铁路货车车体组装新技术研究及应用

铁路货车车体组装新技术研究及应用

韩景茹

中车齐齐哈尔车辆有限公司 黑龙江 齐齐哈尔 161002

摘要：中国铁路货车保有量以敞车和棚车为主，其中敞车保有量占50%，敞车车体由底架、端墙、侧墙组成，目前车体组装均采用先组装端墙，后组装侧墙的方式。这种组装方式对于常规结构车型，便于操作、效率高、安全性好。但对于某些特殊结构车型，这种组装方式会带来安全方面、质量方面、成本方面问题。基于此，本文提出了一种新的车体组装方式。

关键词：底架；端墙；侧墙；车体组装

0 前言

据统计，中国铁路货车保有量以敞车和棚车为主，其中敞车保有量占50%以上，本文以敞车车体组装进行展开。敞车车体由底架、端墙、侧墙组成，目前车体组装均采用先组装端墙，后组装侧墙的方式。这种组装方式对于常规结构车型，便于操作、效率高、安全性好。但对于某些特殊结构车型，这种组装方式会带来安全方面、质量方面、成本方面问题。基于此，本文提出了一种新的车体组装方式。

1 目前现状

敞车车体由底架、侧墙、端墙组成，三者通过焊接或焊接、铆接方式连接在一起。底架主要由中梁、枕梁、横梁、下侧梁（有的车型无下侧梁）、端梁、地板等组成。侧墙主要由侧板、枕柱、侧柱、上侧梁等组成。端墙主要由端板、角柱（有的车型无角柱）、上端梁等组成。不管是哪种连接方式，目前车体组装均采用先组装端墙，后组装侧墙的组装方式，例如国内普遍使用的70t级通用敞车（见图一），该车型底架（见图二）、侧墙（见图三）、端墙（见图四）通过焊接、铆接方式连接在一起，组装时先通过定位焊、工艺紧固件将端墙与底架连接在一起，然后通过定位焊将侧墙与端墙、底架连接。

图 一 车体 图二 底架

图三 侧墙 图四 端墙

对于类似结构车型，该组装方式便于操作、效率高、安全性好，但是对于底架无下侧梁，端墙无角柱，底架、端墙、侧墙三者通过焊接连接在一起的车型，若采用该组装方式，会带来以下问题：

1.1安全方面

由于端墙无角柱，与底架组装时仅进行了定位焊，容易造成倾倒，对操作人员安全造成影响，为了保证安全性，需额外增加防倾倒装置。

1.2质量方面

1.2.1由于受端墙无角柱、底架端梁水平差影响，组装过程中车体尺寸如长度、对角线差、车体垂直度等调整困难，易造成车辆限界超差。

1.2.2端墙组装完成后，车体高度基本确定，受底架无下侧梁，底架焊接后枕梁、横梁变化无规律，同时受底架焊接后端梁水平差（见图五）、中梁上翘、下垂（见图六）等影响，会造成侧墙组装时枕柱、侧柱或侧板与底架组装间隙过大，组装间隙过大会造成焊接困难，会降低焊缝的强度，特别是出口发达国家的车辆，组装间隙要求非常严格。

图五 ｜H1-H2｜差值为端梁水平差 图六 中梁上翘、下垂

1.3成本方面

为了保证侧墙枕柱、侧柱与底架的组装间隙，部分枕柱、侧柱需要进行切割，这需要增加额外的场地、操作人员、设备、工具、消耗材料等，降低了生产效率，增加了劳动强度，也增加了生产成本。

2 新技术的研究与应用

目前，国内、国际铁路货车行业竞争非常激烈，谁能提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本，谁就能立于不败之地，因此，针对特定车型或类似车型，研究新的车体组装技术非常有必要。

出口澳大利亚某型矿石车，车体由底架、侧墙、端墙等组成，三者通过焊接连接在一起。底架主要由中梁、枕梁、横梁、端梁、地板等组成，属于无下侧梁结构。侧墙主要由侧板、枕柱、侧柱、上侧梁等组成。端墙主要由端板、上端梁等组成，属于无端墙结构。澳大利亚AS1554标准要求焊接前组装间隙不能超过1.5mm，若采用常规方式组装，势必带来上述问题。

通过对该车型结构的分析发现，侧墙枕柱、侧柱与底架枕梁、横梁是面接触，通过焊接连接在一起。端墙与底架是搭接，通过焊接连接在一起。端墙与侧墙是交接，通过焊接连接在一起。针对这种结构特点，同时对以往经验进行总结，决定采用先组装侧墙、后组装端墙的组装方式。经分析这种组装方式有以下优点：

2.1安全方面

该车底架与侧墙为面接触，侧墙组装时通过定位焊与底架连接，确定好定位焊的长度、焊角尺寸与段数，并辅以工艺拉杆，完全能够满足安全要求（见图七）。工艺拉杆是车体组装时的常用工具，结构简单，相较于端墙防倾倒装置，成本要低得多。

2.2质量方面

2.2.1先组装侧墙，车体的垂直度可通过枕柱位置进行测量，通过工艺拉杆，在枕柱位置可对垂直度进行调整（见图七）。由于端墙后进行组装，车体内长、对角线差可通过端墙进行调整（见图八）。

图七 车体垂直度测量 图八 ｜T1-T2｜差值为车体对角线差

2.2.2先组装侧墙，可通过工艺拉杆调整侧墙与底架的组装间隙，这样可以抵消由于底架枕梁、横梁焊接变形、牵引梁上翘、下垂、端梁水平差、枕梁水平差、横梁水平差等对组装间隙的影响，使组装间隙满足AS1554标准的要求。

2.2.3侧墙组装后，车体高度随之确定，端墙上端梁上平面与侧墙上侧梁上平面的错边量，可通过端墙与底架端梁的搭接量进行调整（见图九）。

图九 端墙高度调整

2.3成本方面

先组装侧墙后，侧墙与底架的组装间隙得到了保证，不在需要额外的场地、人员、设备、工具、消耗材料等，节约了生产成本，降低了操作者的劳动强度，提高了生产效率。

3 结束语

通过在出口澳大利亚某型矿石车上的应用，证明先侧墙组装、后端墙组装的车体组装方式是完全可行的，既保证了操作人员的人身安全，又保证了组装质量，还有效的降低了生产成本、提高了生产效率、降低了劳动强度，同时为以后类似车型车体组装提供了另一种思路。