SRS公铁工程车后导向动力转向架装配工艺研发资料.docx
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SRS公铁工程车后导向动力转向架装配工艺研发资料
SRS公铁工程车
后导向动力转向架装配工艺的研发
实习单位：
技术工程部
实习生：
刘宗坤
2012年7月
摘要
SRS公铁工程车是我公司引进英国SRS公司公铁工程车技术而自行研制的新型公铁车，其具有操作简便、灵活机动、安全性好、工作效率高、使用维护成本低等优点，其独特的动力转向架也是我公司所研制的公铁车一种提高，它不仅具有铁路导向作用，而且其独有的动力机构，增加了公铁车的产品竞争力，使公司在国内公铁工程车领域占据主导地位。
SRS公铁工程车后导向动力转向架是采用齿轮啮合进行一级传动，然后通过链轮进行二级传动，采用闭式传动的传动方式。
这种传动方式不仅要求装配精度高，而且对我们装配环境也提出了严格的要求。
为了保证产品质量和提高效率，根据生产规模，我们选取修配的装配方法，对后动力转向架进行小单元划分，确定合适的装配顺序。
为了保证装配的顺利进行，我们绘制装配系统图，使转配顺序更加清晰。
在装配的过程中，严格控制影响产品寿命零部件的装配精度，制定一些关键工序的装配方法和要点，为了保证装配方便，我们还制作一些工装以保证装配的要求。
在整个后导向动力装置装配过程中，根据装配工艺守则，响应我公司“精益生产”口号，做到工序集中和分散有的放矢，在保证产品质量的前提下，提高装配效率。
关键词：
装配工艺修配法装配工艺系统图装配精度关键工序
摘要I
目录Ⅱ
第一章引言1
1.1研究的目的和意义1
1.1.1研究的目的1
1.1.2研究的意义1
第二章SRS公铁工程车后动力转向架装配工艺的制定2
2.1制定装配工艺的基本要求2
2.2装配工艺的制订原则2
2.3对图纸进行装配工艺分析3
2.4装配工艺过程设计5
2.4.1装配组织形式的选择5
2.4.2装配方法的选择5
2.4.3装配单元的划分5
2.4.4工艺难点的解决5
2.5装配精度的保证15
2.6关键工序的控制16
2.6.1第一、二、三轴齿轮和链轮的组装16
2.6.2轴承的安装16
2.6.3液压系统的安装17
总结与展望18
参考文献19
致谢18
第一章引言
1.1研究的目的和意义
1.1.1研究的目的：
SRS公铁车组装工艺作为公铁车制造过程中的主要方面，对公铁车的性能、安全和生产成本起到关键作用。
在公铁车装配过程中，动力转向架的组装最为重要，他的组装工艺的完善，对公铁车的形式性能有很大影响，组装效率的提高，会使整车的生产周期加快。
因此，要求我们在保证质量的前提下尽可能的使装配简便快捷，节省工作劳动时间和劳动成本。
在国外，尤其是在欧洲，公铁工程车应经成批量生产，动力转向架的组装工艺已经成熟，已经形成了生产线，即充分利用人员，降低操作时间并均衡各岗位操作工时，使工人劳动强度最小化，工作效率大大提高。
南车四方车辆有限公司对公铁车的研究早就开始，其导向机构组装工艺路线已有了雏形，在原有组装工艺路线的指导下，以生产出各类公铁车五百余台。
但我公司自主研发的公铁车的导向机构没有牵涉到动力转向架装置的组装，动力转向架的组装对我们来说还是一张空白。
SRS公铁公程车的引进，将填补这一空白，这对于我公司来说不仅是一个机遇，同时也是一种挑战，拟定出合理有效的装配工艺方案，在保证质量的前提下，提高生产效率，降低生产成本，为公司带来更多的效益。
在以后的生产中，我们要逐步对SRS公铁工程车后导向动力转向架装配工艺路线优化，将公铁公程车发展成为我公司自主产品，使公司在国内工程公铁车领域占据主导地位。
1.1.2研究的意义：
通过该项目的研发，形成成熟的动力转向架装配工艺，这将填补我公司动力转向架转配工艺的空白。
通过不断完善动力转向架的装配工艺，批量生产多种种类的公铁工程车，有利于解决了我公司公铁车种类单一，产品质量水平偏低的缺陷，增强了在高端用户群中如地铁、城轨交通等缺乏与国外产品的竞争力，为公司的发展带来新的增长点。
以此将公铁公程车发展成为我公司自主产品，使公司在国内工程公铁车领域占据主导地位。
第二章SRS公铁工程车后导向动力转向架装配工艺的制定
2.1制定装配工艺的基本要求
根据生产规模和生产纲领，依据制定工艺方案的基本原则，在保证产品质量的前提下，选择合适的装配方法，制定出适当的装配工艺流程，尽量提高劳动生产率和节约成本。
同时，还应在本企业现有的生产条件的基础上，响应本企业“精益生产”的口号，尽可能采用国内、外先进装配工艺技术和经验，做到精益求精。
最后，要保证良好的劳动条件，为工人的工作提供一良好的工作环境。
图一后导向动力转向架工作
2.2装配工艺的制定原则
装配工艺规程就是将装配工艺过程用文件形式规定下来，它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及技术准备的主要依据。
对于设计或改建一个机器制造厂，它是设计装配车间的基本文件之一。
制订整体装配工艺应遵循如下原则：
1）保证产品装配质量；
2）选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益；
3）合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量，缩短装配周期，提高装配效率；
4）尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，改善劳动条件；
5）注意采用和发展新工艺、新技术。
2.3对图纸进行装配工艺分析
SRS后导向动动力转向架是采用一级齿轮带动二级齿轮转动，二级齿轮带动同轴上的链轮，然后再通过链轮与链轮之间的传动来进行工作的，采用闭式传动的方式进行工作，这要求我们在装配之前注意对各个零部件进行清洗，装配的过程中注意避免操作过程中带来的杂质的影响，装配完成后注意对整个动力转向架的内部清洗。
SRS公铁公车车还处于试制样车阶段，后导向动力转向架的组装要求精度较高，所以采取修配的装配方法。
SRS后导向动力转向架的装配主要是齿轮、链轮、轴承、制动装置、车轮、胀紧套以及各密封件的组装。
通过对图纸的分析，后动力转向架主要存在一下工艺难点：
（1）整个动力转向架零部件的组装顺序，尤其是第一轴组成的组装顺序；
（2）第一轴组成上大链轮的定位，如何保证大链轮距轴端882mm的距离；
（3）第一轴组成上3—深沟球轴承6315的组装，由于轴承需通过的距离过长，采取什么要的组装方式；
（4）第二轴组成组装时装配精度的保证，如何保证第组装完成后两齿轮的啮合完整；
（5）第二轴组成中由于第二轴的特殊结构（中间细两短粗），造成齿轮和链轮组装困难，采取什么样的组装方式组装；
（6）连接件胀紧套的安装。
在装配的过程中，严格对环境的控制，保证环境质量，防止空气中的灰尘、杂质对组装过程造成的影响。
图二转向架组成示意图
图三齿轮箱组成示意图
2.4装配工艺过程设计
2.4.1装配组织形式的选择
SRS公铁公车成还处于试制阶段，还没有形成生产规模，后导向动力转向架的装配精度较高，装配过程中对环境的要求也比较严格，所以后导向动力转向架的装配采取集中式固定装配的组织形式，即在公铁车组装厂房为后动力转向架的装配划定一单独特定空间，要求此空间尽可能封闭、洁净，定期对该空间进行清扫，防止空气中的灰尘杂质对装配带来影响，由固定的一组工人（约5人）在此空间集中工作来组装后动力转向架。
2.4.2装配方法的选择
在现阶段，SRS公铁工程车还处于试制阶段，属于单间小规模生产，SRS公铁公程车后动力转向架的装配精度较高，所以为了保证装配精度，节约生产成本，SRS公铁工程车后动力转向架采取修配的装配方法，即各组成环均先按加工经济精度加工，装配时封闭环所积累的误差通过修配装配尺寸链中某一组成环尺寸（此组成环称为修配环）的办法，达到规定的装配精度要求。
2.4.3装配单元的划分
装配方法确定后，为了便于组织生产，确定基准零件，可将SRS公铁工程车后动力转向架划分为以下独立装配的装配单元:
第一轴组成、第二轴组成、第三周组分别为单独的装配单元，待各个组成单元组装完成后，再整体组装，最后进行与车体组装。
2.4.4工艺难点的解决
装配顺序的安排
装配单元划分完成后，装配基准零件随之确定，然后需要安排装配顺序。
装配顺序的安排一般按照“先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般”的原则确定。
根据装配原则，通过工艺分析，SRS公铁工程车的装配可按以下装配顺序进行组装：
A总体装配顺序的确定：
后动力转向架整体装配顺序可根据工艺系统流程图进行各套件和零件组装；
图四后动力转向架部件装配工艺系统图
装配时，在总体装配顺序下装配第一轴时按上面的装配工艺系统图进行装配，由基准零件第一轴开始，沿水平线自左向右进行装配。
即以齿轮箱为基准零件，依次将第一轴组成、第三轴组成、第二轴组成等套件组装到齿轮箱内，一定要注意组装顺序，以防组装顺序不对造成干涉而使组装难以进行。
B为了使第一轴组成的组装顺序一目了然，我绘制第一轴组成装配工艺系统图和第一轴组成装配流程简表：
图五第一轴组成
1—齿轮箱框架；2—车轴；3—深沟球轴承6315；4—大链轮；5—胀紧套CL-DS80×120；6—密封盖；7—胀紧套CL-T80×100；8—胀紧套安装座；9—制动盘；10—制动夹钳；11—制动盘挡圈；12—密封盖；13—挡座；14—密封球面滚子轴承（BS2-2215-2CS）；15—V形密封件；16—密封盖；17—锁紧螺母；18—径向轴密封；19—车轴套管组成；20—轴承挡圈；21—球面滚子轴承；22—轴端挡圈；23—轴保护衬套；24—密封盖；25—车轮装置；26—孔用卡簧；27—径向轴密封；28—O型密封圈
图六第一轴部件装配工艺系统图
第一轴组成装配流程简表
第一轴组成
常用材料
序号
工序
名称
工序要求和作用
1
备料
按计划的商标、型号、数量与图纸要求的零、配件进行领料；
2
清洗
清洗齿轮箱、轴承、链轮、轴承等零部件
3
热装深沟球轴3
由于轴承配合是内紧外松，组装时首先将深沟球轴承与轴组装，采用热装的方式，即将轴承加热到120±5℃，保温十到十二分钟，组装的时候注意对车轴的保护；
4
装轴承挡圈20
将轴承挡圈安装在车轴上
5
装车轴套管19
将车轴套管与车轴组装，当深沟球轴承组装时，用铜棒轻轻将深沟球轴承敲入车轴套管内，同时注意对另一端球面棍子轴承的保护
6
热装球面滚子轴承21
轴承采用热装的方式，组装时将轴承内加热到120±5℃，保温十到十二分钟，然后将内圈组装到车轴上，用铜棒轻轻敲入车轴套管内
7
装孔用卡簧26
将孔用卡簧组装到车轴套管内
8
装轴承挡圈22
将轴承挡圈组装到车轴上
9
装轴保护衬套23
将轴保护衬套安装到车轴上
10
装密封盖24
将密封盖安装到车轴套管一端，安装时注意安装密封件
11
将第一轴与齿轮箱体组装
将第一轴装入齿轮箱，车轴固定前要将大链轮4、胀紧套5、径向密封圈18、密封盖6、制动部分、制动盘挡圈11、密封盖12、挡座13套在车轴上，然后将车轴套管与齿轮箱的连接螺栓拧紧，将密封盖6安装到齿轮箱上，注意安装径向轴密封18
12
装大链轮4
将大链轮安装到车轴上，安装时注意大链轮的定位，由于大链轮与车轴连接是通过胀紧套连接的，要严格按照胀紧套的安装要求进行安装，为了方便大链轮和小链轮调节，开始时胀紧套螺栓按螺栓预紧力矩的1/3拧紧，带最后调节完成后，在拧紧胀紧套螺栓
13
组装制动装置
将件10制动夹钳通过M12螺栓紧固安装在轴承罩上，调整制动盘和制动夹钳的间隙，保证单侧间隙约为0.5mm，双侧间隙和约为1mm。
调整好制动装置的安装位置后，紧固件7胀紧套螺栓
14
装制动盘挡圈11、密封盖12、挡座13
将制动盘挡圈11、密封盖12、挡座13安装到车轴上
15
装密封球面滚子轴承14
轴承采用热装的方式，组装时将轴承加热到120±5℃，保温十到十二分钟，然后将内圈组装到车轴上，用铜棒将轻轻敲入孔内
16
装V型密封件15、密封盖16、锁紧螺母17
将V型密封件15、密封盖16、锁紧螺母17安装到车轴上，注意对螺母17的预紧。
17
车轮组成的安装
将车轮组成安装在车轴上，安装连接件胀紧套时，严格按照胀紧套的安装要求进行安装
18
检验
检验总成安装尺寸、转动性能
C第二轴组成的安装
图七第二轴组成
1—大齿轮；2—小链轮；3—轴；4—挡圈；5—轴承挡圈；6—深沟球轴承6210；
7—锁定垫圈；8—锁紧螺母；9—轴承端盖I；10—轴承端盖II；11—耐油石棉橡胶板
图八第二轴部件装配工艺系统图
D第三轴组成的安装
图九第三轴组成
1—传感器触发器；2—垫片；3—小齿轮；4—离合器轴；5—马达输入轴；
6—螺栓；7—键；8—深沟球轴承6214；9—耐油石棉橡胶板；10—轴承端盖
图十第三轴部件装配工艺系统图
装配时，首先将轴承装配到小链轮上，然后将其作为一个整体套件装配到第三轴上。
E第二部安装完成后，要进行动力转向架整体安装，待齿轮箱内部零部件安装完毕，对齿轮箱内部再一次煤油清洗，清洗干净后，注入润滑油（型号SAE80W-90EP）注油量大约为11kg，盖上上观察盖。
D最后将动力转向架与车体安装，首先将连接组成安装在车体上，然后通过连接销将动力转向架与车体连接，最后安装液压部分和控制部分。
图十一动力转向架与车体连接示意图
第一轴组成上大链轮位置的确定
第一轴装配组装的过程中，大链轮的组装位置不好确定，不容易直接保证882mm的定位尺寸，经过工艺分析，需做一工装（图四所示）来间接保证这个尺寸,由于轴承在大链轮安装之前已经安装完成，通过保证大链轮与轴承之间的距离21，间接保证大链轮内侧与轴端的距离882mm。
图十二大链轮定位工装
第一轴组成上的零件3—深沟球轴承6315的装配
针对以上情况，组装时可将轴立起，同时轴承采用热装的方式，组装过程中允许用铜棒轻轻敲击。
组装时如何保证大、小齿轮的啮合良好
组装时存在误差积累，导致第二轴上的大齿轮和第三轴上的小齿轮啮合时产生轴向偏移（由于特殊要求，设计时将大小齿轮的厚度设计为一样厚），使齿轮寿命降低，在设计人员允许的情况下，我可以采取修配第二轴上链轮的厚度或在链轮和齿轮之间增加一垫片，来避免这种情况。
第二轴组成上链轮和齿轮的安装
图十三第二轴示意图
第二轴组装的过程中，有图七所示，第二轴靠近螺纹的一侧有长度为15mm，直径为50p6的轴径，键槽所在的部位轴的直径为50g6（比直径50p5细）,导致组装第二轴组成的时候链轮和齿轮组装困难，根据设计要求，经过工艺分析，有两种组装方式：
a、通过热装的方式进行组装，即加热齿轮和链轮到120±5℃，持续20—30分钟；b、由于孔和轴是通过键连接，改变轴和孔的配合公差，以达到组装方便。
但a方案组装完成后，考虑到以后如果齿轮或链轮一旦破坏，不易于更换，而b方案，易于实现，所以经工艺分析和设计强度要求，我们选择b方案。
胀紧套的安装
SRS后动力转向架很多零部件是通过胀紧套连接的，如车轮和轴的安装，大链轮和第一轴的安装等等。
安装胀紧套时，应严格按照胀紧套方法安装，安装的过程中防止防止连接件的倾斜，胀紧套螺钉应使用力矩扳手按对角、交叉均匀拧紧，紧固螺钉应按以下程序（螺钉拧紧力矩MA）：
a、以1/3MA值拧紧；b、以2/3MA值拧紧；c、以MA值拧紧；d、以MA值检查全部螺钉。
图十四胀紧套安装示意图
2.5装配精度的保证
在装配的工程中，为了保证产品的质量，应对装配精度进行控制。
SRS公铁公车车后动力转向架属于闭式传动，内部齿轮与齿轮啮合要求装配精度较高，在我公司现阶段SRS公铁工程车属于单件小规模生产，根据生产规模和装配精度要求，我们选择修装配方法，即在装配的过程中，装配封闭环所积累的误差通过修配装配尺寸链中某一组成环尺寸（此组成环称为修配环）的办法，达到规定的装配精度要求。
采用修配法进行装配时，应认真校核各有关组成环的尺寸，要求修配环必须留有足够但又不是太大的修配量。
孔和轴装配时，如果不合适，应尽量修轴。
在装配第一、二轴时，由于零件加工的过程中存在误差，装配完成后，可能导致大小链轮不在一个平面上，链条安装完成后，会使链条产生一个额外的轴向力，使链条的使用寿命变短，为了消除这个额外的轴向力，根据修配法的原则，我们调节大链轮在一轴上的位置，进而消除加在链条上的轴向力。
在组装第二轴时，由于轴承、小链轮都存在误差，组装时存在误差积累，导致第二轴上的大齿轮和第三轴上的小齿轮啮合时产生轴向偏移（由于特殊要求，设计时将大小齿轮的厚度设计为一样厚），使齿轮寿命降低，所以我们可以采取修配第二轴上密封盖上增加一垫片，来减小误差积累。
2.6关键工序的控制
为了保证产品的质量和使用寿命，在装配的过程对，对有质量起关键作用的部件的装配，一定要严格要求，对关键工序要严格控制。
在SRS公铁工程车后导向装配的过程中，以下几道工序需严格控制：
2.6.1第一、二、三轴齿轮和链轮的组装
SRS公铁工程车后动力转向架主要是靠带小齿轮啮合传动以及大链轮通过链条带动小链轮，进而带动车轮转动，所以装配的过程中，需对齿轮的啮合以及链轮和链条间的啮合严格控制，避免因为装配误差带来附加作用力，导致寿命变短。
2.6.2轴承的安装
SRS后动力转向架装配的过程中，多出涉及到轴承的安装，根据轴承的配合要求以及工作特点，对轴承的安装提出特殊要求，轴承都采用热装的方式，将轴承（深沟球轴承，安装时内外圈不能分离）或内圈（圆锥滚子轴承，安装时内外圈可分离）加热到120±5℃，保温时间十四到十六分钟，，安装前一定要对轴承和轴承孔进行煤油清洗，安装时，轴承上标有代号的端面应装在可见的部位，以便于修理更换。
由于SRS后动力转向架中的深沟球轴承都是轴承孔与轴配合较紧，所以安装的时候先对轴承加热，将轴承安装到轴上，待轴承冷却后，再将轴承安装到轴承孔内。
安装圆锥滚子轴承时，将轴承内外圈分离，加热内圈，安装到轴上，将轴承外圈用铜棒轻轻敲入轴承孔内，最后将内外圈再合起来。
2.6.3液压系统的安装
液压元件安装前，首先要对液压元件进行煤油清洗，清洗的时候尽量在一个单独空间内进行，保证空间的环境质量，防止灰尘杂质对液压元件的影响，清洗后要将液压元件吹干，用螺堵堵上液压管或液压油缸的管口，装配的时候，注意对液压元件保护，注意灰尘杂质侵入液压管，液压管接头组装时注意涂螺纹胶，以便密封。
总结与展望
此次我做的实习论文题目是SRS公铁工程车后导向动力转向架装配工艺的研发，在原来公铁车后导向装配工艺的基础之上，经过知道老师的协助，以及在装配工艺制定原则的前提下，通过对图纸的分析，根据图纸上装配的技术要求和装配完成后需要达到的性能，确定了装配工艺。
通过对SRS公铁工程车项目的跟踪学习，我学到了很多东西。
产品的装配和书的知识不是完全一样的，在实际生产中，可以根据现场条件以及车间的生产能力做出相应改变，在装配之前，需要一些列的准备工作，要审核产品图样的完整性、正确性，对产品结构作装配尺寸链分析，主要装配技术条件要逐一进行研究分析，包括所选用的装配方法、相关零件的相关尺寸等，对产品结构作结构工艺性分析。
发现问题，应及时提出，并同有关工程技术人员商讨图样修改方案，以及采用什么方法才能解决这些问题，选用什么方法才能最大限度的节约成本。
最后确定首件装配工艺，然后再根据实际生产装配中遇到的问题，去考虑如何改进和完善装配工艺，解决这些问题，提高生产效率，最后确定完整的装配工艺。
在装配工艺的制定过程中，我做到了自己发现问题并提出问题，解决问题。
对遇到的设计、装配方面的问题，积极请教师傅和同事，力求不放过任何一个问题。
通过对装配工艺的完善，减轻了工人的劳动量，保证了产品的质量，并获得了领导的好评。
通过这个项目，我大体上熟悉了从前期图纸的设计，到工艺路线的制定以及零部件的实际加工，到最后完成装配和交检的整个工作流程，这些为我定岗后自己独立开展工作奠定了基础。
我相信自己在以后的工作中，不断的学习，不断完善自己知识方面的缺陷，提高自己的能力，会将自己的工作做的更加出色，并为公司的发展踏踏实实的工作，望领导给予我大力的支持。
参考文献
[1]王启平主编《机械制造工艺学》北京:
中国轻工业出版社,1999.3
[2]杨可桢,程光蕴主编《机械设计基础》北京:
高等教育出版社,2002.2
[3]机械设计手册编委会编《机械设计手册》北京：
机械工业出版社，2004
[4]冯之敬主编《机械制造工程原理》北京：
清华大学出版社.2008.6
[5]常向青，宁汝新。
装配拆卸顺序的自动生成与评价方法研究。
北京理工大学学报。
2001
致谢
八个月的公铁车实习即将结束，我的实习论文也即将完成。
在此，我由衷地感谢在这一年的实习中帮助过我的所有领导、同事和车间师傅们。
首先，我要感谢对我论文起主要指导作用的刘雪飞师傅。
在整个实习阶段，刘工给予了我极大的关心和帮。
在刚开始接触公铁车阶段，刘工不耐其烦的给我讲解关于公铁车的知识以及我公司公铁车的制造史，使我最公铁车产生了浓厚的兴趣，在后来的工作中，他手把手的教我工作，在现场，细心为我讲解装配的一些知识和细节。
在后来论文的选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，无不得到刘工的悉心指导和帮助。
刘工不辞辛苦，亲自带我到现场讲解，使我们拉近了理论和实践之间的距离。
在刘工的帮助下，使我的课题研究能够顺利开展，并顺利完成。
刘工经验丰富、知识渊博、诲人不倦、平易近人，在我学习期间不仅传授了做学问的秘诀，还传授了做人的准则，这些都将使我终生受益。
其次，我也要感谢我的师傅彭伟坤彭，他加工知识丰富，做事严谨认真，为我画整体路线时提供了莫大的帮助，彭工让我养成对技术严谨的习惯，并教我大量的机加工方面的知识。
在此，我向他们表示最真挚的感谢！
我还要感谢同事和车间工人师傅们，他们让我更加接近实践，给我讲了很多专业知识、工作中的一些小窍门。
正是在他们的帮助下，保证了我实习的顺利进行，在此，向他们表示我诚挚的感谢。
最后，衷心感谢在百忙之中抽出时间审阅本论文的领导和专家们。
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