我国新一代高速动车组制造工艺技术的应用与集成

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门 预 组 、驾 驶 室 预 组 → 窗 安 装 、车 头 安 装 、门 安 装 、空 调 单 元 安 装 、其 它 件 安 装 → 座 椅 安 装 、车 下 件 安 装 、制 动 安 装 、线 缆 安 装 、网 络 安 装 → 落 车 → 交 验
总组装系统的主要关键工艺设备是移 车设备和作业平台,现动车组制造企业均采 用气垫移车技术,即采用气垫运输车移车。 3.4 调试系统
车体制造系统主要采用自动焊接设备 和铝合金加工设备,该部分关键设备是大 型龙门式或悬臂式的焊接机器人或机械 手 、高 速 铝 合 金 龙 门 加 工 中 心 、车 体 四 点 平 衡 称 重 设 备 及 车 体 整 体 加 工 中 心 。另 外 ,动 车组铝合金车体焊接时要求较低的湿度, 且铝焊接烟尘毒性较大,所以需设置除尘 除湿设备。 3.2 表面处理系统
工 程 技 术
科技创新导报 2010 NO.16
Science and Technology Innovation Herald
我国新一代高速动车组制造工艺技术的应用与集成
吕碧峰 (中铁工程设计院有限公司 北京 100070)
摘 要:本文在综合我国现有高速动车组制造工艺技术的基础上重点分析了新一代高速动车组的制造工艺和设备,对高速动车组各个制
科技创新导报 2010 NO.16
Science and Technology Innovation Herald
3.2 废铝再生制备泡沫铝未来的重点研究 方向
随着废铝回收技术和泡沫铝制造技术 的不断进步和发展,从废铝再生制备泡沫铝 将为更多人的关注。通过对这两种铝工业生 产技术的不断完善和改进,可以推动废铝回 收利用的步伐和泡沫铝生产的批量化和产 业 化 进 程 。笔 者 认 为 ,废 铝 再 生 制 备 泡 沫 铝 未来可以从如下几方面进行重点研究:
侧墙:铝型材→侧墙组对→侧墙焊接 → 侧 墙 修 正 → 侧 墙 加 工 → 去 毛 刺 、附 件 安 装→检验
车顶:铝型材→侧顶加工/中顶加工 → 车 顶 装 配 → 车 顶 焊 接 → 去 毛 刺 、附 件 安 装→检验
地板:铝型材→地板组对→地板焊接 → 地 板 修 正 → 地 板 加 工 → 去 毛 刺 、附 件 安 装→检验
表面处理系统的关键工艺设备是喷漆 房 、烘 干 室 、集 中 供 漆 系 统 、喷 涂 机 具 。该 车 间是危险性较大的生产区域,需做ห้องสมุดไป่ตู้防火、 防暴和通风工作,需按规范设置劳动卫生 防护设施。 3.3 总组装系统
总 组 装 系 统 分 为 预 组 装 、总 组 装 和 配 管 配 线 三 部 分 。预 组 装 负 责 车 体 油 漆 防 护 , 塞 拉 门 、车 窗 、隔 热 材 安 装 ,地 板 、骨 架 、玻 璃钢卫生间预置,铝地板以上布线,车底线 排 布 置 ,空 调 机 组 、车 内 回 风 道 、水 箱 安 装 , 内 部 前 装 管 道 安 装 、车 顶 高 压 配 线 ,配 管 、 天 线 安 装 ; 车 顶 高 压 设 施 安 装 ( 受 电 弓 、隔 离 开 关 、车 顶 导 流 罩 、高 压 联 接 线 等 ),车 钩 及 风 挡 安 装 。总 组 装 负 责 内 装 , 车 内 设 备 , 车 下 悬 挂 件 ,两 端 ,司 机 室 ,电 配 ,电 器 ,接 线 、 牵 引 、制 动 、落 车 (车 体 与 转 向 架 联 接 , 承 重 ,扭 力 检 测 ,外 形 测 量 )、车 辆 返 工 和 所 有 后 工 序 安 装 和 装 配 ;负 责 车 间 之 间 以 及 工 序 间 的 迁 车 工 作 。配 管 配 线 负 责 线 缆 制 作 及 管 件 制 作 。动 车 组 预 组 装 周 期 约12天,总 组装周期约30天,主要工艺流程如下:
(1)废 铝 夹 杂 元 素 对 制 备 泡 沫 铝 的 影 响 。研 究 不 同 品 种 的 废 铝 对 制 备 泡 沫 铝 的 孔 径 大 小 、孔 隙 率 的 影 响 。
1 引言
高速动车组是一国高速铁路技术水平 的集中体现,代表着该国铁路的总体实力。 目前,我国企业已生产并交付运营了时速 200、300、350公里三种速度等级的高速动车 组 ,铁 道 部 已 招 标 采 购 了 1170列 (折 合 8辆 编组)以上三种速度等级的高速动车组,标 志着我国已经跨入了高速铁路时代,进入 了 高 速 列 车 世 界 第 一 集 团 。我 国 动 车 组 制 造企业在已完成的时速200、300公里动车组 技 术 引 进 、消 化 吸 收 和 国 产 化 基 础 之 上,通 过系统总结和再创新研发并批量制造了时 速 300、350公 里 动 车 组,标 志 着 我 国 动 车 组 制造企业整体实力进一步提升,科研能力 进 一 步 提 高 。在 此 基 础 上,我 国 又 提 出 研 发 和制造新一代高速动车组,以适应市场发 展,同时抢占高速列车技术的制高点,而通 过新一代高速动车组的研制和批量生产, 我 国 将 建 立 起 具 有 自 主 知 识 产 权 、持 续 运 营 速 度 350km/h以 上 、国 际 竞 争 力 强 劲 的 中国高速列车技术体系,以实现我国引领 世界高速列车技术发展的战略目标。
新一代高速动车组制造系统主要分为 铝 合 金 车 体 制 造 系 统 、表 面 处 理 系 统 、总 组 装 系 统 、调 试 系 统 和 转 向 架 系 统 。铝 合 金 车 体制造系统主要负责制造高速动车组的车 体,车体是高速动车组的承载部件,主要由 铝合金型材焊接而成;表面处理系统主要 完成铝合金车体的喷砂和涂装,表面处理 的好坏直接决定着动车组的外观形象和质 量;总组装系统主要完成动车组的内部总 装 , 完 成 车 钩 、车 门 和 车 端 风 挡 的 安 装 工 作,总组装质量决定着动车组的使用性能;
3 动车组制造工艺和设备
3.1 铝合金车体制造系统 动车组铝合金车体承载方式为整体承
载结构,车体采用闭式铝合金型材焊接结 构 。车 体 的 底 架 、车 顶 、侧 墙 等 大 部 件 均 采 用与车身等长的大型中空挤压铝合金型材 插接组焊而成,车体中间无横向焊缝;车体 的 端 墙 、牵 枕 缓 等 中 小 部 件 主 要 采 用 铝 合 金板梁结构。
笔者建议并设想合并废铝再生与泡沫 铝的生产工艺流程,具体的工艺流程如图3 所示。
由图3可以看出,废铝经过熔炼除渣后 直接进行增粘发泡,缺省了调整合金成分 与 精 炼 两 个 过 程 。这 样 利 用 废 铝 回 收 后 直 接生产泡沫铝的方法,将有利于今后废铝 回 收 利 用 和 泡 沫 铝 生 产 两 大 问 题 。同 时 ,因 为合并了生产工艺,可以节省大部分能量, 大大提高生产效率。
车间在进行铝合金车体生产时,先由 下料工段按照图纸要求进行下料,然后运 送到各个相应工段进行部件的组焊生产, 最 后 将 底 架 、车 顶 、侧 墙 和 端 墙 或 司 机 室 等 部件运送至总成工段进行焊接总成,以及 车 体 的 调 修 、检 查 和 交 验 。比 较 重 要 的 工 序 是 侧 墙 、车 顶 、地 板 、底 架 的 制 造 和 车 体 总 成,车 体 制 造 周 期 约40天 。各 部 分 主 要 工 艺 流程如下:
调试系统主要负责动车组的单车电气 调 试 、机 械 调 试 、称 重 、单 车 淋 雨 试 验 、整 列 编 组 、静 态 调 试 、整 列 淋 雨 试 验 、限 界 试 验 、 不 解 编 更 换 转 向 架 和 动 态 调 试 工 作 。动 车 组 总 的 调 试 试 验 周 期 约 56天 ,主 要 工 艺 流 程如下:
调 试 系 统 主 要 完 成 动 车 组 的 单 车 调 试 、编 组 、列 车 静 调 和 列 车 动 调 任 务,调 试 完 毕 后 的 高 速 动 车 组 交 付 运 营 ;转 向 架 系 统 主 要 完 成 构 架 的 焊 接 和 加 工 、轮 对 的 制 造 及 转 向架的组装工作,转向架是动车组的走行 部,转向架的制造质量决定着动车组的总 体安全。
底 架 : 底 架 前 端 、地 板 、侧 梁 → 底 架 装 配→底架焊接→底架修正→底架加工→底 架 去 毛 刺 、附 件 安 装 → 底 架 交 验
车体总成:组装底架→组装端墙/司 机室→组装侧墙→组装车顶→自动焊→手 工焊接→出胎→找补焊及焊缝打磨→附件 焊接→车体称重→几何尺寸检测→车体底 架加工→交验
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工 程 技 术
剪切成更小尺寸的气泡。
3 废铝再生制备小孔径泡沫铝的展望
3.1 废铝中部分夹杂元素作为增粘剂的设 想
在废铝再生的基本生产流程中,通常 需要经过调整合金成分与精炼两个过程。 而同时泡沫铝的生产往往是用铝锭或铝合 金 熔 炼 后 再 经 过 增 粘 发 泡 制 得 泡 沫 铝 。若 依次按照废铝再生制成铝合金再实现泡沫 铝的制造,不仅需要经过两个熔炼过程,而 且精炼后的铝液仍需加入一定量的增粘剂 增 粘 后 才 能 生 产 泡 沫 铝 。按 这 样 的 工 艺 流 程,不仅降低了生产效率,同时还造成大量 资源浪费。
2 新一代动车组特点和制造系统的划分
我国新一代高速动车组设计持续运营 速 度 将 达 到 3 5 0 k m / h 、最 高 运 行 速 度 380km/h、试 验 速 度 将 超 过 400km/h,编 组 形 式 16辆 ,8动 8拖 ;牵 引 电 机 悬 挂 在 转 向 架 构 架 上 ,采 用 持 续 功 率 为 500kW的 4极 鼠 笼 式 异 步 电 动 机 ,电 机 最 高 转 速 6000r/min,每 列 总 牵 引 功 率 约 18400kW,传 动 比 2.43∶1; 车体全部采用大型挤压闭式铝合金型材焊 接而成,内装部件全部采用无木结构的模 块化设计和安装技术;制动采用动力制动 和空气制动两种;采用塞拉门,门口处设有 两阶脚踏板及位于外部的活动折叠式踏 板,活动折叠式踏板与门移动结合在一起 以适应550mm和760mm的站台高度;采用窗 带 结 构 ,由 带 有 安 全 、隔 音 、隔 热 玻 璃 的 标 准 窗 户 和 不 透 明 窗 户 组 成 。该 动 车 组 将 成 为 世 界 上 商 业 运 营 速 度 最 快 、科 技 含 量 最 高 、系 统 匹 配 最 优 的 高 速 动 车 组 。
造系统进行了较为深入的描述和分析, 明确了各制造系统的主要关键工艺设备, 对我国动车组制造企业工艺布局具有一定指导意义。
关键词:新一代 高速动车组 工艺 集成
中图分类号: U 2 6
文献标识码: A
文章编号: 1 6 7 4 - 0 9 8 X ( 2 0 1 0 ) 0 6 ( a ) - 0 0 8 5 - 0 2
表面处理系统主要负责动车组车体的
喷 砂 、补 焊 、喷 底 漆 烘 干 、粘 接 木 骨 、喷 涂 阻 尼 浆 、刮 腻 子 、打 磨 、中 涂 、喷 面 漆 烘 干 、标 记 等 工 作 。动 车 组 车 体 表 面 处 理 作 业 周 期 约 18天 ,主 要 工 艺 流 程 如 下 :
喷砂准备→喷砂→清理→补焊→喷漆 准 备 、防 护 → 底 漆 喷 涂 ( 湿 碰 湿 两 遍 ) → 底 漆 烘干→木骨粘接→刮腻子→底架防腐→喷 阻尼浆→流平→干燥→刮腻子→干燥→打 磨(干磨)→擦净,吹干→第二遍底漆→挤腻 子→晾干→打磨→擦净→中涂喷漆→车 顶 、端 墙 打 磨 → 车 顶 喷 涂 面 漆 → 干 燥 → 侧 墙 打 磨 、车 顶 侧 墙 防 护 → 端 墙 喷 涂 面 漆 → 干 燥 → 端 墙 防 护 、侧 墙 擦 净 ,吹 干 → 侧 墙 面 漆 喷 涂 → 烘 干 → 准 备 ( 划 线 、糊 纸 ) → 喷 彩 条 → 烘 干 → 检 查 → 清 理 、清 漆 、修 补 、抛 光 → 干燥→标记→修补→交车
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