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  • 1 # 遊之魂

    中國已經形成龐大的高鐵鐵路網,在外工作的我們回家的方式更加便捷了,但大家都瞭解高鐵的生產過程嗎?

    放下那些高深的技術,直觀地簡單地說,高鐵列車在製造中由四大部分組裝而成:車體、轉向架、車上下大部件、車內設施。

    大工業之下的新式廠房們,外表平實,不追求特點,整齊統一

    【鋁合金車體】

    大家平時做的高鐵基本上都是採用鋁合金框架結構,而城市的地鐵則有鋁合金車體、不鏽鋼車體等。由於鋁合金的材料特點,是生產高鐵的最好的材料之一,但是鋁合金的下料、焊接性等,促使其成為高鐵列車整車製造的核心技術之一。

    一個胖子想要跑得快會比一個瘦子困難一些。人們降低高鐵列車重量的願望越來越高,設計師們不由自主地想到了鋁。

    為什麼不是鎂合金、鈦合金呢?因為設計師也要考慮到材料的成本等因素。

    鋁的重量只有鋼的三分之一左右,可惜的是,鋁的強度卻低,因此,目前大多數鋁合金車體大量採用的是“大截面中空擠壓型材構成的筒形結構”,即中間是空的,但是兩個面之間夾支撐的筋板,增加強度而重量減輕。

    高速下會車和出入隧道時,高鐵列車面臨的氣密性問題很嚴重。為追求舒適,中國高鐵目前的氣密性指標設定為車內壓力波動小於200帕/秒。這個數值小於飛機艙內的指標,所以坐高鐵耳鳴的人少。

    一節車體上,有70多種不同斷面的鋁合金型材,最薄的地方為1.5mm,最厚的地方為4mm。

    車體生產的過程是這樣的:先將購進的鋁合金原材料按尺寸採用鐳射、水切割等工藝下料,之後加工焊接成不同部件,這些部件被組合,最終組焊成一個車體。

    在這樣的工廠中,每4小時完成1輛車體的生產。

    車體加工的長焊縫全部由機器人完成,小的部位由人手工焊接,現在開始,攪拌摩擦焊、激光復合焊等新的焊接工藝在得到應用。

    機器人焊接

    攪拌摩擦焊

    鋁合金焊接不僅比其他焊接難度高,對焊接環境有恆溫恆溼的高要求,也是對操作者身體有傷害的工種,此,在國內幾家高鐵動車組生產的企業都配置有恆溫恆溼環保焊接生產車間。

    車體按結構形式分中間車和帶駕駛室的頭車兩種。

    中間車為基礎車型,被分為底架、側牆、車頂、外端牆、內端牆等幾大部件分別焊接,這幾部分基本同步開始製作。將上面這些組合焊接在一起,一個車體就出現了。

    它是鋁合金材質,體型巨大,那色彩和體型,有後現代的感覺。

    最難的車體制造應該是頭車的車體,就是有駕駛室的車體。它主要是手工組焊,工藝更為複雜,尺寸要求更為苛刻……

    車體焊接完成,甚至是在焊接的過程中,都在不斷地進行調直打平,可以理解為對這個鋼鐵大傢伙的精細修整,用的是打磨的方法。打磨幾乎和焊接一樣重要,目的在於消除應力,保證車身的平整度。

    當車體制作完成後,塗裝工藝開始。

    車體前後要多次上膩子,底漆和麵漆的噴塗也是多次,最後全身白色的車體出現。

    工人打磨焊縫

    塗裝

    那個銀色的車體看不到了,變成了我們在站臺上看到的那些白色的列車車身。這時候,車體還是沒有輪子,它被用氣墊船送進總組裝車間。

    【車輪的力量】

    另一側的廠房是轉向架分廠,轉向架的製造在同步進行。

    轉向架是列車的“腳”,對於以運送為天職的列車來說,它的重要性不言而喻。

    高鐵列車的車軸是空心的,那麼高速之下,這個快速旋轉並承載列車的部件竟然是空心的,的確是讓人吃驚。

    轉向架

    轉向架的構架,好比是整個轉向架的“骨架”,其重要性如同人體的軀幹一樣,制動系統和牽引系統均安裝在構架上。

    從高處向下拍攝四方的轉向架構架自動焊接生產線,會為其的密集而有序驚歎,它規則與細緻,又讓你懷疑是否身處在一個焊接生產廠房中。

    全長120米的生產線,5臺焊接機器人、2條自動運輸線,重量不輕的構架在流水線上如同一個小玩具一樣被傳送、焊接、翻轉、輸出。

    轉向架的結構生產完了,轉向架上面的車輛能夠承受這個高速的旋轉,其生產也是重點之一。

    構架焊接完成後,有複雜的塗裝過程,即油漆。

    沿著設定的軌道,一個個構架像一件件工藝品陳列在吊架上,從入口進去,穿過“U”形通道,在完成一個個自動進行的複雜工序後,出來時已做好了防鏽和表面塗裝,構架很光鮮漂亮了。

    之後開始轉向架的組裝,即制動裝置、電機和各種管線的安裝。

    組裝中,在專用工藝裝備的幫助下,構架分正反兩面安裝。這邊安裝完畢,被快速準確地翻轉180度。因為使用全套的定製工具,部件的安裝有序、精準。最後,被安裝了多種部件的構架,被吊起落在輪對上,轉向架裝配完成。

    光線下的動車組轉向架,這個工業品很美

    組裝完成的轉向架,要進入綜合試驗平臺,在那裡自動接受各項檢測,資料合格後等待裝車。

    【總組裝】

    最後要進去的,是總裝分廠。

    這裡比剛剛去過的廠房更大,空間巨大卻十分安靜,“高大上”的氣息在這裡強烈呈現。

    這裡廠房連著廠房,一列列白色的動車組車體在這裡排列,黃色的安裝臺位包圍著它們。

    在這裡,車體、轉向架及高鐵列車車上車下大部件、車內設施,即對每列車的4餘萬個零部件進行整合及除錯。這裡,是高鐵列車製造的核心之地。

    相對於轉向架、車體的自動加工、自動焊接,總裝的大部分工作需要人工或半人工方式完成。工人的操作技能對於保證總裝質量至關重要。

    動車組每列車約1萬多根電線電纜,必須準確無誤地可靠連線。電線下料區,以白色背板模擬現實車輛,按1:1下線,然後對電線電纜成束捆紮。

    日常生活裡一個耳機線也能亂成一團的情形常常出現,1萬多根電線電纜在這裡整齊有序,配線的錯誤率僅為萬分之0.25。被管理成一束一束的電纜,之後被安裝在車上。

    車上安裝是防寒材料、地板、風道、車窗、座椅、裝飾件等安裝,車下大部件主要是變壓器、變流器等,車頂主要安裝受電弓和主電力線,高鐵列車在這裡被徹底武裝起來。

    安裝中的車門,顯露著這一部位的複雜構。車門是動車組一個安全控制點,要保證數十萬次準確操作。

    之後,工人們請出已做好的轉向架,將車體吊裝上去,稱為落車。

    落車的過程,總是有一份驚豔。這時總是場面很大,因為車體本身不小;這時候總是有一種愉快,因為即將進入完工。

    落車完成的車輛,進行單車的稱重、淋雨、保壓、耐壓和氣密等一系列試驗。

    任何車輛的制動(俗稱“剎車”)都是至關重要的,跑得很快的高鐵列車的制動就更為重要。

    管路的密封性決定著空氣制動的有效性,國家標準和歐洲標準都允許管路有一定的洩漏量,一般空氣制動氣密試驗的企業內控標準為管路保壓15分鐘洩漏零,保證空氣制動的有效性。

    試驗合格後,車輛編組進行靜態試驗,這個過程極為安靜,操作者多是依靠膝上型電腦來工作,全車除錯。

    最後,高鐵列車在環形試驗線上進行動態試驗,相當於試跑。

    試驗完畢,高鐵列車已完全具備上線條件,全新的動車組等待排程命令,出了廠區的專用線進入運營線路,開始自己的人生旅程。

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