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[摘 要]高速动车组是一国高速铁路技术水平的集中体现，代表着该国铁路的总体实力。本文重点分析了我国新一代高速动车组的制造工艺和关键设备，对高速动车组各个制造子系统进行了较为深入的描述和分析，明确了各制造子系统的关键工艺设备，对我国动车组制造企业工艺布局具有一定指导意义。
[关键词]新一代高速动车组工艺集成
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0153-01
1 新一代动车组特点和制造系统的划分
我国新一代高速动车组设计持续运营速度将达到350km/h、最高运行速度380km/h、试验速度将超过400km/h，编组形式16辆，8动8拖;牵引电机悬挂在转向架构架上，采用持续功率为500kW的4极鼠笼式异步电动机，电机最高转速6000r/min，每列总牵引功率约18400kW，传动比2.43∶1;车体全部采用大型挤压闭式铝合金型材焊接而成，内装部件全部采用无木结构的模块化设计和安装技术;制动采用动力制动和空气制动两种;采用塞拉门，门口处设有两阶脚踏板及位于外部的活动折叠式踏板，活动折叠式踏板与门移动结合在一起以适应550mm和760mm的站台高度;采用窗带结构，由带有安全、隔音、隔热玻璃的标准窗户和不透明窗户组成。该动车组将成为世界上商业运营速度最快、科技含量最高、系统匹配最优的高速动车组。
新一代高速动车组制造系统主要分为铝合金车体制造系统、表面处理系统、总组装系统、调试系统和转向架系统。铝合金车体制造系统主要负责制造高速动车组的车体，车体是高速动车组的承载部件，主要由铝合金型材焊接而成;表面处理系统主要完成铝合金车体的喷砂和涂装，表面处理的好坏直接决定着动车组的外观形象和质量;总组装系统主要完成动车组的内部总装，完成车钩、车门和车端风挡的安装工作，总组装质量决定着动车组的使用性能;调试系统主要完成动车组的单车调试、编组、列车静调和列车动调任务，调试完毕后的高速动车组交付运营;转向架系统主要完成构架的焊接和加工、轮对的制造及转向架的组装工作，转向架是动车组的走行部，转向架的制造质量决定着动车组的总体安全。
2 动车组制造工艺和设备
2.1 铝合金车体制造系统
动车组铝合金车体承载方式为整体承载结构，车体采用闭式铝合金型材焊接结构。车体的底架、车顶、侧墙等大部件均采用与车身等长的大型中空挤压铝合金型材插接组焊而成，车体中间无横向焊缝;车体的端墙、牵枕缓等中小部件主要采用铝合金板梁结构。
车间在进行铝合金车体生产时，先由下料工段按照图纸要求进行下料，然后运送到各个相应工段进行部件的组焊生产，最后将底架、车顶、侧墙和端墙或司机室等部件运送至总成工段进行焊接总成，以及车体的调修、检查和交验。比较重要的工序是侧墙、车顶、地板、底架的制造和车体总成，车体制造周期约40天。各部分主要工艺流程如下：
侧墙：铝型材→侧墙组对→侧墙焊接→侧墙修正→侧墙加工→去毛刺、附件安装→检验
车顶：铝型材→侧顶加工/中顶加工→车顶装配→车顶焊接→去毛刺、附件安装→检验
地板：铝型材→地板组对→地板焊接→地板修正→地板加工→去毛刺、附件安装→检验
底架：底架前端、地板、侧梁→底架装配→底架焊接→底架修正→底架加工→底架去毛刺、附件安装→底架交验
车体总成：组装底架→组装端墙/司机室→组装侧墙→组装车顶→自动焊→手工焊接→出胎→找补焊及焊缝打磨→附件焊接→车体称重→几何尺寸检测→车体底架加工→交验
车体制造系统主要采用自动焊接设备和铝合金加工设备，该部分关键设备是大型龙门式或悬臂式的焊接机器人或机械手、高速铝合金龙门加工中心、车体四点平衡称重设备及车体整体加工中心。另外，动车组铝合金车体焊接时要求较低的湿度，且铝焊接烟尘毒性较大，所以需设置除尘除湿设备。
2.2 表面处理系统
表面处理系统主要负责动车组车体的喷砂、补焊、喷底漆烘干、粘接木骨、喷涂阻尼浆、刮腻子、打磨、中涂、喷面漆烘干、标记等工作。动车组车体表面处理作业周期约18天，主要工艺流程如下：
喷砂准备→喷砂→清理→补焊→喷漆准备、防护→底漆喷涂（湿碰湿两遍）→底漆烘干→木骨粘接→刮腻子→底架防腐→喷阻尼浆→流平→干燥→刮腻子→干燥→打磨（干磨）→擦净，吹干→第二遍底漆→挤腻子→晾干→打磨→擦净→中涂喷漆→车顶、端墙打磨→车顶喷涂面漆→干燥→侧墙打磨、车顶侧墙防护→端墙喷涂面漆→干燥→端墙防护、侧墙擦净，吹干→侧墙面漆喷涂→烘干→准备（划线、糊纸）→喷彩条→烘干→检查→清理、清漆、修补、抛光→干燥→标记→修补→交车
表面处理系统的关键工艺设备是喷漆房、烘干室、集中供漆系统、喷涂机具。该车间是危险性较大的生产区域，需做好防火、防暴和通风工作，需按规范设置劳动卫生防护设施。
2.3 总组装系统
总组装系统分为预组装、总组装和配管配线三部分。预组装负责车体油漆防护，塞拉门、车窗、隔热材安装，地板、骨架、玻璃钢卫生间预置，铝地板以上布线，车底线排布置，空调机组、车内回风道、水箱安装，内部前装管道安装、车顶高压配线，配管、天线安装;车顶高压设施安装（受电弓、隔离开关、车顶导流罩、高压联接线等），车钩及风挡安装。总组装负责内装，车内设备，车下悬挂件，两端，司机室，电配，电器，接线、牵引、制动、落车（车体与转向架联接，承重，扭力检测，外形测量）、车辆返工和所有后工序安装和装配;负责车间之间以及工序间的迁车工作。配管配线负责线缆制作及管件制作。动车组预组装周期约12天，总组装周期约30天，主要工艺流程如下：
门预组、驾驶室预组→窗安装、车头安装、门安装、空调单元安装、其它件安装→座椅安装、车下件安装、制动安装、线缆安装、网络安装→落车→交验 总组装系统的主要关键工艺设备是移车设备和作业平台，现动车组制造企业均采用气垫移车技术，即采用气垫运输车移车。
2.4 调试系统
调试系统主要负责动车组的单车电气调试、机械调试、称重、单车淋雨试验、整列编组、静态调试、整列淋雨试验、限界试验、不解编更换转向架和动态调试工作。动车组总的调试试验周期约56天，主要工艺流程如下：
单车静调：机械测试→耐压试验→功能试验→整备→淋雨、轴重
列车静调：输入测试→DC110V电源供电试验→内部AC25kV供电试验→整备
列车动调：动力和牵引系统试验→制动和供风系统试验→监控和安全系统试验→整备
调试系统的主要工艺设备是各种调试试验工具、称重试验台、淋雨试验台、转向架更换装置，还需要专门的动调试验线。由于动车组采用27.5kV接触网供电，所以调试车间需注意防护高压电及静电的危害。
2.5 转向架系统
转向架系统主要负责构架的焊接和加工、轮对的制造及转向架的组装工作。高速动车组转向架分动车转向架和拖车转向架。动车转向架由构架、轮对、轴箱、牵引装置、基础制动装置、二系空气弹簧悬挂装置、齿轮箱驱动装置组成。拖车转向架的构架组成、轴箱定位、基础制动、二系悬挂和动车转向架的结构基本相同，只是没有齿轮箱驱动装置。动车轮对由空心轴、车轮、齿轮箱、制动盘、轴承和轴箱等组成;拖车轮对由空心轴、车轮、制动盘、轴承和轴箱等组成。转向架制造主要工艺流程如下：
构架焊接、轮对组装→转向架组装→转向架试验→交验
转向架制造的主要工艺设备有轮对自动生产线、构架焊接机械手、焊接探伤设备、跑合试验台、转向架综合试验台、轴箱体加工中心。
2.6 生产工艺布局
动车组制造企业根据以上各系统的工艺流程和本企业的生产纲领及一定的协作关系决定动车组生产的总体工艺布局，基本原则是物流顺畅、路径合理。
3 结语
当今世界以高速动车组为代表的高速铁路技术方兴未艾，有着极为广阔的发展前景，积极抢占技术制高点具有重要的战略意义，研发持续运营时速380公里以上速度等级的动车组将是我国高速铁路的重要发展方向。
参考文献
[1] 赵庆祥，张波，邓孝贵，韩庆坤.高速动车组生产计划三层管控体系研究[J].装备制造技术.2013（03）.
[关键词]新一代高速动车组工艺集成
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0153-01
1 新一代动车组特点和制造系统的划分
我国新一代高速动车组设计持续运营速度将达到350km/h、最高运行速度380km/h、试验速度将超过400km/h，编组形式16辆，8动8拖;牵引电机悬挂在转向架构架上，采用持续功率为500kW的4极鼠笼式异步电动机，电机最高转速6000r/min，每列总牵引功率约18400kW，传动比2.43∶1;车体全部采用大型挤压闭式铝合金型材焊接而成，内装部件全部采用无木结构的模块化设计和安装技术;制动采用动力制动和空气制动两种;采用塞拉门，门口处设有两阶脚踏板及位于外部的活动折叠式踏板，活动折叠式踏板与门移动结合在一起以适应550mm和760mm的站台高度;采用窗带结构，由带有安全、隔音、隔热玻璃的标准窗户和不透明窗户组成。该动车组将成为世界上商业运营速度最快、科技含量最高、系统匹配最优的高速动车组。
新一代高速动车组制造系统主要分为铝合金车体制造系统、表面处理系统、总组装系统、调试系统和转向架系统。铝合金车体制造系统主要负责制造高速动车组的车体，车体是高速动车组的承载部件，主要由铝合金型材焊接而成;表面处理系统主要完成铝合金车体的喷砂和涂装，表面处理的好坏直接决定着动车组的外观形象和质量;总组装系统主要完成动车组的内部总装，完成车钩、车门和车端风挡的安装工作，总组装质量决定着动车组的使用性能;调试系统主要完成动车组的单车调试、编组、列车静调和列车动调任务，调试完毕后的高速动车组交付运营;转向架系统主要完成构架的焊接和加工、轮对的制造及转向架的组装工作，转向架是动车组的走行部，转向架的制造质量决定着动车组的总体安全。
2 动车组制造工艺和设备
2.1 铝合金车体制造系统
动车组铝合金车体承载方式为整体承载结构，车体采用闭式铝合金型材焊接结构。车体的底架、车顶、侧墙等大部件均采用与车身等长的大型中空挤压铝合金型材插接组焊而成，车体中间无横向焊缝;车体的端墙、牵枕缓等中小部件主要采用铝合金板梁结构。
车间在进行铝合金车体生产时，先由下料工段按照图纸要求进行下料，然后运送到各个相应工段进行部件的组焊生产，最后将底架、车顶、侧墙和端墙或司机室等部件运送至总成工段进行焊接总成，以及车体的调修、检查和交验。比较重要的工序是侧墙、车顶、地板、底架的制造和车体总成，车体制造周期约40天。各部分主要工艺流程如下：
侧墙：铝型材→侧墙组对→侧墙焊接→侧墙修正→侧墙加工→去毛刺、附件安装→检验
车顶：铝型材→侧顶加工/中顶加工→车顶装配→车顶焊接→去毛刺、附件安装→检验
地板：铝型材→地板组对→地板焊接→地板修正→地板加工→去毛刺、附件安装→检验
底架：底架前端、地板、侧梁→底架装配→底架焊接→底架修正→底架加工→底架去毛刺、附件安装→底架交验
车体总成：组装底架→组装端墙/司机室→组装侧墙→组装车顶→自动焊→手工焊接→出胎→找补焊及焊缝打磨→附件焊接→车体称重→几何尺寸检测→车体底架加工→交验
车体制造系统主要采用自动焊接设备和铝合金加工设备，该部分关键设备是大型龙门式或悬臂式的焊接机器人或机械手、高速铝合金龙门加工中心、车体四点平衡称重设备及车体整体加工中心。另外，动车组铝合金车体焊接时要求较低的湿度，且铝焊接烟尘毒性较大，所以需设置除尘除湿设备。
2.2 表面处理系统
表面处理系统主要负责动车组车体的喷砂、补焊、喷底漆烘干、粘接木骨、喷涂阻尼浆、刮腻子、打磨、中涂、喷面漆烘干、标记等工作。动车组车体表面处理作业周期约18天，主要工艺流程如下：
喷砂准备→喷砂→清理→补焊→喷漆准备、防护→底漆喷涂（湿碰湿两遍）→底漆烘干→木骨粘接→刮腻子→底架防腐→喷阻尼浆→流平→干燥→刮腻子→干燥→打磨（干磨）→擦净，吹干→第二遍底漆→挤腻子→晾干→打磨→擦净→中涂喷漆→车顶、端墙打磨→车顶喷涂面漆→干燥→侧墙打磨、车顶侧墙防护→端墙喷涂面漆→干燥→端墙防护、侧墙擦净，吹干→侧墙面漆喷涂→烘干→准备（划线、糊纸）→喷彩条→烘干→检查→清理、清漆、修补、抛光→干燥→标记→修补→交车
表面处理系统的关键工艺设备是喷漆房、烘干室、集中供漆系统、喷涂机具。该车间是危险性较大的生产区域，需做好防火、防暴和通风工作，需按规范设置劳动卫生防护设施。
2.3 总组装系统
总组装系统分为预组装、总组装和配管配线三部分。预组装负责车体油漆防护，塞拉门、车窗、隔热材安装，地板、骨架、玻璃钢卫生间预置，铝地板以上布线，车底线排布置，空调机组、车内回风道、水箱安装，内部前装管道安装、车顶高压配线，配管、天线安装;车顶高压设施安装（受电弓、隔离开关、车顶导流罩、高压联接线等），车钩及风挡安装。总组装负责内装，车内设备，车下悬挂件，两端，司机室，电配，电器，接线、牵引、制动、落车（车体与转向架联接，承重，扭力检测，外形测量）、车辆返工和所有后工序安装和装配;负责车间之间以及工序间的迁车工作。配管配线负责线缆制作及管件制作。动车组预组装周期约12天，总组装周期约30天，主要工艺流程如下：
门预组、驾驶室预组→窗安装、车头安装、门安装、空调单元安装、其它件安装→座椅安装、车下件安装、制动安装、线缆安装、网络安装→落车→交验 总组装系统的主要关键工艺设备是移车设备和作业平台，现动车组制造企业均采用气垫移车技术，即采用气垫运输车移车。
2.4 调试系统
调试系统主要负责动车组的单车电气调试、机械调试、称重、单车淋雨试验、整列编组、静态调试、整列淋雨试验、限界试验、不解编更换转向架和动态调试工作。动车组总的调试试验周期约56天，主要工艺流程如下：
单车静调：机械测试→耐压试验→功能试验→整备→淋雨、轴重
列车静调：输入测试→DC110V电源供电试验→内部AC25kV供电试验→整备
列车动调：动力和牵引系统试验→制动和供风系统试验→监控和安全系统试验→整备
调试系统的主要工艺设备是各种调试试验工具、称重试验台、淋雨试验台、转向架更换装置，还需要专门的动调试验线。由于动车组采用27.5kV接触网供电，所以调试车间需注意防护高压电及静电的危害。
2.5 转向架系统
转向架系统主要负责构架的焊接和加工、轮对的制造及转向架的组装工作。高速动车组转向架分动车转向架和拖车转向架。动车转向架由构架、轮对、轴箱、牵引装置、基础制动装置、二系空气弹簧悬挂装置、齿轮箱驱动装置组成。拖车转向架的构架组成、轴箱定位、基础制动、二系悬挂和动车转向架的结构基本相同，只是没有齿轮箱驱动装置。动车轮对由空心轴、车轮、齿轮箱、制动盘、轴承和轴箱等组成;拖车轮对由空心轴、车轮、制动盘、轴承和轴箱等组成。转向架制造主要工艺流程如下：
构架焊接、轮对组装→转向架组装→转向架试验→交验
转向架制造的主要工艺设备有轮对自动生产线、构架焊接机械手、焊接探伤设备、跑合试验台、转向架综合试验台、轴箱体加工中心。
2.6 生产工艺布局
动车组制造企业根据以上各系统的工艺流程和本企业的生产纲领及一定的协作关系决定动车组生产的总体工艺布局，基本原则是物流顺畅、路径合理。
3 结语
当今世界以高速动车组为代表的高速铁路技术方兴未艾，有着极为广阔的发展前景，积极抢占技术制高点具有重要的战略意义，研发持续运营时速380公里以上速度等级的动车组将是我国高速铁路的重要发展方向。
参考文献
[1] 赵庆祥，张波，邓孝贵，韩庆坤.高速动车组生产计划三层管控体系研究[J].装备制造技术.2013（03）.