机车转向架构架制造工艺探讨

孙介夫

摘要：随着我国轨道交通的快速发展，铁路机车的保有量及需求量也在逐年升高，路局对机车的制造质量和产品寿命有了更高的要求。转向架构架是机车的重要组成之一，它的制造质量是确保运行安全的关键，因此在产品制作过程中，构架的制作工艺水平是十分重要的。所以应当探讨制造技术的难点，为提高转向架构架制造工艺，起到积极的推动作用。

关键词：机车；转向架；构架制造；工艺

列车的运行主要是依靠机车来实现的，要想确保机车的稳定，就要提高整体的安全稳定，这也是安全运行的关键。转向架是机车的组成部件之一，各种载荷依靠它来传递，并通过轮轨间的粘着产生机车的牵引力。转向架的生产质量直接影响机车的牵引能力、运行品质、轮轨的磨耗和列车的安全。特别是机车向高速、重载、大功率方向发展，对转向架的要求就更高了。所以要不断提高转向架的制造质量，尤其是对转向架的构架制造工艺，应当认真地探讨和研究，以促进转向架构架制造技术和工艺不断地创新。

1机车转向架构架组成

构架是机车转向架的重要部件之一，是连接转向架各部分的骨架，它需要承受机车上部所有结构和设备的重量，还需承受和传递机车在运行过程中随机产生的各种外界激励力。为了保证转向架其他部件可靠的工作，要求构架不仅有足够的强度和刚度，同时应具有足够的尺寸精度，才能满足机车在高速、重载的前提下，平稳、安全、可靠的运行。

随着机车生产制造技术的不断发展，对于构架制造工艺的要求也在不断提高，运用先进的工艺技术提高构架制造质量，是目前转向架制造技术的主要发展趋势。

构架由左、右两根侧梁、一根或几根横梁组成。二轴转向架的构架中间有一根横梁，两端各有一根端梁，部分结构没有端梁，为H形构架。三轴转向架中间有两根横梁，两端通常设有端梁，见图1。构架各梁通常用钢板焊接而成，焊接构架比铸钢构架轻。轮对通过轴箱和一系悬挂装置定位于侧梁。侧梁是构架的主要构件，向轮对传递垂向力、纵向力和横向力。车体通过二系悬挂装置向构架传递垂向力和横向力。轮周产生的纵向牵引力传至构架，再由侧梁或横梁通过牵引装置传向车体。

图1 转向架构架图

2机车转向架构架工艺流程简述

转向架构架为大型焊接构件，其主要制造工艺包括：一次组对，一次焊接，划线、调修、交检，构架射线探伤，二次组对，二次焊接，划线、调修、交检，磁粉、超声探伤，热时效处理，打砂，构架加工，三次组对，三次焊接，划线、交验，打砂，喷漆。构架的主要工艺流程如图2所示。

图2 转向架构架工艺流程图

3潜在失效模式分析

一、构架在一次组对前，各梁与零部件生产制造过程会存在制造误差，导致构架在一次组对过程中，侧梁与横梁及牵引梁组对间隙过大，进而导致焊接时焊缝产生烧穿等缺陷。二、构架是由多个部分焊接构成的，在焊接过程中若出现焊接电流不正确、焊接速度不对等问题，将会导致焊缝未焊透、咬边、气孔、裂纹等焊接缺陷，影响焊缝质量，更严重的会出现焊缝开裂断裂等现象。

构架在焊接时往往会出现以下两个难点。第一，是测面梁零件焊接比较困难。主要就是在上盖板和下盖板部位，还有内部立板位置，这些位置的单件需要使用人工方式进行焊接，如果除锈操作失误情况，焊接点的紧密程度就会出现一些问题，这样就很难保证构架焊接质量，严重的还会导致构架变形量过大，进而导致构架部分位置的尺寸超差。第二，是横梁焊接中的困难。主要哥安装座和垫板部位，以及与构架主体连接时，尺寸要求会非常的精细，如果在侧面梁部位出现问题，横梁部位也会出现问题，这部分主要的难点就是如何保障位置的准确性，同时也要将误差控制在规定的范围，这样才能控制构架的制造质量。

4解决方法分析

第一，焊接的精准度非常高。在焊接时要综合考虑物体产出的热涨冷缩，因为在焊接时对温度的要求较高，同时也对精准度有较高的要求。先进的构架制造工艺，已经实现了自动化，通过计算机可以进行模拟，从而严格地把控温度情况，有效地避免了热胀冷缩导致的变形问题，焊接精准度主要体现在以下几个方面。首先，细化构架。在实际制造中将各部分进行分别处理，将其中的各个部分作用独立个体，尤其对较大的零件，也进行了细化。在实际工作中运用先进的技术，先组装小的零件，然后再进行整体组装，这样有效地保证了各环节质量。其次，运用了分段焊接方法。这种方法对数值要求较高，需要数值更加地准确，这样才能保证整体焊接的准确性。最后，使用计算机技术进行模拟。在具体研究过程中，通过计算机的模拟，可以将生产零件转化为三维动态模型，然后模拟制造各环节，根据的数值变化情况进行分析，这样可以充分地了解变形情况，这种方法可以为实际制造提供可靠依据。第二，焊接工艺有效地确保了构架功能。在焊接时要考虑承受力的影响，应当使用精准的焊接设备。根据焊接的工艺和要求不同，在实际操作中应当考虑对准确性的实际影响。然后积极地提高操作精确性，而且使用的设备操作方法也要简单。使用升降设备时，也要选择比较先进的设备，最好使用一键式操作，这样可以随时地进行调节，能有合理地确定焊接角度，从而提供焊接的精准度。随着零件制造工艺的提高，有效地保证了同一性，而且在脱模时也避免了损耗。

第二，在侧面梁部位，可以运用智能制造技术，有效地防止上、下盖板变形，使用智能调节温度使上盖板高于正常标准，但是要注意数值在两毫米左右，这样组装起来能保证整体精准度。在横梁方面。将传统和现代工艺结合进行构架制造，能够提高精准性，而且要定期地维修设备，有效地确保了设备的稳定，才能制造出符合标准的构架。

结束语：

随着我国的快速发展，当前交通运输行业发展迅速，机车设计人员为有效地提高机车转向架构架制造工艺进行了大量的研究，在实践中不断摸索学习，积极探讨总结各种先进工艺技术，并有效运用在实际生产中。这样才能提高构架制造水平，为转向架工艺发展起到促进作用。

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