙需一致，宽度与底架需一致，如图4所示。

图4 25G型车端墙钢结构

在其部件组装过程中要对其高度、宽度及整体对角方差做严格控制。

（4）车顶钢结构特点 客车车顶钢结构是由车顶弯梁、各种横梁及车顶板组成，如图5所示。

图5 25G型车车顶钢结构

由于车顶为弧形半封闭结构，较之底架、侧墙、端墙这三大部件，其自身强度相对较高，在上体钢结构组装过程中其自身尺寸调节难度较大，所以在其部件组装过程中更要严格控制其各部尺寸，特别是车顶边梁横向的开档尺寸和车顶边梁纵向直线度。

2. 车体钢结构的组装步骤

客车车体钢结构的组装就是要利用工装胎具，通过合理的组装工艺步骤，用焊接的连接方式将底架、侧墙、端墙、车顶钢结构这4大部件组成起来，从而获得符合产品图样设计要求的完整的车体钢结构。可靠、精准的工装胎具是上体钢结构组装质量的保证，如图6所示。

图6 25G型车上体组装胎底架定位

重点：上体组装胎上的底架各定位支撑需能保证车体挠度和枕梁、端梁的水平度，且有足够的强度，夹具需使用灵活、可靠。

具体组装步骤及控制项点如下：

（1）底架钢结构定位 第一，用天车将底架吊至上体组装胎上，根据定位调整底架落胎位置（必要时用风缸进行调整）。控制项点：保证底架钢结构与上体胎横向、纵向对中，偏差小于10mm。

第二，从胎中向车体两端依次用拉撑将底架侧梁、枕梁处上心盘、前端梁与胎模固定、靠严支承。控制项点：拉撑位置需靠近定位支承，间距不得超过600mm，拉紧时调整拉撑以靠严定位支承为准，防止因拉撑拉紧力过大而造成侧梁局部产生急弯。

第三，目测检查底架整体挠度，要求底架挠度均匀一致，不得有急弯、反挠等情况。

（2）侧墙钢结构定位 第一，用专用吊具将侧墙吊至上体胎，以底架钢结构车体中心线为定位基准，将侧墙定位。控制项点：底架车体中心与侧墙车体中心偏差≤5mm。对于安装整体门框的车型，要同时参考侧墙上侧门柱外立面到底架前端梁外表面的定位尺寸；对于有内端墙的车要同时考虑隔间立柱的定位尺寸，并做适当调整，确保两端侧门开档和隔间开档符合图样技术要求。

第二，在侧墙中部向两端施定位焊，同时开启侧墙压紧风缸，将侧墙下部与底架边梁压严，后施段焊，段焊间距约为50mm。控制项点：侧墙板于底架边梁搭接量15mm，搭接间隙≤0.5mm，未压严处需调整后施焊。

第三，由车中向两端在侧墙上边梁与底架间每间隔1500mm焊斜拉撑一根，用于固定侧墙及调整侧墙垂直度，焊好后松开侧墙专用吊具。控制项点：拉撑斜度控制在45°左右，与侧墙上边梁焊接时需焊在侧墙立柱上部且不得超过上边梁上平面，以免影响落车顶，拉撑另端与底架铁地板连接，对于行李车，拉撑不允许直接焊在波纹地板上。

第四，在侧墙两端侧门框处通过线砣吊线，拉撑调整将侧墙两端调垂直，后目测侧墙上边梁直线度通过拉撑调整将上边梁大概调直，再用吊线法每隔一个立柱进行垂直找正，直至上边梁调直。控制项点：在侧墙找正，上边梁调直的过程中必须以两端为基准，要先将侧墙两端侧门柱和枕梁处立柱找正，找垂直。

（3）外端墙钢结构定位 第一，用天车将外端墙落至前端梁上，与底架对中后在折棚柱与底架间焊上拉撑以固定外端墙。控制项点：外端墙端门中与底架中心线偏差≤2mm，端墙包板与底架转角密贴。

第二，通过端门吊线调整外端墙相对于车体横向位置的垂直度，然后将折棚柱、端板下口与前端梁压严点固，松开吊具。控制项点：端门的垂直度≤1mm/m。

第三，组装侧门，吊线检查，配合拉撑适当调整外端墙在车体纵向方向的垂直度，后将端顶横梁与侧墙上边梁连接，并安装侧门门上板及门上横梁，将外端墙彻底固定。控制项点：外端墙允许外倒≤3mm、内倒≤8mm，具体根据侧门安装时门上开档和侧门对角差做适当调整，同时要保证相对两侧门门柱和端角柱平行。

（4）车顶钢结构定位 第一，将车顶吊至总装胎，下落前通过目测将车顶与车体对正，车顶保持与侧墙上端高度300mm左右。后将车顶一端落下，通过车顶横梁定位，施定位焊。控制项点：对于有一个平顶的车顶，应先定位平顶端，保证平顶长度；对于有两个平顶的车顶可任取一端定位，先定位的一端需严格控制平顶长度，以免对另端平顶长度造成影响。

第二，将车顶完全落下，将圆顶边梁与侧墙上边梁用夹具夹严，侧墙板上口与顶板边梁外部靠严后定位焊。控制项点：侧墙板与车顶边梁搭接量为10mm，搭接间隙≤1mm。如在车顶下落时遇到车顶边梁和侧墙板顶死，车顶落不到位的现象时可根据现车情况适当调整顶板边梁开档或两侧墙开档，待车顶完全落下后再做恢复调整。

（5）车体钢结构倾斜数据及上边梁直线度复查，车体找方 用线砣吊线复查两侧侧墙倾斜数据，拉线检查上边梁直线度，用找方尺检查车体数据，必要时用拉撑做适当调整。控制项点：侧墙倾斜≤12mm，同一截面对角方差≤10mm，侧墙上边梁直线度全长≤6mm。

（6）施焊 控制项点：在施焊过程中最重要的是控制焊接变形，最大限度地减小焊接变形对车体结构及尺寸的影响。

（7）焊缝打磨及各部尺寸复查 待施焊完毕，焊缝完全冷却后，拆除夹具、拉撑及底架所有拉撑，复查各部尺寸，打磨外露焊缝，施工完毕。

3. 车体组焊变形控制

在车体组焊过程中需做好如下控制，最大限度地降低焊接变形对车体结构及尺寸的影响。

（1）车体组焊过程中需严格控制焊接参数 因为焊接电流越大所产生的焊接热应力也就越大，即焊接变形也就越大。

（2）采用合理的焊接顺序 ① 在车体钢结构施焊过程中需先焊短焊缝后焊长焊缝。②先焊立柱、横梁等钢骨架部位的焊缝，后焊侧墙板、侧顶板焊缝，以利用车体钢骨架自身强度，消除焊接变形的影响。③在焊接顶板上边梁与侧顶板、顶板上边梁与侧墙板、底架侧梁与侧墙板的车体纵向长焊缝时，应从车中向两端进行对称焊接，同时采用跳焊的方法。

（3）采用刚性固定法 在车体焊接过程中要保证车上用于定位和调整车体数据及部件对接间隙的拉撑、夹具都处在受力状态，且与焊接变形的方向相反。待施焊完毕、焊缝完全冷却后才能拆除车上的拉撑、夹具。必要时还需在易发生焊接变形处增加夹具或拉撑，以减小焊接变形的影响。

4. 结语

综上所述，要保证钢结构组装质量工艺装备是基础，合理的组装工艺步骤是手段，规范的焊接参数、方法、焊接顺序是措施和保证。如上述问题都能得到有效的控制和保证，客车车体钢结构组装质量就能得到有效的保证。