阿根廷电动车组车体钢结构组焊工艺综述.pdf

1 车体参数及钢结构 主体特点 1 ． 1 车辆编组形式及参数 萨米恩托线 编组方式 T C 1 一 M 1 一 M2 一 T 3 一 M 1 一 M2 一 M3 一 M4 一 T C 2 ；米塔线 编组 方式 T C 1 一 M 1 一 M2 一 M3 一 M 4 一 T C 2 。其 中T C 1 、T C 2 车 统称T C 车 为有 司机 室的拖车 ；M1 、M2 、M3 、M 4 车 统称M车 为无 司机 室的动车 ；T 3 车 为无司机室 的拖 车 ； “ ”表示半 自动 车钩 ； “ 一”表示半 永久棒 式车钩。 主要技 术参数 最大运行 速度 1 0 0 k m ／ h 构 造速度 1 2 0 k m ／ h；T C 车体长度2 2 5 0 0 m m；T 、M车车体长度 2 1 8 0 0 mm；车体宽度3 1 0 0 mm；车体高度 轨面距车 顶 3 7 9 0 mm；车钩高度8 8 0 1 1 1 1 Y I 。 1 ． 2 主要结构特点 车体 采 用 整体 承 载 的板 梁 式结 构 ；侧 墙 为 鼓形 断 面；车顶圆弧为月7 0 0 0 mm、R2 3 0 m m，车体断面 准 轨 高度3 7 9 0 m i l l ；车端采用贯通道结构 。 1 ． 2 ． 1 底 架 底 架 采用 无 巾梁 框 架式 结 构 ，两 端 端部 底 架 、中 部底架 横梁 与通长 边梁形 成底架 框架式 结构 。与2 5 T 型 车相 比，主要差 异 为 1 底架 宽度 南3 1 0 5 m m改为 3 0 9 2 mI l l ，长度 由2 5 4 9 5 mn l 改 为2 2 5 0 0 mI l l T C、 2 1 8 0 0 mm M； 2 底架 边梁采用 通长滚 压型材 ， 材料 为钢板 8 一 Q 3 5 5 G N H D； 3枕 内通 长横 梁 的数量 增 多 ； 4横梁下 翼 面预先 开眼孑 L ，用 于 吊装 车下各 吊挂件 ，不再采用 吊座安装 。 1 ． 2． 2侧 墙 侧 墙仍采用 板梁式结 构 ，由侧墙立 柱 、帽形 横梁 、 通 长上边梁形成 侧墙骨架 ，骨架与墙板 采用塞焊 ，上下 墙 板 中缝 内侧 加衬板与墙 板段焊 ，外侧 中缝采用 连续焊 接 I 。与2 5 T 型车相 比，主要 差异 为 1 侧墙结 构 南 平 面结构 改 为鼓 形 断面 ； 2每 侧 侧墙 增 加3 个 内藏 门结构 ； 3侧墙上边梁由角钢形式变为u形结构 ； 4 侧墙板采用分段式冷轧钢板 。 1 ． 2 ． 3车顶 阿根廷电动车组车顶为板梁式结构，与2 5 T 型车相 比 ，主要 差异 为 1 车顶 断面尺 寸发 生变化 ，车顶 宽度为2 8 2 4 m m 2 5 T 型车为3 1 0 0 mm，车顶弦高为 3 4 5 l l l m 2 5 T 型车为8 4 0 m m； 2 车顶弯梁采用 “ 乙 一 9 0 一 型”断面 ，车顶 圆弧 为 7 0 0 0I／ 1 lq [1 、／ 7 2 3 0m m； 3 车 顶边 梁 由角 钢 结构 变 化 为闭 口型 材 ，采 用 钢板 滚 压而 成 ； 4车顶 取消 空调平 顶结构 ，改 为空调 安装 座结 构 ； 5在车 顶 内侧 增加 车顶 吊梁结 构 ，增 大 了车顶 骨架的装配工艺难度 。 1 ． 2 ． 4 端 墙 端 墙 由端 角 柱 、端 墙 立柱 、端墙 横 梁 形成 框 架 ， 与 端塞 墙板 内侧 、外 侧 端墙 板 与骨 架均 采 用 连续 焊接 连接 。与2 5 T 型车结 构相 比 ，主要差 异 为 取 消折棚 风 挡 ；采用贯通道结构 。 1 ． 2 ． 5 司机 室 司机 室采用小 骨架 内嵌于玻 璃钢 的结构 形式 ，司机 室骨架 总组完成后 ，外 侧糊制玻璃 钢 ，使骨架 与玻璃钢 合成整体 ，然后将包 含骨架 的外 罩落装在 车体 上 ，通过 螺栓实现外罩与车体 的连接 。 2 车体钢结构组焊工艺 综 上所述 ，提 出以下相关 焊接工艺 ，以满足 车体钢 结构 的几何尺寸 、焊接及外观质量 0。 2 ． 1 底架 T艺流程 ①枕梁组焊一加工 、②缓冲梁组焊 、 ③ 牵引梁组焊一 安装座铆 接 一端部底 架组焊一 底架框 架 组焊一 波纹地板铺设 焊接一底架 翻转焊接一焊缝 P T 探 伤一底架零件安 装一交 检。 端 部底 架 组 焊T 艺 要点 阿 根廷 电动 车组 枕 梁采 用上下盖板 、枕梁腹板 、空簧座板 与牵引销座板 组焊后 整体加工 丁艺 。加 T过程 枕梁组 成反放 于平 台上一划 线一空气 弹簧垫板平 面 、孑 L 加 一 牵引销轴 平面 、孑 L 加 工 。 底 架框 架组焊 T艺 要点 1 针 对底 架枕 内横 梁 下 翼 面车 下 吊挂 单元 眼 孔定 位 方式 ， 艺 采 用底 架 横 梁 精定 位 方法 实 现 ，并 通过 单 元检 测 样板 检 测 ，跟 踪 前3 台车，验证焊接收缩量 ，根据实施情况冉做修正 。 2 严 格控 制边 梁与横 梁焊 接顺 序 ，一二位边 梁 与各 横 梁点 同后 ，横 梁上翼面 与边梁焊缝 在底架一 次完成 ， 焊 接顺序从底 架 中心 向两 端交 叉进行 ，横梁与边 梁立焊 采 用对称逆 向分段法施焊 ，焊接顺 序从 底架 巾心向两端 交叉 进 行 ，立 焊缝 必须 最 后 完成 ，防止 两 边梁 扭 曲变 形 甍 甚苎；C H／ NE S ER A ／ l _ I／ V A Ys 2 0 1 5 ／ 0 4 2 ． 2 侧墙 工艺 流程 鼓 形断 面侧墙骨架 定位焊 接一侧墙 骨架 焊 接一调 修一检测 侧墙骨 架弧度及 平面度一 激光成形 侧 墙 板铺设一 铺设骨 架一骨 架与墙板 定位焊一 侧墙总组一 正 面焊接一侧墙零件安 装及交检 。 侧墙骨架组焊及调修工艺要点 1 根据侧墙 门 口结构 及 窗 口布置 ，侧墙 骨架 分4 段组 焊 ；保证 骨架 组 焊 后各窗 口 、门 口及各梁 柱设计 尺寸 ，充分 考虑焊接 收 缩 ，对每 段侧墙骨 架进行 工艺尺寸 设计 ，施 _丁时按 工艺 尺 寸施 工 。 2因侧墙 立柱 、横 梁采 用 帽形断 面 ，骨 架组 焊后 焊接 内应 力较大 ，对侧墙 平整度影 响较大 ，必 须 严 格 控制 侧 墙 骨架 平 整 度 ，加 强 此 处焊 接 变形 的控 制 ，工艺措施 ①在焊接内应力较大部位加反变形 ；② 严格 控制输 入热量 ，按焊 接工艺规 范 WP S施焊 ；③ 侧 墙骨架 组焊后 在组焊胎 位上进行 整形 ；④ 侧墙框 架组 焊后 吊至侧墙框架调修 台位打磨 、整形 。 侧墙 总组 T 艺要 点 1 阿根廷 电动 车组 侧墙 为 鼓 形断 面 ，针 对其结构特 点 ，采用 先墙板 、后骨架 的组 焊 工艺 ，将侧墙板 按单元 上下板分 段并采 用激光切 割成 形 、墙板 无拉伸 的组焊丁 艺 ，对墙 板进行 工艺分段后 ， 保 证墙板 接缝在 梁柱位置 ，取 消侧 墙窗 口等离子切 割工 序 ，提高产 品质量。 2 侧墙板激光下料 塞焊孑 L 、 窗 口加工 完 后落 人工装 ，对上墙 板与下墙 板之 间进 行 定 位焊 ，然 后铺装 侧墙 骨架 ，通过 压 紧小车 与R 部垫 块 形成侧墙鼓形断面。 3 在预检侧墙各部尺寸达到工 艺 要求尺 寸后 ，从 中心 向两端交错 进行塞 焊 ，边梁 与墙 板段 焊必须最后 完成 。 4纵 向缝 在窗 间处采 用6 0 mm 间距 点 固焊 ，焊 后磨 平 ，再 焊接 垫 板 ，保 证 焊缝 处 平 整 ，保 证侧 墙平 面度 。 5墙板 拼接 后锤 击垫 板释 放 应力 ，施 焊 、打磨 ，外焊缝 打磨须使 用砂 轮沿长度方 向 打磨 ，打磨后不得有 明显凹凸现象 。 2 ． 3 车顶 工艺 流程 车 顶大骨 架组焊一 车顶骨架 正装一铺 设 侧顶板一铺设 中顶板一 中顶板纵向拉伸一车顶板与骨架定 位焊一翻转焊接 、试水一车顶零件安装一车顶交检_4 。 车顶 骨架 组 焊工 艺要 点 1 车 顶采 用通 长边 梁 整 体大骨 架组焊T 艺 ，整个 车顶骨 架组焊 在专用 的反组 工装 上进行 见 图1 。 2 为保 证车顶 骨架焊接后 的 设计尺寸 ，分别在高度 、宽度 、长度 三个维度进行工艺 CHI NES E RAI ／_ I ,V AY S 201 5 ／ 0 4 设计 ，要求侧顶 R2 3 0 mm弧度部位 纵向不平度不大 于2 m m ／ 3 m，侧墙 ／ ／ 7 0 0 0 mm 弧度部位 纵 向不平度不 大于3ram／ 3 m。 图1 车顶骨架大框架组焊 车顶正组工 艺要点 1 3 段 车顶骨架对 接后进行 工序确认 ，用3 m尺杆测量对拗2 3 0 m m 处不 大于2 mm。 2侧顶板 、中顶板均采用通长板 ，中顶板托伸力不 小于 3 0 t ； 3 中顶 板与侧顶板搭 接焊缝采 用先点 固后 焊接 的焊接工艺 。焊缝形式 采用 中顶 板搭接侧顶 板 ，为 减小点 固处焊缝 凸出缺陷 ，焊前 需将焊点打磨平整 。 车顶 翻转 焊接 、试水 T艺 要点 1车顶组 成后 进行 2 次浇水试 漏 ，使 车顶各 处均 匀缓 慢流水 ，保 证各 处不 得渗 漏 。 2车顶 进 行试水 时 ，应特 别注意 车顶 板与空调 回 、送风 口处 ，认真检查 ，不得渗漏 。 2 ． 4 端墙 _T艺流程 端 门 口组 焊 、端墙 骨架组焊 、端角柱 组焊 一 骨架 、端 门 L J 、端角柱组 焊形成整体 骨架一骨 架调修一 端墙板组 对一骨 架与墙板 总组一焊接 、调修一 安装端墙零件一交检 。 _T 艺 要 点 1端 顶 部 位 扭 曲 不 大 于 2 mI I 1 ， 外 端整 体 扭 曲不 大 于4 mn q 。 2端 墙 总高 度公 差为 一 2 ，0 mm，宽度公 差 为 一 2 ，0mm。 3外端 门 口宽度 和高 度公 差均 为 0 ，5mi n ，对 角线差 不大 于4 m m。 4外端断面轮廓与样板间隙不超过3 mm。 5 端墙板平 面度 不大于2 m m ／ m。 2 ． 5 司机室 工艺 流程 司机室小骨 架组焊一 司机室骨架 总组一 外包 玻璃钢 。 一 9l一 T 艺要点 1 司机 室骨架 采取 先小 骨架预 组 ， 后由小骨架组成整体司机室骨架工 艺，通过小骨架预组 使焊 接 残余 应 力得 到 释放 ，同 时改 善 了焊 缝 的焊 接 条 件 ，进而保证 整体司机室骨架组装 尺寸 J 。 2 司机 室 弯梁 、立 柱压弯成 型后 使用弧度样 板检测 ，与样板 问隙 不得大于2 m m。 3 司机室后端墙组焊在专用T装上 进行 ，lT装采取外 轮廓模板定位 ，司机室后 端墙断 面 、 长 圆孔 及前端与底 架连接 的安 装孔影响 与车体组装位 置 尺寸 ，分段组焊后需保证整体 外卡样板不大 于2 m m，眼 孔位 置尺 寸用检测 样板检 测偏差 不大 于 1 mm。 4 司机 室骨架总组 成设置后端定 位及前端 下部定位 ，均采 用 i i 定位 模 板 ，组 焊后 用 检测 样板 检 测偏 差 不大 于 1 m m 。 2 ． 6 车体总装 T艺流程 底架调 入总装胎位 预置挠度一 吊装一 、 二位侧墙定位一吊装端墙定位一5 面体工序确认一 吊装 车顶定位一 车体工序确认一 焊接及 焊缝 打磨一 调修一零 件安装一 打平 、淋雨试验一 车钩安装一交检【 。 大部 件 吊装T 艺要 点 1 车体 总组 台位按 边 梁 支撑位 置计 算并设 置挠 度值 。 2 底 架 吊装 后 边梁 与 T装靠严。 3外端吊装 ，要求左右 、前后倾斜不大 于3 m m。 4各 大部件 巾心定 位块靠严 ，保 证钢结构 组成后 底架 、侧墙 、车顶 中心偏离 不大 于2 mm。 5 侧墙 与底 架点 同顺 序 由中心 向两 端 ，避 免墙 板起皱 ，侧 立柱外翼 板与底 架边梁点 固 ，不得点 固腹 板 。底架边 梁 与侧墙 板 内侧焊 缝须在车体 断面宽度 、对角线 、侧墙 上 边 梁调整 完T 后施 焊 。 6侧墙板 与底 架边 梁外 表面 焊接存车体焊接台位进行 ，焊缝打磨采用风动角向磨光 机 ，焊缝 打磨平 整。 凋修 、打平 ] 艺要 点 1 钢结构打平工艺及要求 执行 车体调修 、打平 、试水作业指导书 。 2 车体 打平分骨架调平T序和外包板电磁打平工序 ，采用先调骨 架后板打平调平工艺。电磁打平车体外包板平面度要求 侧 墙板不大于 1 ． 5 mI n ／ I I l ，端墙板不 大于2 mm ／ m，侧顶板 沿车长方 向不 大于2 m m ／ m，车顶 中顶板沿车长方 向不 大 于4 m l n ／ m，不得存 在明显的局部凸 凹不平 。 淋雨工序T艺要点 1 车体完工后进行淋水试 验 。 车顶 浇水 试 验 两遍 ，使 车顶各 处 均 匀缓 慢 流水 ， 保 证各处 不得 渗漏 。 2 对 车顶 进行 检查 ，检查 车体 一 9 2一 内部是 否有漏雨 现象 ，若有漏 雨发生 ，用红色油性 笔进 行标识 ，并进行补焊，重新进行浇水试验，直到合格为 止 。 3 结束语 针对 阿根廷 电动车 组车体钢结 构特点 ，结 合 以往碳 钢车体钢结 构制造过程 中 出现 的惯性 质量 问题 ，采用新 技术和新 工艺 ，解决 阿根廷碳钢 车体电动车组 车体制造 的难点 问题 ，使车体 整体质量达 到技术要求 ，车辆投入 使用后也 受到 了用 户的高度评价 。本次研究 为碳钢车体 动车组 的钢结构制造 提供 了新思 路 ，把 成熟 的工艺或方 法进行优 化和完善 ，并将其 固化 到丁艺 文件 中，为后续 进一步完善动车组碳钢车体制造] 二 艺提供 了借鉴 。 参考文献 ⋯张道刘，郑文波，曹卉丹 ．出口孟加拉动车组车体 钢 结 构 制造 工 艺[ J 】 ．轨 道 交通 装备 与技 术 ，2 0 1 4 5 4 -6 ． [ 2 ]阎锋 ，叶彬 ，马梦林 ，等 ．铁路 客 车车体 结 构 的回 顾 与展 望[ J ] ．铁道车辆 ，2 O 1 5 ，5 1 1 2 1 8 - 2 4 ． [ 5 ]唐林 ．城市快轨车车体钢结构设计及工艺分析[ D ] ． 南京 南京理 工大学 ，2 0 0 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