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摘要：本文首先深入分析了軌道工程機械車輛的徑向轉向架，然后深入闡述了軌道工程機械車輛轉向架構架的具體制造工藝，包括構架的種類、構架的各種制造工藝，提出了制造工藝中存在的難點與解決對策，最后比較分析了不同制造工藝方案的優缺點。
關鍵詞：軌道工程；機械車輛；徑向轉向架；構架；制造工藝
1軌道工程機械車輛徑向轉向架分析
1.1車輛徑向轉向架的發展概述
車輛徑向轉向架，是指在小半徑曲線中運行過程中，可以使列車車軸位于曲線徑向位置的不同轉向架。徑向轉向架的發展歷史悠久，但是在早期階段車輛徑向轉向架連接機構中因設有較多的多余結構，造成轉向架的制作費用增加，對轉向架的維護保養性能產生惡化作用，同時因為簧下重量的上升而對振動特性造成嚴重影響，其推廣價值并不大。1975年，Wickens首次提出等價定位剛度理論，對帶有不同連接機構的徑向轉向架的開發提供了理論可能。運用徑向轉向架能夠對轉向架橫向穩定性與曲線通過性能之間的矛盾進行有效解決，能夠對列車的曲線通過能力進行有效提高，同時能夠對輪軌側向磨耗量進行有效減少。近年來，城市軌道交通工程開始不斷運用徑向轉向架，且國外很多國家均獲取成功。國內徑向轉向架的發展時間并不長，在制定軌道線路方案方面，會盡量避免小半徑曲線，進而在較大程度上影響和阻礙了車輛徑向轉向架的發展。近年來，尤其是在城市軌道交通發展方面，徑向轉向架已經出現了不少成功的運用案例。
1.2轉向架的具體導向機理
（1）普通轉向架。在通過小曲線段時，普通轉向架處于轉向不足的狀態，轉向架的前軸會出現沖角，外軌的橫向蠕變力對轉向架的前軸產生一定的影響。轉向架的后軸位于和軌道中心相接近的位置。因為輪徑差存在不足現象，導致轉向架后軸遭受縱向蠕變力的作用，進而對和輪緣接觸的前軸產生了非常大的橫壓作用。（2）柔性定位轉向架。針對柔性定位轉向架中的各種懸掛，主要選用柔性懸掛模式，與普通轉向架相比，柔性定位轉向架的定位剛度要小很多。當柔性定位轉向架在小半徑曲線上運行過程中，在不同輪軌之間產生的蠕滑力的有效導向作用下，能夠對輪對曲線中產生的沖角進行有效減小，因為前輪和后輪之間缺少相應的連接裝置，不能夠有效保證柔性定位轉向架前導向角和后導向角二者的一致性。（3）自導向徑向轉向架。其工作原理為：輪對間對角交叉支撐或者互相連接，將導向機構加裝在同轉向架的前輪和后輪之間，有效鉸接轉向架的前輪和后輪，促使前輪和后輪之間實現相對回轉。針對前輪對趨于曲線徑向位置的趨勢反向，在導向機構作用下，能夠向后輪對進行有效傳遞，進而在通過曲線時，前輪和后輪都能夠產生趨于曲線徑向位置的作用。針對自導向徑向轉向架，因其結構并不復雜，在通過小半徑曲線時不能產生較強的徑向調節作用，無法促使車輛徑向完全通過曲線。
2軌道工程機械車輛轉向架構架的具體制造工藝
軌道工程機械車輛的鋼結構主要包含3大部件：轉向架構架、車棚、車架。實際上3大部件都是整體焊接式結構，通過進行整體焊接車棚和車架，能夠有效形成車體，然后通過機械連接轉向架和車體，能夠形成整車。
2.1構架的種類
某一公司主要對4種類型的軌道工程機械車輛轉向架進行生產，包括非常規車型系列、DGY470系列、JW4G系列、ZXJ5B系列。（1）非常規車型構架。主要包括ZXJ30構架、DJW2構架、DFH6構架等。（2）DGY470系列構架。主要包括DGMC—16構架、DGY—300構架、DGY—470構架等。（3）ZXJ5B系列構架。在本公司所生產的GCY—300II型軌道車、G—270J型軌道車及JJC型接觸網檢修作業車，主要選用ZXJ5B系列構架。（4）JW4G系列構架。在本公司所生產的JZW—4G接觸網作業車、JW—4G接觸網作業車，主要選用JW—4G系列構架。
2.2構架制造工藝分析
針對車輛構架的制造工藝，大致可以劃分為2種方式：毛坯件拼焊后整體加工、單件加工后再拼焊加工。其中單件加工后再拼焊加工的工藝中包含2種制造工藝：反裝工藝、正裝工藝。
2.2.1單件加工后整體拼焊制造工藝
（1）正裝工藝。是指在加工完成拉桿支座、上下拉桿座以后，通過運用整體拼焊工裝方式有效拼裝拉桿支座、上下拉桿座、座梁、側梁、端梁，出胎以后，運用翻轉焊接工裝模式，以對全部焊縫變位焊接進行開展，然后對實施其他后續的工序。（2）反裝工藝。是指在平臺上朝上擺放端梁、橫梁、側梁下平面，根據圖紙要求，對側梁對角線尺寸、側梁開檔進行有效對正，然后點固以上個構件。將側梁中心線作為主要基準，對相關附屬部件進行有效拼裝，然后對其他工序進行有效實施。
2.2.2整體加工工藝
整體加工工藝是指對不同部件進行有效焊接，使其形成整體框架，然后進行整體去應力熱處理。處理完成后，通過對劃線設備進行有效運用，在相關部件上施劃縱向中心線和橫向中心線，然后將以上中心線作為重要基準，對相關附屬件進行有效拼裝，通過對整體機加工設備進行利用，有效畫線、找正毛坯構架，同時整體加工上、下拉桿座T型槽，以有效提高不同構件位置尺寸的精度。
3制造工藝中存在的難點及解決對策
3.1正裝制造工藝方面
（1）難點1及解決對策。難點1：側梁中心線與上、下拉桿座中心線之間存在偏差。根據相關理論要求，側梁中心線與上、下拉桿座中心線應互相重合，不過因存在一些問題，如工序流程、拼裝偏差等，在沒有出胎整體拼裝之前，不能夠對以上中心線重合與否進行有效判斷，同時在拼裝側梁過程中，因存在焊接收縮現象，進而會從一定程度上影響中心線的重合。解決對策：在整體拼焊胎中，根據工藝放量尺寸，對側梁橫向定位裝置進行有效設計。（2）難點2及解決對策。難點2：構架開檔尺寸的有效保證。解決對策：在進行整體拼裝過程中，應先放量約2mm的工藝，在焊接收縮變形全部結束以后，應對設計要求尺寸進行有效控制。
3.2反裝制造工藝方面
難點：對角線尺寸、高度差、拉桿支座之間的距離、上下拉桿座的有效保證。解決對策：①在拼焊完成側梁以后，一定要整體加工側梁的下平面，應對側梁下平面臺階的高度差給予有效保證；②針對上下拉桿座的高度尺寸、加工面，應對其的精度進行有效保證；③在上下拉桿定位拼焊工裝進行有效設計，通過工裝對其間距尺寸和開檔尺寸進行有效保證。
3.3整體加工工藝方面
難點：在加工T型槽時，一定要滿足厚度要求。在拼裝完成毛坯件構架以后，應先在構架上對橫向中心線和縱向中心線進行找正，然后將其作為主要基準，有效加工T型槽。因受毛坯件尺寸精度問題的影響，在拼裝過程中，常常會影響T型槽厚度的加工精度。解決對策：①對側梁拼裝尺寸精度進行提高，以滿足設計要求；②對鑄件毛坯尺寸加工精度進行提高；③在拼裝過程中，應對上下拉桿座開檔尺寸進行有效保證，以滿足設計要求；④在加工前，在進行找正劃線過程中，應對加工余量進行互相借用，保證加工后的部件加工尺寸精度滿足設計要求。
4不同制造工藝方案比較
在實際加工生產過程中，應將不同種類的轉向架構架作為主要依據，以選擇出最適宜的轉向架構架的制造工藝。其中，不同制造工藝方案之間的比較。
5結語
當轉向架構架的尺寸精度要求大于1mm時，包括JW4G系列構架、ZXJSB系列構架等，宜選用正裝制造工藝；當轉向架構架的尺寸精度要求小于1mm時，包括DGY470系列地鐵車構架等，宜選用整體加工工藝；針對ZXJ30、DJW2等非常規車系列構架，宜選用反裝制造工藝。
參考文獻：
[1]姜斌,宋學毅,張文朝,劉春洋.內燃動車組轉向架構架制造技術研究[J].裝備機械，2016，(04).
[2]曲叢輝.160km/h轉向架構架制造工藝研究[J].機械工程師，2017，(05).
作者:齊耀武 劉新艷 單位:中車長春軌道客車股份有限公司
