中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市 063000
摘要：在一定程度上智能制造代表制造行业的网络化、数字化和智能化的主导发展趋势与必然结果。本文主要是围绕动车组轮对加工组装的信息化和自动化，通过对自动加工检测技术与自动选配技术和零件自动识别技术以及定位等技术的实际应用，建设智能化的动车组轮对实际生产线，有着效率的提升作用，并且还能够起到提升组轮对生产的工艺水平。
关键词：高速动车；组轮；智能制造；新模式应用
前言：
中国制造2025计划中明确了智能制造是建设制造强国的主要发展方向。以往的动车组轮行业是一个劳动加工密集型、技术密集型的行业，其作为我国传统制造行业的典型，在该行业中充分应用智能制造新模式是能够起到促进我国动车组轮加工行业转型，从而让该行业得到健康可持续发展，带来经济效益的提升。
一：高速动车组的轮对制造分析
高速动车的轮对是列车的重要零部件，其自身的制造技术水平也是能够决定着高速动车的技术发展水平。笔者针对高速动车组轮对的实际生产，并采用动车轮对对智能制造的新模式的应用。在一定程度上动车轮对智能化生产线索采用的是非常成熟的物联网技术和计算机技术以及通讯技术与智能传感技术等等，以数控机床作为智能设备的主要运行设备，然后将其连上互联网进行控制，这样能够把自动化的物流技术和智能传感技术全部应用在动车轮对的数字化制造加工中，然后把动车轴进行自动化加工以及车轮车轴的自动化喷涂与车轮的自动化加工、齿轮箱的组装与立体仓库的组装和轴承轴箱的自动组装全过程都是在一个统一的系统中所集成的。在某种层面上该动车组轮对的制造全过程所形成的是数字化、自动化、高效化、统一化、集约化、智能化于一体的轮对制造流水线。
二：高速动车组轮对产品特征分析
高速动车组是由拖车编组与动车编组所组成，通常情况下都是八辆编组，四动四拖或者是两拖六动。其中动车轮对主要是由齿轮箱、空心轴、轴承、车轮、轴箱以及制动盘等部分所构成（详情见下图一所示）；在一定程度哈桑拖车轮对是由制动盘、车轮、空心轴和轴箱所构成，（详情如下图二所示）。这两者之间的区别是在于制动盘的安装方式和有无齿轮箱的区别，高速动车轮对有齿轮箱，制动盘为轮装的方式；该拖车轮对于没有齿轮箱的制动盘为轴装的方式。动车轮对是通过联轴的节所组成的连接牵引电机与齿轮箱的驱动装置，其是作为整列动车组的驱动动力源；与此同时其拖车和动车所装有的轮装制动盘以及拖车装所采用的轴装制动盘主要是应用在高速动车减速支洞以及停靠制动中的。
高速动车组轮对主要技术指标是：轴径直径为Φ130毫米；实际运行的速度为350千米每小时；轮直径为Φ860毫米；轮座直径为Φ200毫米；轮对的内侧距离是1350毫米。
三：高速动车轮对产品的智能制造模式及其特点分析
3.1 通过加工组装自动化去实现智能物流
充分利用桁架式机械手与自动化物流等多种智能输送设备，这样能够实现车轮、车轴从毛胚制作到成品的制作以及针对轮对的轴箱组装自动化进行实际的流转，在实际加工与喷涂和检测与安装、保存等各个物流环节中全部都是能够实现自动化运转的。在空心车轴加工中所采用三轴桁架式机械手自动的进行上料和下料，在车轮加工检测过程中可以采用五轴桁架式机械手进行上料与下料，车轴加工检测过程中也可以使用四轴桁架式机械手进行上料和下料。车轮与车轴的喷涂线索采用的是链条连接的方式进行的输送，齿轮箱的组装线主要是采用的自动运输带和桁架式机械手相结合的方式，去实现的齿轮箱的正常运行。高速动车车轮和车轴的预组和压装工序，都是采用的机械手和自动运输车所配合的，这样是能够实现自动压装与自动预组以及实时的检测。高速动车轮组的轴承压装所采用的就是桁架式机械手与自动运输机的实际配合，这样是能够实现轴承的自动压装工序的顺利进行。在一定称的股上轴箱的组装流水线所采用的就是桁架式机械手和计算机辅助配置与自动运输机构、CAA，然后通过节拍化的物流进行自动化的输送，若是按照工位的安装轴箱体等有关零部件进行组装，这样是能够实现对高速动车轮对组装的全智能化和自动化。
高速动车轴承和轴箱体等配套的物料主要是通过空中轴箱的物料自动配送线将其输送到具体的安装位置。高速动车车轮和车轴在加工之后，通过了辊道式输送让其进入到喷涂线中。智能物料库与喷涂线，轮对压装间所采用的就是运输车的自动化输送。在压装之后的动车轮对是通过自动运输机构的自动输送到轴箱组装线中，这样能够形成流水线工序的进行。
3.2 通过生产线控制系统去实现实际生产数据的采集传输信息化
在一定程度上通过对生产线的控制系统去建立高速动车轮对智能化生产线，这个生产线自身是具有自动化、智能化以及信息化等多个特征的，这个生产线的主要控制系统是可以针对所有的相关设备进行集中的管理与控制，从而进行具体的作业排产和实时的调度，设备之间也能够获得多方面的调度控制系统指令之后，其会进行全自动运行，针对各方面的部件状态进行及时的识别，并且针对错误指令进行应对措施的处理。与此同时生产线也是可以实时的去监控全部的设备运行的状态，并且所采用屏幕显示的设备停止、运行或者是正常的运行等多方面的信息，针对自动化的物流设备，也是可以进行实时监测各设备的移动画面或者是位置动态信息的。轮对的智能化生产线是可以及时的记录车轮、车轴以及轮对等部件的序号与检测、加工的实际工序信息，自动保存的检测数据结果，并且还能够进行集中的管理与自动化的输出质量报表的生成，其也是能够实现对所有的零件进行全过程质量的管控。
四：轮对制造工艺与智能制造生产线构成分析
4.1 高速动车轮对制造工艺分析
轮对制造的总体工艺流程为：
车轮；车轮加工、车轮检测、车轮涂装、轮盘组装。车轴；车轴加工、车轴检测、车轴的涂装、齿轮箱的组装等。轮对组装；轮对压装、轮对动态平衡检测、轮对超声波探伤检测、轮对检测、轴压组装、轮对交接验收。
4.2 高速动车轮对智能制造生产线的构成分析
轮对智能制造生产线主要是由生产线的控制系统，车轴的自动化加工检测线、车轴车轮自动喷涂线与车轮自动加工检测线、齿轮箱的自动组装生产线以及车轴车轮智能物料仓库与轮对的压装生产线等多种形式所构成的。
4.3 生产线控制系统分析
在某种程度上生产线控制系统主要包含了下面几个方面；第一是展示屏幕、系统服务器、MES接口以及系统软件等。生产线的控制系统是能够实时显示车轴加工设备以及轮对压装设备和车轮加工检测设备与自动输送设备的实时状态、智能物料库等，这对于所有的设备显示运行、停机以及异常情况，对桁架式机械手实时显示移动画面都是极为清晰的。
根据车轮和车轴的加工检测以及组装和齿轮箱的组装等工艺流程，去创建流程的模板，然后在生产线控系统中设置拆卸、安装、加工、运输等多个工艺流程。
结语：
总而言之，高速动车轮对智能制造生产线所采用的就是全自动的物流系统，对车轮加工、车轴检测等多个工序都是能够实现全自动化，轮对的轴承轴箱组装以及轮对的压装等工序都是使用的部分自动化工序，这样能够在一定程度上实现节拍式的流水作业模式，该模式能够提升实际生产效率。轮对是高速动车的关键零件，在今后动车组其他零件的制造加工过程中，也都是可以采用智能化制造模式来进行的，这样不仅能提升生产效率，还能促进经济效益的增长。
参考文献：
[1]姜斌, 宋学毅, 李敬宝,等. 面向高速动车组转向架的智能焊接打磨系统[J]. 电焊机, 2018, 48(3):167-170.
[2]李芳. 智能检测技术在轮毂制造过程中的应用[J]. 汽车零部件, 2013(12):22-22.
[3]伏琳. 智能制造新模式下“中国制造＂面临的机遇和挑战[J]. 机床与液压, 2016, 44(9):161-164.
论文作者:周捷 段一凡,韩月桥 崔磊 苏俊连
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/29
标签：车轮论文; 车轴论文; 齿轮箱论文; 轴箱论文; 车组论文; 加工论文; 智能论文; 《科学与技术》2019年第09期论文;