转向架城铁A型车构架加工提能工艺分析

转向架城铁 A 型车 构架加工提能工艺分析

王瑞馥 1 于立强 1 李冰 2

1. 中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春  130062

2. 长春中车长客模具有限公司 吉林长春 130062

3. 3.中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062

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，工作单位：中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062
第二作者姓名：于立强，汉，吉林省吉林市，1989年5月，研究方向：铝型材数控加工，工作单位：长春中车长客模具有限公司 吉林长春 130062
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，工作单位：中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062

摘要：随着轨道交通的发展，城铁A型车构架产能持续增加，本文从工艺角度介绍了城铁A型车构架加工提能的方法，包含电机下部吊座结构统型、侧梁端头优化、转臂定位座结构方法优化等。在不影响产品质量的前提下，提升城铁A型车构架加工效率。

关键词：设计结构统型、加工方法优化

1. 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。高速列车在全世界各地的疾速奔驰，现代城铁车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步发展息息相关。长客的转向架根据既有产品及未来产品发展，构建了300公里、200公里、铁路客车、A型车、B型车和特种车型六大转向架平台，在平台基础上实现了产品模块化、系列化。其中A型车转向架分为轮盘制动钢簧、踏面制度和轮盘制动橡胶簧三类，主要供应北京、上海、武汉和深圳等国内一线城市。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。

转向架是车辆运行安全的核心部件，而构架是转向架的骨架，它将转向架的各个零部件组成一个整体，并承受和传递各种力，它包括侧梁、横梁，以及各种相关设备的安装或悬挂支座等。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A型车构架加工时间，是本文的研究方向。

二、电机下部吊座优化

转向架城铁A型车电机下部吊座Ф26孔的锪平尺寸不统一，北京地铁19号线、深圳地铁20号线、武汉地铁11号线项目Ф46；北京地铁17号线、西安地铁14号线、金华义乌、重庆地铁9号线、重庆跳蹬线Ф50。车间多种A型车并行生产，经常需要调整锪平直径，反锪的刀杆为螺杆加白钢条结构，调整的尺寸不确定，需要经常用卡尺测量。

经分析，此处反锪为安装垫片和螺栓使用，垫片及螺栓为电机供应商提供，不同的供应商配套的螺栓、垫片的规格不一，导致反锪的尺寸不同（见下表）。Ф48尺寸既可以保证所有的螺栓、垫片安装，又可以保证安装过程中套筒的正常使用。

经预测，A型车电机下部吊座统一结构后，每个转向架可节省反锪刀杆调整时间5min，按2021年生产计划，可节约工时

10260分钟。

三、侧梁端头优化

A型城铁车的编组形式一般为TA+TB+(DA+DB)*6+TB+TA形式，在构架加工过程中，每个构架都侧梁端头都需要加工面和孔，但后工序使用时，只有TA车需要用端面和孔安装障碍物检测装置和轮缘润滑装置；DA车安装轮缘润滑装置；TB和DB车端头不安装任何装置。如TB和DB车取消端头孔和面的加工，每个构架可节省划线时间8分钟，构架加工时间38分钟，共计节省46分钟，每列城铁车节省644分钟，按2021年生产计划，可节约工时47196分钟。

四、转臂定位座加工方法优化

A型车转臂定位座结构的外立面，内里面和下平面均需要在构架组焊后，整体进行加工。目前加工外立面工艺使用的φ200面铣刀，每次加工1.5mm，转速400r/min，进给速度200mm/min，分6次加工，总共为9mm加工深度。使用Φ200面铣刀加工弊病如下：

（1）由于焊接的转臂定位座尺寸不一，第一刀切削极可能切削量过大或没切到构架表面，导致面铣刀刀片磨损快，粗加工留量不均匀的情况发生，每加工1-2个构架就要更换一次刀片。

（2）受构架结构影响，转臂定位座加工过程震动较大，会使刀具连接处松动，影响刀具长度，造成加工部位尺寸超差。

经分析，优化方式如下：使用直角头配合φ80飞碟铣刀加工，转速995r/min，进给5000mm/min，采用螺旋进给方式加工，吃刀量平均为0.5mm，加工深度15mm，进给比原来快25倍，且螺旋进给方式一刀完成加工，中间没有直线插补顿刀退刀的时间损耗。使用飞碟铣刀，刀片较面铣刀片更加耐用。使用飞碟刀可保证3-5个构架更换一次刀片，降低劳动强度，节约生产成本。且由于吃刀量为0.5mm，震动很小，并且飞碟刀的连接方式比面铣刀更不易松动，不会造成刀具尺寸的变化，影响加工精度，提高产品质量。经改善，每个构架可节约加工时间21分钟，按2021年生产计划，可节约工时41040分钟。

参考文献：

[1] 鲍维先《机车总体及转向架》，北京：中国铁道出版社，2010.10，ISBN 978-7-113-11774-0

[2] 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

[3] 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

[4] 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

[5] 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