公鐵兩用車支撐工裝的改善及優化

孫延輝 姜輝

摘 要：我公司以研制公鐵兩用運輸車及軌道車拖車（以下簡稱“公鐵車”）為主要業務，在公鐵車進行整車裝配工序時，發現現用工裝無法完成在同一工裝上進行公路走行部及鐵路導向系統安裝等全部工序，為公鐵車生產造成了很大的不便，進而導致生產任務的周期變長。本文就是針對這一問題，對工裝進行優化和改善，提高工作效率，高質量完成生產任務。

關鍵詞：軌道運輸;工裝;導向系統;改善

中圖分類號：U260.9 文獻標識碼：A

0 引言

隨著我國鐵路和城市軌道交通的快速發展，各類鐵路車輛運營速度不斷提高，鐵路客車、貨車、地鐵的建造與運營將面臨著越來越大的生產壓力，我公司生產的公鐵兩用車具有在公路和鐵路間快速轉換運行的優勢，因而得以在鐵路車輛的修造與運營、線路的維護與維修中廣泛應用。

公鐵車主要由公鐵兩用運輸車和拖車組成，是一種蓄電池為動力、電力牽引、膠輪驅動的公路、鐵路兩用車，主要用于消防員工具運輸或同類車救援牽引。軌道拖車是一種純軌道運行的非動力車輛，主要用于消防材料、消防工具、人員救援工具的運輸。

公鐵車組織調試過程中，車體鋼結構、鐵路走行部、司機室和走臺的落成安裝工序，存在工裝與車體及司機室頭罩相抗的問題，不能同時完成多道裝配工序，直接影響工作任務和工作效率。因此對工裝的進一步改善優化就有著重要的研究意義。

1 車體影響工裝設計的因素分析

1.1 車體鋼結構對工裝因素的影響

車體鋼結構為公鐵車的主要承載部件，有橫梁、縱梁、前后端梁、車鉤座、吊車座等組成，駕駛室、車橋、導向等部件都安裝在車體上。

所有的系統裝配完成之后，除了端梁之外，基本上沒有裸露出來的點可以供工裝作為支撐點，在各個系統連接的縫隙中的空間無法滿足要求。

車體鋼結構的空間布局造成工裝沒有大面積的支撐面可供支撐，因而我們的設計思路是：將工裝的接觸面積減小，做到即使在工件繁密的結構鋼上同樣能夠找到恰當的支撐面。

1.2 鐵路走行部安裝對工裝的影響

在進行鐵路走行部的安裝工作時就會發現工裝的高度存在不足，安裝空間不夠。在安裝導向油缸之前輪軸的狀態是自然伸展的，考慮到工裝的高度一定要超過輪軸自然伸展狀態下的高度，為走行部預留出足夠的裝配空間，安裝導向油缸之后，走行部會在導向油缸的限制下運動，工裝的支撐位置應該避開走行部，為走行部的裝配與調試做準備。

1.3 司機室安裝對工裝設計的影響

司機室作為公鐵牽引車主要組成部分，其功能及用途主要是為駕駛員提供舒適安全的駕駛空間。當裝配工作進行到司機室落成安裝工序時，會出現司機室與結構鋼車體連接的部分和工裝干涉的情況。因為司機室車唇位置內扣，其長度能夠延伸到輪軸收縮狀態下的位置，鐵路走行步工作狀態下伸縮的空間，所以將車唇的位置向后延伸包裹住了與司機室連接的車體部位，導致現在的工裝無法進行司機室的落成安裝。

1.4 走臺對工裝設計的影響

走臺護欄的高度達到1 433 mm，在設計工裝時考慮到它的高度問題工裝只能在鋼結構以下尋找支撐點，并且支撐點應該避開液壓系統裝配零件多的位置，留出足夠多的空間給各項系統的裝配工作。該公鐵車為后驅制動，所以該車驅動橋位置連接著制動系統，導致該位置布局極為緊密，很難找到能與工裝接觸的支撐點，此將支撐位置往后移動。走臺與結構鋼兩側的支撐梁接觸面積很大，安裝過程中要留出足夠的空間給工作人員裝配固定。

綜上所述，工裝設立最好的支撐位置應該在鋼架構末端的橫向支撐梁上。該位置沒有復雜繁多的裝配系統，并且橫向支撐梁本身就是承載車身重量的位置，能夠更好的提供工裝支撐點，是最佳的選擇位置。

2 工裝設計原理及作用的分析

2.1 工裝的設計思路

通過對車體三部分對工裝影響因素的分析得出：

（1）工裝的高度：高度設計應該在滿足走行步裝配工作的同時設計成為可調節的形式，做到任何車型的公鐵車都可以使用。

（2）工裝的支撐面積：支撐面積滿足在裝配繁多部件的結構鋼上找到支撐點，為了可適用于任何車型，將工裝的接觸面積做成模塊化的形式，能夠在不同的車型下選擇適合的支撐架。

（3）工裝的支撐面的選取：整車裝配完成后結構鋼體上表面完全被覆蓋，沒有可支撐點，工裝設計的支撐面只能選擇結構鋼的下表面，并且接觸面積較小。

（4）工裝的中部結構：由于車體的結構緊密，各個系統都相互連接，工作人員在進行調試配線時，需要足夠的空間進行工作，所以支撐架的中部不宜太大，占用空間。應將工裝的中部做成較細的部分。

（5）工裝的底部：由于工裝中部位置設計成較細的部分，那么工裝的底座就應該有足夠大的接觸面積來保證工裝的穩定性。為了便于搬運，將工裝的底部加上滑輪，使工裝的使用變得更加便捷。

工裝的設計思路還有最主要體現在兩點，一是工裝在滿足公鐵車裝配的同時應具有多功能性，同樣適用于其他公鐵車車型。二是工裝設計應基于節省用料，簡單實用的設計理念。

工裝的設計也加入了模塊化的理念，將工裝分為幾個部分使工裝在不同工作環境下，能夠實現不同的工作狀態，從而實現工裝的多功能性。

現如今公鐵車的市場需求很大，公鐵車也深受外界的好評，隨著科技的進步，將來有可能將公鐵車投入到量產計劃當中。為更好量產，應將工裝做成滑動可移動的設備，可以更好地將結構從一個安裝工序到另一個安裝工序，直到整車。

2.2 工裝設計原理分析

經過兩次的設計總結，將工裝改進為如圖1所示的形式運用的原理就是將每個支撐架獨立設計達到工裝模塊化的目的，支撐架頭部同樣可以根據剛需來調換接觸面積。支撐架中部采用的是輪旋千斤頂，通過千斤頂來調節支撐架的高度，也是我廠中的工裝最常見的一種調節工裝高度的結構形式。支撐架的底座是通過連桿機構實現滑輪的伸縮使工裝的搬運變得方便快捷。

根據對車體落成對工裝影響的因素分析得出工裝的支撐位置如圖所示，鐵路走行部與公路走行部之間，車橋板簧內側的車架縱向梁上。該位置能夠在確保工裝穩定性的基礎上滿足所有整車落成的裝配任務。

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