中车太原机车车辆有限公司 太原 030027
摘要：根据德国小汽车运输平车车体主要结构特点，制定了生产工艺方案，并对主要工艺难点进行了分析。
关键词：小汽车运输平车；车体；工艺
德国小汽车运输平车是专供运输小汽车的铁路平车，该车两辆为一组，每组由上层及下层底架组成，上、下层底架通过支撑结构铰接，上层底架可通过机构进行升降，上、下层可分别装运一定数量的小汽车。
1 基本结构
该车主要由下底架、上底架（上平台）、转向架、空气制动装置、手制动装置、车钩缓冲装置、护栏、止轮器、上下层支撑及升降机构等组成。图1为该车结构图。
车体为无中梁全钢焊接结构，主要由下底架A、下底架B、上平台及附属件组成。
下底架A主要由下底架A平直端、下底架A斜直端、底架附属件组成。平直端主要由热轧双球形扁钢结构的左、右侧梁、半封闭式箱型焊接结构的牵引梁、矩形钢管结构的大、小横梁、热轧单球形扁钢及热轧槽钢结构的横梁、板材折弯结构的顺梁及4mm厚钢地板等组焊而成。斜直端主要由热轧双球形扁钢结构的左、右侧梁、半封闭式箱型焊接结构的牵引梁、两根热轧槽钢组焊成矩形结构的大横梁、热轧单球形扁钢结构的横梁、板材折弯结构的顺梁及4mm厚钢地板等组焊而成。底架附属件主要由与转向架连接相关的关键附属件和其他附属件组成。
下底架B与下底架A结构基本相同，主要由下底架B平直端、下底架A斜直端、底架附属件组成。
上平台主要由侧梁组成、端梁组成、轴承座组成、横梁组成、孔轨、导轨、加强筋、地板等组焊而成。侧梁采用热轧双球形扁钢，横梁采用压制成大圆弧半径的冷弯槽钢，孔轨采用热轧T型钢，导轨采用冷弯钩型钢。
2 制造工艺难点分析
该车上平台及下底架结构均采用钢板及球形扁钢组焊结构，底架长度基本上都大于14m，且断面高度不到400mm，整体外形成扁平细长形结构，该结构使其挠度及变形难以控制。根据设计要求，下底架上挠量为5-10mm，上平台上挠量为20-30mm，在组装过程中，各配件间大量的焊接热输入在冷却后会使底架及平台结构出现长度及宽度方向的尺寸收缩，使得底架组装后预制挠度量无法达到预期值。在组装及焊接时不合适的焊接顺序及焊接工艺会导致关键配件如轮对支架与轴承座发生变形，达不到设计要求。
3 主要制造工艺
3.1 具体工艺流程
型钢及板材预处理→下料→部件预制→底架或上平台组对→一次焊接→地板压装→正面焊接→一次翻转焊接→调修→附属件组装→二次翻转焊接→导轨组焊→清理→交检→油漆。
3.2下底架组装
牵引梁组成（平直端）采用反装工艺。在左右牵引梁上预制前从板座和挡块；以中心为基准组装端梁上盖板；组对左右牵引梁，并采用工艺隔板控制内距，牵引梁八字板与端梁上盖板不定位焊，预留后续调整；以中心为基准组装挡板、枕梁下盖板、端梁腹板；以外侧为基准组装缓冲器板，优先控制车宽；调整牵引梁八字开口尺寸；翻转焊接后划线组焊下盖板加强板；采用钻模钻制托梁孔。
牵引梁组成（平直端）采用反装工艺。在端梁上盖板上预制牵引梁顶板；在左右牵引梁上预制前从板座和挡块；以中心为基准组装端梁上盖板；组对左右牵引梁，并采用工艺隔板控制内距；采用仿形模块组装端梁腹板；以中心为基准组装挡板、枕梁下盖板；划线组装端梁加强板；以端梁开口为基准组装缓冲器板，优先控制开口尺寸；翻转焊接后划线组焊下盖板加强板；采用钻模钻制托梁孔。
下底架组成采用正装工艺。组装牵引梁组成；将牵引梁腹板及其余各梁放置在相应定位上（平直端小横梁（3）（4）、弹簧板支座不组装；斜直端弹簧座梁不组装）；组装侧梁；组装角板、角补板、补强板（2），须留1-2mm组装间隙；将地板遮盖部位和铺设地板后无法焊接部位进行焊接；压装地板，组焊盖板支撑板，组焊盖板；正面焊接；翻转后组装小横梁（3）（4）、弹簧板支座、弹簧座梁、牵引梁顶板，背面翻转焊接后组焊加强座和补强板；在调修胎上检测挠度、斜端高度、底架上下宽度，紧固后机械调修结合点状加热调修直至合格，调修时须夹紧轮对支架处侧梁；组焊中间过渡板组成，采用底架翻转胎翻转后在附属件组装工位反装所有附属件，轮对支架和弹簧托架以侧梁下边缘、底架纵向中心和平端端梁外侧为基准；在清理工位组焊导轨和孔轨，打磨并清理飞溅。
3.3上平台组装
上平台组成采用正装工艺。在组装胎上靠紧定位组装侧梁、各横梁、加强梁，焊接地板遮盖部分；组装地板，组装端梁组成；在翻转胎进行翻转焊接，焊接时须将各部位夹紧；在调修胎压紧后进行检测并热调修至合格；轴承座组成（2）与吊座采用螺栓紧固后装车并焊接，组焊折页座；在清理工位组焊孔轨和导轨（孔轨导轨在车上现场拼接后整体组装），打磨并清理整车飞溅。
4 工艺难点解决措施
在组装上平台时，在组装胎和翻转焊接胎上预制30-45mm挠度，平台侧梁采用冷调方式预制40mm挠度，焊后在适当地位置进行火焰热调修。
上下底架组装时，在底架翻转胎上预制20mm挠度，焊后在适当地位置进行火焰热调修。
研究产品结构，确定容易变形部位，制定适宜的焊接顺序、焊接方向和焊接方式，配件组装时选取合适的组装间隙，焊接时卡紧固定，减小自由状态焊接变形。
关键配件下料时考虑焊接收缩量可将其尺寸放大，为保证底架长度在±10mm范围内，下料时可将侧梁长度增加25mm的工艺余量。
为控制关键配件焊接变形与焊接质量，可在焊接前进行预热至150℃-200℃。
5 结束语
通过对该车车体结构特点和制造难点的工艺分析，使车体组成各部位尺寸符合图纸要求，从而保证了上、下底架产品质量。目前该车车体已交付德国用户，能满足其大组装要求。
参考文献
[1]王春山.SQ1型双层小汽车运输平车 [J]. 铁道车辆, 1990，（10）:1-8.
[2]田川.SQ1型运输小汽车双层平车焊接 [J]. 铁道车辆, 1993，（10）:16-17.
论文作者:窦义才
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/7
标签：底架论文; 结构论文; 盖板论文; 横梁论文; 平车论文; 挠度论文; 小汽车论文; 《防护工程》2017年第9期论文;