关键词：铁路货车；转臂式轴箱装置；组装工艺
快捷货车是当今世界铁路货车发展的重要方向，是建设现代物流企业的重要手段，国外在这方面已取得了巨大成就。近几年，国内电商业务迅速发展，越来越多的电商及快递物流企业提出160km/h快运棚车的使用需求。随着160km/h快捷货车转向架即将批量上线，之前的工艺手段可能难以保证批量生产的需求，因此急需着手对该转向架的制造工艺技术进行研究分析，特别是对其中的关键制造技术进行深入剖析，为以后的量产做好工艺技术准备。
1. 工艺分析
转臂式轴箱是快捷货车上的一个关键部件，这种结构广泛应用于铁路快捷货车、高速客车及地铁的转向架上，其组装过程是转向架制造的关键工序。转臂式轴箱的结构包括减振弹簧、定位转臂、夹紧箍、弹性定位套、刚性定位套、盖形螺母等零配件，其组装精度要求较高，组装难度较大，费时费力。
组装时，需要先将弹性定位套压装到定位转臂的套筒中，再将刚性定位套穿入弹性定位套，然后将减振弹簧装置装入定位转臂的安装座中，用压力装置将弹簧进行预压缩，装入到轴箱安装孔中，再将刚性定位套卡入安装座，在弹簧压缩到空车受载状态拧紧盖形螺母，完成整个转臂式轴箱的组装过程。
从转臂式轴箱的结构特点及组装工艺进行分析，其组装难点在于转臂节点组装精度较高，与安装座是过盈配合，需要将其压入；组装时需要给轴箱弹簧进行一定的预压缩，达到空车受载状态83.3KN后，再将定位套端部的盖形螺母进行拧紧。组装精度要求较高，组装难度较大，费时费力。
2.通用工艺方法
在现在的小批量的生产过程中，转臂式轴箱的组装一般先将构架翻边，使轴箱孔安装面朝上，然后对转臂进行预装，保证转臂定位套与转臂安装座装配要求，再对弹簧组进行压缩，压缩到位后将转臂进行固定，再将定位套压入转臂安装座中，最后拧紧端部的盖形螺母。该方案需制作专用的翻转装置，组装精度较低，组装效率较低，并且转臂式轴箱的预压组装质量影响车辆运行品质和安全。
3.专用工装工作原理
随着160km/h快运货车转向架即将批量生产，原有的组装工艺方法显然不再适用，为此我们设计了一套专用的组装工装，可以在构架不翻边的状态下进行转臂式轴箱的组装，大大提高了工作效率，组装精度也得到很好的保证。专用工装的结构说明和工作原理如下：
（1）由于压力载荷的大小需要通过压力表来显示，为了更方便的对弹簧压缩状态进行控制，将空车状态下的载荷83.3KN均匀分散到四个轴箱定位装置，根据弹簧装置的刚度参数计算出弹簧压缩量，通过尺寸链的转换，进而换算出图示中的L尺寸的控制范围应在90-100mm。因此，在组装过程中，只需要检查L尺寸到达控制范围内时，就可以确定弹簧压缩量已达到空车受载状态，可以进行拧紧盖形螺母的操作。
（2）制作一个移动小车平台，下面安装两个导向轮和两个万向轮，可以方便自如的将小车移动至构架下方。
（3）移动小车上方安装两个顶升装置，一个用于顶升转臂的定位套组成端，一个用于顶升转臂的弹簧组成端，两个顶升装置的间距根据转臂的尺寸进行控制，固定在移动小车平板上。
（4）定位套顶升装置的上端连接一个定位装置，可以将定位套自动定心，利用定位套本身的锥形结构进行导向，可以顺利的嵌入到构架的转臂安装座中。
（5）弹簧组件顶升装置的上端连接一个托板，托板与转臂采用螺栓进行定位夹紧。
（6）组装完毕后，采用固定拉环将转臂与构架进行临时性的连接，在整个构架落入到轮对上之后，再将固定拉环进行松卸。
1.转臂 2.固定拉环 3.弹簧组件 4.构架 5.定位套6.盖形螺母 7.定位套顶升装置 8.弹簧组件顶升装置 9.移动小车
使用转臂式轴箱装置组装专用工装的工艺流程如下：将构架吊运至组装平台，两端用台架架高，留出下部操作空间；将转臂吊至移动小车的定位装置上，进行定位夹紧；将弹簧组件预装到转臂上；推动移动小车至构架轴箱孔下方，适当抬升定位套顶升装置，根据定位套的锥形镶块进行定位；检查定位套和弹簧组件的定位位置准确无误后，先抬升定位套顶升装置，将锥形镶块压入到转臂安装座中，然后缓慢抬升弹簧组件顶升装置，在L尺寸到达90-100mm范围内时，停止抬升，再拧紧盖形螺母；用固定拉环将转臂与构架进行临时性连接；松开定位装置，将两个顶升装置退回，完成转臂式轴箱装置的组装。
4.结语
转臂式轴箱装置专用组装工装的优化设计，解决了通用工艺方法中需对构架进行反复翻边的问题，在构架无需翻转的状态下，一次装夹定位就可以完成转臂定位套及弹簧组件的组装，生产效率可提高4倍以上；将压力参数转化为高度尺寸参数，更有利于数据的采集；同时采用专用定位装置，可以准确的对转臂进行定位，大大提升了组装精度，为保证车辆的运行品质奠定了基础。
第一标注：国家重点研发计划资助,项目编号：2017YFB1201300，
英文标注：National Key R&D Program of China
作者简介：邹剑锋，1981年5月22，男，工程师，本科
论文作者:邹剑锋, 王立忠, 李伟华,付秀军,吴建强
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷20期
论文发表时间:2019/12/2
标签：轴箱论文; 装置论文; 弹簧论文; 构架论文; 螺母论文; 货车论文; 转向架论文; 《工程管理前沿》2019年5卷20期论文;