[發明專利]一種鐵路貨車圓弧側墻組成的制造工藝

有效

• 申請號: 201410239318.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104002828A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 武永亮;陳文興;劉志強;李踐橋;王松;戴長林;張江銀;李加良;馮存義;劉湘桂
• 申請（專利權）人: 南車長江車輛有限公司
• 主分類號: B61D17/08
• 分類號: B61D17/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明涉及一種圓弧側墻組成的制造工藝，尤其是涉及一種鐵路貨車圓弧側墻組成的制造工藝。

背景技術

隨著社會的發展，全球鐵路設施的新增、擴建，礦產資源的鐵路運輸需求得到了大幅提升。目前，承擔礦產資源運輸的鐵路貨車主要以敞車、漏斗車為主，其中漏斗車大都采用圓弧側墻結構，主要由圓弧側墻板、上側梁、下側梁及加強梁等組成，便于增加車體容積，并設計控制式底開門結構實現顆粒或塊狀散裝貨物的自動卸貨，已成為運輸礦產資源的主型鐵路貨車之一。

圓弧側墻結構因車輛技術參數不同，其側墻可設計不同的弧度形式，其側墻的長度一般大于6m，受到板料的來料尺寸限制及出于材料利用率的考慮，幾乎所有漏斗車圓弧側墻板均采用了多塊板料的拼接結構。目前鐵路漏斗貨車圓弧側墻板多采用多塊板材橫向拼接而成，需要經過滾圓、圓弧拼接等工序，其拼接區域的平面度難以保證，制造難度大，制造工序復雜，工裝投入大，生產效率較低，且橫向拼接焊縫為重要的外觀焊縫，其成型情況也直接影響整車的外觀。

目前，鐵路漏斗車圓弧側墻結構的圓弧側墻板均采用橫向拼接方式，每塊側墻板由多塊板料拼接而成，其主要制造工藝如下：

1、側墻工藝件下料：根據板材卷料的寬度定尺進行側墻工藝件下料，每塊側墻至少需5塊側墻工藝件進行拼接，車輛長度決定拼接所需側墻工藝件的數量。

2、側墻工藝件滾圓：采用滾圓機對側墻板工藝件滾制圓弧。

3、側墻板內圓弧拼裝及焊接：將滾制好圓弧的側墻工藝件依次吊至內圓弧側墻板拼裝胎位進行組對，間隙控制0～2mm，錯牙量≤0.5mm，組裝合格進行定位焊固定，并在兩端組裝引(收)弧板，采用MAG半自動焊或自動焊工藝依次完成內圓弧拼接焊縫。

4、側墻板外圓弧拼接焊縫焊接：利用專用吊具及天車等將完成內圓弧拼裝及焊接的端墻板組成吊至外圓弧側墻板拼裝胎位進行落位夾緊，采用打磨工具對拼接焊縫反面進行打磨清根，采用MAG半自動焊或自動焊工藝依次焊接外側圓弧拼接焊縫。完成焊接后吊上側梁進行組裝，組裝合格后進行定位焊固定。

5、組裝下側梁及其他起到加強側墻剛度、承載能力的附屬配件：將上工序完成的側墻組成吊至下側梁等附屬配件組裝胎位，進行反扣落入圓弧胎位進行定位夾緊，依次組裝下側梁及其他起到加強側墻剛度、承載能力的附屬配件，組裝合格后進行定位焊固定，并焊接部分焊縫。

上述的現有技術存在如下缺點：

鐵路漏斗車目前所設計的圓弧側墻結構，受原材料尺寸限制，其圓弧側墻板主要采用橫向拼接的方式，每塊側墻具有至少5塊側墻工藝件拼接而成，其技術缺點如下：

1)圓弧側墻組成為鐵路漏斗車重要的受力承載部件，其縱向的受力狀態一般較均勻，但其橫向下部的受力狀態遠比橫向上部的受力狀態復雜，下部承載遠大于上部，常規的圓弧側墻板采用橫向拼接方式，整塊側墻板的設計板厚一致，無法實現側墻板上、下部不同板厚的等強度設計，不利于減輕車輛自重，造成材料浪費，成本增加。

2)橫向拼接方式難以實現側墻板上、下部不同板厚的等強度設計，為保證承載能力及剛度，整塊側墻板的板厚一般設計大于4mm,載重越大，設計板厚會隨之增加。制造工藝設計一般需要先滾圓后拼接，需要設置專門的圓弧拼接胎位，側墻組裝胎位也需設置仿形圓弧，工序及工裝比較復雜，投入也較大，且不利于壓制上側梁、下側梁的焊接反變形。若取消滾圓工序，側墻板采取平板拼接后進行圓弧仿形組裝的工藝方案，一般不便于側墻圓弧的制備，難以滿足整車組裝的要求。

3)按每塊圓弧側墻至少由5塊側墻工藝件進行拼接算，橫向拼接方案至少有4條拼接焊縫，隨著車輛設計長度的增加，拼接焊縫會更多，焊接時間長，工作量大。

采用自動焊時，若采用一臺自動焊裝置，整個拼接過程需要多次調整焊接位置才能完成所有拼接焊縫的焊接，難以實現一次調整焊接完成的工藝方案；若采用多臺自動焊裝置實現同時焊接，人工投入、設備投入巨大，制造成本高。

采用半自動焊或手工焊時，作業人員需要在圓弧面上進行焊接，存在較大的安全隱患，且效率較低，焊接質量難以得到有效保證。

4)圓弧側墻板橫向拼接焊縫數量較多，多塊圓弧板的組對間隙、錯邊量控制難度較大，且所有橫向拼接焊縫為側墻外觀焊縫，焊縫成型的好壞直接影響整車的美觀。

5)橫向拼接的焊縫總長一般較長，為保證外觀拼接質量需要制備坡口，坡口加工量及焊材消耗較大，為保證拼接質量，每條焊縫兩端還需配備引(收)弧板，引(收)弧板需專門下料，且加工成與拼接接頭一致的坡口型式，需要的輔助投入相對較大。

發明內容