轉向架側梁焊接工裝通用性設計及應用

由學勝　朱然然　莊林

摘 要：轉向架是保證軌道列車行駛過程中的穩定性和制動力的重要部件，而在制作轉向架時，往往需要在轉向架的側梁位置格外關注。因為轉向架的側梁位置容易在焊接時候發生變形，這就會影響轉向架的使用效能。那么，可以利用壓型結構的側梁或蓋板改善焊接時的變形情況，使得減少一定的焊接工裝制造成本，所以本文主要針對焊接工裝的通用性展開探討。

關鍵詞：轉向架側梁;焊接工裝;通用性

引言：

隨著我國鋪設的鐵路軌道公里數與日俱增，這就說明鐵路運輸在我國產業發展中起到作用越來越重。那么，在軌道列車運輸中常常會遇到拐彎處，而轉向架恰恰可以為列車提供較好的制動減震、穩定車體的效能。所以，這就需要在制作轉向架時，需要提高轉向架側梁的焊接工裝強度，那么這就需要從其通用性設計進行分析。

1、轉向架的作用及分類

目前，轉向架是我國軌道列車中不可或缺的重要構件，其對于列車的發展主要有以下四項作用。其一，為了可以滿足當下的鐵路運輸需求，當前利用轉向架作為鐵路列車的載重物，同時還可以利用其延長列車的長度，使得提升軌道列車的運速。其二，為了可以維持軌道列車的穩定性，當列車在遇到拐彎處時，車體逐漸地發生偏移，而這時就需要用各個轉向架承載整個車體的重量，這就可以讓車體受到的力作用在轉向架中，使得可以將軸重進行重新分配，從而保證軌道列車可以平穩通過拐彎處。其三，在軌道列車的安裝上，還將轉向架通常與彈簧減震裝置進行組裝，使得在該組合裝置的作用下，在一定程度可以減輕車體的振動頻率，使得可以降低車體之間的相互動應力。其四，轉向架還常被用于提升軌道列車的制動力上，通過將其與輪軌之間的作用力，使得車體中的制動缸增強制動性能，從而達到及時制動的效果。

那么，從轉向架的組成構件上看，轉向架主要由以下七種構件組成。其一，之前所述轉向架具有的制動力，就是由轉向架的輪對與軌道之間產生的作用力，所以輪對是轉向架的重要構件。其二，與輪對想配套的還有輪箱，主要是可以將車體重量傳送給輪對，然后彼此往復循環，使得在一定程度上降低列車運行遇到的阻力。其三，彈簧裝置也是轉向架中重要的組成構件，尤其當與轉向架配套使用時，可以在很大程度上維持整個軌道列車的車體的穩定性，目前主要包含螺旋、空氣、板彈簧等類型。其四，構架是連接轉向架中各部分零件的骨架。其五，二系懸掛主要適用于降低車體的垂向力、水平力的連接裝置。其六，驅動裝置主要與車輪傳輸動力扭矩的主要裝置。其七，制動裝置通常是區分非動力和動力組的核心裝置，并且是給軌道列車提供強大制動力的主要裝置。

2、分析轉向架的側梁結構

目前，由于生產車輛類型的不同，使得其對應車型上應用的轉向架側梁也存在差異，那么目前在市場上流通的轉向架側梁，主要包含有壓型梁、鑄件板式融合式、板式三種結構類型。所以，就如圖1和圖2所示的結構為當前在車型上較為常見的類型，其組件主要包含有上蓋板、下蓋板、立板、鑄件等構件。還有，如圖3所示的測量較圖1和圖2結構較為特別，所以這種測梁主要用于一些特殊車型，在日常并不常見。不過，圖3與圖1和圖2的共同點都有鑄件、上蓋板、立板、下蓋板四個構件組成，如果在實際應用中，還是主要以具體的生產情況為準使用。

3、轉向架側梁的焊接工裝設計

首先，在通常情況下，夾具體的設計總長和寬度都在4100和900毫米左右，而側梁的長度會設計到2600到3400毫米之間，使得可以符合車輛制造的要求。

其次，由于每個車間的生產要求存在差異，所以還是需要具體問題具體分析。其一，根據實際的要求和作業情況來制定夾具板的具體尺寸。不過，在通常情況下，在轉向架的側梁上部和下部都放有蓋板，并且根據面積大小可以分為整體和分塊兩個類型的蓋板。一方面，在設置整體蓋板時，需要先利用兩個定位將其安裝在整體蓋板上，同樣地分塊蓋板也需要安置兩個定位。

其二，還需要按照預先設計的制造圖紙所述，將整體蓋板上的定位進行合理調試，使其與圖紙要求一致。另一方面，側梁中的立板同樣也有整體和分塊兩部分，不過在立板的分塊結構中，由于在實際制造過程中對其立板組對，以及焊接工藝較為復雜，這就使得需要增加對其的定位元件、壓緊和頂緊機構裝置，使得可以提高其制作效率。

其三，在定位時，還需要利用機加后的面應用在定位上，并且需要定位到高精度的位置，使得可以滿足圖紙的制造要求。不過，在選擇定位的基準面時，不能選擇毛坯面，因為這樣會使得在制作時，如果將工件后移，就會使得之前以毛坯面作為基準的尺寸數據丟失，使得很難之后再進行找回，從而拖延制作工時。

其四，在對頂緊裝置進行設計時，需要將其的設立位置與定位面的對立側保持一致，使得不能僅將頂緊裝置用于頂緊單獨的工件，不利于提高使用效率。并且，在設計壓緊裝置時，也需要將定位板與壓緊裝置的每個工件的對立側保持一致。不過，如果當壓緊裝置的定位板會影響到焊接變形，那么可以將該定位板取掉。

其五，由圖4所示的是壓緊裝置結構，該結構較之圖3的壓緊結構更具有抗變形能力，因為在圖4的壓緊絲杠要比圖3 的功效要好。并且，由于圖3 的壓緊結構僅限于部分特別的立板結構，所以需要在焊接后，還要將其的側梁環扣和衡量管進行拼裝，使得提升控制公差的效率，從而提升側梁的焊接質量。

最后，在對側梁的輔助裝置進行設計時，現需要將筋板放置在輔助裝置中的兩個立板之間，并且利用整體樣板進給筋板定位。那么，為了可以完成這一操作，可以先將筋板定位壯志在夾具體上，然后將該定位的筋板作為基準，然后其他筋板可以使用樣板進行定位，使得降低時間成本。其四，一方面需要將側梁的部件規格提前做好分析，另一方面對夾具體、定位塊、壓緊裝置三個方面的互換操作進行考量，使得可以在一定程度上提升節能生產的效率。

結束語

綜上所述，轉向架側梁焊接工藝是提升轉向架性能的關鍵工藝，即可以提升轉向架的穩定性，又可以提升轉向架的工作效能。那么，這就需要在對轉向架側梁的焊接工裝設計中，仔細核對每一項裝置的設計細節，使得可以降低一定地制造成本，從而為轉向架的使用拓展更大的應用市場。

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