孙延辉 姜辉

摘 要：我公司以研制公铁两用运输车及轨道车拖车（以下简称“公铁车”）为主要业务，在公铁车进行整车装配工序时，发现现用工装无法完成在同一工装上进行公路走行部及铁路导向系统安装等全部工序，为公铁车生产造成了很大的不便，进而导致生产任务的周期变长。本文就是针对这一问题，对工装进行优化和改善，提高工作效率，高质量完成生产任务。

关键词：轨道运输;工装;导向系统;改善

中图分类号：U260.9 文献标识码：A

0 引言

随着我国铁路和城市轨道交通的快速发展，各类铁路车辆运营速度不断提高，铁路客车、货车、地铁的建造与运营将面临着越来越大的生产压力，我公司生产的公铁两用车具有在公路和铁路间快速转换运行的优势，因而得以在铁路车辆的修造与运营、线路的维护与维修中广泛应用。

公铁车主要由公铁两用运输车和拖车组成，是一种蓄电池为动力、电力牵引、胶轮驱动的公路、铁路两用车，主要用于消防员工具运输或同类车救援牵引。轨道拖车是一种純轨道运行的非动力车辆，主要用于消防材料、消防工具、人员救援工具的运输。

公铁车组织调试过程中，车体钢结构、铁路走行部、司机室和走台的落成安装工序，存在工装与车体及司机室头罩相抗的问题，不能同时完成多道装配工序，直接影响工作任务和工作效率。因此对工装的进一步改善优化就有着重要的研究意义。

1 车体影响工装设计的因素分析

1.1 车体钢结构对工装因素的影响

车体钢结构为公铁车的主要承载部件，有横梁、纵梁、前后端梁、车钩座、吊车座等组成，驾驶室、车桥、导向等部件都安装在车体上。

所有的系统装配完成之后，除了端梁之外，基本上没有裸露出来的点可以供工装作为支撑点，在各个系统连接的缝隙中的空间无法满足要求。

车体钢结构的空间布局造成工装没有大面积的支撑面可供支撑，因而我们的设计思路是：将工装的接触面积减小，做到即使在工件繁密的结构钢上同样能够找到恰当的支撑面。

1.2 铁路走行部安装对工装的影响

在进行铁路走行部的安装工作时就会发现工装的高度存在不足，安装空间不够。在安装导向油缸之前轮轴的状态是自然伸展的，考虑到工装的高度一定要超过轮轴自然伸展状态下的高度，为走行部预留出足够的装配空间，安装导向油缸之后，走行部会在导向油缸的限制下运动，工装的支撑位置应该避开走行部，为走行部的装配与调试做准备。

1.3 司机室安装对工装设计的影响

司机室作为公铁牵引车主要组成部分，其功能及用途主要是为驾驶员提供舒适安全的驾驶空间。当装配工作进行到司机室落成安装工序时，会出现司机室与结构钢车体连接的部分和工装干涉的情况。因为司机室车唇位置内扣，其长度能够延伸到轮轴收缩状态下的位置，铁路走行步工作状态下伸缩的空间，所以将车唇的位置向后延伸包裹住了与司机室连接的车体部位，导致现在的工装无法进行司机室的落成安装。

1.4 走台对工装设计的影响

走台护栏的高度达到1 433 mm，在设计工装时考虑到它的高度问题工装只能在钢结构以下寻找支撑点，并且支撑点应该避开液压系统装配零件多的位置，留出足够多的空间给各项系统的装配工作。该公铁车为后驱制动，所以该车驱动桥位置连接着制动系统，导致该位置布局极为紧密，很难找到能与工装接触的支撑点，此将支撑位置往后移动。走台与结构钢两侧的支撑梁接触面积很大，安装过程中要留出足够的空间给工作人员装配固定。

综上所述，工装设立最好的支撑位置应该在钢架构末端的横向支撑梁上。该位置没有复杂繁多的装配系统，并且横向支撑梁本身就是承载车身重量的位置，能够更好的提供工装支撑点，是最佳的选择位置。

2 工装设计原理及作用的分析

2.1 工装的设计思路

通过对车体三部分对工装影响因素的分析得出：

（1）工装的高度：高度设计应该在满足走行步装配工作的同时设计成为可调节的形式，做到任何车型的公铁车都可以使用。

（2）工装的支撑面积：支撑面积满足在装配繁多部件的结构钢上找到支撑点，为了可适用于任何车型，将工装的接触面积做成模块化的形式，能够在不同的车型下选择适合的支撑架。

（3）工装的支撑面的选取：整车装配完成后结构钢体上表面完全被覆盖，没有可支撑点，工装设计的支撑面只能选择结构钢的下表面，并且接触面积较小。

（4）工装的中部结构：由于车体的结构紧密，各个系统都相互连接，工作人员在进行调试配线时，需要足够的空间进行工作，所以支撑架的中部不宜太大，占用空间。应将工装的中部做成较细的部分。

（5）工装的底部：由于工装中部位置设计成较细的部分，那么工装的底座就应该有足够大的接触面积来保证工装的稳定性。为了便于搬运，将工装的底部加上滑轮，使工装的使用变得更加便捷。

工装的设计思路还有最主要体现在两点，一是工装在满足公铁车装配的同时应具有多功能性，同样适用于其他公铁车车型。二是工装设计应基于节省用料，简单实用的设计理念。

工装的设计也加入了模块化的理念，将工装分为几个部分使工装在不同工作环境下，能够实现不同的工作状态，从而实现工装的多功能性。

现如今公铁车的市场需求很大，公铁车也深受外界的好评，随着科技的进步，将来有可能将公铁车投入到量产计划当中。为更好量产，应将工装做成滑动可移动的设备，可以更好地将结构从一个安装工序到另一个安装工序，直到整车。

2.2 工装设计原理分析

经过两次的设计总结，将工装改进为如图1所示的形式运用的原理就是将每个支撑架独立设计达到工装模块化的目的，支撑架头部同样可以根据刚需来调换接触面积。支撑架中部采用的是轮旋千斤顶，通过千斤顶来调节支撑架的高度，也是我厂中的工装最常见的一种调节工装高度的结构形式。支撑架的底座是通过连杆机构实现滑轮的伸缩使工装的搬运变得方便快捷。

根据对车体落成对工装影响的因素分析得出工装的支撑位置如图所示，铁路走行部与公路走行部之间，车桥板簧内侧的车架纵向梁上。该位置能够在确保工装稳定性的基础上满足所有整车落成的装配任务。

参考文献：

[1]段晓，郭明果，时洪光.一种公铁两用轨道牵引车方案设计[J].机电产品开发与创新，2011（01）.

[2]徐金虎.装焊技术的工艺设计和工装设计在汽车上的应用[J].现代制造技术与装备，2007（01）.

[3]倪志伟，郑松林，杜月鑫.陆轨两用车设计中关键技术研究[J].机械制造，2007（08）.

[4]许基清，陈景刚.公铁两用牵引车导向装置结构设计及导向力分析[J].青岛科技大学学报（自然科学版），2003（06）.