CRH3型动车组车内翻板凳安装工装设计

CRH3型动车组车内翻板凳安装工装设计

张永兴

中车唐山机车车辆有限公司，河北 唐山 064000

摘要：小工装能解决大问题。实际生产中，有许多工艺问题需要设计合理的工装实现要求。在装配作业中，工装的使用能保证安装质量、提高工作效率、降低操作者的劳动强度，所以说，工装设计的意义非常重大。CRH3型动车组增加乘务员专座的工程更改，是一项安装要求较高的工作，用普通安装方法很难达到安装质量要求，需要设计合理实用的工装来满足安装要求。

关键词：机械设计；CRH3型动车组；车内翻板凳；安装工装设计

1 设计背景

此项目为翻板凳安装座定位工装，能有效解决翻板凳安装座定位精度，提高安装工序效率，且使用方便、可靠性高。

CRH3动车组自从在唐车公司投入生产以来，一直没有乘务员专座。为了达到以人为本、让动车组更加人性化的要求，营造和谐的运输气氛，有关部门下发了相关通知：根据运辆动车电[2012]453号、运辆动车电[2012]853号，关于增设动车组乘务员专座的通知，在CRH3C上增设乘务员专座，通知单号：500000724、400060208、500000727，即分别在EC01/08、BC04/FC05车上增加一个翻板凳；在CRH380BL车型EC01/16车上各加两个、FC05车上加一个翻板凳。最后的通知是增加翻板凳安装座的通知。

以下是翻板凳安装要求:翻板凳安装后水平度不超过1mm，高度方向以地板布上表面为基准向上垂直至翻板凳下边缘返尺寸309±1.5mm,精度要求很高，用普通的画线定位方法，一是精度难以保证，安装后高度尺寸有时误差达到±4mm；二是效率非常低。这就是说，安装座的定位成了问题的关键。安装座的安装精度和效率决定了翻板凳的安装精度和效率。鉴于此问题，为提高安装精度和效率，经过认真分析和实地考察，我们设计制作了一套翻板凳安装座定位工装，经过各班组试用验证，所有人都反映使用该工装能够快速解决定位精度问题，而且工作效率有显著提高。

下图1是采用普通定位方式，先把翻板凳安装座紧贴在侧墙上。由于侧墙与地板水平面间有一定距离（大约200mm），所以只能用用直尺和水平尺定位，需要3人协作，一人手扶直尺，一人双手托住水平尺，一人双手托住安装座，两个人不断调整安装座和水平尺，一个安装座定位大约需要20分钟，而且往往是顾此失彼，反复几次调整，操作者非常疲劳，操作起来非常麻烦，精度很难保证。

图
1 用直尺和水平尺定位安装图

2 工装设计思路

2.1 设计图纸

我们设计工装的思路是，把翻板凳安装座事先安装在一个合适的工装上，工装应该能够同时保证安装座的垂直高度要求和水平度要求，然后直接利用工装把安装座安装在侧墙上，这样免去了用直尺和水平尺定位的麻烦，精度和效率有了保证。

2.2 工装图

下图是工装整体图（见图2）。工装为铝合金整体焊接与铆接结构，为保证足够的强度及刚度，我们采用8mm热轧铝板。共分4个部分：底座、支撑架、安装座配合面板和安装座下部止挡。其中，安装座配合面板根据安装支座图纸尺寸要求进行钻孔处理，安装过程中，以便通过该孔预定位。安装座止挡的作用是保证支座在垂直方向定位，止挡的上沿距工装底座下沿距离为309mm，使用时，翻板凳安装座底部与止挡上沿紧密接触，从而保证了工艺文件中翻板凳安装支座下沿与地板布的高度尺寸要求。为减少焊接变形，安装座配合面板与止挡采用铆钉连接，底座底部与止挡上沿的距离为309mm。

3 工装使用过程及方法简介

3.1 固定安装座

把安装座用4条螺栓固定在工装上（见图3）。

图2 设计工装高度验证图 图3 固定安装座示意图

3.2 保证安装座纵向定位尺寸

将工装和安装座一起放在侧墙边上，注意底座紧贴地板，让安装座与侧墙紧密接触。注意：在配合面板中心，事先已经打好一排样冲孔作为基准线，一排样冲孔自上而下，放在安装配合面的正中心，使用时，测量从间壁到样冲孔的尺寸满足文件要求309mm即可（见图4）。

图4 样冲孔示意图

3.3 紧固安装座

纵向定好位后，用拉铆枪拉铆定位，总共有6个铆钉将安装座与侧墙固定。完成后，拆下工装上的4条螺栓，移走工装，然后再安装翻板座椅。

4 工装设计使用成果及推广价值

4.1 保证安装精度

使用该工装，完全能解决翻板凳高度尺寸和水平度的精度问题，不用反复测量，一次性完成定位及组装安装座工作，而且精度非常高，高度方向尺寸误差严格限制在±0.5mm以内，水平度限制在±0.3mm以内，这是用普通安装方法难以达到的。

4.2 提高工作效率

该工装的使用，可以节约人力，提高劳动效率，简化检验过程。上面已经提到，用传统的方法安装，至少需要3人协作，20分钟时间，使用工装后，可以一人独立操作，只需5分钟就能完成任务，按照总时间计算，每个翻板凳的安装就减少55分钟，大大节约了时间和人力。

4.3 推广价值

该工装具有定位精度高、使用方便、制作简单、不易磨损的特点，使用后在翻板凳的安装质量完全得到保证的情况下，还大大提高了生产效率，在所有一、三单车80列和二单70列的大量更改过程中，操作起来总共会减少（80*4+70*5）*55=36850分钟，具有非常大的推广价值。

5 结语

综上所述，本文图文并茂，详细介绍一下此工装的设计背景、设计思路、使用过程和方法以及成果推广价值。

参考文献：

[1]孙继伟，周家林，张明顺.内燃动车组拖车空调机组防沙尘设计与试验[J].铁道技术监督，2017，45（2）：22-24.

[2]徐峻，曹先伟，吴美娴，等.动车组空调机组流场模拟与优化分析[J].铁道机车与动车，2017（12）：23-27.

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