王永亮 范明保 肖宇
中车长春轨道客车股份有限公司
摘要：随着中国高铁的快速发展，高速动车车体结构重量测量及尺寸测量需求日益增加，且测量精度逐步提高。本文分析了目前应用于高速动车车体结构的称重测量设备的原则与应用方法，阐述了称重设备测量过程的目的与意义。
关键词：高速动车；车体结构；称重测量；
一、前言
车体结构是高速动车车辆上的重要部件，车体的生产需要大型冲压设备、机加工设备、焊接设备、光学检测设备、称重设备及大型工装。车体的生产需要大量的人力和物力，是车辆制造商主要的生产部分。随着铝合金车体结构轻量化设计的发展，车体重量测量及莱卡尺寸检测越来越依赖称重设备。对测量结果的精度要求也越来越高。
二、称重设备的选择
目前应用与轨道交通行业的称重设备有两种。一种广泛应用与城轨车体构件中的称重设备，类似于传统意义的“秤”。这种设备需要配合天车一起使用，应用此种设备主要目的为测量车体的重量，如图1。这里不做过多阐述。另外一种就是目前我们应用高速动车车体结构的称重设备。这种称重设备带有高承载的架台、高精度的压力传感器，配备完整的软件测量系统，不仅可以实现车体构件的重量测量，重心检测，还能够实现车体结构无应力状态的调节和重心调节，以便满足车体结构莱卡检测需求。目前应用的设备主要为德国AST公司生产的称重设备单元。
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通过对比我们可以清楚的看出，无论是测量精度和使用要求，目前既有的AST称重设备单元都是高速动车车体结构重量测量的首要选择。
三、称重设备的应用
3.1高速动车车体结构测量前首先需要调整横梁底座架台满足对应的车型及间距，架台四个固定支撑平面，保证平面高度度差小于0.2mm。注意头车与中间车的不同。如图3所示。
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3.2输入正确的软件操作系统参数和车型数据，降低所有称重单元到初始状态，零位移及零压力值。ABCD四个称重接触适配器向下归零。如图4所示。
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3.3起升称重单元到接触车体支撑座，达到2KN时称重单元停止上升，系统将该位置设置为位移零点。继续起升车体到离开架台固定支撑。当车体被架起后，升降螺杆停止。系统默认升降高度为25mm。确认后系统再次将车体升降位移值归置为零。如图5所示。
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3.4开始称重测量，系统会通过多次测量达到满足要求的重量配比，调整车体四角重量，重心位置等均在公差范围之内。调整结束后，车体达到无应力状态，车体在此状态下可进行莱卡几何检测测量。如果莱卡测量结果需要车体做某侧倾斜时，可以通过输入具体数值进行调整，如图6所示。称重完毕后打印称重报告，便于数据存档与追溯。
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四、称重测量的目的与意义
随着高铁的发展，列车运行进入高速时代，这就要求高速动车车体结构的轻量化设计，对车体结构重量测量日益精确。称重设备不仅能够准确测量车体结构的重量，还能够测量车体结构的重心，为后续车辆进入装配工序的重量配比提供准确数据。同时称重设备调整车体进入无应力状态是高速动车车体结构尺寸莱卡检测的重要前提，只有通过通过称重设备调整车体进入无应力状态，才能最大限度模拟车体结构在与转向架连接后运行时的形态，进而准确测量车体的外形尺寸以及重要的整车加工基准和数据。