陳巖 韓鵬程 王萌

【摘 要】介紹不銹鋼地鐵結(jié)構(gòu)以及車頂工藝流程、制造難點。

【關(guān)鍵詞】不銹鋼 車體 車頂

一、前言

車輛輕量化、耐腐蝕是高速列車和城市軌道車輛的一個重要發(fā)展發(fā)向，不銹鋼有效利用其自身優(yōu)良的高抗拉強度，減薄板材厚度，實現(xiàn)車體輕量化（不銹鋼車體可比普通碳鋼車體重量輕30%強）。此外，不銹鋼車體結(jié)構(gòu)耐腐蝕，不需要進廠維修，大大降低費用，提高了車體的運用效率。就其工藝比較而言碳鋼車體制造需采用預(yù)處理工藝，要經(jīng)過酸洗、磷化、涂預(yù)涂底漆等幾道工序。而不銹鋼車體不必涂漆著色，可相對降低成本。不銹鋼在區(qū)變形塑性高，提高了事故的安全性。因此，不銹鋼車體對于實現(xiàn)車體輕量化、提高車體運行速度以及減少能耗有著重要意義。

二、不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)

車體鋼結(jié)構(gòu)為全不銹鋼結(jié)構(gòu)，高強度不銹鋼。根據(jù)各部位受力大小選擇材料等級、板厚和斷面形狀。采用大部件組裝工藝，以提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率。采用骨架蒙皮結(jié)構(gòu)，骨架梁之間采用MIG焊、塞焊或點焊，骨架與外皮采用點焊形式，個別部位采用塞焊或MIG焊（點焊不易施焊及受力需要部位）。外皮與外皮之間可根據(jù)焊縫的位置、受力大小、密封性等要求采用點焊、點焊加密封膠或MIG封閉焊。

車體鋼結(jié)構(gòu)是車輛的主體結(jié)構(gòu)，車體結(jié)構(gòu)是由底架、側(cè)墻、端墻和車頂構(gòu)成的薄壁筒型整體承載結(jié)構(gòu)。車體結(jié)構(gòu)具有足夠的強度以承受車輛運用過程中的各種載荷。

三、車頂組成制造工藝性分析

（一）車頂結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求

車頂鋼結(jié)構(gòu)由車頂彎梁組成、機組平臺組成、波紋頂板組成、車頂邊梁、側(cè)頂板、車頂附件等主要零、部件組成。

（二）車頂組成制造工藝

車頂組成焊接采用點焊和MIG 焊工藝。車頂組成包括空調(diào)平臺、彎梁、車頂下邊梁、連接板、波紋頂板等組成。車頂組成焊接首先在空調(diào)座組焊工裝上完成機組平臺，然后將機組平臺、彎梁、車頂下邊梁、連接板等在車頂骨架工裝上組裝定位壓緊點焊，骨架點焊完成后點焊側(cè)頂板及波紋項板，波紋板點焊完成后，對無法焊到的點進行補點，然后采用MIG 焊焊接車頂?shù)母鞯篮缚p。最后在車頂小件工裝上用MIG 焊焊接車頂小件。車頂全部焊接完畢后要檢驗車頂密封性，焊縫要求密封，不得有漏氣、漏水現(xiàn)象。完成以上步驟后車頂全部完成，等待總組成。

（三）主要結(jié)構(gòu)部件和制造方案

3.1 機組平臺組成

3.1.2 機組平臺組成工藝規(guī)程

①工作準備→②組焊立板、機組邊梁→③組焊縱梁、橫梁、縱梁組成和橫梁組成→④組焊平臺頂板→⑤機組平臺組成補點→⑥組焊密封槽組成→⑦組焊機組座組成等小件→⑧檢查

3.1.3技術(shù)要求

①插接間隙均勻，保證密封，不得漏水。

②機組平臺組成平面度：≤4mm/m。

③工裝定位時工件與定位面貼嚴。

④外型要符合樣板要求。

⑤嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程中焊接參數(shù)，避免參數(shù)不當(dāng)引起的未焊透或過熱引起不必要的焊接變形。

3.2 車頂骨架組成

3.2.1 車頂組成工藝規(guī)程

①工作準備→②組對車頂骨架→③組對機組平臺組成→④組對點焊車頂波紋板→⑤車頂直角坐標(biāo)機器人胎位點焊→⑥補點胎位補點→⑦檢查

3.2.2技術(shù)要求

①工裝定位時工件與定位面貼嚴。

②外型要符合樣板要求。

③嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程中焊接參數(shù)，避免參數(shù)不當(dāng)引起的未焊透或過熱引起不必要的焊接變形。

3.3 車頂附件組焊

3.3.1車頂正面及小件焊接

工藝流程

①工作準備→②放置車頂→③正面焊接→④安裝導(dǎo)通組成→⑤自檢→⑥吊出車頂。

技術(shù)要求

①導(dǎo)通組成：保證各個零件的定位尺寸，保證導(dǎo)通組成（安裝支座組成、天線安裝支座組成、天線座組成）的焊接密封性。

②焊接質(zhì)量：符合圖紙要求。

③車頂寬度：公差要求（+1，+5）。

④車頂高度：公差要求（-2，+3）。

3.3.32車頂反面及小件焊接

工藝流程

①工作準備→②放置車頂→③反面焊接→④組對焊接小件→⑤自檢、調(diào)修小件、邊梁→⑥吊出車頂。

技術(shù)要求

①工裝調(diào)整反置胎位直線度：≤1mm。

②放置車頂車體中心線與反置胎位中心線偏：≤3mm。

③焊接質(zhì)量：符合圖紙要求。

④寬度尺寸、高度尺寸：寬度尺寸公差（+1，+5），高度尺寸公差（-2，+3）。

（四） 重點及控制措施

車頂在制造過程中，將車頂骨架吊入機器人自動點焊胎位時，應(yīng)保證準確的擺放位置，從而實現(xiàn)自動點焊。控制方法：在車頂骨架上找一個基準點，每次點焊時找對基準點，進而實現(xiàn)自動點焊。

四、結(jié)論

本文對不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)特點、車頂制造工藝過程及其工藝上存在的難點做了一下粗淺的總結(jié)和分析，其中不完善、不確切的地方，敬請指正。從而使以后天津地鐵的生產(chǎn)順利進行。

參考文獻：

1. 工程材料焊接技術(shù)問答/王宗杰等主編，—北京：機械工業(yè)出版社，2002.8

2. 鐵道車輛知識問答/中國北方機車車輛工業(yè)集團公司科學(xué)技術(shù)協(xié)會編，—北京：中國鐵道出版社，2003.6

3. 鐵道機車車輛，2002年第3期

作者信息：

1.陳巖，（1986.2—），男，天津人，天津北車軌道裝備有限公司，大學(xué)本科，研究方向：城市軌道車輛車體工藝。

2.韓鵬程

3.王萌