客車前空氣懸架安裝定位焊工裝的開發

文廣南

（北汽福田汽車股份有限公司歐輝客車分公司廣東工廠，廣東 佛山 528200）

1 存在的問題

在制作車架時，客車前懸架的安裝支架的焊接位置是否準確，關系到前懸架的裝配狀態是否正確。安裝支架的焊接位置不準確，將導致車輪定位異常、車輪轉向失控等裝配問題。圖1為一款全承載客車的非獨立空氣彈簧前懸架，它由前軸、前氣囊、縱向推力桿、橫向推力桿、橫向穩定桿等零件組成[1-4]。

在正常情況下，車架焊接夾具是包括前懸架定位焊工裝的。可是給我公司設計制作的這款客車的車架焊接夾具并沒有設計前氣囊、縱向推力桿、橫向推力桿三者安裝支架的定位工裝，這三個安裝支架的焊接位置全憑焊工一把卷尺人工控制。客車流水作業到總裝車間裝配前懸架時，100%暴露出匹配問題：前氣囊充氣后不呈垂直狀態，而是歪斜。有的車歪得輕一點，有的車歪得重一點。在前氣囊、縱向推力桿、橫向推力桿三者位置正確時，前氣囊充氣后的自然狀態是垂直的（設計狀態）。經分析，是前氣囊、縱向推力桿、橫向推力桿三者位置偏差（未達設計狀態），導致前氣囊充氣后歪斜。經觀察分析，發現氣囊歪斜有兩種表現形式：一種是前后歪斜，另一種是左右歪斜，其中以左右歪斜的情形居多。歪斜的前氣囊使前橋受到一個額外的沿傾斜方向向上的傾斜力的作用，使客車處于行駛不穩狀態[5-7]。據試車人員反映，該客車在平直試驗路段轉向時左右力不一致，有的車左轉向力比右轉向力大，有的車剛好相反，導致該款客車轉向過度或不足，轉彎時非常危險、非常難控。此時，該車就要返修。返修的原則是，保證該車在靜態時氣囊充氣后處于自然垂直狀態。返修的方法是：將車開進地溝槽，用液壓千斤頂支撐起車頭，然后在堅固的支撐點放置固定鋼支架，然后千斤頂卸壓，客車車頭重量全部壓在鋼制支架上。接著拆除縱向或橫向推力桿，使前氣囊去除縱向或橫向推力桿的縱向或橫向靜態約束力，恢復自然垂直狀態。此時，縱向或橫向推力桿在車架安裝板上的孔位發生了變化，原安裝孔已不能使用，必須重新配鉆新的孔位。返修必須在地溝槽內進行，由于位置狹窄，更改工作非常困難緩慢，也影響車輛及時入庫，車間意見很大[8-9]。

2 設計制作

為了解決這款客車的前氣囊歪斜問題，杜絕返修，筆者設計了一個定位焊工裝，用于該客車前氣囊、縱向推力桿、橫向推力桿三者安裝支架的定位焊接。該工裝結構如圖2所示。

該工裝設計的依據是該款客車的車架圖紙和前懸架圖紙。工裝的底架用4根KQJ60×50×3/Q345C的優質矩形管來做，保證底架的平面度和剛度（在設計時將各定位棒的底面設計在同一個平面上，這個平面就是底架面）。

實際上，在制作時，要在底架上擺設各零件到±0.5 mm的精度位置很困難，原因是各定位棒的工作面并不共面，準確測量非常困難。后來聯系到公司質量部一臺激光測量跟蹤儀，以幫忙確定各定位零件在底架上的位置。

制作過程簡述如下：

1）分別單獨制作出底架（注意平面度）、定位棒（注意垂直度）等零部件，如圖3所示。

2）為了減少激光跟蹤儀的測量次數，將同類定位棒的零件預先用一條工藝梁點焊在一起（兩定位棒的底面共面），預先保證尺寸900 mm±0.5 mm和880 mm±0.5 mm。如圖4所示。

3）將圖4（b）所示的縱向推力桿安裝板定位棒點焊到底架的大約位置上。

4）將圖4（a）所示的前氣囊安裝板定位棒放到底架的大約位置上，并用大力夾鉗夾在底架上（注意：不能點焊，因為它要隨時調整）。

5）按照前懸架安裝支架定位工裝尺寸，用直角尺、卷尺、鐵錘粗調圖4的位置。

6）用激光跟蹤儀測量尺寸，將測量結果與前懸架安裝支架定位工裝尺寸進行比較，用鐵錘輕輕敲擊微調定位棒的位置至精確位置。

7）再用激光跟蹤儀測量尺寸，察看剛才微調的效果。如此反復進行，直到理想狀態。

8）用類似方法調整最后一個橫向推力桿安裝板定位棒的位置。

9）固定各個定位板，然后拆除工藝梁。

如果沒有激光跟蹤儀輔助定位，則可以設計一塊10 mm厚的鋼板，在此板上劃線、鉆孔，確定各根定位棒的位置，然后將定位棒直接焊接在鋼板的定位孔上，注意檢驗各根定位棒的垂直度即可。這樣將工裝立體尺寸轉化為平面尺寸，從而將工裝制作化難為易。

3 結束語

前懸架是客車底盤的重要安全件，必須要有定位焊工裝來確保各個安裝支架的精確焊接位置。為了達到制作精度，客車前懸架定位焊工裝的設計制作要因地制宜，選擇適當的測量設備來輔助制作。該工裝目前已投入使用，效果較好。

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