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摘 要：介绍了特种车底架中梁的设计结构、制作工艺流程，介绍生产中的关键控制点。
关键词：特种车 中梁 结构 制作工艺 控制点
特种车辆一般指具有特殊用途的车辆，由于其承载大，要求底架具有一定的刚度要求，设计结构一般不同于民用的普通旅客列车，中梁作为底架的重要承载部件，结构更加独特，设计结构复杂，生产制作难度较大。下面以我单位生产的平车中梁为例，详细介绍此类型的中梁设计结构、制作工艺。.
1.产品的设计结构
此中梁全长18984mm，车辆定距13000mm，牵引钩箱部位高度470mm，长度1942mm，枕梁处高度370mm，鱼腹处中梁高度690mm。中梁鱼腹梁采用400×144×12.5-Q235 工字钢，牵引梁下根部由300×89×11.5-Q235槽钢制成。其余附件包括心盘坐、中梁隔板、中梁下盖板、前后从板坐及铆钉等配件组成，如下图一。
2.制作工艺流程
根据产品结构特点，制定中梁制作的总体工艺路线。
下料—单片梁制作—单片梁号孔划线—合梁—焊接—铆钉—检查交验。其他配件如心盘坐、前后从板坐、铆钉等由市场采购及协作厂家提供成品
2.1 下料
中梁下料可采用半自动切割机，划线切割与样板划线相结合的工艺方法。
2.1.1 牵引梁下根部：由300槽钢下料成型，台车用量为左2右2，下料按图二生产。 （长度放量50mm）
下料的工艺顺序为：按图划线—>半自动切割下料—>切割坡口—>火烤煨弯—>调平调直—>交检
2.1.2 枕梁部位下料：由于该部位宽度尺寸为370mm，由400工字钢切除30mm，根据中梁宽度尺寸确定该部位下料如图三。
下料的工艺顺序为：按图划线—>半自动切割下料—>切割坡口—>调平调直—>交检
2.1.3鱼腹梁部位下料：鱼腹梁全长10500mm，宽度尺寸图已经给定，该部位下料如如图四。
下料的工艺顺序为划线——切割——开坡口——煨弯—调平调直。
2.1.4中梁上半部分下料：
此部位中梁下料时应考虑如下技术要求及原则：（1）根据来料长度，尽量使用最少的原材料；
（2） 每片中梁接缝不得超过两条；
（3） 中梁接缝应距枕梁中心1500以上，距车体中央断面各500以上；
（4） 不能与主横梁焊缝和直径40mm及以上的孔重合。
（5） 一二位侧中梁接缝不得处于同一断面，须错开500以上；
（6） 中梁对接焊缝采用45度交叉方式。
根据以上要求，确定下料展开尺寸，数量为每台车各2个 如图五所示，图中7100用于一位端一位侧、二位端二位侧，11840用于一位端二位侧、二位端一位侧。
2.2单片梁制作
制作流程为：接单片梁---接口施焊---腹板面接口探伤----埋弧自动焊接---单片梁调平调直
2.2.1 接单片梁：按下料图及中梁组成图纸尺寸要求对接，要求在工装胎位上进行，工装胎由6组平蹬组成，平蹬高度约700mm，间距3米排布，平凳具有地脚基础，平瞪要求上面具有相同高度，用水平仪测试调整，单片对接，合梁调修等工序都在平凳上进行。
2.2.2腹板焊缝施焊：要求焊工具有中级以上平焊位置合格证书，采用手工电弧焊焊接，焊条型号为J422，焊条直径选择4.0mm，工字钢翼面、腹板面均分三层焊接，使用电流为第一层130A-150A，第二三层160A-210A工字钢翼面及腹板焊接对面采用气刨机清根后焊接。
2.2.3探伤：中梁接焊缝采用超声波探伤，符合TB1558<对接焊缝超声波探伤>II级标准规定， 合格后在焊缝位置磕打焊工钢印及探伤工钢印。
2.2.4 埋弧自动焊接
2.2.4.1由于焊縫长度为19米须制作专用埋弧焊机轨道。工作时调整轨道或焊枪位置，使其满足焊缝位置要求。
2.2.4.2埋弧自动焊焊接参数如下：
焊丝直径4.0mm焊丝牌号H08A 焊接电流 600-630A电弧电压 34-38V焊接速度 25-27cm/min
2.2.4.3必须控制埋弧焊接变形，由于埋弧焊接热收缩量大，变形严重，造成中梁整体扭曲、弯曲变形严重，除按照焊接顺序施焊外，可采用如图六所示的刚性固定方法，每间隔1米距离，固定一个角钢，待焊缝内应力消除后，去除工艺支承角钢。
2.2.5 单片梁调直调平：
采用火焰调修和型钢调直机相结合方法，控制型钢腹板面和翼板面直线度不超过3mm。
2.3. 单片梁号钻孔划线
根据设计图纸要求将中梁全长，枕中，防跳板，中梁隔板等位置及制动孔、车电过线孔依次划线，根据经验考虑整体中梁焊接收缩量，枕中距离+20mm放量后长度13020，全长放量+30mm按19014划线，钩箱部位由于孔较多，可采用样板划线。
2.4. 合梁
依次将心盘座，防跳板，中梁隔板制动管孔补强板，磨耗板，前后从板座，端梁隔铁等配件安装在一位侧中梁上，中梁腹板水平放置，然后用天车将二位侧梁吊起与一位侧中梁两枕中相对，用手动链镐拉紧，顺序点焊固定，最后安装枕内中梁下盖板及牵引梁下盖板，中梁成形。
2.5. 焊接 隔板心盘座及下盖板焊接采用半自动焊机，焊接参数如下：
焊丝直径 1.2mm 焊丝牌号ER50-6 焊接电流 250-280A
电弧电压 26-30V焊接速度 15-20CM/min
2.6. 前后从板座铆接
2.6.1 如从板座与中梁孔有制造误差，允许用风铣刀铣孔，保证两配件的同轴度。装配前从板坐时，保证中梁端头到前从板坐的距离符合图纸设计要求。
2.6.2 铆接符合以下技术标准：
（1）铆钉加热到900℃至1100℃范围内方可铆接
（2）使用液压铆钉机，铆接压力不低于245*105帕。
（3）先铆中部钉；后铆两侧钉
（4）铆钉质量符合TB/T2911-1998铆接技术条件
2.7. 调修交验
8.1中梁全长目测平直，不得出现任何方向硬弯，检查各部位尺寸。
8.2埋弧焊及半自动焊接符合技术要求。
8.3 填写检查卡片及记名作业卡，提请检查验收。
3. 结束语
通过以上方面的介绍，能够完成复杂车型的中梁制作任务，为今后结构更加特殊的中梁生产积累了经验。
参考文献：
[1]周振丰 焊接冶金学（金属焊接性）[M]. 北京：机械工业出版社.1996
关键词：特种车 中梁 结构 制作工艺 控制点
特种车辆一般指具有特殊用途的车辆，由于其承载大，要求底架具有一定的刚度要求，设计结构一般不同于民用的普通旅客列车，中梁作为底架的重要承载部件，结构更加独特，设计结构复杂，生产制作难度较大。下面以我单位生产的平车中梁为例，详细介绍此类型的中梁设计结构、制作工艺。.
1.产品的设计结构
此中梁全长18984mm，车辆定距13000mm，牵引钩箱部位高度470mm，长度1942mm，枕梁处高度370mm，鱼腹处中梁高度690mm。中梁鱼腹梁采用400×144×12.5-Q235 工字钢，牵引梁下根部由300×89×11.5-Q235槽钢制成。其余附件包括心盘坐、中梁隔板、中梁下盖板、前后从板坐及铆钉等配件组成，如下图一。
2.制作工艺流程
根据产品结构特点，制定中梁制作的总体工艺路线。
下料—单片梁制作—单片梁号孔划线—合梁—焊接—铆钉—检查交验。其他配件如心盘坐、前后从板坐、铆钉等由市场采购及协作厂家提供成品
2.1 下料
中梁下料可采用半自动切割机，划线切割与样板划线相结合的工艺方法。
2.1.1 牵引梁下根部：由300槽钢下料成型，台车用量为左2右2，下料按图二生产。 （长度放量50mm）
下料的工艺顺序为：按图划线—>半自动切割下料—>切割坡口—>火烤煨弯—>调平调直—>交检
2.1.2 枕梁部位下料：由于该部位宽度尺寸为370mm，由400工字钢切除30mm，根据中梁宽度尺寸确定该部位下料如图三。
下料的工艺顺序为：按图划线—>半自动切割下料—>切割坡口—>调平调直—>交检
2.1.3鱼腹梁部位下料：鱼腹梁全长10500mm，宽度尺寸图已经给定，该部位下料如如图四。
下料的工艺顺序为划线——切割——开坡口——煨弯—调平调直。
2.1.4中梁上半部分下料：
此部位中梁下料时应考虑如下技术要求及原则：（1）根据来料长度，尽量使用最少的原材料；
（2） 每片中梁接缝不得超过两条；
（3） 中梁接缝应距枕梁中心1500以上，距车体中央断面各500以上；
（4） 不能与主横梁焊缝和直径40mm及以上的孔重合。
（5） 一二位侧中梁接缝不得处于同一断面，须错开500以上；
（6） 中梁对接焊缝采用45度交叉方式。
根据以上要求，确定下料展开尺寸，数量为每台车各2个 如图五所示，图中7100用于一位端一位侧、二位端二位侧，11840用于一位端二位侧、二位端一位侧。
2.2单片梁制作
制作流程为：接单片梁---接口施焊---腹板面接口探伤----埋弧自动焊接---单片梁调平调直
2.2.1 接单片梁：按下料图及中梁组成图纸尺寸要求对接，要求在工装胎位上进行，工装胎由6组平蹬组成，平蹬高度约700mm，间距3米排布，平凳具有地脚基础，平瞪要求上面具有相同高度，用水平仪测试调整，单片对接，合梁调修等工序都在平凳上进行。
2.2.2腹板焊缝施焊：要求焊工具有中级以上平焊位置合格证书，采用手工电弧焊焊接，焊条型号为J422，焊条直径选择4.0mm，工字钢翼面、腹板面均分三层焊接，使用电流为第一层130A-150A，第二三层160A-210A工字钢翼面及腹板焊接对面采用气刨机清根后焊接。
2.2.3探伤：中梁接焊缝采用超声波探伤，符合TB1558<对接焊缝超声波探伤>II级标准规定， 合格后在焊缝位置磕打焊工钢印及探伤工钢印。
2.2.4 埋弧自动焊接
2.2.4.1由于焊縫长度为19米须制作专用埋弧焊机轨道。工作时调整轨道或焊枪位置，使其满足焊缝位置要求。
2.2.4.2埋弧自动焊焊接参数如下：
焊丝直径4.0mm焊丝牌号H08A 焊接电流 600-630A电弧电压 34-38V焊接速度 25-27cm/min
2.2.4.3必须控制埋弧焊接变形，由于埋弧焊接热收缩量大，变形严重，造成中梁整体扭曲、弯曲变形严重，除按照焊接顺序施焊外，可采用如图六所示的刚性固定方法，每间隔1米距离，固定一个角钢，待焊缝内应力消除后，去除工艺支承角钢。
2.2.5 单片梁调直调平：
采用火焰调修和型钢调直机相结合方法，控制型钢腹板面和翼板面直线度不超过3mm。
2.3. 单片梁号钻孔划线
根据设计图纸要求将中梁全长，枕中，防跳板，中梁隔板等位置及制动孔、车电过线孔依次划线，根据经验考虑整体中梁焊接收缩量，枕中距离+20mm放量后长度13020，全长放量+30mm按19014划线，钩箱部位由于孔较多，可采用样板划线。
2.4. 合梁
依次将心盘座，防跳板，中梁隔板制动管孔补强板，磨耗板，前后从板座，端梁隔铁等配件安装在一位侧中梁上，中梁腹板水平放置，然后用天车将二位侧梁吊起与一位侧中梁两枕中相对，用手动链镐拉紧，顺序点焊固定，最后安装枕内中梁下盖板及牵引梁下盖板，中梁成形。
2.5. 焊接 隔板心盘座及下盖板焊接采用半自动焊机，焊接参数如下：
焊丝直径 1.2mm 焊丝牌号ER50-6 焊接电流 250-280A
电弧电压 26-30V焊接速度 15-20CM/min
2.6. 前后从板座铆接
2.6.1 如从板座与中梁孔有制造误差，允许用风铣刀铣孔，保证两配件的同轴度。装配前从板坐时，保证中梁端头到前从板坐的距离符合图纸设计要求。
2.6.2 铆接符合以下技术标准：
（1）铆钉加热到900℃至1100℃范围内方可铆接
（2）使用液压铆钉机，铆接压力不低于245*105帕。
（3）先铆中部钉；后铆两侧钉
（4）铆钉质量符合TB/T2911-1998铆接技术条件
2.7. 调修交验
8.1中梁全长目测平直，不得出现任何方向硬弯，检查各部位尺寸。
8.2埋弧焊及半自动焊接符合技术要求。
8.3 填写检查卡片及记名作业卡，提请检查验收。
3. 结束语
通过以上方面的介绍，能够完成复杂车型的中梁制作任务，为今后结构更加特殊的中梁生产积累了经验。
参考文献：
[1]周振丰 焊接冶金学（金属焊接性）[M]. 北京：机械工业出版社.1996