160 km/h动力车构架端梁组成制造工艺研究

王强

160 km/h动力车构架端梁组成制造工艺研究

王强

（中车大同电力机车有限公司，山西 大同 037038）

在对160 km/h动力车构架端梁组成的结构特点进行深入分析的基础上，针对整个端梁组成的具体结构特点设计了合理的制造工艺流程，并采取了合理、可行的制造工艺方法，最终圆满完成了端梁组成的制造任务。

160 km/h动力车；端梁组成；制造工艺；铁路

160 km/h动力集中动车组动力车（简称160 km/h动力车）是为了适应现阶段铁路发展需求而研发的一款新型电力机车，该车型作为未来普通客运电力机车的主要替代车型，对驾乘舒适性以及整车安全性都有较高的要求。

构架作为机车走形部的承重部件，其制造质量直接关系到整个机车的产品质量，对后续机车的运行寿命及运行安全系数都将产生重要影响。而端梁组成是160 km/h动力车构架的主要部件，其制造质量将会直接影响到构架的总体制造质量。

因此，设计合理、可行的制造工艺，对于顺利完成端梁制造任务具有非常重要的现实意义。

1 端梁组成结构分析

端梁组成结构如图1所示，主要由上盖板、下盖板、立板、隔板、封板、制动器座、电机安装座、止档座、耦合减震器座组焊而成，整个梁体为折线形箱型梁。其中，上盖板、下盖板都是由板材先经切割、分离后，再经多次压型、折弯而成的钣金件；立板、隔板及封板都是由板材直接切割而成的单板件；制动器座、电机安装座、止档座及耦合减震器座都是由板材经切割、分离后，再通过机械加工而成的加工件。

2 端梁组成制造工艺

在对端梁组成结构进行分析的基础上，制定了以下工艺流程：端梁备料→端梁组对及内腔焊缝焊接→端梁外部焊缝焊接→端梁调型→端梁小件组焊→端梁加工，各工序作业内容及具体要求如下。

2.1 端梁备料

由于在后续进行端梁焊接时，焊接收缩会使上盖板、下盖板及立板的长度缩短，因此在对上盖板、下盖板及立板进行备料时，需预留一定的长度留量。

2.2 端梁组对及内腔焊缝焊接

组对端梁时，要以下盖板为基准，在专用组对工装上先将所有隔板与下盖板进行组对，再将两侧立板组对，待完成隔板与下盖板、立板之间焊缝的焊接后，再组对上盖板及两端封板；在对内腔焊缝进行焊接时，先焊接筋板与下盖板之间的焊缝，然后焊接筋板与立板之间的焊缝，最后焊接立板与下盖板之间的焊缝。为了能够在最大程度上减少焊接变形，所有焊缝都要求从中间向两边施焊。

图1 端梁组成结构

2.3 端梁外部焊缝焊接

为了保证焊缝的焊接质量，两侧立板与上盖板、下盖板之间的连接焊缝优先使用焊接机器人来完成；为了减少焊接变形，整个端梁焊接作业必须在专用工装夹紧状态下，按照图2所示的焊接顺序进行逐层循环焊接；为了避免后续端梁与侧梁组焊时，出现起弧点与其他焊缝重叠，引起应力集中，所有起弧点要求设定在偏离焊缝端头50 mm左右的位置处。

图2 焊接顺序示意图

2.4 端梁调型

为了保证端梁工作面的平面度，在端梁焊接完成后，需对图3所示的7个区域的平面度进行检测，如果平面度大于1 mm，则必须先进行火焰调平，直至所有区域的平面度满足小于1 mm的质量要求才能进入下一个工序。

图3 7个区域的平面度示意图

2.5 端梁小件组焊

以端梁中心为基准，将端梁小件制动器座、电机安装座、止档座、耦合减震器座组焊在端梁的相应位置上。这些端梁小件与端梁连接焊缝的质量等级都为CP B级、检验等级都为CT 2级，焊缝焊接完成后必须进行无损检测，检测合格后才能进入下一个工序。

2.6 端梁加工

待端梁完成组焊后，为了使上盖板、下盖板及立板在端梁长度方向上的尺寸能够精确满足设计图纸要求，需以端梁中心为基准对端梁两端进行铣削式机械加工。

3 结语

本文通过对160 km/h动力车端梁组成的具体结构进行分析，在确保产品制造质量和尽量降低生产成本的前提下，设计了合理、可行的制造工艺流程，采取了科学、有效的制造工艺方法，经过后续对多台该型机车产品生产过程的实践检验，证明这些工艺方法不仅使操作人员的操作难度得到了有效降低，还很好地控制了端梁组成的焊接变形及成形尺寸，使横梁组成的制造质量达到了设计图纸及标准的要求，为高质量地完成构架及转向架的制造奠定了基础。期望文中所阐述的工艺设计思路和工艺方法能够为类似产品的工艺设计起到一定的借鉴和参考作用。

2095－6835（2019）22－0085－02

U266

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.030

王强（1987—），男，研究方向为电力机车转向架构架制造。

〔编辑：张思楠〕