关键词：CR400BF；转向架架构；制造工艺
高铁是现代人出行主要交通方式之一，随着人们对高铁运行速度要求越来越高，高铁生产技术也不断发展完善。转向架是高铁列车上一个非常重要的部件，列车行进中的牵引、制动、荷载等重要工作都施加在转向架上。转向架设计工艺和生产质量也将直接影响到列车运行的安全性能。
由中国铁路总公司主导，国内目前已经成功研发高技术标准的标准动车组，这是一项由国内车辆轨道著名企业、科研部门、高校等各个领域合作取得的尖端技术。中国标准动车组具有智能化、人性化、自动化的特点，体现出了技术的创新性、经济性等特点。目前中国标准动车组主要分为两种车型：CR400AF和CR400BF。本文重点介绍CR400BF车型转向架制造工艺，该车型研发生产厂家为中车长客股份公司。
1 CR400BF转向架构架结构
转向架的基础部分是构架，这一部分不仅是安装所有零件的基础，也是转向架上受力的核心部分。因此转向架在设计上，结构、尺寸、形状都要能够满足不同零件安装的需要，其材质构造的承重能力也要能够满足列车对转向架受力承重的力学要求。
CR400BF采用焊接结构转向架，主体部分是一个“H”型框架，由两个侧梁和一个横梁构成。侧梁均为箱体结构，箱体由上、下两个盖板和两侧各一个立板构成，箱体截面是一个U型结构。箱体外面安装扭杆座、抗蛇行减振器座、转臂定位座等零件。横梁由侧梁箱体内侧两个侧面立板连接而成，牵引电机、齿轮箱、牵引拉杆、横向减振器等部件均安装在横梁组上。和横梁箱体过渡连接位置设有两根制动梁，用于安装轴盘制动夹钳。侧梁和横梁安装方式均采用插接方式，侧梁上部盖板和横梁的上部盖板之间设有一个连接块，二者均向内延伸实现连接。横梁的内外两个立板同时向侧梁内部延伸，与其内侧立板连接。动车和拖车的转向架结构和连接方式如图1-图3所示。
2 构架材料
转向架构架在列车上受力比较集中，因此对设计工艺要求比较高。目前主要采用的制造材料是S355J2W+N耐候钢及Q345E两种材料。S355J2W+N耐候钢的最大特点是耐腐蚀性高、耐低温韧性强、屈服度大，而且容易焊接，非常适合高铁列车的运行荷载需求。现在我国生产的高铁列车上的转向架架构横梁和侧梁均以这种材料为主。转向架上的牵引电机、齿轮箱、制动装置等零件需要较高强度，但是标准低于架构，因此均采用Q345E材料制造的锻件。
3 CR400BF转向架构架的关键技术
3.1 焊接方法
构架所有部件连接在一起的方式均为焊接，因此对焊接工艺要求比较高。一旦焊接过程没有选择合适的位置，很容易导致焊接失败，影响转向架整体性能。在架构上，侧梁和扭杆座之间的对接焊缝必须是一个空间曲线，技术标准非常高。而且需要在焊接完成之后进行X射线探伤检测。一旦出现缺陷而没有及时发现，就可能导致非常严重的后果。这就要求在制造过程中，必须严格控制焊接尺寸和焊接位置。通常采用人工操作和机械手操作相结合的方式。侧梁和制动梁、齿轮箱等部分之间连接通常采用机械手来焊接，另外部分焊接工序由技术工人手工操作完成。焊接工艺和细节参数如下：MAG焊，φ（Ar）82%+φ（CO2）18%混合气体为保护气体，焊接电流电压主要为240-270A、28-31V（特殊位置除外），焊接材料主要采用NiCu1-IG实心焊丝。手工进行焊接主要选用的焊机是福尼斯TPS5000MAG焊机，机械操作选用IGM大型悬臂式焊接机械手和液压前倾式焊接变位机。
3.2工装设计
CR400BF转向架构架的工装设计的主要环节包括：对精度进行确定、确定焊接角度和位置、设计焊接变形等。具体工艺细节需要在施工过程中进一步细化。因为不同部位用途各异，因此工装也分为几种不同类型，主要有组对工装、焊接夹具、调修检测工装。组对工装是转向架工艺流程中最为重要的工装程序，特别是对其精度和刚度进行确定。在架构二步组队工装中，钢板和矩形管焊接构成一个工作台。定位装置和压紧装置都位于这个台上。提高这一工装精度定位，必须先加工基准平面，将平面度控制在0.2mm。在此基础上对其它装置进行定位，保证其他定位装置和平面尺寸偏差不超过±0.2mm，确保构架二步组对工装刚度达到相应标准。
3.3质量控制
CR400BF转向架构架制造中的质量控制非常重要，这一环节不仅包括控制焊接工作水平，也包括焊接变形的控制。质量控制手段主要有预制反变形、刚性固定、焊接顺序优化等。刚性固定是指利用压紧装置对需要测量位置的横梁安装座等部分进行固定，通常采用拉筋工艺来完成。通过刚性固定，使被测量位置保持不变，以此降低焊接导致变形的程度。完成以上工序之后，还要对CR400BF转向架构成品进行统一检测评定。借助数字化技术对工艺进行分析，为提高产品质量和生产量提供参考依据。
4结语
根据以上分析可知，CR400BF转向架构架是高铁列车重要部件之一，在制造过程中必须严格控制工艺流程和工艺标准，确保质量。在产品生产实际中，难免因为各种因素影响产品质量。本文在提高转向架架构生产工艺技术水平提出了一定建议，能够提高工艺水平，加速数字化生产进程。
参考文献：
[1]曲丛辉.160km/h转向架构架制造工艺研究[J].机械工程师，2017（05）：152-153.
[2]李小军，刘冠男.CR400BF转向架构架关键制造工艺[J].电焊机，2018，48（03）：102-108.
论文作者:杨权
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/11/29
标签：转向架论文; 构架论文; 工装论文; 横梁论文; 架构论文; 箱体论文; 齿轮箱论文; 《工程管理前沿》2019年21期论文;