转向架城铁新B型构架加工提能工艺探究

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年第4期   作者:王瑞馥1 刘海萍2 李冰3
[导读] 城铁B型车的结构进行了近期优化升级

        王瑞馥1  刘海萍2  李冰3
        1.中车长春轨道客车股份有限公司        吉林长春        130062
        2.中车长春轨道客车股份有限公司        吉林长春        130062
        3.中车长春轨道客车股份有限公司        吉林长春        130062

 
        摘要:城铁B型车的结构进行了近期优化升级,本文从工艺角度介绍了城铁新B型车构架加工提能的方法,总体思想为由构架整体精加工向“零件粗加工+构架精加工”组合模式转变。包含减少一系弹簧座、制动缸座垫、制动缸座板和牵引拉杆座毛坯加工量。
        关键词:加工工艺优化、提高构架加工效率
一、背景
        转向架是机车车辆最重要的组成部件之一,其结构是否合格直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和型车安全。其中新B型车转向架分为轴盘制动、踏面制动和轮盘制动三类,主要供应厦门、西安、长春、哈尔滨、南昌等国内一线城市,B型车一般采用“四动两拖”的编组构成,所用转向架包括动力转向架和非动力转向架两种形式。根据客户的要求和供应商的接口关系不同,每个项目的转向架大致相同,但略有区别。
        转向架构架是转向架的骨架,用以联系(安装)转向架各组成部分和传递各方向的力,并用来保持车轴在转向架内的位置。转向架构架一般由左、右两根测量和一个或几个横梁(或端梁)等组成。
转向架构架在焊接完成后,进行整体退火处理和整体机加工。构架的加工具有极高的制造精度要求和质量等级要求,质量控制程序严格,整体制造过程中运用的工艺资源和工艺方法多种多样。在保证质量不变的前提下,通过优化设计结构和工艺方法减少城铁新B型车构架加工时间,是本文的研究方向。
二、现状
        经过车间写实统计,新B型车构架加工过程中存在以下几个位置加工余量大:
        2.1内侧一系弹簧座加工前直径264mm,高度40mm,外侧一系弹簧座加工前直径264mm,高度35mm,加工完直径232mm,高度23mm,内侧平均加工时间为24分钟/个,外侧平均加工时间为15分钟/个,一个构架平均用时2.5小时。
        2.2 制动缸座垫到构架中心的距离为862.5,mm,构架焊接时,制动缸坐垫到构架中心的距离为854mm,加工余量为8.5mm,加工量较大,此处需使用窄直角头加工,加工效率低,加工一处需要用时5分钟,一个构架平均需用时20分钟。

 
        2.3制动缸座板需要加工成型,且此处为窄直角头加工,加工效率较低,加工一处需要用时10分钟,一个构架平均需用时40分钟。
        2.4牵引拉杆座加工前长度106mm,加工后90mm,加工一处需要用时10分钟,一个构架平均用时20分钟。     

三、优化试验过程
        3.1在厦门3号线项目进行提能试验,将内、外侧一系弹簧座预加工出        240mm深5mm凸台。


3.2在西安3号线项目进行提能试验,将制动缸坐垫预加工3mm。将制动缸座板预加工9X35mm的台阶。


3.3在西安3号线项目进行提能试验,将牵引拉杆座预加工6mm。


四、工艺试验结果
        经过全程跟踪、指导、分析,得到如下结论:
        4.1外侧一系弹簧座加工时减少飞碟刀走刀4次,每个座可节省加工时间1分钟,内侧一系弹簧座加工时可减少飞碟刀走刀4次,减少面铣刀走刀3次,每个座可节省加工时间10分钟,每个构架加工时间可节省44分钟。
        4.2制动缸坐垫可减少面铣刀走刀2次,每个垫可节省加工时间2分钟,每个构架加工时间可节省8分钟。
        4.3制动缸座板可减少方肩铣走刀4次,每个座板可节省加工时间5分钟,每个构架加工时间可节省20分钟。
        4.4牵引拉杆座可减少合金刀走刀3次,每侧牵引拉杆座可节省加工时间3分钟,每个构架加工时间可节省7分钟。
        现构架一步加工用时8.5小时,经过提能后平均可节省1小时20分钟,提能15%。通过提能后,可进一步解决一、二步构架加工的能力匹配问题。
            

参考文献:

[1] 王伯铭《高速动车组总体及转向架》第2版,成都:西南交通大学出版社,2014.1,ISBN978-7-5643-2761-3
[2] 陈宏钧《实用机械加工工艺手册》第4版,北京:机械工业出版社,2010.10,ISBN 978-7-113-11774-0
[3] 张卫华《动车组总体与转向架》,北京:中国铁道出版社,2011.3,ISBN 978-7-113-12459-5
[4] 成大先 《机械设计手册》第六版,北京:化学工业出版社,2016.4,ISBN 22000730000002
[5] 王文静、金新灿、韩同样《动车组转向架》,北京:北京交通大学出版社,2012.6,ISBN 978-7-5121-1027-4

        第一作者姓名:王瑞馥,汉,吉林省长春市,1987年6月,研究方向:转向架数控加工,
        第二作者姓名:刘海萍,汉,山西省忻州市,1984年3月,研究方向:转向架数控加工
        第三作者姓名:李冰,汉,辽宁省沈阳市,1990年12月,研究方向:转向架装配,
       
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