粘接技术在城轨车辆装置上的应用

【摘 要】文章针对城轨新型辅助逆变器的整体结构与造型设计，从实际工艺制作方面进行分析，系统讨论城轨车辆辅助逆变器等粘接结构产品，对后续产品结构设计及生产应用进行展望。

【关键词】城轨车辆 辅助逆变器 表面质量 粘接

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―488―01

0 引言

随着铁路装备现代化的不断推进，各主机厂、机务段及终端客户对轨道交通装备产品质量要求，尤其是产品外观质量要求不断攀升，传统的轨道交通装备结构件焊接方式由于其固有的焊接变形，手工火焰调校等过程对产品外观的影响，已经不能满足各方面客户对外观表面日益提升的要求。针对上述问题，在对以往城轨车辆辅助逆变器结构及性能分析的基础上，按照《DIN 6701 铁路车辆和车辆部件的粘接》标准要求，对武汉地铁辅助逆变器骨架进行结构设计改进研究，采用焊接+铆接+粘接复合结构的新型辅助逆变器不但结构美观牢固、组装方便灵活，且由于减少了大量的焊接工序，焊接变形及后续调校工作量大大减小，从而大大的提升了产品外观质量，在实际运行过程中，有效的达到了多方客户各方面质量技术要求。

1 产品结构特征

新型辅助逆变器的骨架结构主要包括悬挂底架焊接、箱体一、箱体二、底部封板一组装、底板组装、盖板、端墙、通风板组装等部件，整个柜体骨架采用焊接+铆接+粘接复合结构装配而成，结构既美观又牢固，组装方便且生产可操作性灵活。盖板则采用螺栓连接，既方便拆装又能很好的保证其美观度。本辅助逆变器设计新颖，结构牢固且外表美观，主要由八个大部件装配而成，结构清晰且沿中线对称，因此加工起来也比较方便。其外观图1所示：

部件由于具体作用不同，各自采用了不同的结构连接形式，具体实施方式如下：

悬挂底架组焊主要部件主要由方管和板焊接在一起，方管作为主要焊接承载体，主要保证其连接强度，吊耳采用平板焊接作为连接件。焊接完毕后对所有吊耳部位采用PT检测确保其焊缝可靠性，这种结构新颖独特，强度及焊接牢靠性和可靠性均得到大幅提高，详见下图2（1为方管，共2种5件，2为悬挂，共1种10件）。

图1 新型辅助逆变器外观图

图2 新型辅助逆变器悬挂底架组焊结构图

箱体一、盒箱体二采用平板部件折弯成型，通过铆接+粘接方式进行组装，箱体一门板在柜体整体组装后采用隐藏式铰链最终组装在盒体上，箱体二门板采用隐藏在箱体上的门锁进行紧固连接，详见下图。

图3 箱体1结构图

图4 箱体2结构图

（3）箱体骨架上其他固定部件采用铆接+粘接方式进行装配，之后采用同样技术方式整体组装到柜体上。这样可以有效减少焊接量，减轻工人在恶劣环境条件下的工作量，组装完成后，大大减少了焊接变形量及最终调校时间。

（4）一些可拆卸部件（如盖板、通风板等）采用铝合金板材，待箱体骨架整装完毕，贴好密封橡胶条后采用螺栓连接并进行扭力测试，这样既能很好的实施密封及减重目的，同时也可减小后续装配过程工作强度，很好的体现了人性化的要求。

2 组装环境及装配要求

鉴于目前国内结构件行业现状，又由于DIN6701粘接体系目前尚未在国内正式引入。本箱体骨架制作过程中提出如下要求：

（1）粘接过程必须严格按照《DVS3310 粘接技术中的质量要求》进行全过程监控；

（2）粘接过程为关系到产品运行稳定性的特殊过程，因此，对于特殊的粘接接头，实施过程前必须按照粘接工程师（VKAP）的要求进行工作试件准备并切片验证；

（3）粘接剂所允许的温度是15℃～30℃之间，湿度是40%～70%，如果环境温湿度不能达到上述要求，则粘接过程必须在VKAP的允许下才能进行；

（4）粘接过程必须按照VKAP的要求进行粘接面清洁及准备，必须使用干净的手套接触安装面，在粘合工作区域附近（半径5m）不允许有任何可能引起灰尘（如焊接、打磨）或气雾的操作工作并避免任何类似于开关车间门造成的高通风和温度浮动情况等；

（5）粘接作业人员必须在经过VKAP认可并经工作试件验证合格后方可持证上岗，任何人员更换、场地变更都必须在VKAP的主持之下且经过首件试制验证之后方能被接受和认可。

3 结束语

通过本新型辅助逆变器的结构设计优化并顺利实施批量生产交付，产品在运行过程的稳定性得到了各方客户的共同认可，为公司搭建了一个成熟的城轨车辆辅逆及类似结构产品生产与开发平台，也得到了业主的高度肯定。该型直接用到了后面的宁波地铁、郑州地铁项目，大大降低了试制与开发成本，同时又减少了新产品开发的风险，这个平台的形成缩短了研发与试制周期。

4 展望

通过本新型辅助逆变器的成功实施及批量运行，产品外观质量大幅度提升、生产过程劳动强度大量减小、产品装配难度大大降低及由于产品集成化程度大幅度提高引起的生产制造成本降低，各主机厂家及终端客户对城轨车辆类似结构的车下设备采用此种结构形式的兴趣得到极大提升，产品质量的稳定提升也获得了一致性认可，因此，后续车型类似产品有望大量引进并采用粘接这一有效的结构形成方式，在轨道车辆车下设备结构件行业有望带来一种全新的设计理念及生产制造方式。

参考文献：

[1]. DIN 6701-2006 铁路车辆和车辆部件的粘接

[2]. DVS3310 粘接技术中的质量要求

[3]. DVS1618轨道车辆中弹性厚涂层的粘接