試論高鐵的制造工藝技術(shù)的應(yīng)用與集成

趙清龍

摘 要：本文主要通過分析高鐵制造系統(tǒng)的特點(diǎn)，并在我國(guó)現(xiàn)有高鐵制造工藝技術(shù)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上對(duì)高鐵的各個(gè)制造系統(tǒng)進(jìn)行了分析。進(jìn)一步探討了高鐵制造工藝技術(shù)的應(yīng)用集成，明確了高鐵各制造系統(tǒng)的關(guān)鍵制造工藝技術(shù)，為我國(guó)高鐵制造企業(yè)工藝布局提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高速動(dòng)車組；工藝技術(shù)；應(yīng)用集成

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.016

0 前言

高鐵的發(fā)展情況能夠體現(xiàn)出一國(guó)在高速鐵路技術(shù)方面水平的高低，它也代表著我國(guó)在世界鐵路中的總體實(shí)力。目前我國(guó)在高速動(dòng)車組方面的實(shí)力已經(jīng)能夠進(jìn)入高速列車世界前茅，真正的跨入到了高速鐵路時(shí)代。隨著我國(guó)在高速動(dòng)車組方面研發(fā)能力的不斷提高，高鐵制造工藝技術(shù)的應(yīng)用與集成問題也逐漸成為現(xiàn)代關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 高鐵制造系統(tǒng)的特點(diǎn)

高鐵制造系統(tǒng)可以分為五個(gè)主要組成部分，通過對(duì)五個(gè)系統(tǒng)的分析可以更好的了解高鐵的具體制造工藝都包括哪些內(nèi)容，為探討其應(yīng)用與集成打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。其中高速動(dòng)車組的車體是由鋁合金車體制造系統(tǒng)來負(fù)責(zé)制造的主要承載部件，車體采用鋁合金型材料焊接而成；完成高速動(dòng)車組的車體工藝制造后，就需要表面處理系統(tǒng)來對(duì)車體進(jìn)行噴砂和涂裝，這一道工序的完成程度決定著高鐵最終呈現(xiàn)出的外觀形象和質(zhì)量；高速動(dòng)車組的外部制造完成后，就由總組裝系統(tǒng)來負(fù)責(zé)列車的內(nèi)部總裝工作，這道工序的完成情況直接影響到高鐵最終的使用性能；在列車外部和內(nèi)部的制造工藝都完成后，需要由調(diào)試系統(tǒng)來對(duì)列車進(jìn)行靜調(diào)、動(dòng)調(diào)、單車調(diào)試等工作，調(diào)試完畢后的高鐵就可以正式交付運(yùn)營(yíng)；最后由轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)來完成構(gòu)架的焊接和加工、輪對(duì)的制造及轉(zhuǎn)向架的組裝工作，轉(zhuǎn)向架的制造質(zhì)量決定著列車的總體安全。

2 高鐵制造工藝技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用與集成

2.1 鋁合金車體的制造工藝技術(shù)

高速動(dòng)車組的鋁合金車體主要采用閉式鋁合金型材，車體的承載方式則為整體承載結(jié)構(gòu)。其中一些車體的大部件如車頂、底架、側(cè)墻等在制造上則會(huì)選擇與車體等長(zhǎng)的大型中空擠壓鋁合金型材，然后進(jìn)行插接組焊最終完成；至于一些小部件如端墻等則主要采用鋁合金板梁結(jié)構(gòu)制造而成。車間在實(shí)際進(jìn)行制造高速動(dòng)車組鋁合金車體生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)按照以下制造流程來操作：先由下料員根據(jù)設(shè)計(jì)師提供的車體圖紙進(jìn)行下料，然后將材料運(yùn)送到各個(gè)相應(yīng)的制造工段進(jìn)行車體部件的插接組焊生產(chǎn)，最后由總成工段對(duì)列車車頂、底架、端墻等部件進(jìn)行焊接總成，而后對(duì)完成的車體進(jìn)行調(diào)修、檢查、交驗(yàn)。

2.2 車體表面處理制造工藝技術(shù)

高速動(dòng)車組的表面處理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)車體的噴砂、補(bǔ)焊、噴漆面烘干等工作，一般高速動(dòng)車組車體的表面處理作業(yè)大約需要18天。其中噴漆室、噴涂機(jī)具、烘干室是車體表面處理系統(tǒng)需要使用到的關(guān)鍵工藝設(shè)備，由于車體表面處理工藝技術(shù)復(fù)雜，操作車間屬于危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)區(qū)域。所以需要車間的相關(guān)操作人員做好通風(fēng)、防爆、防火等安全措施工作，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范要求去設(shè)置車間內(nèi)部的勞動(dòng)衛(wèi)生防護(hù)設(shè)施。

2.3 總組裝系統(tǒng)的制造工藝技術(shù)

預(yù)組裝、總組裝、配管線這三道工序是總組裝系統(tǒng)的主要組成部分。首先由預(yù)組裝來對(duì)車體內(nèi)部的基本設(shè)施如車窗、車門、車鉤等進(jìn)行安裝工作；然后由總組裝對(duì)車體內(nèi)裝設(shè)施進(jìn)行安裝和裝配工作，如車內(nèi)設(shè)備兩端、車下懸掛件等；配管線則主要負(fù)責(zé)高速動(dòng)車組的線纜制作和管件制作等工作。其中高速動(dòng)車組的預(yù)組裝工作周期約為12天，總組裝的工作周期想對(duì)要長(zhǎng)一些需要30左右。作業(yè)平臺(tái)和移車設(shè)備是動(dòng)車組總組裝系統(tǒng)使用的關(guān)鍵制造工藝設(shè)備。

2.4 調(diào)試系統(tǒng)的制造工藝技術(shù)

高速動(dòng)車組的機(jī)械調(diào)試、靜態(tài)調(diào)試、限界試驗(yàn)等調(diào)試工作主要由調(diào)試系統(tǒng)負(fù)責(zé)。列車的調(diào)試工作至關(guān)重要，所以其總的調(diào)試試驗(yàn)周期要比任何一個(gè)制造系統(tǒng)的工作周期都長(zhǎng)，約為56天。各種調(diào)試試驗(yàn)工具、轉(zhuǎn)向架更換裝置以及專門的動(dòng)調(diào)試驗(yàn)線都是調(diào)試系統(tǒng)在工作時(shí)需要使用到的一些關(guān)鍵工藝設(shè)備。

2.5 轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的制造工藝技術(shù)

列車構(gòu)架的焊接和加工、輪對(duì)的制造和轉(zhuǎn)向架的組裝工作都是由轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成。其中轉(zhuǎn)向架又分為動(dòng)車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架，兩者的構(gòu)架組成結(jié)構(gòu)基本相同，只是拖車轉(zhuǎn)向架比動(dòng)車轉(zhuǎn)向架缺少了齒輪箱驅(qū)動(dòng)裝置。而動(dòng)車輪對(duì)和拖車輪對(duì)構(gòu)成也基本相同，不同在于動(dòng)車輪具有齒輪箱，拖車輪對(duì)具有制動(dòng)盤結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向架制造的主要工藝流程為：構(gòu)架焊接、輪對(duì)組裝、轉(zhuǎn)向架組裝、轉(zhuǎn)向架試驗(yàn)、交驗(yàn)，制造需要使用的主要工藝設(shè)備有輪對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線、跑合試驗(yàn)臺(tái)、轉(zhuǎn)向架綜合試驗(yàn)臺(tái)燈。

2.6 生產(chǎn)工藝布局

動(dòng)車組制造企業(yè)根據(jù)以上各系統(tǒng)的工藝流程和本企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)及一定的協(xié)作關(guān)系決定動(dòng)車組生產(chǎn)的總體工藝布局，基本原則是物流順暢、路徑合理。

3 結(jié)語

當(dāng)今世界以高速動(dòng)車組為代表的高速鐵路技術(shù)方興未艾，有著極為廣闊的發(fā)展前景，積極搶占技術(shù)制高點(diǎn)具有重要的戰(zhàn)略意義。研發(fā)速度等級(jí)更高的高速動(dòng)車組是我國(guó)高速鐵路日后發(fā)展的重要方向，所以本文重點(diǎn)對(duì)高鐵的制造工藝技術(shù)的應(yīng)用與集成進(jìn)行了分析和探討，在制造技術(shù)方面提供一定層次的參考。

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