导读
坐在飞一般行驶的高铁列车里,会想到高铁列车是怎么造出来的?今天,金属加工小编带你揭开高铁列车的“诞生”之路。
大工业之下的新式厂房们,外表平实,不追求特点,整齐统一。
放下那些高深的技术,直观地简单地说,高铁列车在制造中由四大部分组装而成:车体、转向架、车上下大部件、车内设施。
铝合金骨骼
车体是个什么东西?车体就像是列车这房子的框架,是高铁列车之“骨”,是高铁列车整车制造的核心技术之一。
一个胖子想要跑得快会比一个瘦子困难一些。人们降低高铁列车重量的愿望越来越高,设计师们不由自主地想到了铝。
铝的重量只有钢的三分之一左右,可惜的是,铝的强度却低。这也是早期的高铁列车采用耐候钢材料的主要原因。(金属加工小编友情提示耐候钢, 即耐大气腐蚀钢,是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍。同时,它具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点。)
目前中国动车组铝合金车体采用的是“大截面中空挤压型材构成的筒形结构”。这个绕口的名称通俗点说,就是“马蜂窝”钢材,即中间是空的,但是两个面之间夹支撑的筋板,增加强度而重量减轻。
高速下会车和出入隧道时,高铁列车面临的气密性问题很严重。为追求舒适,中国高铁目前的气密性指标设定为车内压力波动小于200帕/秒。这个数值小于飞机舱内的指标,所以坐高铁耳鸣的人少。
一节车体上,有70多种不同断面的铝合金型材,最薄的地方为1.5mm,最厚的地方为4mm。
车体生产的过程是这样的:先将购进的铝合金原材料按尺寸切割,之后加工焊接成不同部件,这些部件被组合,最终组焊成一个车体。
在这样的工厂中,每4小时完成1辆车体的生产。
车体加工的长焊缝全部由机器人完成,小的部位由人手工焊接。
铝合金焊接不仅比其他焊接难度高,对焊接环境有恒温恒湿的高要求,也是对操作者身体有伤害的工种。
车体按结构形式分中间车和带驾驶室的头车两种。
中间车为基础车型,被分为底架、侧墙、车顶、外端墙、内端墙等几大部件分别焊接,这几部分基本同步开始制作。将上面这些组合焊接在一起,一个车体就出现了。它是铝合金材质,体型巨大,那色彩和体型,有后现代的感觉。
最难的车体制造应该是头车的车体,就是有驾驶室的车体。它主要是手工组焊,工艺更为复杂,尺寸要求更为苛刻……
车体焊接完成,甚至是在焊接的过程中,都在不断地进行调直打平,可以理解为对这个钢铁大家伙的精细修整,用的是打磨的方法。打磨几乎和焊接一样重要,目的在于消除应力,保证车身的平整度。
当车体制作完成后,涂装工艺开始。
车体前后要多次上腻子,底漆和面漆的喷涂也是多次,最后全身白色的车体出现。
那个银色的车体看不到了,变成了我们在站台上看到的那些白色的列车车身。
这时候,车体还是没有轮子,它被用气垫船送进总组装车间。
车轮的力量
另一侧的厂房是转向架分厂,转向架的制造在同步进行。
转向架是列车的“脚”,对于以运送为天职的列车来说,它的重要性不言而喻。
高铁列车的车轴是空心的,那么高速之下,这个快速旋转并承载列车的部件竟然是空心的,的确是让人吃惊。
转向架的构架,好比是整个转向架的“骨架”,其重要性如同人体的躯干一样,制动系统和牵引系统均安装在构架上。
从高处向下拍摄四方的转向架构架自动焊接生产线,会为其的密集而有序惊叹,它规则与细致,又让你怀疑是否身处在一个焊接生产厂房中。
全长120米的生产线,5台焊接机器人、2条自动运输线,重量不轻的构架在流水线上如同一个小玩具一样被传送、焊接、翻转、输出。
构架焊接完成后,有复杂的涂装过程,即油漆。
沿着设定的轨道,一个个构架像一件件工艺品陈列在吊架上,从入口进去,穿过“U”形通道,在完成一个个自动进行的复杂工序后,出来时已做好了防锈和表面涂装,构架很光鲜漂亮了。
之后开始转向架的组装,即制动装置、电机和各种管线的安装。
组装中,在专用工艺装备的帮助下,构架分正反两面安装。这边安装完毕,被快速准确地翻转180度。因为使用全套的定制工具,部件的安装有序、精准。最后,被安装了多种部件的构架,被吊起落在轮对上,转向架装配完成。
光线下的动车组转向架,这个工业品很美
组装完成的转向架,要进入综合试验平台, 在那里自动接受各项检测,数据合格后等待装车。
总组装
最后要进去的,是总装分厂。
这里比刚刚去过的厂房更大,空间巨大却十分安静,“高大上”的气息在这里强烈呈现。
这里厂房连着厂房,一列列白色的动车组车体在这里排列,黄色的安装台位包围着它们。在这里,车体、转向架及高铁列车车上车下大部件、车内设施,即对每列车的4余万个零部件进行集成及调试。这里,是高铁列车制造的核心之地。
相对于转向架、车体的自动加工、自动焊接,总装的大部分工作需要人工或半人工方式完成。工人的操作技能对于保证总装质量至关重要。
动车组每列车约1万多根电线电缆,必须准确无误地可靠连接。电线下料区,以白色背板模拟现实车辆,按1:1下线,然后对电线电缆成束捆扎。
日常生活里一个耳机线也能乱成一团的情形常常出现,1万多根电线电缆在这里整齐有序,配线的错误率仅为万分之0.25。被管理成一束一束的电缆,之后被安装在车上。
车上安装是防寒材料、地板、风道、车窗、座椅、装饰件等安装,车下大部件主要是变压器、变流器等,车顶主要安装受电弓和主电力线,高铁列车在这里被彻底武装起来。
安装中的车门,显露着这一部位的复杂构。车门是动车组一个安全控制点,要保证数十万次准确操作。
之后,工人们请出已做好的转向架,将车体吊装上去,称为落车。
落车的过程,总是有一份惊艳。这时总是场面很大,因为车体本身不小;这时候总是有一种愉快,因为即将进入完工。
落车完成的车辆,进行单车的称重、淋雨、保压、耐压和气密等一系列试验。
任何车辆的制动(俗称“刹车”)都是至关重要的, 跑得很快的高铁列车的制动就更为重要。
管路的密封性决定着空气制动的有效性,国家标准和欧洲标准都允许管路有一定的泄漏量,一般空气制动气密试验的企业内控标准为管路保压15分钟泄漏零,保证空气制动的有效性。
试验合格后,车辆编组进行静态试验,这个过程极为安静,操作者多是依靠笔记本电脑来工作,全车调试。
最后,高铁列车在环形试验线上进行动态试验,相当于试跑。
试验完毕,高铁列车已完全具备上线条件,全新的动车组等待调度命令,出了厂区的专用线进入运营线路,开始自己的人生旅程。
受电弓升起来时,有那么一种轻缓和沉稳。
怎么样,是不是很震撼呢?
来源:深微传媒