关于车体检修及工艺布局的探讨

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月第6期   作者:翟滕子
[导读] 随着近年来我国经济发展,铁道动车组和城轨车辆高速发展

         摘要:随着近年来我国经济发展,铁道动车组和城轨车辆高速发展,各轨道车辆厂对提高生产效率的要求越来越高,中国也发布了中国制造2025,面对新一轮工业革命,在厂房用地有限的前提条件下实现更加高效的生产,值得我们探讨。本文对轨道车辆车体检修及工艺布局进行简单的探讨。
         关键词:车体检修、设备选型、工艺布局,
客车车体检修厂房布局简介
1工艺流程
         客车车体检修主要工艺流程:分解、切割、车体除尘、二次底漆完工进入本厂房后→架车找平→底架悬吊件探伤、焊修→钢结构截换处挖补、焊修→焊缝、碳化物打磨→底漆补涂→外部件安装→浇水试漏试验→交检交验
2设备配置
         根据车辆的工艺流程,主要设备配置为气密性试验房、部件打砂室、部件喷漆烘干房、司机室打磨房、龙门电阻焊机、机车组装流水线机车组焊胎、双梁桥式起重机、半龙门式起重机等。
3主要设备
龙门电阻焊机
         龙门电阻焊机主要用于顶盖、隔墙、后端墙等焊接,保证焊接工艺质量要求。
         顶盖焊接工艺,主要采用气体保护焊焊接。首先将骨架各梁放置在组焊胎上,点固焊接,再将分段下料的蒙皮组对在骨架上,点固焊接;将顶盖翻转180°,用气体保护焊完成骨架和蒙皮间的焊接,最后完成蒙皮拼接焊缝的焊接。由于气体保护焊的焊接特点,尤其是薄板的气体保护焊,焊接变形控制较难,造成焊接变形较大,顶盖焊接完成后蒙皮平面度在10mm以上,即使用火焰矫正后平面度也是在6~8mm,达不到工艺标准要求,严重影响公司机车制造的质量和美观要求。采用龙门电阻焊工艺,组对顺序与上述一致,但是骨架和蒙皮的焊接采用电阻焊工艺,焊接变形较小,蒙皮平面度≤4mm,符合机车制造标准。该设备为龙门移动式框架结构,设备主要由龙门框架、点焊机械手、C型钳、逆变焊接电源及走行轨道组成,自带液压系统、冷却水循环。
激光跟踪测量装置
         底架是车体承载机车重量的重要部件,底架的生产质量直接影响机车的制造质量,底架下部手制动、牵引座和各种减震器座等附件的组焊在底架组装胎上进行,目前这些部件的定位焊接的定位精度不高,影响底架的制造质量。底架钢结构部分正面、反面小件数量多,定位、划线工作繁琐,为钢结构组焊瓶颈工序,并且检查任务重,错误率相对较高。采用激光定位装置,对机车底架钢结构参数信息进行自动采集、计算并分析其异常现象,标记、生成报表的智能检测系统,可实现工业自动化,节省人工成本,提高生产效率,并且准确定位工件,实现模拟复检。底架钢智能检测系统是基于光学、控制学、电学原理及对应的特有算法,通过前端采集设备的测量值,实现底架钢结构部件平整度、尺寸、角度、折弯弧度等几何参数的测量及安装是否合格的智能化检测。系统搭载在架设于工位旁的支架上,采用非接触测量方式,完成测量及质量检测任务,能够大幅提高底架安装的质量。
4产品特点
         以HXD3D型电力机车为例,车体采用了标准化、简统化、模块化的设计理念,并充分考虑车体空气动力学影响因素而进行设计。采用有中梁式整体承载结构,分为前后端部、前后旁承梁、变压器梁及边梁等几大部分。车体为中间内走廊式双司机室整体承载焊接结构。主要由前后司机室、左右侧墙、底架、活动横梁及顶盖等大部件组成整体结构。顶盖可拆卸,其密封结构可多次重复使用并保持其密封性能。车内设备都设有独立的设备安装骨架,安装骨架采用预焊燕尾式槽钢方式;底架盖板采用5mm厚钢板,并根据车上设备安装布置具体情况预留孔口及管、线通过孔。中梁为盆形梁结构。边梁外板为与压型槽钢组成箱型梁结构。边梁预留机车整体起吊用吊车筒,端部预安装救援吊座。用于转向架相连的整体起吊座焊在边梁上。变压器梁为船形箱型梁结构,鱼腹部分预留安装变压器接口及牵引销安装座。


          机车主要尺寸:
          机车前后车钩中心距      22989 mm
          机车车底架长      21565 mm
          机车车体宽度                                 3100 mm
          机车受电弓座平面至轨面高度                   4105mm
          机车转向架中心距                             12720 mm
          机车转向架全轴距                             16720 mm
5厂房布局特点
(1)流水线检修工艺
         车体钢结构由客车解体车间车上分解、抛丸、二次鉴定后送来,修竣后车体钢结构送总装车间车体检修工艺布局按照车体检修、规格料件准备工艺流程和物流路线进行布置,并使同类设备尽量集中,按照功能车体检修工段分为:车体检修班、装铆班、下料加工组等。
         以某地为例,根据年产量计算出生产所需要的台位数量18个,共计布置3条流水线,日检修车辆5辆,各个工位作业的时间会影响流水作业节拍,因此必须做到一拍一动,流水线中的工位要同步流转,但是各个工位的操作时间存在较大差距,因此配备的人员数量就要做出相应的调整,工序较繁琐的台位配备的人员数量相对较多,才可以保证生产可以流水化作业。进行以下一系列操作,车体钢结构的铆焊修理、加装改造、调正调平,钩缓拆卸、装车、车体试漏、找补底漆、交验。同时,随着检修机车数量不断增加,需要考虑增设预留工位。整个检修工艺流程十分通顺,不会产生干扰。
(2)固定台位式检修工艺
         在生产实际中,当车辆的损害程度比较重时,检修任务是繁重的,同样是18个台位,按照传统固定台位修检的的方式,工艺布局会更加合理。每一台位的时间不同,不再受到节拍的制约,先修竣的车体可以提前进入到下一工序。但是各个检修工位以及检修台位中转移,具有大量交叉干扰,整体检修工艺流程并不是十分畅通。
6布局优缺点
         当生产量小,生产节拍不易统一时,厂房一般采用固定台位的布局方式,该布局方式主要是将各种固定工作台位并排布置,并在一侧设置迁车台,用迁车台完成车体在各种台位之间的转换。车体在一个固定台位完成相应工序后,进入下一台位。根据生产能力的大小,多采用将两个固定台位串联后与其他固定台位并联的方式,此方式能够节省厂房的长度,便于厂区总图的布置。
         该布局的优点是当一个台位有延迟或有任何特殊情况时,不会阻碍其他台位的工作。它的缺点主要是,不能串联太多台位,不然转运时间增多。完成车体在各工序的转换,增加了辅助时间,工作效率降低。
         当生产量大,生产节拍统一时,流水线布局的优点就可以轻易体现。统一了台位的作业时间和作业内容,提高生产效率,台位利用率提高,工艺布局不重叠,不交叉,避免频繁迁车台更换台位,节省时间。它的缺点是必须沿该流水线进行工作,若中间某个工序出现特殊情况,则只能停滞不前,其他工序需等待该问题车辆将问题解决才能继续进行后续作业工序,如此则会影响生产进度。
7结束语
依据不同的车辆有不同的理工艺特点,提高车体的检修水平,采用合理的厂房工艺布局,配置不同的设备,不仅能提高生产的效率和质量,满足铁路发展对车辆的需要,而且能节省投资,精益生产,适应企业发展需求。
参考文献
[1]邱建平 和谐型电力机车检修基地检修工艺布局的研究[J].铁道机车车辆,2018,12
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