(最新版)摆式列车车轮、车轴加工的可行性研究报告

（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）摆式列车车轮、车轴加工可研报告

中国北车集团唐山机车车辆厂

目录

一．总论

（一）编制依据

（二）编制原则

（三）项目背景及立项必要性分析二．企业概况

（一）工厂概况

（二）转向架车间概况三．改造方案

（一）生产纲领及代表产品

（二）设备论证四．改造项目环境保护五．投资估算和建设年限

（一）投资估算

（二）建设年限六．经济效益总体论述摆式列车车轮、车轴加工及通用成型机可研报告一．总论

（一）编制依据

1.根据国家经济贸易委员会、国家发展计划委员会国经贸投资[2002]408号“关于下达2002 年国家重点技术改造项目计划”（第七批国债专项资金项目）的通知。

2.工厂长远规划《转向架车间技改初步工艺方案设计》

3.工厂长远规划《钢结构分厂技改初步工艺方案设计》

（二）编制原则

1.本着客车上质量、上档次、上水平及客运提速的产品要求，使工厂的综合水平能力达到与国际先进水平接轨的宗旨进行技术改造。

2.充分利用现有厂房设施，不再新建厂房，对生产工地进行调整、理顺，合理安排工艺布局。

3.充分发挥工厂现有设备的潜力，特别是通用设备的效能，原则上只增加为“三上”所需的先进设备。

4.技术改造与环境保护、劳动保护三者相结合。

（三）项目背景及立项必要性分析

1. 项目背景

1.1转向架车轴、车轮加工装备

（1）径向转向架是摆式列车的关键技术之一，它必须具备两个不同于普通客车转向架的功能，一是具有倾摆执行功能；二是具有轮对径向曲线通过性能。径向转向架能够使轮对处于（或接近）曲线的径向位置，减小了轮缘冲角，降低轮轨稳态横向作用力和轮轨磨耗，并可有效延长轮轨寿命。径向作用在中小半径曲线线路上尤为明显。目前摆式列车采用的径向转向架主要包括迫导向径向转向架、自导向径向转向架和柔性转向架。我厂首辆迫导式径向转向架已经上路试验，径向转向架车轮、车轴在尺寸和形位公差方面的要求提高了很多，许多尺寸要求在组焊后加工，给机加工带来很大难度，采用普通的加工设备已不能满足需要。

（2）我厂是机车车辆行业最早的工厂，已有122年的历史，设计制造了第一辆轨道检查车，在九十年代设计制造了第一列内燃动车组，现在又生产了动力分散型内燃摆式动车组。在摆式列车设计制造方面，已处于国内领先水平。

（3）输面临其它交通工具的激烈竞争，铁路的命运和地位受到严重挑战。高速是我们取胜的唯一途径，工厂关键是生产高质量的客车，而生产高质量的转向架则是其中最关键之一。

（4）转向架部分是技改总方案中重点投入项目之一，而这一项目主要解决转向架主要零部件车轮、车轴的加工问题。这个问题是转向架制造过程中的瓶颈，必须解决。

1.2通用成型机装备

从国际、国内的发展趋势来看，动车组是铁路运输经济高效的方式。动车组头车多为流线型设计，一方面是研究列车在高速运行过程中空气动力学的结果，另一方面也与动车组采用的传动方式以及司机室的布置有关。

国内动车组的发展也很快，我厂先后成功的研制了双层内燃动车组以及摆式内燃动车组，而动车组司机室的制作迫切需要新的工艺装备来实现流线型设计。

2.立项必要性分析

2.1转向架车轴、车轮加工装备

(1)技改的原因和目的

①产品结构改变的需要

为了适应铁路面向高速发展的需要，我厂客车车型越来越多，更新

周期越来越短，客车产品结构已发生变化，对转向架结构提出了新的要求。如摆式动车组车轴增加了齿轮连结装置，这些结构的改变普通设备加工已不能满足要求。

②产品质量的要求

在转向架产品结构改变的同时，对零部件质量的要求也越来越高。径向转向架动力车轴在尺寸和形位公差方面的要求为：圆柱度0.01mm垂直度0.03mm等；只有改变工艺，采用数控加工设备，一次装夹完成各个工序，才能保证转向架主要零部件产品质量。

③设备状况的需求

我厂车轮、车轴加工设备：立式车床2台、摇臂钻床1 台、普通卧式车床4台，外圆磨床1 台，大部分设备是八十年代初建厂时购进的，这些设备使用已近十年，有的设备超过二十年，设备状况大大降低。如：加工后圆柱度由0.02mm下降到0.05-0.1mm,加工设备状况极不稳定，故障率已达30%，经常影响生产。

八十年代开始，在工业发达国家，在机械加工领域基本上都实现了数控化，各种零件的加工采用加工中心或柔性加工线。在日本生产机床一个家族企业，所有加工设备全是数控设备，在整个厂区就发现一台普通车床。目前长客厂转向架分厂加工车间有九台国内、外的加工中心或数控镗铣床。

我厂转向架部分零部件加工设备的现状，制约了客车转向架制造水平和质量的提高。

④形势发展的需要

随着市场经济的不断深入，工厂的生产设备必须具备一定的柔性，以适应多品种、小批量生产的需要。由数控机床组成的加工线能够适应各种车轮、车轴，能够获得高质量的尺寸精度和位置精度，提高生产效率，减轻工人劳动强度。这些设备的投入将使我厂转向架零部件加工水平达到九十年代末国际先进水平，使径向转向架的制造水平上一个新台阶，参与

市场竞争的实力将大大加强。

（2）技改的对象和预期的目标本次技改的对象是转向架部分零部件—车轮、车轴加工线，我厂生产各种转向架，如：CW—200、SW—160、PW—200、动力集中型径向转向架、动力分散型动车转向架、动力分散型拖车转向架等，属于典型的多品种、小批量，最适合于数控设备加工。因此这次改造配套完善转向架制造工艺，确保每一个主要零部件都有可靠的工艺手段来保证产品质量，使转向架的制造水平达到国际九十年代末先进水平。

2.2通用成型机装备

（1）动车司机室钢结构在设计上一般采用板梁、蒙皮结构，钢结构骨架板梁采用激光切割机下料，组装时采用叉接工艺，组装成为司机室钢结构骨架。

（2）司机室外板板厚一般为 1.5-2.5mm 耐候钢板或4-4.5mm 铝合金钢板。司机室外形的流线型设计使的在制作工艺上存在一定的难度。

（3）司机室在制作工艺上要求比较严格，传统的制作工艺对外皮不能采用火焰调修技术，而且严重影响了外皮成型质量，导致美观效果不好。

（4）国外司机室钢结构制作工艺一般将外板分割成若干小块，然后采用通用成型机对板进行锤击曲面成型，再与骨架组对。

（5）为了适应动车组的发展需要以及保证产品质量，使产品具备

良好的外观质量，我们迫切需要通用成型机装备。

二. 企业概况

（一）工厂概况

我厂始建于1881 年，历经变革和地震后易地重建。新厂位于唐山市丰润区，地处京、津、唐技术经济开发区，大专院校多，科研单位优势强，具有地理和经济发展的优势。

我厂是我国铁路客车制造基地之一，经过122年的发展，已成为修理、制造铁路机、客车的综合性大型国有企业，客车制造是我厂的主要产

品之一，经长期生产已形成了独具特色的唐山客车

（TSK ）系列产品，并有开发、设计、制造、组装、试验等一套完整的技术和管理系统，具有丰富的实践经验。近年来通过了国军标质量体系认证，更加完善了质量保证体系，同时有设备齐全的检测和试验手段。现具备年生产制造、修理各种客车1000 辆、修理东风4型内燃机车150台的综合能力，是中国铁路机车车辆技术装备大型生产基地之一，名列中国500家最大的国有工业企业。该厂占地面积1238X 103平方米，建筑面积341X 103平方米。固定资产7.5 亿元。拥有各种机械设备4400余台（套），其中大型、精密设备172 台；职工1 万余人，各类技术人员1931 人，其中高、中级技术人员660人；高级技师4人，工人技师78人。

90年代后唐山厂完成了新型25.5米客车、特种车和米轨客车 3 个系列，40多个新品种的开发设计和制造，产品先后出口到朝鲜、马来西亚、缅甸、泰国、越南。为适应市场经济的要求，现在正组织开发不锈钢客车、双层客车（动车、拖车）、内燃动车组、时速200Km X 144m和2跨18m X 144m组成，生产总面积12096^（其中直接生产面积11232M2，辅助生产面积864M2）;设备数量153台，直接生产设备86台（其中金切设备33台，起重设备30台，焊接设备23台），其余为间接设备。

（三）钢结构分厂概况

钢结构分厂现有职工670余名；车间主要由两跨24m x 325m 一跨

24m X 362m和一跨18m X362m组成，生产总面积31014M2; 具备主线、副线

两条碳钢车体生产线以及预留8000余M2的不锈钢车体生产线；钢结构分厂具备日产4辆新造钢结钢的生产能力。三．改造方案

（一）转向架部分

1生产纲领及代表产品

（1）.工厂生产纲领：新造客车500辆年（含15列90辆摆式列车）。（2）代表产品：径向转向架、CW—200转向架。

2设备论证

2.1 车轮、车轴加工线

（1）生产批量：各种车轮480旷6400个年，各种车轴2400-

3200个年（含检修车和改造车）。

（2）生产纲领：两班制，每班8 小时，每班加工16个车轮和8

个车轴。

（3）车轮加工设备选型

原两台立式车床是86年投入使用的，近几年由于设备的老化，精度越来越差。随着列车的提速，对车轮轮辐曲面要求越来越高，用旧立式车床手动加工轮辐曲面，形状和表面粗糙度都达不到图纸要求，尤其是轮毂孔直线度经常超差，两头小中间大，靠手工修磨，另外，内孔表面粗糙度差，测量的内孔尺寸很不准确，造成车轴与车轮装配过盈量时大时小，不能保证压装吨位，经常出现返工，生产效率底，质量不易保证。车轮加工包括了新车车轮加工和修车换车轮加工，在新修两条主线产量都比较饱和的情况下，采用一台数控立车和普通立车配合才能克服上述缺陷，满足生产需要。根据资料分析，国内厂家基本达到要求，但大多数没有冷却装置，故障率高。根据工厂情况拟选用物兼价美的台湾设备。

.数控立式车床性能比较表