客車車體鋼結構組裝質量控制

南車南京浦鎮車輛有限公司 （江蘇 210031） 王 強

1. 車體鋼結構特點

客車車體為全金屬焊接結構，由底架、側墻、車頂及端墻4大部件焊接而成。在鋼骨架外面焊有金屬地板、側墻板、車頂板和端墻板，形成一個上部帶圓弧下部為矩形的封閉殼體，俗稱薄壁筒形結構車體，如圖1所示。

圖1 25G型車車體鋼結構

客車車體鋼結構的組裝就是要通過焊接的連接方式把底架、側墻、車頂及端墻等4大部件按照圖樣規定的技術條件組成起來。要保證組焊出來的車體各部尺寸符合圖樣技術要求，就要先掌握車體鋼結構四大部件的結構特點。

（1）底架鋼結構特點 底架鋼結構是由各種縱橫向鋼梁和金屬底板組成的長方形構架，如圖2所示。

圖2 25G型車底架鋼結構

該底架承托著車體，承受著機車牽引力和列車運行中所引起的各種沖擊力及其他外力，是車體的基礎，也是車體鋼結構組裝的基準。由于底架外形尺寸決定著車體組成后車體的長度和寬度，控制好了底架鋼結構的外形尺寸就等于控制好了整個車體鋼結構的長度和寬度，所以在客車鋼結構上體組裝過程中底架鋼結構的定位、找正尤為重要。

（2）側墻鋼結構特點 客車側墻鋼結構是由各種橫梁、立柱和側墻板組焊而成，它是與底架相連組成車體側面的縱向垂直部件，如圖3所示。

圖3 25G型車側墻鋼結構

由于側墻外形長度和高度決定著車體的長度與高度，所以側墻鋼結構部件外形尺寸和兩端側門立柱的尺寸誤差控制的精確程度對鋼結構上體組裝質量有著很大影響。

（3）端墻鋼結構特點 客車端墻鋼結構是由端門柱和各種橫梁、立柱及端墻板組焊而成，它是與底架相連組成車體兩端的橫向垂直部件，其高度與側墻需一致，寬度與底架需一致，如圖4所示。

圖4 25G型車端墻鋼結構

在其部件組裝過程中要對其高度、寬度及整體對角方差做嚴格控制。

（4）車頂鋼結構特點 客車車頂鋼結構是由車頂彎梁、各種橫梁及車頂板組成，如圖5所示。

圖5 25G型車車頂鋼結構

由于車頂為弧形半封閉結構，較之底架、側墻、端墻這三大部件，其自身強度相對較高，在上體鋼結構組裝過程中其自身尺寸調節難度較大，所以在其部件組裝過程中更要嚴格控制其各部尺寸，特別是車頂邊梁橫向的開檔尺寸和車頂邊梁縱向直線度。

2. 車體鋼結構的組裝步驟

客車車體鋼結構的組裝就是要利用工裝胎具，通過合理的組裝工藝步驟，用焊接的連接方式將底架、側墻、端墻、車頂鋼結構這4大部件組成起來，從而獲得符合產品圖樣設計要求的完整的車體鋼結構。可靠、精準的工裝胎具是上體鋼結構組裝質量的保證，如圖6所示。

圖6 25G型車上體組裝胎底架定位

重點：上體組裝胎上的底架各定位支撐需能保證車體撓度和枕梁、端梁的水平度，且有足夠的強度，夾具需使用靈活、可靠。

具體組裝步驟及控制項點如下：

（1）底架鋼結構定位 第一，用天車將底架吊至上體組裝胎上，根據定位調整底架落胎位置（必要時用風缸進行調整）。控制項點：保證底架鋼結構與上體胎橫向、縱向對中，偏差小于10mm。

第二，從胎中向車體兩端依次用拉撐將底架側梁、枕梁處上心盤、前端梁與胎模固定、靠嚴支承。控制項點：拉撐位置需靠近定位支承，間距不得超過600mm，拉緊時調整拉撐以靠嚴定位支承為準，防止因拉撐拉緊力過大而造成側梁局部產生急彎。

第三，目測檢查底架整體撓度，要求底架撓度均勻一致，不得有急彎、反撓等情況。

（2）側墻鋼結構定位 第一，用專用吊具將側墻吊至上體胎，以底架鋼結構車體中心線為定位基準，將側墻定位。控制項點：底架車體中心與側墻車體中心偏差≤5mm。對于安裝整體門框的車型，要同時參考側墻上側門柱外立面到底架前端梁外表面的定位尺寸；對于有內端墻的車要同時考慮隔間立柱的定位尺寸，并做適當調整，確保兩端側門開檔和隔間開檔符合圖樣技術要求。

第二，在側墻中部向兩端施定位焊，同時開啟側墻壓緊風缸，將側墻下部與底架邊梁壓嚴，后施段焊，段焊間距約為50mm。控制項點：側墻板于底架邊梁搭接量15mm，搭接間隙≤0.5mm，未壓嚴處需調整后施焊。

第三，由車中向兩端在側墻上邊梁與底架間每間隔1500mm焊斜拉撐一根，用于固定側墻及調整側墻垂直度，焊好后松開側墻專用吊具。控制項點：拉撐斜度控制在45°左右，與側墻上邊梁焊接時需焊在側墻立柱上部且不得超過上邊梁上平面，以免影響落車頂，拉撐另端與底架鐵地板連接，對于行李車，拉撐不允許直接焊在波紋地板上。

第四，在側墻兩端側門框處通過線砣吊線，拉撐調整將側墻兩端調垂直，后目測側墻上邊梁直線度通過拉撐調整將上邊梁大概調直，再用吊線法每隔一個立柱進行垂直找正，直至上邊梁調直。控制項點：在側墻找正，上邊梁調直的過程中必須以兩端為基準，要先將側墻兩端側門柱和枕梁處立柱找正，找垂直。

（3）外端墻鋼結構定位 第一，用天車將外端墻落至前端梁上，與底架對中后在折棚柱與底架間焊上拉撐以固定外端墻。控制項點：外端墻端門中與底架中心線偏差≤2mm，端墻包板與底架轉角密貼。

第二，通過端門吊線調整外端墻相對于車體橫向位置的垂直度，然后將折棚柱、端板下口與前端梁壓嚴點固，松開吊具。控制項點：端門的垂直度≤1mm/m。

第三，組裝側門，吊線檢查，配合拉撐適當調整外端墻在車體縱向方向的垂直度，后將端頂橫梁與側墻上邊梁連接，并安裝側門門上板及門上橫梁，將外端墻徹底固定。控制項點：外端墻允許外倒≤3mm、內倒≤8mm，具體根據側門安裝時門上開檔和側門對角差做適當調整，同時要保證相對兩側門門柱和端角柱平行。

（4）車頂鋼結構定位 第一，將車頂吊至總裝胎，下落前通過目測將車頂與車體對正，車頂保持與側墻上端高度300mm左右。后將車頂一端落下，通過車頂橫梁定位，施定位焊。控制項點：對于有一個平頂的車頂，應先定位平頂端，保證平頂長度；對于有兩個平頂的車頂可任取一端定位，先定位的一端需嚴格控制平頂長度，以免對另端平頂長度造成影響。

第二，將車頂完全落下，將圓頂邊梁與側墻上邊梁用夾具夾嚴，側墻板上口與頂板邊梁外部靠嚴后定位焊。控制項點：側墻板與車頂邊梁搭接量為10mm，搭接間隙≤1mm。如在車頂下落時遇到車頂邊梁和側墻板頂死，車頂落不到位的現象時可根據現車情況適當調整頂板邊梁開檔或兩側墻開檔，待車頂完全落下后再做恢復調整。

（5）車體鋼結構傾斜數據及上邊梁直線度復查，車體找方 用線砣吊線復查兩側側墻傾斜數據，拉線檢查上邊梁直線度，用找方尺檢查車體數據，必要時用拉撐做適當調整。控制項點：側墻傾斜≤12mm，同一截面對角方差≤10mm，側墻上邊梁直線度全長≤6mm。

（6）施焊 控制項點：在施焊過程中最重要的是控制焊接變形，最大限度地減小焊接變形對車體結構及尺寸的影響。

（7）焊縫打磨及各部尺寸復查 待施焊完畢，焊縫完全冷卻后，拆除夾具、拉撐及底架所有拉撐，復查各部尺寸，打磨外露焊縫，施工完畢。

3. 車體組焊變形控制

在車體組焊過程中需做好如下控制，最大限度地降低焊接變形對車體結構及尺寸的影響。

（1）車體組焊過程中需嚴格控制焊接參數 因為焊接電流越大所產生的焊接熱應力也就越大，即焊接變形也就越大。

（2）采用合理的焊接順序 ① 在車體鋼結構施焊過程中需先焊短焊縫后焊長焊縫。②先焊立柱、橫梁等鋼骨架部位的焊縫，后焊側墻板、側頂板焊縫，以利用車體鋼骨架自身強度，消除焊接變形的影響。③在焊接頂板上邊梁與側頂板、頂板上邊梁與側墻板、底架側梁與側墻板的車體縱向長焊縫時，應從車中向兩端進行對稱焊接，同時采用跳焊的方法。

（3）采用剛性固定法 在車體焊接過程中要保證車上用于定位和調整車體數據及部件對接間隙的拉撐、夾具都處在受力狀態，且與焊接變形的方向相反。待施焊完畢、焊縫完全冷卻后才能拆除車上的拉撐、夾具。必要時還需在易發生焊接變形處增加夾具或拉撐，以減小焊接變形的影響。

4. 結語

綜上所述，要保證鋼結構組裝質量工藝裝備是基礎，合理的組裝工藝步驟是手段，規范的焊接參數、方法、焊接順序是措施和保證。如上述問題都能得到有效的控制和保證，客車車體鋼結構組裝質量就能得到有效的保證。