■南車株洲電力機車有限公司(湖南 412001)辛勇生 胡榮偉 黃思源
近幾年來,中國現(xiàn)代有軌電車市場不斷升溫,作為現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)核心部分的低地板車輛得到了市場的極大關(guān)注。通過引進西門子Combino車輛全套技術(shù),實現(xiàn)了100%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的國產(chǎn)化制造,通過引進、消化和吸收西門子100%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架制造技術(shù),全面掌握了Combino型100%低地板構(gòu)架制造工藝。嚴格按照西門子工藝技術(shù)要求進行操作,成功實現(xiàn)了100%低地板構(gòu)架的國產(chǎn)化制造,為公司全面開拓低地板市場提供了有力保障。
(1)所用材料。100%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架制造主要采用的材料為16MnDR、Q345E及G20Mn5。
(2)結(jié)構(gòu)組成。100%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由4根側(cè)梁、1根中間橫梁、2根端梁和2根電機懸伸梁組成。
(1)橫梁部分:所有梁體在其上組裝,橫梁平面度對組裝尺寸影響較大。
(2)側(cè)梁部分:側(cè)梁分為4部分,各部分側(cè)梁的平行度、對稱度等對于電機懸伸梁、端梁的組裝尺寸影響較大。
(3)端梁部分:兩端梁平行度、間距與對稱度對構(gòu)架尺寸影響較大。
圖1 100%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)
(4)電機懸伸梁部分:作為構(gòu)架加工基準,尺寸控制要求高,焊縫主要集中在一側(cè),易產(chǎn)生變形。
(1)側(cè)梁組裝及焊接。側(cè)梁下蓋板組成如圖2所示。
在組裝側(cè)梁下蓋板時,應(yīng)保證組裝尺寸(144±1)mm。為保證下蓋板組成焊接完成后的尺寸為(553±1)mm,在下蓋板組成組裝時將該尺寸放量到556mm。
側(cè)梁下蓋板組成中部件(序號2)為80mm厚的16MnDR板,焊前應(yīng)進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度為130~150℃。
側(cè)梁機器手焊接如圖3所示。
圖2 側(cè)梁下蓋板組成
圖3
為防止機器手焊接側(cè)梁主焊縫時側(cè)梁弧形處收縮,在側(cè)梁機器手焊接時加裝撐桿,以防止收縮變形。
(2)橫梁組裝及焊接。橫梁下蓋板組成如圖4所示。
圖4
橫梁下蓋板組成組裝時應(yīng)保證下蓋板與補板對接焊縫的間隙為3mm,如圖4所示。為保證橫梁下蓋板組成焊接完的尺寸1210+3-1mm和1224+1-2mm,在組裝橫梁下蓋板時,應(yīng)采用工藝放量:1210mm放量至1218mm,1224mm放量至1230mm。焊接時不需使用陶瓷墊板,具體焊接工藝參數(shù)如附表所示。
焊接工藝參數(shù)表
橫梁梁體組焊如圖5所示。為保證橫梁焊接完后兩側(cè)牽引座間距的尺寸,考慮到橫梁焊接后的收縮變形,在橫梁焊接時在兩牽引座間應(yīng)采用工藝撐桿,焊接前工藝撐桿應(yīng)將間距調(diào)整到734mm。
圖5
橫梁平面度的控制。為保證橫梁平面度,橫梁體組焊前應(yīng)對橫梁上蓋板進行適當(dāng)反變形,要求來料的上蓋板進行預(yù)折彎,如圖6所示。
圖6
此外,橫梁組裝時應(yīng)檢測左右兩側(cè)立板高低差,確保兩側(cè)立板高低差在0.5mm以下。橫梁焊接完成后,用平尺檢測橫梁上下蓋板平面度,平面度超出1.5mm則進行矯正。
(3)構(gòu)架組裝(見圖7)及焊接。構(gòu)架組裝時,以橫梁兩側(cè)牽引座分中,按圖樣要求組裝側(cè)梁和端梁。為保證構(gòu)架焊接完后,焊接收縮完尺寸符合圖樣要求,組裝前應(yīng)將圖中的尺寸進行放量,1000mm放量至1002mm,1650mm放量至1654mm。構(gòu)架組裝后檢測左右兩側(cè)側(cè)梁的間距,并檢查側(cè)梁與端梁對接焊縫的間隙及對齊情況,若有錯邊,需進行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
圖7
電機懸掛梁為鑄件,材質(zhì)為G20Mn5,所有與其聯(lián)接的相關(guān)焊縫焊接前均需預(yù)熱,預(yù)熱溫度為150~200℃。
通過全面引進、消化吸收西門子100%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架制造工藝,合理對板料進行工藝放量,制定合適的焊接工藝參數(shù),采用適當(dāng)?shù)暮附幼冃慰刂品椒ǖ裙に嚰夹g(shù),順利實現(xiàn)了100%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的國產(chǎn)化,檢測結(jié)果達到了西門子原產(chǎn)構(gòu)架的水平。