轉K7型轉向架組裝工藝設計

鄒建美

摘要：通過對轉K7型轉向架結構的工藝分析，并結合轉向架生產過程中的制造難點和公司實際生產情況，設計合理的組裝工藝方案及制定關鍵工藝控制措施，保證了轉向架的組裝質量。

關鍵詞：轉向架;U形副構架;工藝

0 ?引言

轉K7型（副構架式）轉向架是中車眉山車輛有限公司（簡稱眉山公司）為適應我國鐵路貨車高速、重載運輸要求，引進國外先進技術研制開發(fā)而成，其適合標準規(guī)矩、25t軸重、最高運行速度120km/h的鐵路貨車新型轉向架。該型轉向架結構上類似于傳統(tǒng)的鑄鋼三大件式貨車轉向架，其在原三大件式轉向架的基礎上將一個輪對的左右兩個承載鞍相連，形成U形副構架。前后兩個輪對通過連接桿與兩U形副構架銷接在一起，從而形成自導向機構，這種結構在轉向架通過曲線時，由于前輪對的導向作用，將拉、壓力通過連接桿傳遞到后輪對，再加上一系橡膠堆的存在，使得轉向架具有較小的抗彎剛度，允許轉向架輪對在曲線上作徑向或八字形位移，但限制菱形位移，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1 ?轉向架結構特點及主要技術參數

1.1 主要結構

轉K7型轉向架主要由輪軸組成、側架組成、橡膠堆、搖枕組成、基礎制動裝置、JC型雙作用彈性旁承、輪對徑向裝置、組合式斜楔等部件組成。一系懸掛采用橡膠堆，相對于輪軸中心線呈斜對稱分布;二系懸掛采用帶變摩擦減振裝置的中央枕簧懸掛系統(tǒng)，搖枕彈簧為二級剛度[2]，裝用同轉K6型轉向架一樣的輪軸組成及基礎制動裝置。

主要結構見圖1。

1.2 主要技術參數

軌距 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1435mm

軸重 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 25t

自重 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 約4.7t

商業(yè)運營速度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 120km/h

固定軸距 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1800mm

心盤面自由高 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 694mm

軸頸中心距 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1981mm

2 ?轉向架組裝工藝分析與設計

為保證搖枕組成、側架組成、轉向架組裝符合有關技術條件和標準的要求，根據產品圖樣、技術條件及質量特性重要度分級明細表，在對產品結構進行詳細工藝分析的基礎上，結合車間現有的工藝裝備情況[3]，編制了《轉K7搖枕組成組裝作業(yè)指導書》、《轉K7側架組成組裝作業(yè)指導書》、《轉K7轉向架組裝工藝過程卡》等有關工藝文件指導現場生產。

根據轉K7型轉向架結構特點，設計了圖2所示的組裝工藝流程圖。

轉K7型轉向架組裝的關鍵是保證轉向架落成后輪對徑向裝置的兩U型副構架鞍中心距之差不大于2mm，鞍中心對角線距離差不大于3mm，這兩個差值直接影響到副構架的導向能力，從而影響轉向架的特有使用功能。因此轉向架組裝工藝的關鍵點是保證側架、搖枕、輪對徑向裝置的裝配關系。

3 ?轉向架制造難點及采取的工藝措施

3.1 側架組成組裝關鍵點工藝

側架組成由側架、立柱磨耗板、滑槽磨耗板以及折頭螺栓等緊固件組成。據產品圖樣技術要求，側架組成組裝的關鍵質量特性是立柱磨耗板組裝后兩磨耗板表面之間距離為455mm。側架鑄件的兩立柱表面間距離為475mm，立柱磨耗板公稱尺寸為10mm，按GB709-88《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》規(guī)定，立柱磨耗板厚度允許的最小極限為9.7mm。根據極限尺寸計算方法可知，立柱磨耗板組裝后兩磨耗板表面間最大極限為475-9.7×2+3=458.6mm，不滿足側架立柱磨耗板組裝后兩磨耗板表面間距離為455mm的要求，為滿足產品技術要求，需采取以下措施：①組裝前用風砂輪打磨側架立柱面，保證磨耗板安裝面光滑、平整。②對磨耗板組裝采用選配工藝，保證兩磨耗板表面間距離滿足產品技術要求。③控制側架鑄造質量，確保側架中央方框尺寸走中間值，避免極限尺寸。④設計制作專用通止檢查樣板，對組裝后的磨耗板兩表面間距離進行全數檢查，確保組裝質量。

3.2 搖枕組成組裝關鍵點工藝

搖枕組成由搖枕、固定杠桿支點座、斜面磨耗板、下心盤及緊固件組成，經工藝分析其組裝關鍵點是固定杠桿支點座的組對、焊接。

3.2.1 組裝工藝分析

搖枕和固定杠桿支點座采用分體鑄造后再焊接連接。組裝后固定杠桿支點座的襯套套孔中心距搖枕縱向、橫向中心距離分別為325±2mm和280mm，與搖枕垂向成40°角，如圖3所示。為保證組對尺寸設計了專用組焊樣桿，樣桿采用一面兩銷定位方式實現定位即以搖枕已加工的心盤面及下心盤兩外側安裝孔定位。

3.2.2 搖枕固定杠桿支點座組焊關鍵工藝

搖枕固定杠桿支點座的焊縫是焊角為8mm的角焊縫，搖枕材質為B+級鋼，固定杠桿支點座材質為B級鋼。因焊角較大，為控制焊接熱輸入量采用分層焊接，同時為保證焊接質量采用以下工藝措施：①焊接工藝參數：焊條為J557、？準5，焊接電流160～200A，直流反接;②焊條在使用前要求經焊條烘干箱用300～350°C烘干1小時后放在焊條保溫筒內，隨用隨取;③保溫筒在使用前，要求預熱到135°C以上。焊條裝在保溫筒內，溫度保持在100～150°C，隨取隨用;④為確保焊接質量，焊縫的層間溫度控制在50-150℃。

3.3 轉向架組裝落成關鍵點工藝

搖枕組成與側架組成的套裝、彈簧及基礎制動裝置的組裝與傳統(tǒng)轉向架相似部件的組裝工藝相同。因輪對徑向裝置是實現轉向架徑向功能的關鍵部件，其組裝質量直接影響轉向架運行品質，所以轉向架組裝的關鍵工序是輪對徑向裝置的組裝。根據轉向架的結構特點將其組裝工序設計在基礎制動裝置組裝工序和落輪對工序之間。輪對徑向裝置由兩U形副構架和兩交叉拉桿銷接而成，由于兩U形副構架組裝后，其與構架在垂向方向沒有約束，為保證其組裝后在吊運過程中副構架不掉落，須設計制作4個專用卡具將U形副構架組成軸箱部分固定在側架上。為保證轉向架落成后兩副構架鞍中心距之差和鞍中心對角線距離差滿足產品設計圖技術要求，需采取以下工藝措施：①嚴格控制U形副構架兩鞍面中心距1981±1mm和連接拉桿孔距704±0.5mm兩尺寸。②副構架和連接桿的組裝采用選配工藝，其中配臺的兩副構架兩鞍面中心距之差控制在1mm之內，兩連接拉桿孔距之差控制在0.5mm之內。③設計制造輪對徑向裝置專用預組裝胎，模擬輪對徑向裝置落成后的狀態(tài)，在預組裝胎上檢測副構架鞍中心距之差和鞍中心對角線距離差，滿足要求后再進行組裝。④U形副構架與構架是通過橡膠堆連接，為保證其組裝后在落輪對時，能有一定的前后、左右的微調量，方便轉向架的落成，連接桿的組裝工序須安排在構架落輪對后才進行。

4 ?結語

通過實施上述設計的組裝工藝方案，保證了轉K7型轉向架的制造質量，滿足產品設計性能要求。裝配有該型轉向架的C80BF運煤專用敞車在大秦線上已經過一個廠修期的運行考驗，低輪緣磨耗及良好的運行品質，得到了用戶好評。

參考文獻：

[1]西南交通大學機車車輛研究所.迫導向轉向架的原理及應用研究工作總結報告[R].2006.

[2]王璞.轉7型轉向架研制[J].鐵道車輛，2008.

[3]劉霞.轉K4型轉向架組裝工藝分析[J].鐵道機車車輛，2004.