地铁不锈钢车体侧墙点焊结构优化
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不锈钢地铁车辆车体结构设计的要点研究摘要:车体是车辆结构中最重要的部分。
车体材料决定了其结构形式、性能、技术和经济指标。
车体的强度和刚度决定了车体运行的安全性、可靠性和舒适性。
车体的外观和使用寿命取决于车体的耐腐蚀性、能耗、载客量和乘客舒适性,以及与车体重量密切相关的列车编组形式(动拖比)。
目前,中国许多城市已经开始建设轨道交通系统。
在地铁车辆的设计过程中,车体结构非常重要。
本文介绍了不锈钢地铁车辆的主要部件、结构设计方法、车体制造工艺等方面。
关键词:不锈钢地铁车辆;要点;车体结构设计;研究1.不锈钢车辆车体结构特点不锈钢外壳需要外侧板具有平顺性。
不锈钢材质生产出了很好的耐腐蚀性,对于焊接及热变形区有严格要求。
波纹板及波纹下部结构需携带对应重物,同时需要某种强度种类;比重需减小,厚度0.6mm。
侧墙是由整体结构中若干单元组合而成,每一个单元都要承受汽车的重力和多种负荷变形;这些应力集中会使两个主要单体失效,整体系统性能降低。
为确保侧板有合适的刚性与强度,上侧板支撑与横梁之间、下框架等侧板与骨架焊接。
对于大型汽车来说埋弧焊接机器人具有可行性。
当点焊不便,需传递高载荷,可采用环焊、承插焊等等,不会对外观造成影响、降低热效应,提高车体强度等途径。
上部导轨与车体横梁在车体底部总成中所受作用力最大。
焊后须经热处理消除应力集中。
下半身框架拉起缓冲器。
以保证足够强度,传递拉伸,压缩载荷而不产生摩擦,零件用实心焊接工艺。
不锈钢主体因具有自身的特性,对于材料的性能提出了更高的要求,因此,应选择优质钢材制造。
不锈钢的本体主要是钢架构成,提供强度与刚度。
车体整体为焊接部件,疲劳强度高,所述车体下部为全焊接下框架结构。
整个应力过程从车体通过下框架、顶边梁、弯曲梁、各种梁、柱和其他线性骨架结构传递到波纹板和其他薄板结构,形成稳定车体支撑结构的整个应力系统。
结构承受的最大应力是轴向力,主要来自不同类型的梁和柱构件以及外部包层结构。
不锈钢地铁车辆车体结构设计的要点分析摘要:不锈钢地铁车辆具有耐腐蚀、免涂装、维护成本低等特点,随着设计和制造工艺水平的不断发展,不锈钢地铁车辆的性能得到了极大提高,其价值也日渐凸显。
本文分析了不锈钢地铁车辆车体结构的特点及设计时需要注意的要点。
关键词:不锈钢地铁车辆;车体结构;要点0 前言车体是车辆结构的主体。
车体材料决定了车体的结构形式、性能和技术经济指标;车体的强度、刚度决定车辆运行的安全可靠性和舒适性;车辆外观、寿命由车体的耐腐蚀能力决定;能耗大小、载客能力、乘客舒适度乃至列车编组形式(动拖比),均与车体重量息息相关。
因而,车体结构的设计思路在地铁车辆的设计过程中非常重要。
不锈钢地铁车辆的设计是一个综合的、复杂的且必须精确的过程,车体结构是车辆的载体,是整个车辆设计的基础。
目前,不锈钢地铁车辆车体结构一般由车顶、底架、侧墙、端墙四大部位组成,是由钢骨架和薄板组成的薄壁筒形整体承载结构。
1 不锈钢地铁车辆车体的设计的要点分析不锈钢车辆车体结构设计时需综合考虑车体本身及其他安装系统的各项指标及要求,最主要的设计要点主要分为以下几种:1.1 不锈钢材料的选择不锈钢车体结构的设计首先必须了解不锈钢车体材料的性能。
不锈钢材料决定了不锈钢车体的结构形式,决定了车体结构的性能及技术经济指标。
不锈钢材料具有其他材料无法比拟的优良特性:耐高温、抗扭曲、抗弯曲变形、高抗拉强度。
选择合适的不锈钢板材对车辆的性能及安全至关重要,是影响车体结构设计是否合理的关键因素之一。
不锈钢车体材料按强度从弱到强分为LD、DLT、ST、MT和HT等5个等级,除强度不同外还具有不同的物理特性,同时,不锈钢车体设计必须严格遵循相关标准,只有具备了丰富的理论知识和实际经验,才能设计出合理的车体结构。
例如,为了实现轻量化及结构的优化设计,车体主要承载部件采用了高强度的HT材料,如底架边梁、侧墙立柱,按以往结构侧墙立柱需直接焊接在底架边梁上。
城市轨道交通不锈钢车体目前,我国城轨车辆制造企业引进国外先进技术生产了一系列具有先进技术的不锈钢车体,不锈钢车体在我国城轨车辆中占有绝对多的优势,新生产的城轨车辆基本上都采用不锈钢材料。
典型不锈钢车体由底架、侧墙、车顶、端墙等组成六面体整体承载结构,底架端部采用耐候结构钢材料,其余部分均采用高强度不锈钢材料。
梁、柱间通过连接板相连接,模块构件结合及整体组成主要采用电阻焊接(点焊),形成不锈钢骨架结构,整个结构不涂漆。
1、不锈钢车体的结构(1)底架。
底架为无中梁结构,主要由侧梁、牵引梁、枕梁、横梁及波纹地板组成,枕梁和牵引梁部位采用耐候钢材料。
(2)侧墙。
侧墙的结构全部由不锈钢构成,由侧板、立柱、顶部横梁、门框等焊接成为整体。
(3)车顶。
车顶棚骨架结构由两个上弦梁、纵向梁、横梁一起焊接组成,骨架上面铺设不锈钢波纹板。
(4)端墙。
非司机室的端墙由不锈钢蒙皮、横梁和贯通道加强梁组成。
2、不锈钢车体的特征(1)外板的特征。
不锈钢材料导热率极低,发生热应变较大,为使其热应变不致太明显,将侧墙外板做成波纹结构,波纹结构板在纵向和横向虽有刚性,但在剪切方向则较弱,因此在需要传递剪切力的地方必须另设剪切板。
(2)骨架结构的特征。
根据车体部位的不同,使用不同高度的乙型材或帽型材,因此骨架的接头接合很复杂。
制造轻型不锈钢车辆时,最困难的就是骨架构成。
考虑箱形截面与外板组合,箱形截面对于承受横向载荷非常有效,组装以点焊为基础,结构难以处理的地方采用环形焊或塞焊。
(3)车辆用不锈钢材料的物理性能。
不锈钢材料具有较低的热传导率和较高的热膨胀系数,焊接产生的热量不会很快地分散,大量的热量聚集在焊缝区域,不锈钢材料的热膨胀系数约为钢的115倍,使得在同样的热量情况下其变形比普通钢材变形要大很多。
因此,不锈钢车体制造避免采用电弧满焊,应采用电阻点焊工艺。
简析不锈钢地铁车辆车体结构设计要点摘要:现阶段,高强度、刚度、动态性能更好地不锈钢车体结构逐渐成为各大轨道车辆厂家和研发人员追求的目标,在地铁车辆中,使用具有轻量化特点的不锈钢车体结构能减少车辆和线路的维护费用,节约能源,因此在地铁车辆车体结构中得到了较为广泛的应用。
基于此,本文首先对不锈钢车体结构的特点进行了简要概述,分析了其在地铁车辆中的设计要点,并结合大连市的地铁车辆结构设计的实例进行说明。
关键词:不锈钢;地铁车辆;车体结构设计1.不锈钢车体结构的主要特点不锈钢车体同碳钢车体一样为整体承载板梁结构,引起具有较高的强度因此,可以实现车体结构的轻量化,如侧墙和车顶外板厚度一般取1.0mm或1.5mm,而碳钢车体一般不低于2.0mm。
不锈钢车体结构具有良好的抗腐蚀能力,因此设计时无需为了抗腐蚀而对板材加厚,而且车体外表面能保持不锈钢材质本色和光泽,一般无需再涂装和表面挖补维修,能进一步降低车体质量。
但侧墙外板材料最好最消光钝化处理,另外考虑到车辆的美观,车体外表面宜粘贴色作为装饰,以增加车辆的动感。
2.不锈钢地铁车辆车体结构设计要点2.1选材不锈钢材料可以满足地铁车体的一切要求,和其他材料相比,它具有抗扭曲、高抗拉强度、耐高温、抗弯曲变形的优势。
对车体的设计,有相关的标准,设计人员必须具备丰富的理论知识和设计经验,对材料的选用,不但要考虑到材料的强度,还要考虑到不锈钢的物理特性。
车体材料按照强度划分,可以分为五个等级,分别是LD、DLT、ST、MT和HT。
轻量化不锈钢车体应通常采用材质为SUS301L和 SUS304的车辆专用不锈钢作为主体,SUS301L相比中SUS304来说,铬和镍的含量比较少,因此其屈服极限比(屈服强度/抗拉强度)亦小于0.8,冲压加工性能更好,而且,如果需要进一步提高抗拉强度,只需要进行冷压加工即可。
不锈钢的物理性能,取决于热传导率、热膨胀系数、比电阻等因素。
不锈钢材料,必须具有低热传导率和较高的热膨胀系数和高比电阻的特点,车体制造时,尽量采用电阻点焊工艺,不用电弧满焊。
浅谈B型不锈钢地铁车体侧墙制造[摘要]随着国内地铁b型车市场需求的大量增加,不锈钢车体制造技术将会逐步得到推广应用,侧墙作为影响外观最重要的大部件,精度要求相对较高,这就需要对制造工艺进行合理性改进,形成侧墙制造的优化方案。
[关键词]b型不锈钢地铁车体侧墙制造优化方案中图分类号:tg4 文献标识码:tg 文章编号:1009―914x(2013)22―0616―01随着国内地铁b型车市场需求的大量增加,不锈钢车体制造技术将会逐步得到推广应用,侧墙作为影响外观最重要的大部件,精度要求相对较高,这就促使我们在车辆的制造方面要有新的突破和改进,形成侧墙制造的优化方案。
1 侧墙制造工艺1.1 装配、焊接1.1.1 侧墙小部件组成画出组成部件的焊点位置,用快卡将工件夹紧。
点焊窗口立柱组成,采用中心向两侧对称点焊,注意及时水冷。
1.1.2 侧墙骨架组焊料件与定位块贴严,用夹紧装置夹紧。
测量边梁上端与立柱上端之间的距离,计算连接板之间的搭接量,保证直线度。
点焊连接板与立柱。
组对连接板,用连接板定位装置定位,注意定位装置的摆放位置。
定位各连接板,确保工艺孔中心与横梁马腿中心对正,点焊下边梁与各立柱,连接板与各立柱横梁。
1.1.3 分块侧墙组成靠紧定位板铺装中墙板,用压紧装置压紧,涂导电密封胶。
靠紧定位板铺下墙板,用压紧装置压紧。
保证二者搭接量,两端对齐。
点焊中间若干点。
将侧墙骨架吊装到蒙板工装,对齐窗口,点固窗口附近的部分焊点,保证骨架窗口四周不超出墙板窗口四周,防止”双眼皮”出现。
保证侧墙下边梁下沿不超出墙板下沿。
如有偏差,以保窗口为准。
组对窗角补强板和补强板等。
组对并点固双马腿补强梁等。
点焊分块侧墙。
1.1.4 门扣铁组成将门上、下扣铁放入台位,定位面贴严,卡兰夹紧。
将左、右门扣柱下端画出基准线,并且用样板画出起弧点。
放入台位,定位面贴严,基准线与工装定位点对准,用f型夹具夹紧。
将门角放入胎位中,工件开坡口,重新按照要求装配卡紧。
2019年 第4期 热加工42不锈钢弧焊侧墙组焊工艺■曲琅博,焦锐摘要:本文介绍了不锈钢弧焊侧墙的组成结构,以及不锈钢弧焊侧墙的制造工艺,提出了来料质量控制要求;分析了侧墙制造过程中存在的主要问题,提出了提升侧墙平面度的具体措施。
关键字:不锈钢弧焊侧墙;平面度;轮廓度;误差1. 概述不锈钢车体由于具有强度高、重量轻、节约成本、耐腐蚀性强和维护成本低等优点,符合可持续发展的要求,所以逐渐成为城市轨道交通的重要选择。
为了实现车体轻量化的设计目的,不锈钢弧焊侧墙重新优化了不锈钢车体侧墙结构,减少了侧墙零件的板材厚度,运用插接弧焊的方法组焊侧墙骨架。
由于不锈钢板材热导率低,焊接变形大,上述方法也加大了不锈钢弧焊侧墙的制造难度。
本文介绍了不锈钢弧焊侧墙制造工艺,重点分析了影响侧墙平面度的主要因素,提出了几种主要的解决方法,使侧墙平面度得到了有效地改善。
2. 侧墙设计结构分析不锈钢弧焊侧墙主要由门框、大侧墙单元和小侧墙单元等组成,如图1、图2所示,全长18891mm ,高2306mm 。
侧墙单元由侧墙骨架和侧墙蒙皮通过电阻点焊构成。
和项目1(见图3)侧墙相比,两者均为鼓形侧墙,不锈钢弧焊侧墙取消了通长蒙皮、侧顶连接梁和立体接头等设计,简化了侧墙结构,侧墙骨架的构成由点焊改为弧焊。
相比项目2(见图4)侧墙,不锈钢弧焊图1 TC 车左侧墙总图侧墙形状由直板改为鼓形,减小了横梁的厚度,取消了加强筋板等设计。
3. 组焊工艺分析不锈钢弧焊侧墙制造过程主要分为侧墙骨架组焊、侧墙单元组焊、侧墙总成和侧墙附件组焊。
工艺流程如图5所示。
(1)侧墙骨架组焊 第图2 不锈钢弧焊侧墙图3 项目1不锈钢车体侧墙图4 项目2不锈钢车体侧墙图5 工艺流程一,零件质量要求:进行侧墙骨架装配之前,需要对窗立柱、门边立柱和横梁的来料进行检查,主要检查平面度、轮廓度、垂直度以及横梁和立柱插接接口处的配合公差是否满足要求。
了减少弧焊过程中的焊接变形,除了设置工装反变形,还需要改变侧墙骨架每条焊缝的焊接方法和焊接顺序。
B型不锈钢地铁车辆车体结构优化设计摘要本文介绍了B型不锈钢地铁车辆车体结构通过材料简统方案、结构优化设计,结合有限元分析及静强度试验验证,有效提升了车体结构强度,优化了焊接工艺及设备接口适应性。
关键词不锈钢车体地铁车辆材料性能优化设计1 前言以编组为“+Tc-Mp-M-T-Mp-Tc+”3动3拖项目车辆车体结构为例。
B型不锈钢车体为薄壁筒型整体承载的焊接结构,通过采用高性能材料、优化结构设计等方式,并通过有限元分析和静强度试验,优化后的车体满足压缩静载荷800kN,拉伸载荷640kN要求的基础上均提升25%左右,并通过改进结构优化焊接工艺与设备接口适应性,车体结构能适应更加复杂严苛的运行情况。
2 车体钢结构材料2.1 材料化学成分和力学性能车体钢结构主要采用城轨车辆专用的轻型高强度奥氏体不锈钢SUS301L材料,其抗拉强度(屈服强度)由大到小分为HT级、MT级、ST级、DLT级、LT级5个等级。
不锈钢化学成分和机械性能符合EN 10088、JIS G 4305中相关要求。
底架端部结构承受冲击力与压缩力较大,主要选用耐大气腐蚀钢[1],其化学成分和机械性能符合TB/T 1979中相关要求。
以提升车体强度并方便板材采购及生产加工为原则,车体板材在以往项目基础上合理的简统,如侧墙、顶棚及底架等零部件选用SUS301L-DLT代替SUS301L-LT;司机室座椅安装座由于受交变载荷受力情况复杂,采用屈服强度高的Q450钢代替低强度耐候钢;底架牵缓组成、连接前端吸能结构与牵引梁组成的纵梁采用Q450钢代替Q345钢。
3 车体结构车体钢结构采用轻量化整体承载结构,主要由底架、顶棚、端墙、侧墙及司机室钢结构组成,底架为无中梁焊接整体结构。
车体结构设计符合EN12663中P-III类型相关要求,车体钢结构的优化设计如下。
以Tc车为例,底架主要由端底架、波纹地板、边梁、主横梁等模块组成。
底架前端设有吸能防爬区,结构详见图1。
城轨车辆不锈钢车体结构优化【摘要】文章对轻量化不锈钢车体结构进行了介绍,并重点对车体选材、轻量化设计、激光焊等技术优化进行了分析,最后对不锈钢车体优点进行了总结。
【关键词】不锈钢车体;轻量化;激光焊目前,国内城轨车辆的材质主要有不锈钢和铝合金两种。
不锈钢车体由于强度刚度高、耐腐蚀能力强、维护保养成本低等突出优点,越来越受到国内轨道车辆制造企业的重视。
近几年,随着不锈钢车体轻量化设计取得显著成功,不锈钢车体广泛应用于城轨车辆产品,市场份额快速增长。
1.不锈钢车体结构不锈钢车体主要由车顶、底架、侧墙、端墙和司机室(仅头车有)五大部件组成,五大部件在专门的总组装台位采用焊接方式联接成完整的车体。
2.各主要部件结构2.1 车顶车顶分为平顶和弧顶两部分,平顶用于安装空调和受电弓装置,弧顶由边梁与弯梁通过连接板点焊在一起,形成骨架结构,在弧顶上面铺设波纹板,板、梁间通过自动编程点焊连接。
平顶能支撑空调机组和内装部件以及检修人员的载荷,设计时充分考虑了平台的自身强度、刚度及其对车体总体强度、刚度的影响,确保能够顺畅传递纵向载荷,同时特别考虑平顶的平整度以确保水密性和平顶流水的顺畅。
空调平顶采用内嵌式安装结构,取消平顶板,减少焊接工作量,降低平顶重量。
平顶两侧设有集水槽,与排水管相连,平顶的雨水进入集水槽后,通过与之相通的排水管,从底架下部直接排出。
车顶风道、顶板等设备通过两根铝型材整体吊挂在车顶弯梁上,车顶没有多余的焊件,结构简单,检修维护方便。
2.2 底架底架采用无中梁结构,由牵引梁、枕梁、缓冲梁、边梁、横梁、波纹地板等组成。
底架两侧为两根不锈钢冷弯型钢边梁,在它们之间布置不锈钢主横梁,主横梁间距根据车下吊装设备需要进行调整,在主横梁上部铺设不锈钢波纹地板,可支撑AW3的乘客载荷。
不锈钢边梁与主横梁间采用连接板点焊连接。
牵引梁、枕梁为箱形组焊结构,受力稳定,能够有效传递各种载荷。
在底架设计时以安全、可靠为主,兼顾考虑轻量化。
不锈钢车体钢结构侧墙平面度控制措施发布时间:2022-10-30T03:20:07.177Z 来源:《科技新时代》2022年第12期作者:刘冰[导读] 不锈钢车体钢结构侧墙平面度关乎不锈钢地铁车体能否有效整合及美观程度,是不锈钢地铁必须攻克的技术难关刘冰中车长春轨道客车股份有限公司 130062摘要:不锈钢车体钢结构侧墙平面度关乎不锈钢地铁车体能否有效整合及美观程度,是不锈钢地铁必须攻克的技术难关。
为此,本文就A型不锈钢车体钢结构侧墙平面的难点进行分析,并从设计结构优化及合理预制挠度这两个方面提出有关建议,以切实保证产品质量,促进不锈钢城铁车辆发展。
关键词:不锈钢车体;侧墙平面度;结构优化;挠度引言:随着国内经济的快速发展和城市化进程加快,轨道交通建设快速发展,各大城市对城轨车辆的需求与日俱增,对车辆的技术水平要求也越来越高。
但是,不锈钢车体本身在制造过程过程中也有一定的难度,比如不锈钢车体需要部件多,加之材料本身热传导率低、热膨胀系数高,焊接变形难以控制,其中,尤以不锈钢车体钢结构侧墙平面度控制为技术难点。
其中车辆外观是展现公司产品形象,展示公司科研制造实力的直观要素。
为此,新时期下,探讨不锈钢车体钢结构侧墙平面度控制措施具有重大现实意义。
一、不锈钢车体钢结构侧墙概述目前我国轨道客车普遍采用了不锈钢作为地铁车体材质,本文主要分析其中的A型不锈钢地铁车,该类车体侧墙主要为搭接结构设计,采用电阻点焊工艺制造。
为了便于工艺上的制造,目前不锈钢车体钢结构侧墙并不是整块按尺寸设置,而是由分块侧墙+门口组成组合而成,其中每个分块侧墙又是由上下两块墙板、立柱、双马腿补强拼接在一起。
一般情况下车体钢结构技术条件对侧墙平面度的要求是满足≤2mm/m。
2020年至2021年不锈钢A型车车体生产共计600余辆,在公司输出产品中占比巨大。
业主对产品外观要求逐渐提高,面对日渐饱和的地铁市场,面对行业内的激烈竞争,好的外观对公司的发展起到至关重要的作用。
天津地铁5号线侧墙门扣铁焊接工艺方法优化研究摘要:天津地铁5号线项目是天津公司成立后承接的第一单不锈钢地铁项目,是天津公司2015年重点生产项目。
天津地铁5号线项目不仅填补了公司在不锈钢车体制造领域的空白,而且吹响我公司进军不锈钢地铁制造领域的号角。
但由于公司的不锈钢车体生产制造刚刚起步,工艺和技术尚不成熟,需要在生产过程中逐步积累经验,使我们的工艺和技术趋于成熟。
本文对侧墙门扣焊接工艺进行研究,优化工装及焊接方法,为将来夺得更多的订单打下坚实基础。
关键词:天津5号线侧墙门扣焊接工艺正文:天津地铁5号线不锈钢车体主要有底架、车顶、侧墙、端墙和总组成五大部分组成。
其中侧墙又由分块侧墙骨架、分块侧墙蒙板、门扣铁和侧墙合成四部分组成。
门扣铁在侧墙中尤为重要,它不仅要把分块侧墙连接起来,而且在整车中强度要求较高,以满足将来乘客的踩踏,所以对焊缝质量要求较为严格。
侧墙门扣铁焊接的接头形式是4mm开坡口单面焊双面成形的全熔透焊缝。
攻关前一直采用钨极氩弧焊(TIG)进行焊接,为了保证焊透在装配时预留3mm间隙,采用两层两道进行焊接。
由于预留间隙大,在使用钨极氩弧焊(TIG)焊接时填充量大、焊接速度慢,一个成手焊工焊接一个门扣铁的时间在5小时左右,且热输入大,焊后变形大,并对焊工的操作技能要求较高,易产生夹钨、咬边、未焊透、错边、未焊满等缺陷,存在较大质量风险,严重制约着天津地铁5号线项目生产进度的提速,是一个瓶颈性问题。
为了解决门扣铁生产效率低的问题,尝试采用焊接效率高的熔化极活性气体保护焊(MAG)进行焊接实验,通过实验证明采用熔化极活性气体保护焊(MAG)进行焊接,在提高了生产效率的同时,还可以保证良好的焊接质量,由原来的一个焊工采用钨极氩弧焊(TIG)焊接一个门扣铁的焊接时间5小时,降为半小时,单件节省时间近4.5小时,一辆车8个门扣铁共节省焊接时间36小时左右,提高生产效率近4个班次。
为天津地铁5号线的生产争取了大量宝贵的时间,为顺利完成天津地铁5号线和埃及不锈钢车体双线生产任务打下坚实的基础。
轨道客车不锈钢车体焊接工艺研究发布时间:2021-10-28T05:24:03.390Z 来源:《中国建设信息化》2021年12期作者:陈宇王建明[导读] 随着经济的发展和城市化进程的加快,轨道客车制造业越来越受到重视。
不锈钢作为车身材料,能够满足轨道客车耐蚀和轻量化等要求。
陈宇王建明中车唐山机车车辆有限公司客检事业部,河北省唐山市 063000摘要:随着经济的发展和城市化进程的加快,轨道客车制造业越来越受到重视。
不锈钢作为车身材料,能够满足轨道客车耐蚀和轻量化等要求。
采用激光焊接不锈钢车体能够抑制传统电弧焊和电阻点焊时产生的缺陷,满足车体使用性能和外观的要求。
该技术是车体焊接的发展方向,推动轨道客车制造业的发展。
关键词:轨道客车;不锈钢;车体焊接;工艺;分析1导言在我国,轨道客车按车体材质主要分为碳钢车、铝合金车和不锈钢车。
我国于1987年开始在普通铁路客车上使用不锈钢材料,主要用于外墙板及易腐蚀的梁柱。
1996年与韩国韩进公司合作,开发出了点焊结构的不锈钢车体。
但真正意义上的轻量化不锈钢车体的制造,始于2003年制造完成的北京城轨轻量化不锈钢样车、天津滨海线轻轨快速不锈钢客车。
由于不锈钢客车与普通碳钢客车相比具有重量轻、使用寿命长、制造组装工艺简单、无须涂漆、免维修等优点,与铝合金客车相比具有疲劳寿命长、更具耐磨性、损伤后易于修复、且成本低廉的优点,所以不锈钢客车在我国轨道客车发展中将有广阔的前景。
2轨道客车的车体材料随着工业的发展,对城市轨道车辆的要求越来越高。
轨道客车车体材料的强度、刚度、耐蚀性等直接影响着轨道客车的安全性、使用寿命和经济效益。
车体材料的选择在其发展中起着重要的作用。
车体材料主要有普通碳钢、铝合金和不锈钢。
普通碳钢价格低廉,适合多种焊接方法加工,但是会增加车体重量,不具备耐蚀性。
铝合金作为车体材料密度小,可以减轻车体重量,但是价格比较昂贵,限制了其广泛应用。
而不锈钢作为车体材料一定程度上弥补了普通碳钢和铝合金的不足。
不锈钢地铁车体典型结构优化设计及分析王蕾发布时间:2021-09-26T08:06:09.474Z 来源:《中国科技人才》2021年第19期作者:王蕾[导读] 不锈钢车体的优势有环保、抗腐蚀性强、耐高温等,但是其车体的结构是采用的板梁构造,形式比较复杂,在对典型化进行结构上的优化设计后,减少了生产工艺的流程,增强了部件的设计和生产设施间的适应,在很大程度上简化了不锈钢地铁车体结构,减少了许多车体结构附件的焊接,极大的实现了规模化装车的要求,在制造水平和设计质量的不断发展下,不锈钢地铁车辆在性能、外观及实用性等许多方面都提高了许多,因此不锈钢地铁车辆的价值在交通运输中逐渐脱颖而出。
中国中车长春轨道客车股份有限公司 130062摘要:不锈钢车体的优势有环保、抗腐蚀性强、耐高温等,但是其车体的结构是采用的板梁构造,形式比较复杂,在对典型化进行结构上的优化设计后,减少了生产工艺的流程,增强了部件的设计和生产设施间的适应,在很大程度上简化了不锈钢地铁车体结构,减少了许多车体结构附件的焊接,极大的实现了规模化装车的要求,在制造水平和设计质量的不断发展下,不锈钢地铁车辆在性能、外观及实用性等许多方面都提高了许多,因此不锈钢地铁车辆的价值在交通运输中逐渐脱颖而出。
关键词:不锈钢车体;优化结构;地铁引言:由于不锈钢材料的质感好、抗腐蚀、强度高等优秀特点,在机械制造加工技术的不断提高下,具有高强度的不锈钢材质在铁路行业使用的十分广泛,现在车体的结构主要使用材料主要就是不锈钢。
当前市场上不锈钢地铁车体主要使用的不锈钢材料导热率较低,热膨胀的系数也较高,焊接时会变形而且很难控制,因此电焊是目前主要的焊接方法,在设计车体的结构的同时不仅要满足基本的的功能要求,还要考虑到电阻焊工艺的特点,也要兼顾模块化、轻量化的装车要求和商品化、工业化的生产。
一、端部底架的优化端部的底架上带有的车钩冲击座是采用的整体结构铸造,由此铸造的出冲击座由热拉铆钉和两侧的牵引梁相连接起来,这种连接的方式采用了碳钢车的设计方法,需要独立的设立热拉铆装置,铸造工艺比较繁杂。
洛杉矶地铁项目不锈钢激光焊侧墙平整度分析发布时间:2022-07-30T05:21:58.142Z 来源:《工程管理前沿》2022年3月6期作者:黄成海谭春超张春龙[导读] 通过分析洛杉矶地铁侧墙产品结构,与类似项目进行对比差异分析,梳理改善提升项点,黄成海谭春超张春龙中车长春轨道客车股份有限公司吉林 130062摘要:通过分析洛杉矶地铁侧墙产品结构,与类似项目进行对比差异分析,梳理改善提升项点,制定相应解决措施,提升侧墙平整度。
关键词:激光焊平度焊接外观质量表面状态一、侧墙简介洛杉矶地铁项目侧墙钢结构以激光焊为主,弧焊和点焊为辅,分块侧墙工序侧墙板、波纹板、横梁和立柱等采用搭接半熔透形式激光焊工艺,窗下横梁与立柱接口位置三面弧焊,门口和窗框等位置采用少量点焊。
断面为平直侧墙结构,墙板厚度2mm,表面状态BG120拉丝墙板。
二、平度状态分块侧墙激光焊后平度效果较好,达到1mm/m,经过弧焊后产生明显变形,经调修后平度尺寸控制在2mm以内。
车体钢结构交检时,90%以上区域能够满足意915mmX915mm区域范围内平度不大于2.3mm要求,超差位置主要集中在门口两侧,数值不等,同时整车外观视觉效果不佳。
三、对比分析得益于激光焊工艺自动化程度高、焊接热输入小、焊接变形小和外表美观等优点,不锈钢城轨车侧墙激光焊工艺已在国内外多个项目成功应用,我公司曾在2012年生产过1列北京地铁6号线激光焊车辆,近几年在海外出口项目波士顿橙线、波士顿红线和洛杉矶地铁等项目中成功应用。
国内同行业侧墙激光焊工艺也已大面积应用,尤其中车青岛四方股份公司,激光焊工艺开发较早,在北京地铁14号线和青岛地铁11号线等国内城铁车项目中大量应用,车辆外观视觉效果较好。
四、影响因素根据洛杉矶地铁车辆结构和以往生产经验,断面结构、弧焊焊接量、侧墙板厚度、表面状态和光照度等要素直接影响侧墙平度效果。
断面结构:本项目平直侧墙结构,相比弧形侧墙,刚性较低易变性,车体组装和调修过程中,局部易变形。
城市轨道车辆侧墙钢结构平度修复工艺方法2.吉林省气象台吉林长春 130026摘要讨论了城市轨道车辆侧墙钢结构平度问题,说明了几种侧墙钢结构平度的修复改工艺方法,主要包括冷调修法、火焰矫正法、局部墙板更换法等。
工艺人员在面对不同类型的平度问题时,应当选择合理的修复方法。
关键词:轨道车辆;侧墙钢结构;平度;修复;目前国内主要的城市轨道车辆,按车体材料不同,主要分为不锈钢车体和铝合金车体。
其中不锈钢车体由于表面具有良好的金属光泽,外表面常不需要涂装和贴膜,因此车体表面的美观性非常重要,地铁车辆外部的乘客可见区域,主要集中在侧墙板。
侧墙板对于地铁车辆,好比“衣服”对于人体。
因此侧墙的平度更是成为了车体外观的重中之重。
因车体钢结构焊接量较大,侧墙钢结构的平度容易出现变形,本文重点举例说明侧墙平度的修复方法。
1常见的几种侧墙平度调修方法方法1:冷调修法冷调修法是指用木锤等工具进行机械调修。
调修时使用木锤锤击墙板突起位置,为了方式击伤墙板,应配合豆包布等软质材料进行铺垫保护。
调修不宜使用铁锤等强力钝器。
冷调修的优点是操作简单,不改变车辆的结构和金属的晶相。
缺点是调修的矫正效果较小,调修后易出现反弹。
方法2:火焰矫正法对于不锈钢车体侧墙板,火焰矫正一般使用温度为400℃~600℃的割炬和木锤配合调修,先用烤枪均匀地烤若干个火点,用木锤击打火点的突起处。
火点大小要均匀,浇水要及时,火点直径要控制在8毫米左右[1]。
使用木锤进行调修时,应采取小锤击力多次连续性锤击方法进行调修,根据调修变形量、调修结果不同,可逐渐增加锤击力的方法进行调修,整个过程中应避免一次性用力过大。
方法3:局部墙板更换法局部墙板更换法适用于墙板变形较大,通过上述方法均难以实现墙板平度修复的目的(见图1)。
相比前两种调修方法,局部墙板更换法也是对车体结构影响最大、操作难度最大、对操作者技能水平要求最高的修复方法。
图1 局部墙板更换法修复前后的对比首先测量待修复位置的墙板尺寸,根据这个尺寸制作出一块矩形板材,板材需要与原车体钢结构侧墙板有相同的材质、厚度以及表面状态。
地铁不锈钢车体焊接工艺分析摘要:本文在分析地铁不锈钢车体结构的基础上,对于地铁不锈钢车体的焊接工艺进行了分析,并且介绍了典型的焊接技术,希望有助于不断更新地铁不锈钢的车体焊接工艺,有利于其工艺的进步,有利于最终有利于其工业的发展。
关键词:地铁;不锈钢车体;焊接工艺引言在城市轨道上的车辆的不锈钢车体相对于普通的车体来说有众多优点,例如车体的强度比较高、重量比较轻、耐腐蚀性较强,并且具有很好的耐热性。
除此之外,还具有不用涂装。
、防火性比较强、寿命比较长、维护成本较低等各种优点。
近年来不锈钢车体和铝合金车体同样受到了众多相关工业人员的喜爱,因此众多公司开始研制城轨车辆的不锈钢车体结构,并且积累了一些关于其车体制造过程中整体结构上的安装设计方法以及其制造工艺方面的技术经验。
在经过不断的更新完成之后,保险公司开始进行相关车辆的设计以及整体的生产制造,其中的焊接技术不断被人们所重视。
因为焊接技术的好坏影响的其车体的整体性能,最终影响着其车体的安全性以及经济性。
因此,本文就地铁不锈钢车体在制造过程中的焊接工艺方面进行一定的分析,希望能对读者提供一些在车体焊接方面的经验。
一、不锈钢车体的结构不锈钢车体的结构主要采用的是薄壁筒形的车体,并且其基础构造是板梁焊接结构,其车体主要部件采用不锈钢车体的专用材料。
除此之外,对其所利用钢板的厚度也进行了控制,使其厚度控制在0.8毫米到五毫米之内。
整个车体下面有底部支撑点,上面有顶架,左右留两边墙、后端也有强。
、以及整体的骨架总共六大部分构成。
模块之间采用点焊接、熔焊接的方法进行一定的连接。
二、不锈钢车体焊接工艺的选择在不锈钢车体的相关零件选择过程中,要选择合适的薄板。
除此之外,还要要求它的电阻力比较高,膨胀技术比较大,并且其传导热能的效率还要低,以此能够保证其不锈钢焊接时的安全。
假如上述条件满足,那么在焊接时,假设能量过大,一定情况下也能防止一些意外情况的发生。
防止由于产生非常大的作用,使其焊接过程中相关零部件发生位置的改变或者发生腐蚀,使其整体车体的强度减弱。