淺談車架冷卻器安裝座裝配焊接工藝

文 強奇東，姚國平，錢兵，王斌 中車戚墅堰機車有限公司

為了降低CDA5B1 交流傳動內燃機車車頂零部件組裝焊接臺位制作成本，減少了用于定位以及控制焊接變形的工裝設備，導致車頂間壁變形嚴重，車頂撓度超差，影響冷卻器安裝座的裝配精度；冷卻室側壁上弦梁整體焊接變形嚴重，導致機車總組裝過程中冷卻器無法安裝，需要火焰切割前后車頂間壁梁以擴大冷卻室長度，修整冷卻器安裝座孔徑尺寸，這樣不僅削弱了車體的剛性，而且降低了冷卻器的使用性能。本文以車架冷卻器安裝座裝配焊接過程中的操作要點和注意事項與大家共同探究。

車頂零部件裝配

調整車頂組裝胎位撓度

車頂焊接變形如圖1 所示，由于車頂與車底架以及車架側壁零部件焊接變形不一致，導致車架總成過程中撓度無法完全吻合，需要使用螺旋夾緊裝置縮小裝配間隙，但是車頂與車架側壁上弦梁難以完全密貼，動力室與輔助室車頂間壁高度不同，影響機車總組裝過程中冷卻器的整體安裝。改造車頂零部件組裝胎位，調整車頂整體撓度值，增加車頂前后兩端間壁的壓緊裝置，嚴格控制焊接規范，改善車頂整體焊接變形。

圖1 車頂焊接變形

控制車頂間壁零部件焊接變形

⑴控制車頂間壁蒙皮焊接質量。車頂分為兩個單獨結構，冷卻器采用整體設計，鑲嵌于兩個車頂之間，冷卻室前后車頂間壁零部件的組焊質量直接影響機車總成過程中冷卻器安裝座的裝配精度以及冷卻室的密封性能。車頂間壁零部件裝配時，調整間壁焊接工藝，嚴格控制蒙皮正反兩面的焊縫質量，保證車頂間壁的密封性能。

⑵控制車頂間壁共面度。通過平臺檢測車頂間壁框架共面度，使用手工火焰矯正并輔以5 噸秤砣壓制，縮短矯正時間，提高火焰矯正質量，保證車頂間壁框架整體共面。

⑶改善車頂裝配焊接質量。車頂零部件裝配時，縮小冷卻室前后車頂間壁與側壁上弦桿及側壁蒙皮之間的裝配間隙，提高焊接質量，保證車頂間壁的寬度和垂直度，便于司機室與冷卻器的整體安裝。

車架總成

控制冷卻室側壁焊接變形

由于車架調修撓度再加上車架側壁零部件裝配撓度，導致冷卻室側壁斜撐變形嚴重，無法滿足設計需求，影響冷卻器安裝座裝配。改變側壁零部件裝配焊接工藝，在側壁零部件組裝時，斜撐與上節板以及上弦梁連接處采用點焊固定，待車架總成撓度調修后，根據現場情況火焰切割拆除固定焊點，修整斜撐的長度后焊接，有效提高冷卻室側壁剛性，保證側壁上弦梁旁彎尺寸和平面度，便于冷卻器安裝座裝配焊接。

車頂裝配要求

車頂裝配時，控制冷卻室前后車頂間壁開檔以及間壁拱頂梁和拱底梁的對角線尺寸，通過縮小車頂與車架側壁上弦梁的裝配間隙，保證車頂與冷卻器頂部處于同一高度，滿足冷卻器整體安裝要求，提高機車外觀質量。

冷卻室角鋼裝配要求

車架側壁上弦梁上部以及冷卻室車頂間壁側面裝配的角鋼，必須處于同一高度，控制整體旁彎尺寸，雙面焊接提高焊接質量，便于后續冷卻器安裝座裝配，提高整體密封性能。

一次火焰矯正

通過手工火焰矯正，保證冷卻室左右車架側壁上弦梁旁彎尺寸和平面度，如圖2 所示，便于冷卻器安裝座整體工裝定位，縮小冷卻器安裝座裝配間隙，提高焊接質量，控制側壁上弦梁焊接變形。

圖2 冷卻室側壁上弦梁火焰矯正

冷卻器安裝座裝配

改造整體定位工裝

根據冷卻器前后尺寸改造安裝座整體定位工裝，如圖3 所示，通過增加定位基準以及螺旋支撐裝置縮小冷卻器安裝座與車架側壁上弦梁的裝配間隙，控制冷卻器安裝座上平面的平面度，提高冷卻器安裝座裝配精度，縮短裝配時間，提高焊接質量。

圖3 冷卻器安裝座整體定位工裝

制作控制焊接變形工裝

冷卻器安裝座整體焊接變形嚴重，導致車架側壁上弦梁旁彎和蒙皮平面度超差、冷卻室左右寬度尺寸超差以及安裝座定位孔整體偏移，增加了火焰矯正的工作量，影響冷卻器的安裝。為提高冷卻器安裝座裝配精度，自制兩個包含夾緊和支撐功能的工裝，剛性固定控制冷卻室車架側壁上弦梁焊接變形，如圖4所示，減少火焰矯正的工作量。

圖4 自制工裝控制焊接變形

冷卻器安裝座焊接

為了減少冷卻器安裝座的焊接變形，嚴格控制焊接規范，每個安裝座先一面立焊，采用跳躍式焊接控制焊縫尺寸，再焊接另一面焊縫，提高冷卻器安裝座的焊接質量，改善冷卻室側壁上弦梁的焊接變形。

二次火焰矯正

待冷卻器安裝座焊縫完全冷卻后，拆除用于控制側壁上弦梁焊接變形的工裝，檢測安裝座定位孔的左右開檔尺寸以及冷卻室側壁上弦梁的旁彎和平面度尺寸，通過二次火焰矯正，滿足機車總組裝冷卻器的安裝要求。

冷卻室側壁蒙皮和雨檐裝配

控制冷卻室車架側壁上弦梁相鄰蒙皮連接處的裝配間隙，增加熔焊深度，保證整體焊接質量，防止側壁上弦梁再次焊接變形，便于冷卻室蒙皮和雨檐裝配，提高機車的外觀質量。

檢測

車架總成零部件整體組裝焊接完成后，檢測冷卻器安裝座左右開檔尺寸以及車架側壁上弦梁旁彎及蒙皮的平面度，保證后續冷卻器的順利安裝。

結束語

通過優化冷卻器安裝座裝配焊接工藝，控制了車架側壁上弦梁焊接變形，改善了火焰矯正質量，提高了冷卻器安裝座裝配精度，有效提高了機車的密封性能和外觀質量。