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摘要：本文首先深入分析了轨道工程机械车辆的径向转向架，然后深入阐述了轨道工程机械车辆转向架构架的具体制造工艺，包括构架的种类、构架的各种制造工艺，提出了制造工艺中存在的难点与解决对策，最后比较分析了不同制造工艺方案的优缺点。
关键词：轨道工程；机械车辆；径向转向架；构架；制造工艺
1轨道工程机械车辆径向转向架分析
1.1车辆径向转向架的发展概述
车辆径向转向架，是指在小半径曲线中运行过程中，可以使列车车轴位于曲线径向位置的不同转向架。径向转向架的发展历史悠久，但是在早期阶段车辆径向转向架连接机构中因设有较多的多余结构，造成转向架的制作费用增加，对转向架的维护保养性能产生恶化作用，同时因为簧下重量的上升而对振动特性造成严重影响，其推广价值并不大。1975年，Wickens首次提出等价定位刚度理论，对带有不同连接机构的径向转向架的开发提供了理论可能。运用径向转向架能够对转向架横向稳定性与曲线通过性能之间的矛盾进行有效解决，能够对列车的曲线通过能力进行有效提高，同时能够对轮轨侧向磨耗量进行有效减少。近年来，城市轨道交通工程开始不断运用径向转向架，且国外很多国家均获取成功。国内径向转向架的发展时间并不长，在制定轨道线路方案方面，会尽量避免小半径曲线，进而在较大程度上影响和阻碍了车辆径向转向架的发展。近年来，尤其是在城市轨道交通发展方面，径向转向架已经出现了不少成功的运用案例。
1.2转向架的具体导向机理
（1）普通转向架。在通过小曲线段时，普通转向架处于转向不足的状态，转向架的前轴会出现冲角，外轨的横向蠕变力对转向架的前轴产生一定的影响。转向架的后轴位于和轨道中心相接近的位置。因为轮径差存在不足现象，导致转向架后轴遭受纵向蠕变力的作用，进而对和轮缘接触的前轴产生了非常大的横压作用。（2）柔性定位转向架。针对柔性定位转向架中的各种悬挂，主要选用柔性悬挂模式，与普通转向架相比，柔性定位转向架的定位刚度要小很多。当柔性定位转向架在小半径曲线上运行过程中，在不同轮轨之间产生的蠕滑力的有效导向作用下，能够对轮对曲线中产生的冲角进行有效减小，因为前轮和后轮之间缺少相应的连接装置，不能够有效保证柔性定位转向架前导向角和后导向角二者的一致性。（3）自导向径向转向架。其工作原理为：轮对间对角交叉支撑或者互相连接，将导向机构加装在同转向架的前轮和后轮之间，有效铰接转向架的前轮和后轮，促使前轮和后轮之间实现相对回转。针对前轮对趋于曲线径向位置的趋势反向，在导向机构作用下，能够向后轮对进行有效传递，进而在通过曲线时，前轮和后轮都能够产生趋于曲线径向位置的作用。针对自导向径向转向架，因其结构并不复杂，在通过小半径曲线时不能产生较强的径向调节作用，无法促使车辆径向完全通过曲线。
2轨道工程机械车辆转向架构架的具体制造工艺
轨道工程机械车辆的钢结构主要包含3大部件：转向架构架、车棚、车架。实际上3大部件都是整体焊接式结构，通过进行整体焊接车棚和车架，能够有效形成车体，然后通过机械连接转向架和车体，能够形成整车。
2.1构架的种类
某一公司主要对4种类型的轨道工程机械车辆转向架进行生产，包括非常规车型系列、DGY470系列、JW4G系列、ZXJ5B系列。（1）非常规车型构架。主要包括ZXJ30构架、DJW2构架、DFH6构架等。（2）DGY470系列构架。主要包括DGMC—16构架、DGY—300构架、DGY—470构架等。（3）ZXJ5B系列构架。在本公司所生产的GCY—300II型轨道车、G—270J型轨道车及JJC型接触网检修作业车，主要选用ZXJ5B系列构架。（4）JW4G系列构架。在本公司所生产的JZW—4G接触网作业车、JW—4G接触网作业车，主要选用JW—4G系列构架。
2.2构架制造工艺分析
针对车辆构架的制造工艺，大致可以划分为2种方式：毛坯件拼焊后整体加工、单件加工后再拼焊加工。其中单件加工后再拼焊加工的工艺中包含2种制造工艺：反装工艺、正装工艺。
2.2.1单件加工后整体拼焊制造工艺
（1）正装工艺。是指在加工完成拉杆支座、上下拉杆座以后，通过运用整体拼焊工装方式有效拼装拉杆支座、上下拉杆座、座梁、侧梁、端梁，出胎以后，运用翻转焊接工装模式，以对全部焊缝变位焊接进行开展，然后对实施其他后续的工序。（2）反装工艺。是指在平台上朝上摆放端梁、横梁、侧梁下平面，根据图纸要求，对侧梁对角线尺寸、侧梁开档进行有效对正，然后点固以上个构件。将侧梁中心线作为主要基准，对相关附属部件进行有效拼装，然后对其他工序进行有效实施。
2.2.2整体加工工艺
整体加工工艺是指对不同部件进行有效焊接，使其形成整体框架，然后进行整体去应力热处理。处理完成后，通过对划线设备进行有效运用，在相关部件上施划纵向中心线和横向中心线，然后将以上中心线作为重要基准，对相关附属件进行有效拼装，通过对整体机加工设备进行利用，有效画线、找正毛坯构架，同时整体加工上、下拉杆座T型槽，以有效提高不同构件位置尺寸的精度。
3制造工艺中存在的难点及解决对策
3.1正装制造工艺方面
（1）难点1及解决对策。难点1：侧梁中心线与上、下拉杆座中心线之间存在偏差。根据相关理论要求，侧梁中心线与上、下拉杆座中心线应互相重合，不过因存在一些问题，如工序流程、拼装偏差等，在没有出胎整体拼装之前，不能够对以上中心线重合与否进行有效判断，同时在拼装侧梁过程中，因存在焊接收缩现象，进而会从一定程度上影响中心线的重合。解决对策：在整体拼焊胎中，根据工艺放量尺寸，对侧梁横向定位装置进行有效设计。（2）难点2及解决对策。难点2：构架开档尺寸的有效保证。解决对策：在进行整体拼装过程中，应先放量约2mm的工艺，在焊接收缩变形全部结束以后，应对设计要求尺寸进行有效控制。
3.2反装制造工艺方面
难点：对角线尺寸、高度差、拉杆支座之间的距离、上下拉杆座的有效保证。解决对策：①在拼焊完成侧梁以后，一定要整体加工侧梁的下平面，应对侧梁下平面台阶的高度差给予有效保证；②针对上下拉杆座的高度尺寸、加工面，应对其的精度进行有效保证；③在上下拉杆定位拼焊工装进行有效设计，通过工装对其间距尺寸和开档尺寸进行有效保证。
3.3整体加工工艺方面
难点：在加工T型槽时，一定要满足厚度要求。在拼装完成毛坯件构架以后，应先在构架上对横向中心线和纵向中心线进行找正，然后将其作为主要基准，有效加工T型槽。因受毛坯件尺寸精度问题的影响，在拼装过程中，常常会影响T型槽厚度的加工精度。解决对策：①对侧梁拼装尺寸精度进行提高，以满足设计要求；②对铸件毛坯尺寸加工精度进行提高；③在拼装过程中，应对上下拉杆座开档尺寸进行有效保证，以满足设计要求；④在加工前，在进行找正划线过程中，应对加工余量进行互相借用，保证加工后的部件加工尺寸精度满足设计要求。
4不同制造工艺方案比较
在实际加工生产过程中，应将不同种类的转向架构架作为主要依据，以选择出最适宜的转向架构架的制造工艺。其中，不同制造工艺方案之间的比较。
5结语
当转向架构架的尺寸精度要求大于1mm时，包括JW4G系列构架、ZXJSB系列构架等，宜选用正装制造工艺；当转向架构架的尺寸精度要求小于1mm时，包括DGY470系列地铁车构架等，宜选用整体加工工艺；针对ZXJ30、DJW2等非常规车系列构架，宜选用反装制造工艺。
参考文献：
[1]姜斌,宋学毅,张文朝,刘春洋.内燃动车组转向架构架制造技术研究[J].装备机械，2016，(04).
[2]曲丛辉.160km/h转向架构架制造工艺研究[J].机械工程师，2017，(05).
作者:齐耀武 刘新艳 单位:中车长春轨道客车股份有限公司
