特种车辆制造论文

特种车辆制造论文（精选11篇）

特种车辆制造论文 第1篇

一、特种加工在现代加工中的涵义

特种加工是从20世纪40年代发展起来的, 特种加工是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、物质动能等对工件进行加工的工艺方法的总称。由于高新技术的发展和尖端国防及科学研究发展的需要, 传统产品和高新产品朝着高速度、高精度、高可靠度、耐腐蚀、耐高温高压和尺寸超大及超小的方向发展。为此各种新材料、新结构的精密机械零件在产品中应用, 对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。如各种难切削材料的加工, 各种结构形状复杂、尺寸微小或特大的零件加工等, 如果采用传统加工方法加工则十分困难, 甚至无法加工。于是人们冲破传统加工方法的束缚, 不断地探索和寻求新的加工方法, 这样一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生, 并不断获得发展。

二、特种加工的特点

1. 不用机械能, 与加工对象材料的机械性能无关, 故可加工

各种硬、软、脆、热敏、耐腐蚀、高熔点、高强度及特殊性能的金属和非金属材料。

2. 非接触加工, 不一定需要工具, 有的虽然使用工具, 但是与工件不接触。

因此, 工件不承受大的作用力, 工具硬度可低于工件硬度, 故可使刚性极低元件及弹性元件得以加工。

3. 微细加工, 工件表面质量高。

4. 不存在加工中的力应变或热应变, 故可获得较低的表面粗糙度, 其热应力、残余应力、冷作硬化等均比较小。

5. 两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合成新的复合加工, 其综合加工效果明显, 且便于推广使用。

6. 特种加工对简化加工工艺、变革新产品的设计及零件结构工艺性等产生积极影响。

三、常见的特种加工方法及应用

特种加工方法很多, 最常见的有以下几种。

1. 电火花加工。

该法可加工任何导电材料。它是利用工具电极和工件电极瞬时火花放电产生的高温, 溶蚀工件材料来获得工件成形。可用于加工各种硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料, 可以加工型孔、型腔模和微小孔。

2. 电火花线切割。它是利用移动的细金属丝 (铜丝或钼丝)

作电极, 对工件进行脉冲火花放电腐蚀, 实现切割成形的加工方法。它同样可以加工任何导电材料, 加工各种形状的冲模、切割电火花成形加工用的电极、切割零件等。

3. 超声波加工。

它是利用加工工具的超声频振动, 通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种方法。超声波加工的尺寸精度可达0.005~0.01mm, 表面粗糟度Ra值可达0.8~0.1μm, 它适宜加工任何脆硬材料, 可加工各种孔和型腔, 也可进行套料、切割、开槽和雕刻等。

4. 激光加工。

是利用一种能量密度极高、方向性好、单色性好、相干性好的激光焦点 (高温和冲击波) , 使工件材料被熔化或蒸发去除的加工方法。合理选用激光参数, 可实现激光切割、打孔、焊接, 激光打标、激光表面处理, 还可用于电子元器件的封装等。

5. 电解加工。

该法包括从工件去除金属的阳极电解蚀除加工和向工件上沉积金属的阴极电镀沉积加工两大类。它可以加工复杂成型模具和零件, 例如汽车、拖拉机连杆等各种型腔锻模, 航空、航天发动机的扭曲叶片等。电镀、电铸可以复制复杂、精细的表面。

四、特种加工对传统机械制造工艺的变革

由于特种加工上述的特点和应用, 其对机械制造和结构工艺性具有重大影响, 主要表现在4个方面。

1. 改变了零件的传统工艺路线。

如切削工序, 应安排在淬火热处理工序之前进行, 但特种加工的出现, 改变了这种定型的工艺过程。因为特种加工基本上不受工件硬度的影响, 所以特种加工不受淬火的影响, 可任意安排。而且为免除加工后淬火热处理的变形, 一般都先淬火后加工。例如电火花线切割加工、电火花成型加工和电解加工等都是在淬火后进行的。

2. 缩短了新产品的试制周期。

在新产品试制时, 如采用光电、数控电火花线切割, 便可直接加工出各种标准和非标准直齿轮、微电机定子和转子硅钢片, 各种变压器铁芯, 各种特殊、复杂的二次曲面体零件, 从而省去设计和制造相应的刀、夹、量具、模具及二次工具, 大大地缩短了试制周期。

3. 影响产品零件的结构设计。

例如花键孔、齿轮的齿根部分, 为了减少应力集中应设计和制成小圆角。如果采用电解加工, 由于电解加工时工具型面的形状会“复印”在工件上, 所以此类结构设计时可以简化。

4. 重新衡量传统结构工艺性的好坏。

特种设备制造许可办理流程 第2篇

第二步 受理国家质检总局或省级质量技术监督部门根据《特种设备行政许可分级范围》，在各自职责范围内对申请材料进行审核。国家质检总局或省级质量技术监督部门在收到申请材料后，将在5个工作日内做出受理或不予受理的决定。申请事项依法不需要取得行政许可的，将在2个工作日内告知申请单位不受理；申请材料不齐全或不符合法定形式的，将在2个工作日内告知申请单位补正/补齐申请材料；符合条件的，将出具受理决定书；不符合条件的，将出具不予受理决定书。

第三步 产品试制首次申请制造许可或增项、升级的申请单位，在许可申请经受理后，应进行产品试制。

第四步 鉴定评审约请提交的附加材料：1．《特种设备制造许可申请书》（已受理，正本1份）； 2．质量保证手册；3．试制产品的设计文件鉴定报告（复印件）申请单位的许可申请经受理后，应在1年内约请鉴定评审机构完成鉴定评审工作（大型设备可以延长至2年），否则应重新提出申请。鉴定评审的接受：鉴定评审机构在收到申请单位提交的资料后，对不符合条件的，将在2个工作日内一次性告知需要补正/补齐的材料；对符合条件的，将在5个工作日内做出接受约请或不接受约请的决定。不接受约请的，应在做出决定的同时，退回申请单位提交的资料。实施鉴定评审鉴定评审机构将在鉴定评审实施日期的7日前，向约请单位和当地质量技术监督局寄发或传真《特种设备鉴定评审通知函》。鉴定评审机构一般将从接受约请之日起3个月内完成现场鉴定评审工作。出具并向发证部门提交鉴定评审报告鉴定评审结论意见为“需要整改”的，申请单位应按照《特种设备鉴定评审工作备忘录》提出的问题，在6个月内完成整改工作，并将整改报告和整改见证材料提交鉴定评审机构。鉴定评审机构应在现场鉴定评审工作结束后的20个工作日内出具并向发证部门提交鉴定评审报告；鉴定评审结论要求申请单位整改的，自整改结果确认后10个工作日内出具并向发证部门提交鉴定评审报告。

第五步 审批发证国家质检总局负责审批的：<>在收到鉴定评审报告及相关材料后，将在20个工作日内做出许可或不许可的决定。国家质检总局在收到省级质量技术监督部门的许可决定材料后：将在10个工作日内颁发《特种设备制造许可证》（正、副本各1份）。申请单位的许可证有效期，自省级质量技术监督部门做出许可决定之日算起。

第六步 复查换证许可证的有效期为4年，有效期满6个月前，应办理复查换证。复查换证的程序与新申请相同。未在原证书有效期内提出换证申请的制造单位，需要再次申请制造许可的，按照新申请对待。进入申请

第七步 许可证变更或延期许可证变更：获证单位因单位名称、地址等发生变化，应在发生变化1个月内填写《特种设备许可（核准）证变更申请表》，向原发证部门提出申请。变更申请提交的附加资料：1．变更后的工商营业执照或者当地政府依法颁发的登记、注册证件（复印件）；2．许可证（正、副本原件）；3．单位变更证明材料。国家质检总局负责审批的，在收到变更申请材料后，将在20个工作日内做出批准或不批准变更的决定。符合条件的，将在10个工作日内换发许可证；不符合条件的，将在10个工作日内出具不予许可决定书。省级质量技术监督部门负责审批的，在收到许可证变更材料后，将在20个工作日内做出批准或不批准变更的决定。不符合条件的，将在10个工作日内出具不予许可决定书。

在城轨车辆制造中担当社会责任 第3篇

设计平台——对标国际先进理念

浦镇公司是一家具有百年制造历史的“老字号”国家企业，在中国铁路运输装备制造从引进消化吸收再创新到自主创新的10年间，企业调结构、推转型，将清洁能源和无污染的现代城市轨道交通车辆和城际动车作为产业发展的方向，先后与国际大公司阿尔斯通、庞巴迪和西门子开展技术合作，从学习到自主生产，从跟随到比肩；从引进消化到自主创新，企业完成三级跳，形成國际一流的自主设计、制造、产品三大平台，成为来自中国的国际城轨市场的重要竞争力量。

创新设计理念。2002年，企业获得南京一号线120辆地铁车辆订单，由此拉开市场开拓的大幕，10年间累计获得国内外近20条线2 700多辆城市轨道车辆项目订单。企业以获得的这些重大项目为拉动，特别是2006年首次以技术方案获得印度孟买地铁车辆订单后，企业迅速建立起一支年轻高效的设计团队，在长达6年学习和技术积累的基础上，建立起自主的设计平台。企业购置了国际先进的三维设计软件、CATIA设计软件，并先后建立起计算机模拟流水生产线、仿真计算平台、试验验证平台，又投入数百万元，建立起PDM信息化平台，实现了设计信息的共享。

在研发中，企业推行欧洲技术标准，以人性化、舒适安全和低碳环保为重点，以绿色环保新材料和新工艺为支撑，实现研发理念与国际接轨，设计手段与国际接轨，试验验证手段与国际接轨。企业与欧洲国家试验中心和欧洲工业设计中心建立起良好的合作关系。交付上海、南京、杭州、苏州、深圳、印度孟买的地铁车辆全部达到国际一流水平，在环保、节能和舒适度方面，完全达到世界先进标准。

依托强大设计平台，实现产品技术性能的先进性。在产品与用户沟通中，企业不断提升产品的性能，以顺应循环经济的发展趋势。上海10号线地铁车辆在保持原有技术先进性的同时，首次实现无人驾驶。南京4列车是市政府支持企业自主创新的重大项目，在研制过程中，企业第一次运用集成技术，以我为主，从供应商选择到物流供应，从总体设计到系统论证，从生产制造到试验验证，全部由企业自主完成，2010年首列车下线，无论是整体性能，还是节能降噪，都达到国际一流水平。特别是轮缘加装的润滑装置，解决了列车启动和运行的噪声问题，受到用户的高度肯定。印度孟买地铁设计中，根据孟买湿度大、坡道多、弯道多、间距短的特点，采用25 000伏高压牵引、中空不锈钢车体和宽体大运量技术，满足了孟买特有运行环境和运能需要。

在牵引网络控制方面，采用国际先进的交→直→交变流技术，特别是能源再生技术，很好地解决了线路高能耗问题。当满足列车运行要求后，多余的电能将通过受电弓反传回电网，降低了运行的能耗，实现再生能源。车内全部采用降噪设计，广泛采用网空板和隔音装置，增加了列车内电视音量和报站音量根据人流自动调节技术，充分体现乘坐的舒适度和人性化。

在编组方式上采两节、四节、六节和八节编组，可根据运行环境和高峰客流量需要自由编组，保证了运营效率最大化，有效防止运能的浪费。

轻量化设计。为达到节能隆耗目标，企业不断采用新技术和无污染、品质好、性能高的新型材料以及新工艺，通过计算机仿真计算，优化设计，在保证安全的基础上降低轴重，提升车辆自身的运能。运行于上海线、南京线、杭州线、苏州线、深圳线以及出口海外的格鲁吉亚动车组、突尼斯动车组、印度孟买地铁全部实现轻量化设计。上海13号线地铁车辆通过反复计算和优化设计，仅车体就减重1.8吨，大大降低了运行能耗，成为中国城市轨道车辆节能环保的代表产品。

绿色环保设计。城轨车辆和城际动车全部使用电能，无尾气污染。车辆制造采用可回收材料作为制造原材料，不锈钢车体不用油漆喷涂，而采用新型的贴膜，既美观又环保。车内扶手、座椅和地板全部采用阻燃、无污染的新型材料，采用新型网空降噪技术，空调采用无氟制冷剂，成为现代城市发展绿色环保运输工具的首选。

制造平台——绿色安全可靠

2000年，公司在南京高新开发区征地1 000亩，先后建成国内一流城轨车辆和城际动车生产基地，年产城轨、城际动车800辆、转向架1 500辆，成为亚洲最大的城轨车辆制造基地之一。新厂区在原有一条铝合金生产线的基础上，又各建成一条铝合金生产线和不锈钢生产线，建成两条近3公里的试验线。新厂区突出技术的技术性，大量引进国际先进的加工设备，包括龙门加工中心和焊接机械手以及全套自动化流水生产设备，采用无尘作业，清洁化生产，生产环境整洁干净无噪声无烟尘。城轨总装厂房是亚洲第一大单体总装厂房，采用气垫车运输和空调恒温作业，作业环境优美，生产动态终端化，工艺技术现代化。2010年，企业又先后在广东江门和杭州萧山建立起城际动车修造基地和城轨车辆造修产业园，新建产业园以发展符合国家产业方向的绿色环保高端产品为宗旨，进一步扩大制造能力，增强企业在全球轨道行业的竞争力。

精益化生产，模块化制造。为最大限度降低资源消耗，提高生产效率，从2007年开始，企业全力推进精益生产，改革劳动组织，变过去单纯的技术分组为以工艺集成模块分组，变班组为工位，推进工位制管理，以节拍式拉动、看板式管理和流水化作业为核心，全面改造生产模式。制造过程推行模块化，即以工序为单元，所有部件线下模块生产，线上模块组成，定点配送。生产效率从过去两天一辆，提高到一天两辆，效率翻了4倍，不仅大大降低了生产成本，更提高了产品质量，而且使地铁车辆的修换变得更加简易，产品的安全性、可靠性大大提高。

推进IRIS标准，强化过程控制。企业严格按照IRIS管理系统的标准和要求，推进技术、质量、安全、环境等各方面的标准化和可追溯性。车体、转向架等关键部件的焊接员工，全部接受欧标培训并获得欧标证，才能上岗操作。同时，推进安全环境建设，是江苏首批通过环境与职业健康ISO14001认证的企业。

产品平台——和谐社会与自然

目前，企业打造起全系列产品平台，包括：不锈钢和铝合金车体的A型和B型城市轨道车辆；用于城际圈的速度等级从时速140～200公里的“和谐六”城际动车；用于大铁路的动车组，包括国内运行的旅游观光动车组、出口马来西亚、格鲁吉亚、突尼斯的动车组；大铁路高档客车，包括25G、25T各型客车以及特种车辆、残疾人专用车辆，25型客车全部配有集便装置，彻底改变了铁路沿线的环境污染；核心部件，包括各个速度等级的地铁、城际动车转向架；宽轨、米轨转向架，速度等级从160～500公里的制动机产品等，可满足全球不同层次用户的需求，迈上服务社会，推动经济转型，实现可持续发展的良好循环轨道。

日本为迪拜制造的地铁车辆 第4篇

关键词：地铁车辆,结构,日本

1 概述

迪拜是位于阿拉伯半岛的阿拉伯联合酋长国的酋长国之一, 人口约为140万, 以贸易、金融、观光为主要产业。该地区交通以汽车为主, 但是伴随近10年间的快速发展, 人口也在激增, 高峰期交通堵塞严重。近几年, 对棕榈岛等度假胜地的开发在不断进行中。因此, 为了避免交通堵塞和增加交通便利, 就必须要引进铁路系统。

近年来, 日本近畿车辆公司为迪拜制造了79列5辆编组的地铁车, 共计395辆。

2 线路介绍

线路分为第一阶段红线和第二阶段绿线2条线路 (图1) , 分别于2009年9月和2010年3月建成运营。

红线连接迪拜国际机场、河流沿岸商业区和近年来发展显著的杰贝·阿里周边的新兴开发区, 以及位于这些地区中间的豪华度假村, 线路全长52km。

绿线是贯穿商业区的长达33km的线路。该线路全线高架或者地下, 没有平交道口, 一般为平坦线路, 最大坡度为4%, 有救援台等设施。曲线半径为正线250m, 车库140m。特别值得一提的是, 车辆通过全线ATO系统导入了无人驾驶系统。

3 车辆简介

3.1 主要规格和特征

这款迪拜首条地铁, 采用普通的钢轨和钢轮系统, 轨距为1 435mm, 采取DC750V第三轨供电方式, 允许轴重为14tf, 设计最高速度为100km/h, 最高运营速度为90km/h。无人驾驶方式包含正线及车库的一般停留兼车内清扫线。手动操作是在正线异常时和车库内非自动区域采用, 全部设定为低速驾驶。

图2为迪拜地铁车辆外观, 表1列出了迪拜地铁车辆的主要参数。

地铁列车是3辆动车加2辆拖车的5辆固定编组 (图3、图4) , DM1车分为头等客室和妇幼客室, 其他4辆都是普通客室 (图5、图6、图7) 。普通客室内, 分为横向座椅部和纵向座椅部。而且, 车内轮椅空间、行李空间分配合理, 没有设卫生间。面向第一阶段红色线路的44列正在制造中。在第二阶段, 将会制造红色线路另外18列和用于绿色线路开业运营的17列地铁车辆。

3.2 车体

在车体的设计上主要重视以下3点:

(1) 能够经受52 ℃外部高温和多沙环境的结构和涂装;

(2) 满足顾客要求的崭新外形;

(3) 高耐火性和低发烟性。

在钢制车体上采用粘接窗和滑动塞拉门, 内装采用铝合金和FRP成型品与弹力橡胶板材相结合的结构。

3.2.1 构件

在构件中, 所有的构件材料都采用了高强度和抗腐蚀性兼备的耐候性钢材。而且, 在沙漠和海洋围绕的环境下, 为了尽可能减少沙和盐分积累的场所, 车辆全长的接缝处都设计到最小。

车头部分是由FRP制成的, 如果低速冲撞只有前端部分受损, 内置防套车装置采用占位式设计, 仅对破损的前端部分进行更换。

车体带有能量吸收装置, 发生速度15km/h以下的冲撞时, 该装置可以吸收所有冲撞所产生的能量, 不会给车体造成损坏。而且, 如果速度小于25km/h的冲撞, 只有前端的可更换部分受损, 车体本身不会有损伤。这些都在有限元分析和结构负载载荷试验中得到验证。

3.2.2 地板结构

地板结构为了达到ASTM E 119测试的30 min耐火标准, 采用了有效隔音、耐火的不锈钢下层地板结构, 加上减振涂料和防火层, 都使用隔热材料和高密度材料。地板采用了层状金属, 上面覆盖橡胶制地板覆盖物。地板覆盖物的外观设计采用波浪图案和格子样式, 在板材商家的协助下, 经过一年以上的研究, 开发出特殊的施工方法, 并得以适用。

3.2.3 侧窗

考虑到在外部温度52 ℃ 的环境下, 保持客室内25 ℃, 并且防止玻璃破损, 采取了使用吸收热量的彩色增强的多层玻璃结构。

玻璃的边缘都是密封的, 又因为是粘结的, 所以选定了抗紫外线的密封材料, 并达到了高等级防水性能。

3.2.4 侧门、关门装置

车体外表面包括窗玻璃是统一完成的。车窗玻璃与普通的侧窗在构成、安装上都是一样的, 使车体表面全部均匀过渡。为了维持面板的工作稳定性, 在上轨道和下轨道都用滚子来引导。

与站台门联动的侧门是电动式的, 只有DM1 车一侧设2个侧门, 其他车辆一侧设3个侧门。运行时, 通过来自车载控制器的车门开关信号执行车门开关。手动操作时, 由司机操作台的车门开关按钮来开关车门。遇到紧急情况, 如果操作紧急门手柄, 可以手动开门。

3.2.5 侧壁内装

窗边和门边都是用FRP制成的特殊拉链结构安装成的, 从表面看不出螺丝类的痕迹。和侧壁顶部的覆盖相结合。这种结构与其说是列车, 不如说是给人一种乘坐飞机的感觉。

3.2.6 风挡

列车风挡外部采用阻燃性能和耐久性能优良的氯磺化聚乙烯合成橡胶材质的外壳, 室内的连接部分是用FRP材料。

地板也是无缝隙, 并且把安全性作为重点。

3.2.7 空调

空调机组被安装在列车两端的车顶上, 每辆车有2台。通过1台空调控制盘进行调节, 动力是由来自辅助电源装置带有冗余的不同系统三相AC380V提供的。1台空调机的制冷量为31.5kW, 2台设备的涡旋式压缩机分别构成独立的完全密封型制冷系统。结合各压缩机的运行、停止和空载运行, 可以实现6阶段的制冷运行, 通过控制系统可以自动选择最适合的运行模式。

3.3 设计

在这种情况下, 特别在列车内外观上追求有强烈影响。毕竟是不论何事都要追求世界第一的迪拜, 所以要追求至今未有的设计。因此, 为了得到被认可的设计付出很多辛苦, 这其中也有把握阿拉伯人的感性认识的难度, 而且, 作为首条地铁, 也有很多以前的常识是不通用的。

3.3.1 外观设计

特别要求的是车顶的外观和新的着色, 还有车头形状的美观。这次的线路因为是走高架线, 因此从高楼中看到的列车外观要给予重视。

关于涂装颜色, 选择了即使在炎热环境下也不吸热、介于银色和浅蓝色的颜色。采用了多数方案中表达出先进性和技术性印象的像素化图案, 编成整体统一图案。关于车头形状, 伴随着对车辆内部发展的展望, 在传统列车基础上进行了延长。只是作为地铁的形象, 必须把其塑造成标志性的存在。

3.3.2 室内设计

对于比较容易得到认可的外观设计, 室内设计得到认可比较难。特别是上下班通行车辆上的头等客室和妇幼客室得到认可很少, 关于这种室内设计已经到了多次提案却被拒绝的僵持状况。为了打开这种局面, 聘用当地的设计院作为顾问, 处理色彩方面的提案。

这个顾问负责过很多迪拜的豪华酒店设计, 对当地人的喜好很熟悉。他们的提案是要把地板模式化。虽然把橡胶地板做成马赛克图案很困难, 但最终也实现了批量生产。

3.4 系统

3.4.1 制动装置及压缩空气供给装置

制动装置采用了以电气制动控制与电子控制装置相结合的控制装置 (EP2002) 为核心的系统。

这种控制装置按功能分为3 种类型:闸阀、智能阀门、里约阀门 (Gateway valve、Smart valve、RIO valve) , 安装在各台转向架附近的位置, 各控制装置间作为系统内的冗余母线由CAN-bus连接。常用制动是通过控制装置来控制的, 而紧急制动是各控制装置接受紧急制动的信号, 与常用制动的作用无关, 是通过与空气弹簧压力成比例的踏面制动力实现的。但是增加了防滑控制装置。

压缩空气模块包括交流电机驱动无油往复式压缩机、后冷却器、调节器和安全阀。1个编组安装2 台, 压缩机组件被弹性安装在供气模块框架上。

3.4.2 辅助电源装置和电池

使用IGBT元件的辅助电源装置在每个编组上安装2台, 每台电源的容量为180kVA。

从各辅助电源装置输出三相AC380V, 为了冗余使用了双系统三相交流电源母线。各电源装置内的电池充电器是DC110V输出功率。各电池充电器是在给头车上安装的电池充电的同时, 通过电池线给各负载供电。

电池要考虑到当地的恶劣气候, 把低维修、大容量的Ni-Cd 130Ah电池收纳在地板下的大型电池箱内。2台电池充电器停止的情况下, 会随着时间分阶段释放负载, 在最后阶段, 当电池充电器输出功率停止后, 可在60min内供电。

3.4.3 主电路装置

主电路系统是通过ATC/ATO装置 (VOBC) 或者来自司控器的动力运行/制动要求, 实现让车辆加速减速。ATO运行时, 从VOBC手动运行时, 从司控器输出动力运行, 制动, 惰行, 前进, 后退, 转矩要求信号 (0~DC10V ) , 而转矩信号是通过PWM发电机转换成PWM信号的。

主电路制动装置里收纳了用大容积IGBT模块的2个逆变器装置, VVVF, 通过矢量控制来控制2台主电动机。

主电动机是4极自通风式三相鼠笼型感应电机, 额定功率140kW。因为制动电阻器放置在变电站内, 因此不在车辆上安装。当正线上车辆的再生制动电流消耗不完时, 制动电阻电压到达820V后, 制动电阻器就会吸收再生电流。

3.4.4 监控装置

车辆控制监控系统 (TCMS) 就是在各列车上安装的TCMS装置, 通过由循环列车总线连接的系统, 因为这条总线带有冗余性, 所以采取双向环路连接。

头车司机台上设有监视器, 与TCMS装置连接。TCMS装置是通过RS485 串行连接, 主电路控制装置、制动控制装置、车门控制装置、空调控制装置、辅助电源装置、ATC/ATO控制装置 (VOBC) 、通信控制装置本地连接。故障信息为将故障的影响程度分为3个等级传给通信控制装置。故障信息是从通信控制装置的OCC (司机指令室) 无线传输的。

在司机台正面的TCMS监视器是采用LCD触摸屏方式, 可以在登录画面上选择司机模式或者维护模式两种菜单。

3.4.5 广播与通信装置

关于普通的报站服务, 是通过安装在每个司机台, 称为OBCU的带有冗余性的广播控制装置来实现的, 声音播放是给内置功放的室内扬声器传达指令, 文字播放是给安装在司机室车顶和车厢门上部的LED传播指令, 这些指令发出后, 全部自动播放。在特殊情况下, 可以实现来自OCC的手动播放和司机室的手动播放。而且, 作为紧急时刻的功能, 为了实现乘客和OCC之间的双向通话, 每扇门的侧柱上都安装有ECB (紧急通信装置) 。

CCTV系统是安装了一个能够监视车内以及车辆前方的摄像头, 画面将储存在对应的CCTV服务器上。这些被储存的信息, 是经由每个头车车顶设置的可高速传送的BBR天线向OCC传达信息。在紧急时刻, 和ECB等设备联动, 可在OCC末端上自动显示车内画面。

3.4.6 服务设备

关于为乘客提供服务, 除了客室扬声器和LED报站指南以外, 还有WiFi上网服务和通过LCD显示器的信息服务。

3.4.7 司机室

通常运行是通过ATO进行无人驾驶, 但紧急情况下或者进入车库时, 也可以通过司机台来手动运行。没有司机用座椅, 手动运行时站立操作。

图8为车体设备配置。

3.5 转向架

采用摇枕转向架, 一系悬挂装置为锥形橡胶, 二系悬挂装置采用空气弹簧。转向架主要参数列于表2。

轴颈采用密封型双列圆柱滚子轴承, 各轴承上装有速度传感器和接地装置。

转向架构架为耐候性钢板材料和钢管材料焊接组装成的H型构架, 横梁内部作为空气弹簧的附加气室来使用。

电动转向架构架上装有主电动机, 采用了轮轴上安装的通过偏转轴节点齿轮装置驱动的平行万向节驱动方式。而且, 电动转向架和从动转向架都装有踏面单元制动, 每轴1台, 并装有弹簧作用式停车制动风缸。停车制动风缸上设有带绳索的把手, 在车的侧面可以实现强制解除。

特种车辆制造论文 第5篇

日照市质量技术监督局

2018年8月

特种设备生产（设计、制造、安装、改造、（一）事项设定层级 法律

（二）设定依据及条款

1.《特种设备安全法》（2013年6月主席令第4号）第二条：“特种设备的生产（包括设计、制造、安装、改造、修理）、经营、使用、检验、检测和特种设备安全的监督管理，适用本法。；”第十八条：“国家按照分类监督管理的原则对特种设备生产实行许可制度。”

2.《特种设备安全监察条例》（2003年3月国务院令第373号，2009年1月修改）第十一条：“压力容器的设计单位应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可，方可从事压力容器的设计活动。”；第十四条：“锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施及其安全附件、安全保护装置的制造、安装、改造单位，以及压力管道用管子、管件、阀门、法兰、补偿器、安全保护装置等（以下简称压力管道元件）的制造单位和场（厂）内专用机动车辆的制造、改造单位，应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可，方可从事相应的活动。”；第十六条：“锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆的维修单位，应当有与特种设备维修相适应的专业技术人员和技术工人以及必要的检测手段，并经省、自治区、直辖市特种设备安全监督管理部门许可，方可从事相应的维修活动。；第十七条

：”“锅炉、压力容器、起重机械、客运索道、大型游乐设施的安装、改造、维修以及场（厂）内专用机动车辆的改造、维修，必须由依照本条例取得许可的单位进行。；”第一百零一条：“国务院特种设备安全监督管理部门可以授权省、自治区、直辖市特种设备安全监督管理部门负责本条例规定的特种设备行政许可工作，具体办法由国务院特种设备安全监督管理部门制定。”

3.《山东省特种设备安全条例》（2015年12月山东省人民代表大会常务委员会公告第113号）第九条：“特种设备生产单位从事生产活动，应当具备与生产相适应的专业技术人员、设备、设施、场所和检测手段，建立质保体系和安全管理、岗位责任等规章制度，依法取得行政许可，按照安全技术规范和相关标准组织生产，并对其生产的特种设备的安全性能负责。”

4.《国家质检总局关于调整改革特种设备行政许可工作的公告》（2009年7月国家质检总局第67号公告）“根据条例第一百零一条规定，国家质检总局将下列特种设备行政许可项目下放省级质量技术监督局实施，自公告之日起执行。

（三）申请主体 企业

（四）办理条件

1.《特种设备安全法》第十八条规定，特种设备生产单位应当具备下列条件：

（1）有与生产相适应的专业技术人员；

（2）有与生产相适应的设备、设施和工作场所；

（3）有健全的质量保证、安全管理和岗位责任等制度;2.特种设备设计许可还应当具备的条件

（1）有与设计范围相适应的法规、安全技术规范、标准；（2）有必要的设计装备和设计手段，具备利用计算机进行设计计算、绘图的能力，利用计算机辅助设计和计算机出图率达到100%，具备在互联网上传递图样和文字所需的软、硬件；

（3）有一定设计经验和独立承担设计的能力；

（4）设计单位的人员应当满足《压力容器压力管道设计许可规则》(TSG R1001-2008)第十二条、第十三条、第十四条所述的基本要求

3.特种设备制造许可还应当具备的条件

（1）应满足《锅炉压力容器制造许可条件》第七条至第九条相应的基本条件和第十四条相应的专项条件。（锅炉制造申请适用）

（2）应满足《锅炉压力容器制造许可条件》第十五条、第十七条、第十九条至第二十条相应的基本条件。（压力容器制造申请适用）

（3）应满足《压力管道元件制造许可规则》附件C相应的资源条件。（压力管道原件制造申请适用）

（4）应满足《机电类特种设备制造许可规则（试行）》附件2相应的基本条件。（机电类特种设备制造申请适用）

4.特种设备安装、改造、修理许可还应当具备的条件

（1）应满足《压力容器安装改造维修许可规则》附件A和附件B相应的人员和生产条件。（压力容器安装改造维修申请适用）

（2）应满足《压力管道安装许可规则》附件B相应的资源条件。（压力管道安装申请适用）（3）应满足《机电类特种设备安装改造维修许可规则》附件2相应的基本条件。（机电类特种设备安装改造维修申请适用）

（五）申请材料名称、来源、数量及介质要求 1.特种设备设计单位申请时应提交以下材料 A.申请人申请发证材料

（1）特种设备设计许可申请书及其附件（电子版）（2）特种设备质量保证手册（自行提供，电子版）（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历证、职称证，设计审评人员名单、设计审批人员能力证明（自行提供，电子版）

（5）自查报告（自行提供，电子版）上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。B.申请人申请换证材料

（1）特种设备设计许可申请书及其附件（电子版）（2）特种设备质量保证手册（自行提供，电子版）（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历证、职称证，设计审评人员名单、设计审批人员能力证明（自行提供，电子版）

（5）自查报告（自行提供，电子版）上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。

注：对首次发证已提交材料，由审批系统自动加载获取，申请人只需对发证变化的材料进行更新。

C.申请人申请变更材料 a.企业名称变更的

（1）特种设备许可（核准）变更申请表（电子版）（2）变更前、后营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（3）营业执照变更关系（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

b.地址名称变更的

（1）特种设备许可（核准）变更申请表（电子版）（2）住所或地址变更证明（（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

c.增项、升级、迁址的：

（1）特种设备设计许可申请书及其附件（电子版）（2）特种设备质量保证手册（自行提供，电子版）（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历证、职称证，设计审评人员名单、设计审批人员能力证明（自行提供，电子版）

（5）自查报告（自行提供，电子版）上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。

注：对首次发证已提交材料，由审批系统自动加载获取，申请人只需对发证变化的材料进行更新。

2.特种设备制造单位申请时应提交以下材料 A.申请人申请发证材料

（1）特种设备制造许可申请书及其附件（电子版）（2）质量手册（自行提供，电子版）（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历、职称证明，检验检测人员名单及资质证明，特种设备作业人员名单及特种设备作业人员资质证明（自行提供，电子版）

（5）锅炉压力容器制造还需提供：工厂概况说明、工厂已获得的认证或认可证书、产品图纸和设计文件（适用于有型式试验要求的产品，自行提供，电子版）

上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。B.申请人申请换证材料

（1）特种设备制造许可申请书及其附件（电子版）（2）质量手册（自行提供，电子版）

（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历、职称证明，检验检测人员名单及资质证明，特种设备作业人员名单及特种设备作业人员资质证明（自行提供，电子版）

上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。

注：对首次发证已提交材料，由审批系统自动加载获取，申请人只需对发证变化的材料进行更新。

C.申请人申请变更材料 a.企业名称变更的

（1）特种设备许可（核准）变更申请表（电子版）（2）变更前、后营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）（3）营业执照变更关系（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

b.地址名称变更的

（1）特种设备许可（核准）变更申请表（电子版）（2）住所或地址变更证明（自行提供，可从企业信用信息公示系统导出，电子版）

c.增项、升级、迁址、增加场地的

（1）特种设备制造许可申请书及其附件（电子版）（2）质量手册（自行提供，电子版）

（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历、职称证明，检验检测人员名单及资质证明，特种设备作业人员名单及特种设备作业人员资质证明（自行提供，电子版）

（5）锅炉压力容器制造还需提供：工厂概况说明、工厂已获得的认证或认可证书、产品图纸和设计文件（适用于有型式试验要求的产品，自行提供，电子版）

上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。

注：对首次发证已提交材料，由审批系统自动加载获取，申请人只需对发证变化的材料进行更新。

特种设备安装、改造、修理单位申请时应提交以下材料 申请人申请发证的

（1）特种设备安装（改造、修理）许可申请书及其附件（电子版）

（2）特种设备质量保证手册（自行提供，电子版）（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历、职称证明，特种设备作业人员、特种设备作业人员资质证明，检验检测人员名单及资质证明（自行提供，电子版）

上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。B.申请人申请换证的

（1）特种设备安装（改造、修理）许可申请书及其附件（电子版）

（2）特种设备质量保证手册（自行提供，电子版）（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（4）工程技术人员学历、职称证明，特种设备作业人员、特种设备作业人员资质证明，检验检测人员名单及资质证明（自行提供，电子版）

上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。

注：对首次发证已提交材料，由审批系统自动加载获取，申请人只需对发证变化的材料进行更新。

C.申请人申请变更材料 a.企业名称变更的

（1）特种设备许可（核准）变更申请表（电子版）（2）变更前、后营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统查询，电子版）

（3）营业执照变更关系（自行提供，从企业信用信息公示系统导出即可，电子版）

b.地址名称变更的（1）特种设备许可（核准）变更申请表（电子版）（2）住所或地址变更证明（自行提供，从企业信用信息公示系统导出即可，电子版）

c.增项、升级、迁址（实际场地条件发生变化）的（1）特种设备安装（改造、修理）许可申请书及其附件（电子版）

（2）特种设备质量保证手册（自行提供，电子版）（3）营业执照（自行提供，从企业信用信息公示系统导出即可，电子版）

（4）工程技术人员学历、职称证明，特种设备作业人员、特种设备作业人员资质证明，检验检测人员名单及资质证明（自行提供，电子版）

上述申报材料，申请人无需提交纸质材料。

注：对首次发证已提交材料，由审批系统自动加载获取，申请人只需对发证变化的材料进行更新。

（六）数量信息 无数量限制

（七）禁止性要求 无禁止性要求

（八）中介机构和特殊环节 无中介机构；

特殊环节：技术鉴定评审

（九）办理流程 1.申请

提交方式为网络提交，网络申请是启动申请的必要条件。申请人登陆日照市政务服务网（http://rzzwfw.sd.gov.cn/）或山东质量技术监督局网站（/）或山东省质监局网站（）行政许可信息查询专栏，查询办理状况。许可信息公开更新时限为24小时。申请人除通过上款明示途径查询许可信息外，也可通过山东省质监局行政审批管理系统申报账户实时查询。

4.获取办理结果

窗口将相关证书文书(包括:受理决定书、不予许可决定书、终止申请通知书)通过审批系统发送至申请人，并通过证照快递方式将许可证书寄送给申请人。

（十）法定期限

30个工作日（鉴定评审所需时间不计入此期限内）

（十一）承诺期限

15个工作日（鉴定评审所需时间不计入此期限内）

特种车辆制造论文 第6篇

关键词:超高压水射流切割;城轨车辆制造;成本分析;推广应用。

中图分类号:TG48文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)10-0074-02

1引 言

在国内城轨车辆需求日益增长的背景下,对国内从事城轨车辆制造的企业提出了更高的质量、进度要求和降低加工成本的要求,由于超高压水射流切割技术具有很强加工工艺实用性,并且能够降低加工成本和缩短生产周期,超高压水射流切割技术在城轨车辆铝合金部件生产中的应用应该大力推广。

2超高压水射流技术和应用简介

超高压水射流切割技术(下称水切割),是一项近年来才兴起的一种冷态切割新工艺。利用超高压技术可以把普通的自来水加压到250～400 MPa压力,然后再通过孔径约0.15～0.35 mm的宝石喷嘴喷射形成速度约为800～1000 m/s的高速射流,并在水箭中加入适量的磨料可用来切割所有的软硬材料。由于切割实用性强,水射流切割技术在工业上的应用越来越普遍。

在机械制造中,可用来切割金属和非金属板材;在建筑业中,可用来切割大理石、花岗岩、陶瓷、玻璃、水泥构件等;在汽车制造业中,利用水射流切割可加工各种非金属材料,如车用玻璃、汽车内装饰板、仪表板、地毯、石棉刹车衬垫以及其它组件的成形切割;在航空制造业中,利用水射流切割可切割特种材料,如钛合金、碳纤维复合材料、增强塑料等。

水射流和磨料射流切割技术还可在其它工业加工中应用,如在造纸业中用来加工成品瓦楞纸、纸卷等。在木材业中用来加工木板、胶合板等,在铸造业中可用来去除铸件表面的型砂,并可切割铸件的浇冒口等。

另外,超高压水射流技术也应用于食品加工和清洗作业中。

水切割技术应用于国内城轨车辆制造中是本世纪初开始的,特别是针对铝合金材料的地铁车辆配件加工,这些年来得到了较快的应用。

水切割是目前适用性最强的切割工艺方法。水切割技术与其它切割技术相比具有很多的优势。

①可切割任意轮廓,具有很强的适用性。可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工;切割后一般不需要二次加工,特别是对于非直线轮廓的产品可以节省数控加工的费用;尤其在材料厚、硬度高等情况下,冲剪工艺将很难或无法实现,而用水切割方法则较为理想,而且不需要模具,制造周期大为缩短,对于产品试制非常实用。

②切割精度高。使用超高压水切割可提供良好的切边品质,所加工物料无裂缝、无毛边、无浮渣,且切口小,切口平整,不产生热效应、加工硬化和应力,切边可以达到很高的精度。水切割不会产生热变形,切割储量的工件不会产生热变形,这点对要求较高的屏柜生产很有用途。另外对有些材料激光切割不理想,如铝、铜等有色金属,由于有色金属的热反射影响,切割表面不理想,甚至切割困难,而水切割设备完全可以胜任。

③水切割投资相对较小,运行成本低,效率高,操作维修方便。在使用的成本方面,水切割比激光及火焰切割也有较大的优势,激光切割和火焰切割属于热切割,辅助气体在激光切割或激光穿孔都起着至关重要的作用,所以切割中需要使用大量气体,激光发生器耗材也比较昂贵,水切割使用水和石榴砂混合切割,使用成本相对较低。

④水切割能很好地解决一些熔点高、合金、复合材料等特殊材料的切割加工。

⑤工作环境好、操作安全可靠。水刀切割是安全的,水刀喷嘴离被切割材料的距离大约2～3 mm,提高了操作人员的安全性;改善工作环境,操作环境整洁,切割时不会产生火花和有毒气体。

⑥便于实现自动化控制,操作简便。高压水射流的工作机构具有喷头体积很小、移动方便,可以与机器人结合,便于实现一机多能、自动化和数控化,操作方便,所有操作均可使用软件控制,易懂易学,减轻工人劳动强度。

3超高压水射流切割设备的选型

近年来,我国各大中城市对城轨车辆的需求日益增加,城轨车辆制造业方兴未艾。由于铝合金材料具有重量轻、强度高、导电导热性好、耐蚀性好、易加工、可加工强化等特点,广泛用于城轨车辆制造中。而铝合金材料是高反射率材料,也是好的传热导体,激光切割很困难,能耗大,采购其它热切割方法又容易使铝合金配件产生热变形,并且对异形件切割后大多需要进行机械加工,增加了加工成本和延长制造周期。因此,水切割用于城轨车铝合金配件的切割加工是比较理想的选择。

公司2003年启动城轨车辆项目时就引进了高压水射流切割技术,通过几年时间的城轨车辆铝合金配件的加工应用,目前已经稳定地用于城轨车辆铝合金配件的批量生产中,取得了较大的经济效益。

选择水刀首先是了解供货商提供的水刀的压力档次,特别是持续工作压力,因为这是考评该水刀制造水平的硬指标;其次评估供货商的售后服务能力及零配件供应渠道是否畅通;最后是考评所提供的台面功能是否适合实际生产需要,以及控制操作是否方便且具有独到之处。

若客户加工的工件多为重复产品(同规格、同尺寸),建议采用双刀作业;如客户加工的工件为订单式(每个工件的规格、尺寸都不同),建议投资单刀系统。当然,双刀系统同样可以在需要时只进行单刀作业。

至于采用多大马力的主机,应该视乎客户所切割的材质及厚度而定,一般来说马力越大,越适合硬度高和厚的材料加工。相对同等材料,当然大马力的主机可以实现更快的切割速度,从而使加工效率提升,单位工件的加工成本降低。所有这些,都应该综合考虑投资和加工量来衡量,务求选择最合适的投资方案。

通过综合考虑,我公司选用FLOW公司的原装50ch单头水刀,几年来的生产中注意保养和维护,到目前为止性能稳定。

4超高压水射流切割设备的工作成本分析

为了测算水刀加工的成本,我们在后续的生产中进行了对比试验。

以下的成本分析,采用了FLOW公司的FlowMaster智能型操作控制系统, 分析了使用FLOW公司提供的超高压水切割机,切割铝合金的切割时间和切割成本状况。

①对比加工工件如下图所示:

②选择该图形进行不同型号设备、不同材质、不同厚度的切割测试,比较同厂牌不同主机型号、不同厂牌型号设备的切割成本、切割速度等参数。该图形实际尺寸约为长宽130 mm×40 mm,总路径长度为817.773 mm,实际切割路径为482.263 mm(虚线为空行程路径)。

③切割对象:10 mm、25 mm、35 mm、45 mm铝合金,切割速度选择切断速度的40%为实际切割速度,确保切边品质平滑、无须再机加工的要求。

④用FlowMaster软件设定超高压主机参数,包括喷嘴、刀管直径、压力、加砂量等。

⑤采用以上参数切割(图1)的工件,FlowMaster做出如下成本分析(注意:速度采用40%的切割速度)。

第一,成本和加工时间(显示屏右边参数)放大图见图2。

第二,以上4种厚度的5052铝合金采用FlowMaseter软件的模拟50马力主机执行切割结果如表1:

第三,产品水切割成型与传统机加工费用的比较(单位:元)。

5结 论

可见,水刀用于城轨车辆铝合金板材零件加工,无热变形,可以保证产品尺寸精度;切割一次成型,缩短了加工周期,提高了生产效率;由于加工工艺过程缩短,在一定的加工条件下,可以降低加工成本。然而,由于水刀水箭滞后及切口斜边现象所造成的公差误差,对于超过一定厚度或者精度要求很高的零件,使用水刀加工并不能达到最佳的效果。但目前城轨车辆铝部件一般使用厚度小于40 mm的铝板,而且多为结构件,完全可以满足精度要求。因此目前在城轨车辆铝部件加工中推广使用水刀技术具有很强的现实意义。

参考文献:

[1] 陈光明.超高压水射流切割技术在食品加工中的应用[J].机床与液压,2008,(10).

铝合金轨道客车车辆制造工艺 第7篇

1 铝合金轨道客车车辆制造工艺要求

轨道客车车辆所使用的材料通常是铝合金, 这种材质的轨道客车车辆在制造过程中会应用到很多技术工艺, 其中最重要制造工艺即为焊接, 焊接工艺正是本文介绍的中的重点。对于铝合金轨道客车车辆来说, 在使用焊接工艺时, 应该达到以下要求:

1.1 环境要达到相关要求。

由于铝以及铝合金与其他金属相比导热系数相对来说比较大, 如果使用相同的焊接工艺, 钢的冷却速度比较慢, 而铝合金的冷却速度却非常快, 而在其冷却的期间, 生成的氢溶解度会逐渐的下降, 进而使得冷却期间会有生成大量气体, 如果这些气体在铝合金冷却期间无法正常的排除, 最终会使铝合金产生气孔, 影响使用。因此在其焊接期间, 相关环境要求必须符合要求, 意以使气体能够顺利的排除。

1.2 焊丝、保护气体符合相应的标准。

因其铝合金轨道客车车辆的特殊性, 因此需要选择特殊的焊丝以及保护气体, 通常情况下, 焊丝会选择使用SAF ER5356牌号, 根据客车车辆的具体要求可以选择使用不同规格的焊丝, 通常情况下只有两种选择, 一种是φ1.2, 另一种是φ1.6。这种牌号焊丝与其他种类的焊丝最大的不同是其构成成分中有镉与钛两种金属氧元素, 正是因为有这两种微量元素的存在, 使得焊缝金属晶粒更加细化, 与此同时还能够提高铝合金的性能, 使得铝合金更加耐腐蚀, 除此之外, 其力学性能也得到了有效的改善。铝合金客车车辆在焊接时, 也需要选择特定的保护气体, 一般情况下, 都会选择使用高纯氩气, 对该气体的纯度高度非常高, 尽可能的达到100%, 即使达不到高标准, 误差也需要控制在0.001%, 否则难以达到效果。

1.3 科学合理的选择焊接方法。

如果单纯的就铝合金金属来说, 其焊接方法比较多, 但是因为是铝合金车体, 因此需要选择更加适宜的方法, 通常而言, 都三种焊接可供选择, 第一种是保护焊, 这种焊接方法主要是将惰性非常强的气体熔化, 其英文缩写为MIG;第二种TIG, 也是一种保护焊, 主要是指钨极惰性气体;第三种是电阻点焊。

1.4 科学合理的选择焊接速度。

焊接速度直接影响着焊接质量, 因此需要焊接人员格外的注意。通常在焊接比较厚的铝合金板时, 焊接速度都比较慢, 这主要是因为焊接速度相对慢一些, 厚板焊缝融合度更高, 而且可以将焊缝之中生成或者存留的气体全部释放出来, 进而保证焊接的质量。而如果是比较薄的铝合金板, 则与之相反, 才能够确保焊缝融合度高, 进而确保焊接质量达到要求。

2 铝合金轨道客车车辆制造工艺

因铝合金轨道客车车辆制造主要使用的是焊接工艺, 虽然焊接工艺的流程并不复杂, 但是每一个环节都要需要重点关注, 在此, 笔者详细的介绍其焊接流程及其注意的点。

2.1 车体焊接。

铝合金车体焊接过程中, 由于焊缝的中心线与结构截面的中性轴 (通过重心的轴) 不重合或不对称, 导致了车体焊接完成后侧墙发生弯曲变形。这种变形在车体焊接中主要表现在车体焊接后侧墙直线度、宽度、高度及对角线发生变化, 不能满足技术要求;通过实践从焊接顺序、预变形控制等方面制定了相应的工艺措施, 主要措施如下:

在车体焊接顺序方面, 为尽量减小焊接不对称引起的变形, 制定在焊接时, 焊接方向一致从一端向另一端焊接;焊接时要对称焊接, 一二位侧同时焊接;在预变形控制方面主要是在焊接前通过专用工艺装备及测量设备测量出车体侧墙直线度、车体宽度、高度及断面对角线, 根据记录数据分析, 通过手拉葫芦、工艺顶杆等工具对车体进行预制变形;现从车体长度方向上均匀的选取5个测量点, 表1为车体5个测量点尺寸在各个工艺流程中变化情况。

从表1可以看出, 焊接后车体的车宽与车高都会变小, 因此车体的车高与车宽在焊接前应该根据现车的情况进行调整, 适当的增加车高与车宽的几何尺寸, 即用焊接的预变形法实现铝合金车体焊后尺寸的控制。

2.2 焊接工艺参数的选取。

在进行焊接时, 自动焊焊接参数应该根据焊接工艺的要求进行选择, 其中焊接参数如表2。

3 铝合金材料焊接易产生的缺陷及防止对策

由于铝合金熔点低、导热系数及热膨胀系数较大, 因此在焊接时容易产生裂纹、融合不良、气孔等缺陷。

3.1 裂纹。

铝合金焊接时产生的裂纹主要有两种:凝固裂纹和晶界液化裂纹。焊接裂纹易于产生的部位:焊缝开头和焊缝结尾。

3.2 气孔。

铝合金焊接中氢气是产生气孔的主要原因, 氢气的侵入源 (保护气体约占12%, 电极焊丝的附着约占24%, 母材附着约占7%, 从空气中浸入约占57%) 中尤为空气中侵入的氢气所占比列最大, 气孔的防止对策如下:母材及焊丝表面的油污、水分应去除;焊丝拆包装后, 应尽快用完, 当天如没使用完的焊丝, 应拆下, 送到保温箱中保存。

3.3 焊接变形。

铝合金焊接易出现纵向收缩变形、弯曲和翘曲、波浪变形、角变形等各种焊接变形及焊接残余应力。防止焊接变形的措施:合理的焊接顺序, 必要时制定焊接顺序方案;机械固定, 根据产品结构, 设计和制作合适的工装夹具。

结束语

综上所述, 可知铝合金轨道客车车辆在生产制造中, 最常使用的是焊接工艺, 但是这种工艺专业性要求非常高, 尤其是铝合金熔点比较低, 但是其导热系数却非常大, 因此在焊接期间, 要确保环境符合要求, 与此同时还要选择出适宜的焊丝以及保护气体, 根据铝合金板的薄厚来选择适宜的焊接速度等。

摘要：铝合金轨道客车车辆在我国被广泛的应用, 因其铝合金耐腐蚀, 而且其力学性能也非常好, 所以非常适合用作制造客车。铝合金轨道客车车辆制造工艺比较多, 焊接工艺是其使用的重点制造工艺, 在使用这种制造工艺时, 环境、焊丝等都需要达到相关的要求。以焊接工艺为例, 来向大家详细的介绍铝合金轨道客车车辆的制造工艺。

关键词：铝合金,轨道客车车辆,制造工艺

参考文献

[1]李刚卿, 韩晓辉.轨道车辆不锈钢车体自动点焊装置的开发及工艺研究[J].电焊机, 2010 (6) .

[2]邱友胜.列车提速对轨道车辆焊接技术的促进和发展[J].机械工人 (热加工) , 2007 (11) .

轨道车辆辗钢车轮制造技术 第8篇

关键词：车辆,辗钢车轮,制造技术,发展

车轮是轨道车辆走行部最重要的部件之一, 其产品质量直接关系到轨道车辆的行车安全。一方面随着中国轨道交通的大力发展, 国内高速动车组和城轨地铁车辆对新造车轮的需求日益增长;另一方面, 车轮是易损易耗件, 需要定期更换, 因此维修市场非常庞大。同时, 随着车速的不断提高, 高速车轮的专业化生产技术要求也越来越高。目前, 国、内外车轮的制造技术主要有铸钢车轮和辗钢车轮两种[1], 辗钢车轮日益增多, 是轨道车辆应用最广泛的车轮。

1 目前国内产能和供应情况

我国目前轨道机车车辆车轮的主要生产厂家有马鞍山钢铁股份有限公司 (以下简称马钢) 车轮公司、山西太重车轮厂、中美合资大同爱碧玺铸造有限公司、中美合资信阳同合车轮有限公司, 其中马钢车轮公司和太重车轮厂均生产辗钢车轮, 大同爱碧玺铸造有限公司和信阳同合车轮有限公司均生产铸钢车轮。

近几年, 铁道部成功引进时速为200 km及以上的动车组技术, 动车的运营速度由250 km/h平台提高到350 km/h平台, 并向380 km/h平台以上的运行速度迈进, 高速铁路和动车组各项技术不仅达到了世界先进水平, 而且形成了具有自主知识产权的高速铁路成套技术体系。但作为高速动车组关键走行零部件的车轮、车轴, 由于制造技术相对落后, 国产化尚未完成。因此, 实现高速轮、轴的具有自主知识产权及配套制造能力的国产化进程任重道远。

2 国外车轮制造厂家简述

(1) 意大利鲁齐尼

鲁齐尼 (Lucchini) 集团是欧洲目前的主要钢铁企业之一, 也是意大利特种钢的生产基地。鲁齐尼可以生产各种规格的车轮、轮箍、车轴和制动盘, 并能够提供轮对组装和维护服务。意大利的ETR450、ETR500及芬兰的SM3、西班牙的S104等动车组均采用鲁齐尼制造的轮对。鲁齐尼制造的弹性车轮、消音车轮轮对还广泛应用于城际列车、城市轨道交通和地铁车辆, 目前, 中国的CRH3、CRH5型车均采用了鲁齐尼产品。鲁齐尼有很强的科研开发能力, 在轮对开发方面有齐全的设备, 并以开展实物轮、轴性能和疲劳试验闻名于世。

(2) 德国波鸿公司

德国波鸿交通技术集团 (以下简称BVV) 是一家国际领先的轨道车辆车轮和轮对制造商, 成立于1842年, 生产了世界上第1个锻造车轮, 拥有先进的技术和较大的市场影响力。BVV拥有高速车轮和车轴的先进生产线及高速轮对组装线, 拥有世界最先进的车轮热处理生产线和专有技术。

(3) GHH-Valdunes集团

GHH-Valdunes集团是德国Gutehoffnungshütte (GHH) 公司和法国Valdunes公司合并成立的公司, 该公司从事高铁车轮、车轴及轮对研发制造的历史超过30年, 在全球车轮、车轴制造业占有领先地位。该公司为法铁SNCF独家供应商和德国DB的主要供应商, 阿尔斯通的高速列车TGV获得了574.8 km/h的世界铁路速度纪录, 其上安装的车轮就是该公司制造的。

(4) 西班牙CAF公司

西班牙CAF公司是世界领先的铁路车辆制造商, CAF轮轴公司具有多年高铁车轮、车轴和轮对组成研发制造经验。

3 辗钢车轮制造技术

3.1 世界主要辗钢车轮生产线介绍

整体辗钢车轮是指成型过程采用锻压辗轧工艺制造的整体车轮, 也称辗钢车轮, 表1所示是世界主要辗钢车轮生产线一览表[2]。

3.2 辗钢车轮制造工艺

辗钢车轮的制造采用的主要工艺为:炼钢、热成形、热处理、机加工和检测[2]。

(1) 炼钢工艺包括炼钢、炉外精炼和浇注。

(2) 热成形工艺包括预成型、成型、轧制和冲孔压弯。图1所示为圆钢坯在环形炉中加热;预成型工序的功能是将圆形配料经过镦粗 (见图2) 、预成型和成型工步;成型即车轮的基本形状完成, 其中轮毂和轮毂孔部位成型结束, 辐板和轮辋部分金属分配完成, 形成基本形状;轧制的作用是将车轮辐板辗轧扩径, 将轮辋轧制到指定高度, 并完成车轮踏面和轮缘的成型。目前, 用于轧制的车轮轧机主要有两种:一种为卧式轧机, 另一种是立式轧机 (见图3) ;冲孔压弯方式有压力机和旋转锻造机两种。辐板压弯工序用于平整轮辋, 且将辐板压弯变形到所需要的位置, 多数厂家还在这一步完成轮毂孔冲孔。完成热变形的轮坯, 温度为850～950 ℃, 一般采用缓冷和等温工艺控制冷却速度, 将温度冷却至室温, 等待下一步工序。

(3) 车轮热处理的主流工艺是轮辋淬火+回火。还有一些生产厂家采用过轮辋浸入式淬火+回火工艺, 以及正火等工艺, 淬火方式上也有连续淬火、间歇淬火、立式淬火和卧式淬火等。图4所示为轮辋淬火工艺。

(4) 机加工指的是采用专用或通用立式车床对车轮进行半精加工和精加工, 使车轮的形状、表面质量以及形位公差满足图纸要求。车轮加工一般分为单体设备加工、成线设备加工。随着计算机技术的应用, 成线设备加工越来越多, 效率也越来越高。1993年, 马钢1号线建成投产, 该生产线由12台双刀架数控机床、4台机械手以及辅助设备组成 (见图5) 。这条线是世界上第1条按照生产线概念建成的全自动车轮加工生产线。1996年, 太重车轮厂建成, 引进了一些由斯奈德机床组成的机组。2004年, 马钢引进了第2条车轮全自动加工生产线, 专门用于生产货车车轮。2007年, 马钢又引进了第3条生产线, 生产效率大幅度提高, 质量也得到进一步保证, 其生产工艺紧凑、自动化水平高, 代表了当前国内外车轮生产的最高水平。

(5) 车轮生产线的最终检验包括:轮辋表面布氏硬度测试、车轮超声波探伤、车轮磁粉探伤、车轮静平衡试验、表面质量检查、外形尺寸检测等, 检测项目涉及力学性能、内部和外部的完好性、外形尺寸等。

4 车轮制造技术未来发展

(1) 我国目前在高速动车组车轮制造方面与世界先进水平尚存在一定的差距, 尤其在新材质特种钢的冶炼、热处理工艺研究手段和工作内容方面尚不成熟。在未来发展中应注重于高速车轮材质的研发、新型车轮的预测和试验方法、新型车轮淬火方式的研发、车轮检测方式的研究以及轮对综合模拟仿真性能检测等方面。

(2) 车轮辐板的强度直接关系到行车安全, 辐板形状对车轮的结构强度和刚度有着较大的影响。目前国内外采用的辐板形状有:S形辐板、波浪形辐板、直辐板和盆形辐板[2]。直辐板较其他各形辐板质量更小, 缺点是径向刚度过大、轴向刚度较小, 然而随着高速动车组的大规模制造, 由于受结构限制, 动车组动力轮对多采用轮装式制动盘, 因此, 车轮辐板形状也多采用直辐板形式, 配有高精度的辐板孔以安装制动盘, 如中国CRH1、CRH2、CRH3型动车组动力轮对用车轮, 这对高速车轮的受力以及加工均提出了新的要求。

(3) 为保证加工精度、消除累积误差, 同时简化工艺流程, 国际上提出了车轮加工中心的概念, 即将车轮成形加工 (包括辐板、踏面、轮毂正反两面) 、辐板孔加工、注油孔加工、轮毂孔加工集中在一台设备上完成, 保证高效地完成车轮所有部位的精加工, 目前, 该技术已经在部分工厂得以应用。

参考文献

[1]严隽耄.车辆工程[M].北京:中国铁道出版社, 2003.

特种车辆制造论文 第9篇

2013年7月我校一行四人对青岛给力电动车辆制造有限公司进行调研考察。取得了积极地第一手资料。也为后续研发和学校发展电动汽车教学提供很大帮助。青岛给力电动车辆制造有限公司成立于2010年, 是一家从事电动车研发、制造、销售及服务的电动车辆生产厂家, 也是在北方具有一定代表性的电动车厂家之一, 其产品主要销售到山东省的各个城市, 山东省也是纯电动汽车拥有量的大省。但规模大的有时风集团公司为代表的实力派低速电动汽车。

一、从电动汽车的定义看青岛给力电动车辆制造有限公司

电动汽车是新能源汽车的一种。随着全球的石油等能源储量的日益减少。能源开发与能源需求矛盾日益突出, 穹顶之下的人们对环境问题的关注越来越强烈, 新能源汽车的发展方向也被人们认定为汽车行业未来的发展方向。新能源汽车包括:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。电动汽车是指以车载电源为动力, 用电机驱动车轮行驶, 所以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车都被归为电动汽车。青岛给力电动车辆制造有限公司生产的电动汽车是以车载铅酸电池电源为动力的, 是一种纯电动汽车。根据里程和实际需要制造出多种类微型运货车、消防车等。其中给力电动消防车在青岛市2013“市长杯”工业设计大赛中获得银奖。

二、从动力电池情况看青岛给力电动车辆制造有限公司

动力电池是电动汽车的心脏, 它决定了电动汽车的续航能力和电动汽车的成本及安全。

1) 铅酸电池。铅酸电池应用时间长, 生产技术成熟, 安全性好, 价格低廉, 废旧电池容易回收再利用。但其比能量低、循环寿命短;充电时易发生酸雾现象、生产中不可避免的存在铅污染环境等缺点, 使其在电动汽车发展中一直不被重视, 尤其是低速电动汽车, 只做在常常只是作为电动自行车和电动摩托车的电源。最近几年, 通过研发新技术, 铅酸电池的缺点被不断克服, 各项指标都有很大提高, 因而在电动汽车上也有应用。

2) 超级电容器。超级电容器是重要的零件, 其质量比功率高、循环寿命长, 循环寿命可以达到50万~100万次以上。缺点就是质量比能量低、购置价格贵。与铅酸电池、能量型锂离子电池并联可以组成性能优良的动力电源系统。

3) 锂离子电池。a.以磷酸铁锂为正极的锂离子电池, 其负极为碳棒, 综合性能好, 安全性较高, 不用昂贵的原料, 不含有害元素, 循环寿命长达2000次, 电导率低的缺点也被逐步的克服。能量型电池常与超级电容器并联组成性能全面的动力电源。功率型电池一般也单独使用。b.以钛酸锂为负极的锂离子电池, 其在充电-放电中体积变化极小, 保证了电机机构的稳定, 铅酸电池具有寿命长、高安全性的特点。电池的电压低, 比能量一般较小。还需继续研发的空间。

4) 青岛给力电动车辆制造有限公司选用的是铅酸电池, 前边已经叙述, 他的比能量较低, 循环寿命较短。但价格较低。随着新型电池研发的速度加快, 应用也会更加广泛, 给力公司也会在这方面有大幅的改进的。目前是为了降低成本, 今后会选用电池安全性高, 长寿命的以钛酸锂为负极的锂离子电池等。一定会有本质的飞跃。

三、从电动汽车结构上看青岛给力电动车辆制造有限公司

电动汽车是以电动机为动力执行源驱动汽车行驶的汽车, 它无需变速机构, 利用频率变化控制转速, 减少了中间许多机械传动的变速系统, 因而结构更加简化, 同时也降低了机械零部件摩擦导致的能量损耗。青岛给力电动车辆制造有限公司的电动车底盘结构、前后桥的设计都极为简单, 简单的结构可以有效减轻车身的自重, 可以节省汽车内部的空间。青岛给力电动车辆制造有限公司只有员工70多人, 在车辆的底盘、前后桥、车箱体等结构生产上, 人员也很少, 设备较简单。但比较实用。

四、产品结构上看青岛给力电动车辆制造有限公司

青岛给力电动车辆制造有限公司的主要产品有:微型多功能电动消防车、电动巡逻观光车、微型电动搬运车、微型电动厢式货车、微型电动举高车等特种车辆, 青岛给力其关键部件都为自主研发, 拥有自主知识产权, 具有15项的发明专利。新能源由于受其规模及电动汽车电池的限制, 青岛给力电动车辆制造有限公司还是以小批量生产为主, 产品也都是小型汽车、微型汽车等。

五、青岛给力电动车与国内外电动汽车发展的契合

1) 国内外电动汽车的发展。发展电动汽车, 在国际上已经形成了潮流, 电动汽车一旦取得市场突破, 必将对国际汽车产业格局产生巨大而深远的影响。坚持自主创新, 推动电动汽车产业发展, 实现我国汽车工业由大变强和自主发展至关重要。

2) 制约电动汽车发展的瓶颈。电动汽车的发展有百年的历史, 迄今还没有一家电动汽车制造公司说自己已经完全取得了成功。动力电池一直是制约电动汽车技术发展的瓶颈问题, 动力电池的循环寿命、安全性、比能量、电池成本价格、快速充电时间等都影响着电动汽车的销售和发展。电动汽车具有环境污染小、减少能源的浪费、无噪音、噪声低、高能效、结构简单、使用维修方便、经久耐用、使用范围广等, 这些优点都得到了社会各方面的认同, 随着新型电池的开发, 动力电池的循环寿命、安全性、比能量都会大幅提高, 电池成本逐步下降, 汽车的制造成本也会逐步下降。电池快速充电的问题也会逐步解决。

3) 青岛给力电动车辆制造有限公司的发展。青岛给力电动车辆制造有限公司的发展稳步前进的, 由小到大, 从初级两轮、三轮产品向较高级产品发展, 这也是我国汽车行业的最初发展模式。现在青岛给力电动车辆制造有限公司的产品均是以小型微型车为主。用于环境保洁、快递运输电动汽车为主, 其关键部件均自主研发, 拥有自主知识产权, 多项发明专利。

不锈钢地铁车辆端底架组成制造工艺 第10篇

端底架组成是不锈钢地铁车辆底架乃至车体钢结构组成中的重要组成部分,在车辆运行中不仅要承受整车的载重,还要承受车辆的牵引力和制动力,因此,其制造质量非常重要。端底架组对后的尺寸直接决定着车体钢结构的尺寸,进而影响整车的质量以及与转向架连接时的情况,决定整车运行时相邻2节车厢是否同心、是否出现点头和摇头现象等。所以对B型不锈钢地铁车辆端底架组成如何控制其制造尺寸进行了总结论述。

2 端底架组成制造流程

2. 1 端底架结构及技术要求

不锈钢地铁车辆端底架的通用结构均由枕梁、牵引梁、端梁、碳钢边梁、不锈钢地板梁和1根主横梁组成,在应力集中处增加补强角铁,其中,枕梁、牵引梁、端梁、碳钢边梁为耐候钢材质,地板梁、主横梁和补强角铁为不锈钢材质。端底架枕梁中心到不锈钢端梁外面为3 197 mm,公差( + 3,- 1) mm;宽度为2 778 mm,公差( + 1,- 1)mm;端底架组成对角线公差不大于3 mm;组成整体上平面度不大于2mm。端底架组成如图1所示。

2. 2 端底架制造工艺流程

首先完成端梁、牵引梁、枕梁的组焊工作,然后组焊端底架,组焊完成后,进行检验并调修。端底架制造工艺流程如图2所示。

3 端底架组成制造工艺及难点控制

3. 1 端梁组成

端梁结构内侧为碳钢,外侧为不锈钢,2种材质的端梁内部贴合面采用孔内角焊连接。

端梁组装顺序:将碳钢与不锈钢端梁摆置工装上,中心对齐,压紧焊接孔内角焊焊缝。使用划针和样冲在端梁上制作永久标记作为端底架及底架工序的定位及检测的基准,对于不锈钢端梁,在纵向中心划线并在立面标记,两端距中心1 100 mm处磕打样冲眼作为中心标记。

通过多名焊接技师的实验,20 mm的孔内角焊焊缝熔合及外观质量无法同时满足EN15085标准要求,为此,将20 mm的孔内角焊改为25 mm的孔内角焊,最终满足了EN15085标准要求。

3. 2 牵引梁组成

牵引梁组成主要由左、右牵引梁和下盖板、冲击座、小横梁以及补强腹板组成。左、右牵引梁通过下盖板、小横梁及冲击座连接起来,左、右牵引梁与下盖板直接采用段焊的角焊缝连接,与小横梁通过角焊缝和HV焊缝连接,与冲击座采用直径22 mm的铆钉连接。

牵引梁组装顺序:打磨零件焊接区域并预涂底漆→固定、压紧单片牵引梁、补强梁、冲击座→点固冲击座→在压紧状态下焊接(使用变位机达到最佳焊接角度)→安装牵引梁下盖板压紧→焊接牵引梁下盖板→配钻冲击座处铆钉孔→铆钉铆接→铣掉冲击座补焊点→调修→涂胶→使用钢丝刷清除焊接碳黑后,在焊缝处涂预处理底漆。

牵引梁是整个底架中与车钩相连接的部位,牵引梁的纵向中心与底架纵向中心的偏转角度影响着两车连挂时车钩钩头的高度差、偏转角度等,进而影响着整车的运行稳定。

单片牵引梁放量3 mm,焊接后牵引梁长度公差在( + 3,0)mm范围内。为有效控制焊接变形,单片牵引梁垂向预制2 mm反变形,水平方向预制4 mm反变形;牵引梁组成时垂向预制4 mm反变形,经实践检验,牵引梁组焊后平面度在2 mm以内。

3. 3 枕梁组成

枕梁是由上、下盖板、立板及加强板等焊接而成的箱形结构,采用高强度耐候钢板。立板、补强板与上盖板之间通过a4角焊缝连接,与下盖板之间通过预开32 mm的孔角焊连接,补强的筋板与上、下盖板多通过角焊缝直接连接。枕梁组成如图3所示。

枕梁组装顺序:打磨零件焊接区域并预涂底漆→在枕梁上盖板上面横向、纵向中心划线并在立面标记,在枕梁中心及两端距中心1 100 mm处磕打中心标记→将上盖板摆放在工装上定位、压紧→划线安装补强梁→焊接补强梁与筋板之间焊缝(翻转变位机达到最佳位置进行焊接)→磨平与下盖板接触处焊缝→在枕梁下盖板上面横向、纵向中心划线并在立面标记→安装下盖板,下盖板与上盖板中心线对齐(偏差小于1 mm) →压紧下盖板并焊接(焊接时2人配合按照从中心向两边的顺序进行对称分段焊接)→安装并焊接垫板→调修上盖板、下盖板平面度→机加工→安装空气弹簧座→垫板处涂密封胶→使用钢丝刷清除焊接碳黑后,在焊缝处涂预处理底漆。使用划针和样冲在枕梁上制作永久标记作为端底架及底架工序的定位和检测的基准,对于枕梁上盖板,在横向、纵向中心划线并在立面标记,在中心及两端距中心1 100 mm处磕打样冲眼作为中心标记。对于枕梁下盖板,在横向、纵向中心划线并在立面标记。

枕梁是车体与转向架连接的关键部件,枕梁的下平面度、腹板的平面度等都直接影响着枕梁与转向架的连接,进而影响整车的平稳运行。

枕梁组成制造难点有:由于枕梁焊接量大,造成枕梁宽度尺寸收缩,解决方法为枕梁上盖板宽度尺寸增加4 mm放量。焊接变形造成上、下盖板平面度不易控制,解决方法为:1枕梁组焊工装配备翻转变位功能,枕梁所有焊缝在压紧状态下焊接,并加强工装刚度,加大压紧力度;2采用合理的焊接顺序,使用散布分段焊接法、双人对称焊接法;3采用反变形法,枕梁中间垂向增加5 mm反变形;4根据生产情况增加调修工序。

3. 4 端底架组成

端底架采用反装工艺,组焊工装主体为6 000mm×5 000 mm×800 mm平台,平台上有端梁定位装置、牵引梁定位装置、边梁可插拔定位装置及各种压紧装置,并有明显的枕梁横向、纵向中心线及牵引梁纵向中心线。

端底架组装顺序:打磨零件焊接区域并预涂底漆→端梁吊运反置于胎位,使其与胎位纵向中心线对齐,使用卡兰压紧端梁→牵引梁反置于胎位上,使牵引梁中心与端底架组焊夹具中心对齐→吊运枕梁反置于胎位中,使其分别与胎位上的横向中心线和纵向中心线对齐→安装边梁并压紧→安装横梁→完成所有平焊缝焊接→松开压紧装置,出胎→完成其他焊缝焊接→安装补强板并焊接→调修→使用钢丝刷清除焊接碳黑后,焊缝处涂预处理底漆。

不锈钢端底架与碳钢及铝合金端部底架结构上的典型区别为不锈钢端底架有边梁,这也是端底架制造的难点。

底架组装时,碳钢边梁与不锈钢边梁3面密贴,如图4所示,最大间隙不超过1 mm,所以对碳钢边梁的单件精度及组装后的精度都有很高的要求,组装后公差要求为:高度公差(0,- 0. 8) mm,腹面及翼面整体平面度小于2 mm,不允许有硬弯。为保证边梁质量采取了以下措施:1设计合理的工装结构,刚性固定边梁,减小焊接变形,采用可插拔边梁外侧定位,同时内侧及垂向顶紧;2组焊后对边梁进行检测,超差部分使用火焰矫正法进行调修,调修前使用拉紧装置将端底架与工装固定,根据变形情况做5mm反变形,烤火顺位为从中间向两侧进行,烤点位置为边梁外侧,翼面使用线形加热宽度约50 mm,立面采用三角形加热高位2 /3里面高度。

4 总结

综上所述,可以从生产过程和后期调整2个方面来控制端底架组成中牵引梁、端梁以及枕梁的整体尺寸进而控制端底架的尺寸。随着技术的不断发展,更好的结构不断出现,但是任何结构的精确尺寸都需要对生产过程的精确控制和后期的调修研配才能实现。□

摘要：简要论述了端底架的制造工艺流程,并根据实际工作经验总结、论证了常见不锈钢地铁车辆端底架组成比较适宜的生产制造工艺过程以及注意事项,最终实现端底架组对后的整体尺寸可控。

特种车辆制造论文 第11篇

2011年汉诺威工业博览会上首现“工业4.0”概念, 即生产力的智能化将解决制造业所面临的劳动成本及劳动力不足的问题, 物联网等媒介可有效提升制造业竞争水平。线缆企业属于设备和投资密集型行业, 具有低门槛、低利润、低端、低附加值的特征。采用传统的工艺, 设备专用化, 意味着投入的固定成本将绝大部分变成沉没成本, 在宏观顶层经济结构调整下, 利润空间几乎为零。

本文以某航空航天军工集团特种线缆公司为背景, 在工业4.0框架下吸纳工业化和信息化深度融合的经验, 重构特种线缆混流生产和在线营销业务模式, 助力集团国际化、高端化、产业化、信息化的战略目标。

1 线缆工艺特征

电线线缆的生产方式与传统的机械零部件制造几乎完全不同。线缆产品型号规格多, 具有生产工序分离间断、生产周期长以及半成品流向不定等特点。大长度连续叠加组合的生产方式, 对电线线缆生产的影响是全局性和控制性的, 产品结构越复杂, 叠加的层次就越多。任何一个环节出现品质问题, 都会影响工艺流程的通畅, 影响产品的成本、质量和交货期。图1为YJLV32型号线缆工艺流程, 包含典型线缆生产工艺过程和质量控制要求, 所涉及到的挤出、成缆、护套等均为专用设备, 且不能互换。

2 信息物理融合系统 (CPS)

线缆设备自动化程度越来越高, 数字化工厂和物联网技术日益成熟, 两化融合管理体系的不断完善, 为线缆工厂实施信息物理融合系统提供了技术支撑。传统生产业务变革后CPS架构见图2所示, 营销平台、虚拟工厂和物理工厂3大模块实时协同。通过互联网将营销订单转化成生产指令, 依据虚拟工厂的排产规划, 将生产任务和对应的工艺参数远程下发到生产设备, 在生产过程中实时监控产品的质量信息和产能信息, 高度协同的全程信息交互机制使客户在第一时间了解订单的执行情况。为了保证数据的实时性和准确性, 在数据监控和实时存储模块采用Wonder Ware平台实现设备联网和在线控制。唯一的数据接入源、唯一的数据存储介质和固化的业务流程保证了信息流和业务流的融合统一。

2.1 营销平台

营销平台作为一个前端系统, 以互联网为基础, 利用数字化的信息和网络媒体的交互性来辅助营销, 以客户为中心、以网络为导向实现在线市场营销。该平台可对潜在客户的需求订单进行离线生产预排, 待订单签订后, 可在线实时跟踪订单生产进度, 了解产品质量控制标准和实时质量信息。

2.2 虚拟工厂

虚拟工厂实现车间运行过程的三维可视化, 通过几何图形与逻辑规则的定义, 准确反映车间的物理布局、工艺流程、物流调度等特性。以产品全生命周期实时物理数据为基础, 在计算机虚拟环境中, 对整个生产过程进行在线仿真、评估和持续优化。

3 物理工厂

物理工厂为实际的线缆生产场地, 按工厂、车间、生产线、制造单元 (工位和设备) 进行物理区域划分。其中车间被定义为挤出区域、复绕区域、成缆区域、绕包区域、烧结区域、编织区域和辐照区域等。物理工厂的生产、工艺、物流和质量信息实时反馈到虚拟工厂和销售平台。

4 业务模式变革

依托CPS系统重构特缆生产流程见图3, 包含订单数字化、设计数字化等模块, 成品若不能及时交付就转变为库存。特缆车间生产设备自动化程度较低, 为适应CPS运作, 需对现有工艺过程和生产设备进行相应的信息化和智能化改造。本文以典型线缆生产设备挤出机为例, 从工艺单元化、设备虚拟化和物理生产等3个关键环节进行说明。

4.1 工艺单元化

为保证信息系统和线缆设备的深度融合, 工艺环节均进行单元化处理。该模式下没有固定的生产线概念, 采取了可以动态、有机重构的单元化生产方式。单元化工艺包含单层挤出、双层挤出、护套挤出、辐照、复绕、火花测试、印字、条纹印字、扭绞、成缆、编织、绕包、烧结、铠装、束线、绞线等细分工艺。挤出工艺单元化样例见表1, 单元操作明确每一类专用设备的工艺属性、生产过程中的温度属性和压力属性等, 属性值取决于工艺类别和原材料特征, 与实际的挤出设备没有直接关联。该模式下的单挤生产线, 具备了挤出、复绕、火花测试、印字、成本核算等单元功能。

4.2 设备虚拟化

现场设备及其控制系统的多样性, 即使同规格的线缆在不同的机器上生产, 工艺控制要求和方法也不完全一致。如意大利桑普挤出设备采用Wonder Ware系统, 美国戴维斯挤出设备采用Ifix系统, 两种挤出机组的温区控制数量也不一样。这种差异性导致即使生产同样的产品, 不同机器上也需要工艺员重复维护不同的配方。特种线缆小品种多批量生产要求, 无疑增加了工艺员的重复劳动, 不利于工艺单元化操作。设备虚拟化的内涵, 就是将设备改造成能够支持工艺单元化操作的运行模式。通过统一设备的OPC接口, 将CPS下发的工艺单元化参数转变成设备本身支持的工艺参数。单挤设备虚拟化的人机交互界面如图4所示, 里面包含3部分信息, 即订单信息、物料信息和工艺信息。操作工通过“任务执行”将设备切换到相应订单的生产准备状态, 实现制造资源的虚拟化。

4.3 物理生产过程

物理生产是实际的线缆生产现场, 线缆生产以长度为基本计量单位, “定长生产”也是精益生产的目标之一。就特种线缆而言, 尤其航空航天用途的线缆, 无论是原材料还是半成品的成本都非常昂贵。通过监控工厂的物理生产过程, 对实现产品质量有效管控有着重要意义。挤出设备的物理组成见图5虚线框内容所示。

传统意义上质量信息体现在火花仪、凹凸仪、冷热端外径和偏心仪检测手段方面。考虑到该类质量检测方式属于事后检测, 难以满足“不生产缺陷”的目标, 通过物联网和传感器技术, 将挤出设备增加图5中实线框所示的传感器件。例如桑普单挤设备, 工况监控点高达到120个, 涵盖了收放线牵引力、各区域温度分布、绝缘材料混合比、熔融温度压力、干燥机状态、设备异常警报等。通过生产过程的全方位实时监控, 及时规避质量隐患, 保证质量零缺陷。

5 实施效果

为了适应激烈的市场竞争, 特种线缆企业尝试解决单一品种 (少品种) 大批量生产方式向多品种、小批量和多品种、多批量生产方式转变所带来的离散/连续混合型模式的生产管理问题, 需要及时根据订单调整生产计划, 满足客户需求。CPS项目上线试运行后, 车间调度通过大屏幕了解订单、设备、质量的实时情况, 杜绝以往紧急订单靠“现场救火”的管理方式;全过程进行工艺参数监控, 对于超过工艺标准的设备进行预警或远程停机处理, 现场管控能力显著增强, 保障了在线产品质量, 且避免原材浪费;系统为销售提供售前支持, 科学客观的生产能力评估及销售策略的制定提供决策依据和辅助支持, 既保证交货期, 又大幅度降低成品和在制品库存;支持产品设计过程的信息化管理和数据追踪, 有效控制产品设计成本, 缩短产品设计周期;通过对物料标识和业务环节的有效定义及过程数据采集, 保证正确的物料供应, 实现生产过程的有效控制和跟踪追溯。

从后期业务扩展和系统运维来看, 以下几点有待持续优化:1) 设备智能改造不彻底。线缆设备总体上属于低端自动化设备, 尚未实现工艺信息全面感知。2) 知识驱动机能待加强。线缆工艺数据全部来自PLM系统, 依靠工艺员手工维护, 需通过机器学习实现产品动态质量标准全过程自动优化。3) 三网合一存在瓶颈。受生产网工控防病毒等技术限制, 系统前端销售信息依靠销售员手工转录到CPS系统, 未能实现真正意义上的社会网络、生产网络和信息网络一体化。

6 结语

2015年两化融合发展第一大趋势就是智能制造成为两化深度融合主攻方向。工业4.0的兴起正推动着新一轮创新驱动、转型升级的浪潮, 身处低端制造业的线缆生产势必面临更为严酷的挑战。通过对线缆设备自动化程度升级, 实现特种线缆设备的实时感知、动态控制和信息服务, 在信息物理融合的基础上, 打造由智能化的机械、存储系统和生产手段转变后的智能CPS系统。我国作为世界线缆第一大生产国, 通过3C技术的有机融合与深度协作, 对提高线缆生产的全球竞争力具有积极的借鉴意义。

摘要：为了进一步推进特种线缆车间两化深度融合, 满足生产过程中质量零缺陷、大长度连续生产、实时订单驱动及零库存的潜在需求, 在线缆设备自动化、信息化和物联网的基础之上, 借鉴工业4.0框架提出一种虚实结合的信息物理融合系统 (CPS) 。该系统通过营销平台、虚拟工厂和物理工厂3大智能联动模块变革传统业务, 重构特种线缆在线营销和混流生产模式。实践表明该系统能够实现生产要素高效协同, 改善利润增速空间, 提升新常态下企业的核心竞争力。

关键词：工业4.0,特种线缆,信息物理融合系统

参考文献

[1]张曙.工业4.0和智能制造[J].机械设计与制造工程, 2014, 43 (8) :1-5.

[2]周剑, 陈杰.制造业企业两化融合评估指标体系构建[J].计算机集成制造系统, 2013, 19 (9) :2251-2283.

[3]吕晓颖.OPC通信技术在Wonderware监测系统中的研究与应用[D].大连:大连交通大学, 2012.