HXN5B调机油底壳组焊工艺研究

HXN5B调机油底壳组焊工艺研究

鞠程波  ,陈士恩  ,顾欢  ,时衡镜

中车戚墅堰机车有限公司   江苏 常州 213011

摘要：HXN5B调机油底壳作为一种新型油底壳结构，其结构复杂，尺寸要求高，需保证自由端板和输出端板相对平面度，侧板的相对平面度。对现场组装、焊接、调修带来很大困难，需要从零部件下料、折弯、组装、焊接、调修全过程进行控制，确保尺寸符合工艺和图纸要求。

关键词：油底壳  平面度  结构复杂  全过程

1.概述

油底壳（见图1）位于柴油机的下部，其主要功能是封闭曲轴箱，防止杂物进入油箱，内部用于存储及汇齐由机车上方掉入的机油，检验油质量，并排放污油。同时也可由于各种摩擦面存储回流润滑剂，散热部分热量，防止润滑剂氧化的作用。油底壳主要由铸件自由端板、输出端板和薄板件油底壳壳体、滤网座、侧板组焊而成。组焊、调修后要进行密封试验，合格后进行退火、抛丸、清理、上油等工序，最后进行出段前进行最后一次检查、调修。

图1 油底壳

2.零部件质量检验

（1）铸件自由端板和输出端板检查：检查平面度、铸件厚度、铸件是否有明显的缩孔。将自由端板和输出端板放在平台上，用直尺检查其平面度，用卷尺检查厚度，用强光照射检查外观铸件是否有缩孔缺陷。平面度应在2mm以内，自由端板厚度150不小于-3mm，输出端板厚度40不小于-2mm。

      (2)薄板折弯件壳体及侧板尺寸检查：用内样板检查壳体的折弯尺寸是否到位，用卷尺检查990±2mm、2860±2mm、440±2mm、395±2mm，由于壳体采用激光下料，其组装定位法兰的孔尺寸准确，不需要复查。侧板数割下料后经刨床加工成型，主要对其平面度检查，长度方向旁弯在1mm以内。

(3)标准件检查： 检查窥视孔法兰、二孔法兰、侧吸油口法兰、液位开关法兰、三通是否符合图纸要求，检查尺寸和平面度。

3.油底壳组焊过程

分析油底壳结构，采用反装，使自由端板、输出端板、侧板在一个平面上，并使用专用的工装进行定位夹紧，油底壳按总长3054mm组装，焊接收缩后应控制在3050±2mm,由于端板浇筑有时过厚有时组装不进工装内，需要操作者现场修配切割壳体长度来配合。组装前在自由端板、输出端板、油底壳外壳预先画出中心线，使中心线相互对齐，并使用样板画线法兰及附件的定位组装线。

在组装过程中，可使用反变形法、刚性固定法、拉撑法等一系列方法，使焊接变形量缩小20%。一般在油底壳的侧板位置发生角变形向上翘起，使用反变形法减少变形量；自由端板和输出端板位置发生角变形向内侧弯曲，使用刚性固定法减少变形，确保长度尺寸；油底壳壳体中间位置发生角变形向内腔收缩，使用拉撑法减少变形，确保宽度尺寸。在使用上述方法时，可根据经验，对于夹紧力进行调整，确保其在合适的范围内收缩。

油底壳焊接时，在壳体内腔必须先焊接好隔板，起到支撑作用，整个油底壳骨架定位焊接之后，尽可能选用对称施焊、分段退焊。由于焊缝大多集中在壳体内腔，所以先焊接油底壳背面焊缝，再焊接正面焊缝，确保焊接热变形可相互抵消一部分，整个焊接过程不能中断，必须确保一个油底壳主体结构在当天完成。

因为设计结构问题，有些零部件需要提前组装、焊接，如（油道）因总组装时在工装模具中空间位置受限，不能操作，电焊工部分位置焊接不到，所以需要对油道现在平台上组焊成一个小组件，然后整体吊运到总组装胎位焊接。

4.油底壳调修矫正

油底壳结构是典型的半封闭壳体结构，焊接后由于热量分布不均，出现旁弯，必须通过火焰和机械共同调修的方法，使侧板平面度在3mm以内。图2将油底壳反面放在平台上，先在变形大的位置标记处位置，采用三角形调修的方法烘调，然后再吊运秤砣进行施压，避免直接损伤壳体，在壳体上面放两个角钢。图3将油底壳正面放在平台上，采用液压千斤顶支撑到开档尺寸，然后用火焰在侧板位置进行条状调修。火焰矫正原理：要对变形钢材或构件上伸长部分的金属进行有规则的集中加热，并达到一定温度，冷却后，该部分金属就获得不可逆的塑性变形，使变形的工件得到矫正。所以火焰矫正是利用金属局部加热后产生的新的变形抵消原来的变形而达到矫正目的。火焰调修矫正的因素：工件刚性、加热位置、火焰热量、加热面积、冷却方式。加热位置：选择纤维层较长的地方（壳体靠近两头端板的位置、侧板中心位置），火焰热量：不易多大，温度应控制在600℃～700℃，不超过800℃。加热面积：需要根据油底壳的变形量而定，变形量越大，加热面积越大。冷却方式：采用空冷。

图2                                图3

5.密封性试验及抛丸清理

油底壳组焊后进行密封性试验，将油底壳吊在试验胎位上，油底壳内腔盛满水，20分钟后检查焊缝有无泄漏 ，合格后排出水吹干进行后工序退火处理，退火处理后进行抛丸处理，入段后需要对油底壳内腔进行检查清理，对法兰孔进行检查、重新回丝，确保油底壳交库后在下工序可以顺利安装。

6.结语

每种车型油底壳长度、附件有所区别，但主体结构一样，组焊要求和工艺要点都一致，通过生产实践，结合自身的工作经验，对组装、焊接、调修三个重要工序进行精准把握，确保产品质量稳定，生产效率提高。

参考文献

[1]周宇辉，方光辉．《铆工实用手册》[M]．江苏科技出版社，2008（1）

[2]陆秋生．《冷作钣金工技师教程》[M]．中国劳动社会保障出版社，2010（3）