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揭秘:你從未見過的高鐵列車型材加工過程

發(fā)布時間:2016-09-05 19:57:00 閱讀次數:

  


  大工業(yè)之下的新式廠房們,外表平實,不追求特點,整齊統(tǒng)一。

  放下那些高深的技術,直觀地簡單地說,高鐵列車在制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。

  鋁合金骨骼

  車體是個什么東西?車體就像是列車這房子的框架,是高鐵列車之“骨”,是高鐵列車整車制造的核心技術之一。

  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愿望越來越高,設計師們不由自主地想到了鋁。

  鋁的重量只有鋼的三分之一左右,可惜的是,鋁的強度卻低。這也是早期的高鐵列車采用耐候鋼材料的主要原因。

  目前中國動車組鋁合金車體采用的是“大截面中空擠壓型材構成的筒形結構”。這個繞口的名稱通俗點說,就是“馬蜂窩”鋼材,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于200帕/秒。這個數值小于飛機艙內的指標,所以坐高鐵耳鳴的人少。

  一節(jié)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切割,之后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。

  


  鋁合金焊接不僅比其他焊接難度高,對焊接環(huán)境有恒溫恒濕的高要求,也是對操作者身體有傷害的工種。

  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、側墻、車頂、外端墻、內端墻等幾大部件分別焊接,這幾部分基本同步開始制作。將上面這些組合焊接在一起,一個車體就出現(xiàn)了。它是鋁合金材質,體型巨大,那色彩和體型,有后現(xiàn)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,工藝更為復雜,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家伙的精細修整,用的是打磨的方法。打磨幾乎和焊接一樣重要,目的在于消除應力,保證車身的平整度。

  當車體制作完成后,涂裝工藝開始。

  車體前后要多次上膩子,底漆和面漆的噴涂也是多次,最后全身白色的車體出現(xiàn)。

  


  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,轉向架的制造在同步進行。

  轉向架是列車的“腳”,對于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,那么高速之下,這個快速旋轉并承載列車的部件竟然是空心的,的確是讓人吃驚。

  


  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干一樣,制動系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)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嘆,它規(guī)則與細致,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。

  


  構架焊接完成后,有復雜的涂裝過程,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復雜工序后,出來時已做好了防銹和表面涂裝,構架很光鮮漂亮了。

  


  之后開始轉向架的組裝,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。因為使用全套的定制工具,部件的安裝有序、精準。最后,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(yè)品很美

  組裝完成的轉向架,要進入綜合試驗平臺, 在那里自動接受各項檢測,數據合格后等待裝車。

  總組裝

  最后要進去的,是總裝分廠。

  這里比剛剛去過的廠房更大,空間巨大卻十分安靜,“高大上”的氣息在這里強烈呈現(xiàn)。

  


  這里廠房連著廠房,一列列白色的動車組車體在這里排列,黃色的安裝臺位包圍著它們。在這里,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余萬個零部件進行集成及調試。這里,是高鐵列車制造的核心之地。

  相對于轉向架、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。工人的操作技能對于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接。電線下料區(qū),以白色背板模擬現(xiàn)實車輛,按1:1下線,然后對電線電纜成束捆扎。

  日常生活里一個耳機線也能亂成一團的情形常常出現(xiàn),1萬多根電線電纜在這里整齊有序,配線的錯誤率僅為萬分之0.25。被管理成一束一束的電纜,之后被安裝在車上。

  


  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,高鐵列車在這里被徹底武裝起來。

  


  


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

  之后,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,總是有一份驚艷。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泄漏量,一般空氣制動氣密試驗的企業(yè)內控標準為管路保壓15分鐘泄漏零,保證空氣制動的有效性。

  試驗合格后,車輛編組進行靜態(tài)試驗,這個過程極為安靜,操作者多是依靠筆記本電腦來工作,全車調試。

  最后,高鐵列車在環(huán)形試驗線上進行動態(tài)試驗,相當于試跑。

  


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

  


  受電弓升起來時,有那么一種輕緩和沉穩(wěn)。

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