一种新型氧化铝粉运输车辆车体制造技术

魏少鹏

(中车石家庄车辆有限公司 河北 石家庄 051430)

2019年，中车石家庄车辆有限公司为几内亚设计和制造了18辆新型氧化铝粉漏斗车。在试制和批量生产过程中，通过分析和试验验证，提出了合理的制造工艺方案，保证了车体制造质量。

1 车体结构特点

根据几内亚气候特点和客户要求，车体采用整体承载筒体结构，货物装卸方式采用上装下卸式。车体由底架组成、车厢底板组成、侧墙组成、端墙组成、车顶组成组焊成一体(见图1)；车体下部设置有外进气管路和卸料开闭装置，外进气管路用于联接风源，卸料开闭装置是氧化铝粉卸料出口；车体内部设置有内进气管路和流化床组成，内进气管路将连通外进气管路和流化床组成，风源的压缩空气经外进气管路、内进气管路，从流化床组成吹出，将氧化铝粉粉末吹起并从卸料开闭装置排出，保证车体内氧化铝粉卸料残留指标符合客户要求。主要型钢和板材采用Q450NQR1和Q235-A，其中侧墙板厚度为4 mm，车顶板厚度为3 mm，底板和端墙板厚度为5 mm，既保证了车体整体结构强度，又降低了车体自重。车体长度为13 664 mm，最大宽度为3 000 mm，高度为3 390 mm，车辆定距为9 410 mm。

图1 该型氧化铝粉漏斗车车体

2 车体制造难点

通过对产品图纸和技术条件进行反复研究分析，确定车体制造存在以下制造难点：

(1)单片梁制作质量控制。单片梁端部采用长度为1 300 mm的“刀把”型式制作。

(2)进气管路组装质量控制。内进气管路的组装质量；外进气管路的组装焊接质量；内外进气管路的连接以及进气管路的气密性。

(3)车顶组成组焊质量控制。焊接变形的控制和长度、宽度、对角线差的控制。

(4)端墙、侧墙与底架组装质量控制。车体高度以及装货口的长度、宽度和对角线差的控制。

3 车体制造技术

3.1 制造工艺流程介绍

该新型氧化铝粉运输车辆制造工艺流程如图2所示[1]。

3.2 车体制造关键技术及控制

3.2.1单片牵引梁制造技术

单片牵引梁为“刀把”型式，综合考虑现场操作性、结构强度和原材料消耗成本，采用单片梁腹板切掉一部分后添加塞板的制造工艺，如图3所示。

塞板长度根据图纸要求的长度和拐点制定，宽度根据铆钉位置确定，以不影响牵引梁铆接为原则。“刀把”压型使用专用压型工装完成，压型过程中重点控制塞板与单片梁腹板的错边量不大于1mm。

图2 该型氧化铝粉运输车辆制造工艺流程图

1—塞板；2—310乙型钢。图3 该型氧化铝粉漏斗车单片牵引梁

塞板与单片梁腹板拼接焊缝共4条，优先选用埋弧焊接方式，具体焊接方案为：中部长直(内、外)焊缝及下部长直内焊缝采取埋弧焊(该处焊缝不开坡口)，下部长直外焊缝以及其余短焊缝开坡口，采用CO2气体保护焊。

3.2.2底架组成制造技术

图4 该型氧化铝粉运输车辆底架组成

3.2.3车厢底板组成组装技术

图5 该型氧化铝粉运输车辆车厢底板组成

(1)在车厢底板组装工位顺序完成各车厢地板的铺装和焊接(见图5)。在导流板组成组装工位顺序完成导流板、导流板组成、隔离板组成等配件的组焊。其中，底架两端的地板和导流板组成均不可组装，以保证端墙顺利组装；重点控制各导流板组成、隔离板组成的底部间距，以保证流化床组装质量。

(2)在底架翻转焊接工位完成卸料口的组装。重点控制各法兰面高度、平行度以及相邻卸料口的间距。

3.2.4侧墙组成制造技术

使用专用侧墙组对胎完成侧墙制作。使用压缝工装保证侧柱、上侧梁与侧板的组装间隙不大于1 mm。使用自动焊接小车保证侧柱、上侧梁与侧板的焊接质量。重点控制侧柱间横向间距尺寸和侧柱与导流板的相对尺寸，保证侧柱端部与导流板组成、隔离板组成的嵌合。

3.2.5端墙组成制造技术

3.2.6车顶组成制造技术

3.2.7端、侧墙与底架组装技术

3.2.8流化床及进气管路组装技术

(2)流化床铺装。将流化床逐一铺装在导流板组成之间或导流板组成与隔离板组成之间的车厢地板上。由于车厢底板组成存在配件制作误差和组装误差，故流化床安装座先与流化床用螺栓组装在一起，再完成与导流板组成或隔离板组成的焊接(见图6)。

图6 该型氧化铝粉运输车辆流化床及进气管路

(3)进气管路组装工艺流程为：管吊座组装→外进气管路组装→车体内DN50主管路组装→车体内外管路连接→车体内DN25支管路组装→DN25支管路连接流化床→进气管路焊接→紧固管吊卡。外进气管路组装到车体使用专用组装工装完成。内进气管路间采用管螺纹和法兰联接。为保证管路气密性，管螺纹联接前须喷涂螺纹紧固剂和缠绕生料带，且紧固时不得反向回旋；法兰联接时，法兰间须使用法兰盘密封胶垫。

(4)进气管路气密性试验使用专用气密性试验工装完成。试验前须将DN25支管末端全部封堵。试验时连通压缩空气，用检漏液检查气密性。

4 车体制造质量检测

通过实施上述制造技术，单片梁制作质量、进气管路组焊质量及气密性、车顶组成的焊接变形、车体高度及装货口的长度、宽度和对角线差等重要尺寸均得到了有效控制[2]，具体检测尺寸如表1所示。

表1 车体主要质量控制数据

5 结束语

通过合理的工艺和严格的过程控制，该公司顺利完成了18辆该新型氧化铝粉漏斗车生产，车体达到了设计要求，制造质量获得客户认可，同时为后续类似车辆车体制造提供了经验。