高速动车组轮对智能制造新模式应用

刘尧 杨越

摘要：通过自动加工检测技术、自动部件识别技术进行自动匹配，专注于轮对加工装配的自动化和信息化。还有科技、智能定位、智能轮对生产线建设等技术的应用。不仅提高了生产效率，还减少了人员操作，同时也提高了轮对生产的整体技术水平。

关键词：高速动车组轮对;智能制造;生产数据;自动装配线

前言

高速动车组车体负责智能制造研究工作，而工艺设计系统数字化研发模块集成，数字化负责制造工艺系统核心智能装备，应用大数据技术收集、整理和分析数据功能。以上技术都支持丰富的数据，仿真验证数字化模型建设、提升高速动车组车体智能制造项目研发水平，从而完成数字化制造过程的整体管理，使研究工作精益化、可视化、数字化，提高工作运行效率，提高车身制造生产线的工作水平。

一、高速动车组轮对制造

轮对智能生产线采用自动齿轮装配箱、自动轮毂设置检查和轴承轴系统集成。在自动装箱的整个过程中进行，打造全流程自动化数字化、集约化、高效化、智能化的生产线。

高速动车组轮组产品特点：高速动车组由动车组和挂车组成，通常有8组4辆，6辆挂车和2辆挂车。驱动轮副有一个变速箱制动盘作为车轮安装，拖车轮副没有变速箱，制动盘是轴装的。驱动轮副由连接牵引电机和变速箱驱动的联轴器组成，是作为整个列车单元的驱动动力源。

二、产品智能制造模式及特点

轮对产品智能制造模式以零部件加工装配自动化、生产数据采集与传输信息化为核心。通过应用自动加工检测技术、自动零件识别技术、自动匹配技术等智能水平进行促销。

能源。其中，空心轴加工采用3轴桁架机械手自动上下料，车轮搬运检测采用5轴桁架机械手下料，轴搬运检测采用4轴桁架机械手下料。轴轮喷涂线采用链式自动输送，变速箱装配线采用自动输送带与桁架机械手相结合，实现变速箱的自动循环。同时自动输送机构、计算机辅助装配CAA，通过有节奏的物流运输，轴箱体等零件按工作站安装，实现车轮装配自动化。而智能材料仓库的喷涂线和轮对压机房由运输车辆自动运输，通过自动传送机构自动传送到轴箱装配线。生产线控制系统实现生产数据采集和传输的信息化。每台设备固定好后，控制系统调度指导，从而实现全自动运行。对于物流自动化设备，可以标记位置进行移动每件设备的实时动画。在装配的实际过程中将信息自动存储、集中管理、自动输出检测数据结果和质量报告，对轮对的每一部分都可以实现全过程质量追溯。

三、轮对制造工艺及智能制造生产线配置

1.轮对制造整体工艺流程

车轮：车轮加工-车轮检查-车轮喷漆-车轮组装。

车轴：车轴加工-车轴检查-车轴喷漆-齿轮箱压装。

轮对装配：轮对压装轮对动平衡检查→轮对超声波缺陷检测→轮对检查轴承压配合和轴箱装配→轮对交接检查。

2.轮对能源制造生产线构成

全自动压装生产线由智能存储装置、变速箱自动装配生产线和轮对组成。

3.生产线控制系统

生产线控制系统包括系统服务器、大显示屏、系统。系统架构包括系统软件和MES界面，并进行等待、运行、停机、自动运输车辆状态、桁架机械手、视频实时显示。智能作业调度可以实时获取各种设备信息，选择路线、作业时间和所需时间、下达和管理作业进度指令等。每台机器按照系统工艺模板开始运行。轴承轴箱装配线异常实时显示出诊断故障、监控车桥、车轮和变速箱的夹紧状况。

该系统可与刀具管理系统集成，显示机床的加工状态和刀具的切削时间，进行刀具磨损监测和预警，预测刀具寿命，并且方便后续质量跟踪。

4.车桥自动加工检测线

空心轴的加工和检验过程为装轴→标准加工→深孔钻→绗缝→精加工→圆磨→磨削→磁粉探伤MT→超声波探伤UT→尺寸检验→外观检验，最后完成车桥的处理和检查。

5.车轮自动搬运检测线

该检测线主要用于超声波检测、静平衡和条码标记。车轮加工和检测使用一套车轮柔性输送系统。试验后车轮以5个为一组，由起重机吊起進入喷涂工序。同时，测试数据自动保存并上传至中央管理的系统。

6.轴轮自动注塑线

车桥喷涂流程为车桥自动转移→清洗→保护→底漆→烘干→面漆→烘干→防撞涂层喷涂→保养→汽车车桥下料。

砂轮喷涂过程为砂轮自动转移、洗涤、干燥、保护、底漆、干燥、面漆、干燥、调理、卸轮。

7.车桥、车轮智能仓库

设置轴轮仓储智能物料库，轴采用堆垛机一台，具有自动存储和检索功能。车轴和车轮存放在没有托盘的固定架子上，无需人工干预。采用喷淋流水线引入车轴智能料仓，设立两个出口。电机轴进入变速箱装配室，成品轮5组堆叠，由自动输送机输送至轮压线。

8.变速器自动装配生产线

大齿轮清洗→大齿轮总成→轴承总成→齿轮箱总成→间隙测量→间隙调整→齿轮箱操作。

9.轮对自动冲压生产线

设置超声设备。故障检测设备及二轮对动平衡设备、二轮对试验台、两轴运输设备及两轮运输设备组。工艺流程包括制动盘预装、制动盘压入、轮对预装、轮对压入、动平衡、超声波故障检测、自动检测和压力传感，最后进行提交检查。灵活的运输系统配备了4种运输机械手，可以自动固定和预装车轴、制动盘、车轮和轮对，可以减少辅助时间，提高生产效率35%左右，从而可以更好的促进其发展。

结束语

轮对是动车组重要的关键部件，对于高铁动车组车体智能制造项目，应考虑采用新型智能制造模式，加强企业成本控制，实现项目效益最大化。为此，企业必须改变以往的生产制造管理理念，结合现代技术，创新制造模式，增强核心竞争力。因为这也是保证高铁动车组制造作业质量的重要因素。同时还需要建立现代工业互联网平台明确业务内容，建立科学的业务流程体系优化业务内容，营造信息生态环境，提高制造工作效率，最终强化智能化水平。动车组制造、数字化工厂建设、生产环节实时数据采集、数据整理增强、产品设计改进和基于反馈信息的整体产品性能优化。

参考文献

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