（中车四方车辆有限公司 青岛市山东省 266011）
摘要：铁路车辆车体钢结构大部分为全钢焊接结构，由底架、侧墙、车顶和端部组成。车辆经过一个厂修期后对钢结构有四种基本的损坏，钢结构的腐蚀、变形、裂纹、松脱。钢结构是整个车辆的载体，鉴于他在车辆中的作用及重要性，钢结构检修与改造必将推动其他部位的发展。
关键词：工艺流程 检修加改 加改设计注意
正文：
车辆车体钢结构大部分为全钢焊接钢结构，由底架、侧墙、车顶和端部组成。在侧墙、端墙、车顶钢骨架外面，在底架钢骨架的上面，分别焊有侧墙板、端墙板、车顶板和纵向波纹地板及平地板，形成一个上部圆弧，下部为矩形的封闭壳体，俗称薄壁筒型钢结构。壳体内面或外面用纵向梁、柱加强，形成整体承载的合理结构。
钢结构检修基本上是修车的第一大流程，也可以说是最基础的一个工艺流程，钢结构是车辆的重要部件，它要承受来自各个方向的多种作用力，因此车体需要足够的强度和刚度及稳定性，以确保运营安全。车体材料通常有碳素钢、耐候钢、不锈钢、及铝合金四种，在改造过程选择时，要考虑降低车辆重量、耐腐蚀性好和良好的加工性能，价格便宜。钢结构在我们整个生产中也具有十分重要的地位，因为所有设备均都直接或间接的固定在车体钢结构上，钢结构质量的好坏直接影响着下面所有工序的进行，如果在其他工序中发现钢结构尺寸有误，将带来严重的返工。因为如果要对钢结构进行返工，在我们现有的工艺情况下，几乎所有的工序都要拆掉，才能对钢结构动火处理。基于对钢结构的特殊性，如有差错将直接导致车辆的安全，而对我们的生产也带来最难处理的返工。因此对钢结构的尺寸及强度、刚度、韧度必须严格要求。
在我厂，钢结构部分不外乎有两种，一种是对钢结构检修、一种是对钢结构的加改。
一、首先车辆经过一个厂修期后对钢结构有四种基本的损坏。钢结构的腐蚀、变形、裂纹、松脱。
1.钢结构腐蚀后的修理
车辆底架钢结构发生腐蚀大都在端部、通过台处。由于端部大都为厕所和洗手间以及锅炉、茶炉布置。水很容易渗入木地板到达铁地板处而造成对地板及地梁的腐蚀。侧墙腐蚀常发生在各梁件或板料的连接处和焊缝处。其腐蚀部位到多在车顶、门窗、端侧墙板300mm内。另外还有厕所、洗脸间等处。
钢结构各梁柱如果腐蚀超过限度不多，可以除锈后堆焊或加焊补强板，如果腐蚀超限过多或已蚀穿，则应截换。铁制端墙板、侧墙板、地板及各梁的上下盖板过限时，均应截换。我们在修补的同时，应加强钢结构耐腐蚀性能的措施。第一，采用耐腐蚀钢材，提高钢材本身的耐腐蚀能力。比如耐候钢在车辆中的应用、铝合金、不锈钢、工程塑料、复合钢板的应用。第二，开展钢结构的耐腐蚀设计，严格车辆修造工艺的质量管理，使用高性能的防腐蚀涂料，从而减少或避免电解液在钢结构表面的凝聚，隔绝钢结构与电解液接触，将腐蚀作用降到最低的程度。比如我们可以采用高性能的防腐材料、抛丸处理、执行严格的涂装工艺等。
2.钢结构变形后的修理。
底架受垂直载荷作用后，会发生一定的变形，一般中央部分较大，其次是两端。侧墙容易发生倾斜、外胀变形。当侧梁柱根部或顶部腐蚀严重后，侧墙易造成偏斜，顶部塌陷。另外底架扭曲不平、心盘偏磨，旁承游隙过大等均能造成车体倾斜，车体倾斜过大会使各梁件连接松弛，降低原有强度。在通过曲线时，易发生热轴事故，或车辆脱轨。
车体钢结构发生变形后，会使结构的承载能力降低、车体不平衡。最常用的措施是机械矫正和火焰矫正（热调修）。我厂大都用火焰矫正。火焰矫正是指在变形处用乙炔焰加热到一定温度，一般为700℃至800℃范围内，再对变形部位施加外力一段时间后，再冷却至常温。温度低于700℃不应加外力，因为这时金属处在蓝脆区，很容易出现裂纹。底架变形调修一般用热调修，调修时应注意正确选择支点、压固点、施力点和加热点，还有正确的温度。侧墙变形不严重时可进行机械矫正，机械校正可用拉紧器、可调撑杆对倾斜部位施加拉力或支撑力，并且要考虑到除去外力后的弹性变形。当变形严重时需采用火焰校正。
例如中侧梁的变形调修：要求中、侧梁两端下垂小于25mm；中、侧梁中部下垂小于30mm；中、侧梁水平弯曲小于20mm。中、侧梁下垂变形较严重时：如附图1所示，应在中、侧梁中部用顶镐加载荷，在两枕梁处两侧用架车铁马（或假台车）承担底架自重，作为支点O；压固点P选在支点内方；加热点M应在中梁与主横梁相接处；加热温度在700~800℃左右，加热形状按等边三角形或等腰三角形（三角形加热使梁收缩均匀），三角形的底边应在梁的拉伸变形一面，高度应根据变形情况求决定，一般以梁高的1/2左右为宜)。加热点应选择在局部拉伸变形最大部位，即变形突出部分，但为加速调修结果，可在变形起点附近再增加些加热点。加热后再用顶镐加载荷。
3.钢结构裂纹后的修理
载枕梁部、侧柱根部、侧梁连接处常见裂纹出现。铆接、焊接补强修理是修复车体钢结构裂纹的主要方法。铆接时注意铆钉的强度，铆钉主要受剪切力的作用。保证铆接件不被铆钉积压破坏，保证铆接件不被拉断。焊接要求焊缝不被拉裂或挤裂，要求焊缝强度不应低于基本金属的强度。
二、在加改设计时应注意的问题：
1考虑钢结构的结构和理性。我们最常见的改造如空调平台的改 造及内端墙改造。改造与新造还是有着本质的区别，改造是在原车的基础上对车辆进行加改，而新造不必考虑这些，但最后都要求钢结构有足够的强度。那么我们改造就必须根据原车情况，设 计合理的结构。比如，始终贯彻车顶弯梁为受力梁，车定吊件需直接或间接焊接在弯梁上，不能直接将吊件焊接在车顶板上，窗口移位或封堵时应增加窗两侧的钢立柱，水箱活盖要求严密性、易拆牢固以及加装吊扣使吊车易吊取。
2.应注意各部位所提出的要求是否合理。在设计改造中，内装、车电水暖要求在原车钢结构改造、钻孔及焊吊卡时。往往出现孔或吊卡重复，以及钢结构件与其他设备件冲突，这就要求我们全面了解客车内部结构，为其他部位提供可靠的钢结构载体。
3.应尽可能避免对受力梁柱进行切断后钻孔，如必需时，务必进行补强处理。在对厕所改造时往往出现此情况，有时孔正好在车底受力梁上，那我们必须采用补强措施，比如使用高强度的圆筒结构，以及使用加强筋来保证钢结构有足够的强度。
4.应注意定位尺寸以及公差的选择。在选择基准时，一定要选择比较使工人师傅便于测量的基准。比如尽量不采用窗间中心作为定位基准。选择公差时要充分考虑现有的工艺装备及工人师傅的技能水平，来保证设计要求。
5.注意车体的平衡性，尽可能保证车体质心不偏移。在设计改造时有时会截掉或增加钢结构，这就可能使钢结构造成偏重。
6.选择材料时，应选用防腐蚀性能比较好的高耐候钢，在保证强度的情况下，减少钢材用量，以减轻车体自重。另外，空调平台最好选用不锈钢材质，虽然成本比较高，但很好的解决了平台易锈蚀问题，从而增加了平台的使用年限，也有利于今后车辆的检修。
随着社会的发展与进步，人们生活的日益提高，我国铁路行业必将需迅速发展来满足人们对车辆的需要，我们的车辆制造业必将向安全性、快捷性、舒适性、美观性、环保性、防火性发展。而钢结构是整个车辆的载体，鉴于他在车辆中的作用及重要性，钢结构检修与改造必将推动其他部位的发展。
参考资料
[1]中华人民共和国铁道部《25B型、25G型客车厂修规程》.
[2]中华人民共和国铁道部《25K型客车A4修规程》.
[3]Q/CSR 002-2003《客车检修手册》
论文作者:王鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：钢结构论文; 车体论文; 车辆论文; 底架论文; 车顶论文; 强度论文; 裂纹论文; 《电力设备》2017年第14期论文;