中南大学南车戚墅堰实习报告材料袁Word格式.docx
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(1)转向架车间概况┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17
(2)机车转向架的构造、工作原理、加工及装配┄┄┄┄┄┄┄17
(3)了解东风8B型机车转向架和最新高速机车转向架的结构┄┄
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3)轮对部分
(1)轮对的作用及组成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄19
(2)关于锥形踏面的介绍及原因┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21
(3)机车轮对结构、加工、装配┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22
4)电机车间
(1)机车牵引电动机原理和结构┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23
(2)电机介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26
5)热处理车间
(1)热处理概念┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27
(2)组织及其介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27
(3)热处理常见概念┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27
(4)热处理设备及处理方式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28
6)铸造车间
(1)铸铁事业部介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29
(2)所用模具及材料介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29
7)机车总装机维修
(1)车间介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30
(2)机车介绍(HXN5)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31
(3)总装/维修工艺流程举例┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31
三.心得体会┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33
一、公司介绍
1).公司简介
始创于1905年的南车戚墅堰机车有限公司,地处中国江苏常州,东临上海,西望南京,京沪铁路、沪宁城际铁路穿公司而过,被誉为中国铁路客货运输主型内燃机车研发制造基地、中国铁路六次大提速的动力先驱,现隶属于国资委下属的中国南车股份有限公司。
公司现有员工6000余人,占地190万平方米,拥有各类工程技术管理人员1400余人,其中高级专业技术人才167人,教授级高级工程师18人,享有国家特殊津贴和国家、部级有突出贡献的专家18人。
公司拥有各类设备4500多台套,有雄厚的机械加工及铸造能力,齐全的理化试验、计量和测试手段。
公司具有较强的内燃机车新造、修理和配件产品的生产能力。
目前公司正在投资兴建新产业基地,基地建成后,生产能力将得到进一步拓展。
公司在做强国铁市场的同时,不断加大对地方铁路、工矿企业市场的拓展。
自1999年先后开发生产GKD2型电传动调车内燃机车和GK2C型液力传动调车内燃机车;
根据中国南车总体发展规划要求对内燃机车业务整合,于2007年将四方机车有限公司内燃机车东风7G、东风5等机车的技术图纸、工装、客户资源和售后服务进行整合,业务整体转移至中国南车戚墅堰公司,进一步拓展了中国南车戚墅堰公司的产品范围。
公司为进一步拓展国际市场,实现整机出口满足用户需要,又先后开发生产出口越南客货两用JMD1360型内燃机车、出口柬埔寨CKD6D型米轨内燃机车、出口委内瑞拉铁路干线CKD4C型内燃机车和出口伊朗的DF8BI型内燃机车。
2004年随着中国铁路发展的需要,铁道部提出了“技术引进消化吸收再创新”的发展方向,中国南车戚墅堰公司作为铁道部重点扶持的6家中国铁路装备制造企业之一,与美国GE公司合作共同为铁道部提供300台和谐N5大功率交流传动内燃机车,国产化率达85%,首台机车于2008年11月25日成功下线,为我国引进消化吸收再创新国际先进机车制造技术,提升自主创新能力,参与国际竞争打开了通道。
公司还是中国最大的内燃机车修理基地,每年检修中国市场三分之一的干线内燃机车。
2008年8月,试修的首台韶山SS4G电力机车成功交付用户,标志着公司进入电力机车修理领域,实现“内电并举”的目标迈出了重要一步。
2005年10月,恰逢公司百年华诞,中共中央总书记胡锦涛视察公司并发表重要讲话“同志们,祝贺戚墅堰机车车辆厂百年大庆,感谢同志们为我国的铁路运输事业所作的贡献,希望大家继续努力,实现百年老厂的跨越发展,再创辉煌。
”总书记的重要讲话,给了车城人以巨大的鼓舞和鞭策。
面对新时期轨道交通运输业的机遇和挑战,力图创新的南车戚墅堰机车有限公司积极适应中国铁路运输和经济全球化的发展要求,将资源配置、市场开拓、技术创新、用户服务从中国向世界延伸。
以产品、设计和制造三大技术平台为依托,以一流的技术,生产一流的产品,引领中国铁路内燃机车的发展潮流,打造“亚洲第一、世界一流”的内燃机车研发制造和维修服务基地而努力奋进。
2).主要产品
280系列柴油机
HXN5型内燃机车
东风8内燃机车
东风9内燃机车
东风8B内燃机车
东风11内燃机车
东风11G型内燃机车
东风8CJ型内燃机车
“新曙光”号内燃动车组
“和谐长城号”奥运内燃动车组
“雪域神舟”号青藏线高原机车
和谐N5型内燃机车
3).认证体系
公司自1996年以来,先后通过ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、OHSMS18001职业健康安全管理体系、CSA8000企业社会责任管理体系、一级安全质量标准化企业、ISO10012-1计量检测管理体系、美国铁路协会AARM-1003、DINEN15085-2焊接、挪威DNV、德国GL、法国BV、英国LR、美国ABS等船级社认证以及国内外第二方质量认证等,取得了多个通向国际市场的通行证。
4).生产装备
公司目前配备设备4500台套,大型设备230台,数控设备157台。
其中机械加工设备807台,大型设备139台,数控设备96台。
拥有齐全的理化试验、计量检测手段和相当规模的铸造及机加工制备能力,已形成新造内燃机车150台,修理内燃机车350台的年综合生产能力。
长期以来,公司紧紧瞄准铁路市场“客运高速、货运重载”需求,依托在大功率柴油机方面的核心技术优势,先后开发成功了“280系列”柴油机和东风8型内燃机车、东风9型内燃机车、东风11型内燃机车、东风8B型内燃机车、东风8CJ型内燃机车、“新曙光”号NZJ1型准高速内燃动车组、东风11Z型专用机车和适合青藏线上的“雪域神舟”号高原机车。
并在此基础上,又开发生产了东风11G型双机重联准高速客运内燃机车和“和谐长城”号NDJ3型奥运旅游观光内燃动车组等产品。
其中,东风11型、东风8B型、东风11G型内燃机车担纲了中国铁路六次大提速主型机车牵引任务。
并创造了中国铁路历史也是世界铁路历史上最长运行交路记录—北京至福州,全程2200公里,运行时间19小时38分钟,较提速前缩短14个小时。
铁道部领导曾给予高度评价:
“没有戚墅堰工厂的东风11,就没有中国铁路的四次大提速”。
5).国际合作
公司积极开展与国际知名企业的交流与合作,先后与美国GE公司、标准转向架公司、加拿大庞巴迪、法国阿尔斯通、芬兰瓦锡兰等跨国公司保持良好合作伙伴关系。
公司的CKD6D、东风8BVEN、JMD1360等型号的机车已出口到柬埔寨、委内瑞拉、伊朗、越南等国家;
GE机车构架、摇枕侧架、阿尔斯通地铁摇枕、庞巴迪地铁铸钢构架、铸铁箱体及瓦锡兰产品系列等机车配件,在出口到美国、法国、加拿大、芬兰的基础上又扩大到巴基斯坦、沙特国家等。
6).管理团队
南车戚墅堰机车有限公司总经理:
王洪年。
南车戚墅堰机车有限公司党委书记:
刘岱华。
南车戚墅堰机车有限公司党委副书记、纪委书记、工会主席:
史小余。
南车戚墅堰机车有限公司副总经理:
刘春阳。
徐俊。
秦辉。
王卫平。
南车戚墅堰机车有限公司财务总监:
张力强。
南车戚墅堰机车有限公司总工程师:
许人华。
二、实习内容
1)柴油机部分
(1)车间介绍
a.配一车间概况:
柴油机分厂配件一车间现有员工200余名,3个业务组,9个生产组,3个辅助组,技术、管理人员24人(其中包括技术人员15人,管理人员9人),内含厂内专家1人,高级工程师1人,工程师5人,助理工程师12人,聘用高级技师1人,技师4人,助理技师3人,高级工68人,岗位带头人2人。
车间主要承担公司柴油机关键零部件:
机体、连杆、凸轮轴及机车的主要部件构架的机加工生产。
1998年3月通过了ISO9001质量体系的认证,2005年通过了ISO8001安全健康体系认证。
车间占地11000平方米,共有各类设备109台,科堡公司的五面体加工中心,WFL车铣加工中心,肖特数控凸轮轴磨床,大中型三坐标仪、激光跟踪仪、马尔电子量仪等大量先进精确的设备和仪器。
车间具有强大的综合机加工生产能力,产品遍及全国,并先后制造加工越南、柬埔寨、几内亚、津巴布韦、伊朗机车转向架,美国GE构架,ALSBN摇枕,BarberS-2HD型摇枕、构架及多种配件产品远销欧美亚非地区,在国内享有盛誉。
b.配二车间概况:
柴油机分厂配件二车间主要从事各类型机车重要零部件的生产。
主要产品包括240、280及HXN5型系列机车关键件,如曲轴、气缸盖、气缸套、加强套、飞轮法兰、抱轴箱、空心轴装配、空心轴套、齿芯等。
车间现有员工160余人,厂房占地面积约9122平方米,其中直接生产工人113人,技管干部15人,技管干部中具有高级专业技术职称5人,员工中具有感激技师和技师证书的12人,高级工证书65人,中级证书34人。
车间拥有大中型金属切削设备65台,起重机械21台及其他设备7台,拥有世界先进的德国随动磨床1台,世界最先进的曲轴车铣加工中心1台,大型进口五面体加工中心1台,另有8台加工中心,4台数控立车。
面对新时期铁路的机遇和挑战,车间在“诚信敬业、创新、超越”的企业精神下开拓市场,技术创新,以一流的技术,生产一流的配件,为公司打造“亚洲第一,世界一流”的内燃机车研发和制造基地提供支撑。
c.车间主要设备介绍:
曲轴随动磨床:
最大磨削直径750mm磨削长度6000mm,承重5000kg,配有可以自动调节的数控中心架,随机测量的MORPOSS测量系统,全封闭的工作空间,通过一次装夹完成曲轴主轴颈和连杆颈的磨削。
车铣加工中心:
最大回程直径1500mm,加工长度6500mm。
配有三副自定心的中心架,西门子840D及WFL软件包控制系统,可以实现X/Y/Z/C/B轴的五轴联动,在全封闭的空间内能够完成曲轴的车、铣、钻、镗、螺纹等的全部加工。
卧式加工中心群:
车间现有DMG、马扎克、三菱、牧野、大隈卧式加工中心8台,工作台大小630~1000,全闭环控制系统,能够完成中型高精度箱体类产品的全部机加工内容。
五面体加工中心:
龙门式动梁结构,工作台为2000x4000,配备的直角和万向铣头可以自动更换,通过角度的变换能够完成工件的各面及孔的加工,其优越的功能在相对位置精度要求较高的产品上得以体现。
三坐标测量仪:
现场配有高精度的LK三坐标测量仪,工作行程为1500x1000x800。
重复定位精度为0.0014,实现了车间中型高精度产品的在线测量。
HXN5滚动抱轴箱:
毛坯为整体的铸钢件,中间开放式结构,整体刚性差,一变形,两端轴承孔有较高的行位公差要求,这是加工中的两大难点。
HXN5滚动抱轴箱为HXN5型机车转向架中的一个重要零部件,其加工质量的好坏将直接影响到机车的行车安全。
d.柴油机外形:
e.柴油机润滑及水冷却
润滑:
水冷却:
(2)铁道机车柴油机的总体结构及基本工作原理;
机车内燃机的基本工作原理,与普通内燃机一样,也是四冲程高速柴油机。
它由进气、压缩、做功和排气四个冲程完成一个工作循环。
不同的是机车柴油机气缸多、各活塞运行之间协调比较复杂。
实习中,我们更注重各主要零件的加工工艺及作用。
柴油机是内燃机的一种,将柴油喷射到汽缸内与空气混合,燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机,即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动,通过曲柄连杆机构使曲轴旋转,从而输出机械功。
机车柴油机总体结构一般由以下几大系统或机构组成:
机体、燃油系统、曲轴连杆机构、进排气系统、润滑系、冷却系统、操纵系统、电机启动系统。
戚墅堰机车厂生产的主要内燃机产品有:
16V280ZJ、6280、12V280ZJ、R16V280ZJ
下面介绍该厂生产的16V280ZJ的主要参数:
轴式:
C0-C0
传动方式:
交-直流
轨距:
1435mm
额定功率:
3310KW
轴重:
23±
3%t
整体重量:
138±
构造速度:
100km/h
启动牵引力:
446.2KN
两车钩连接线间距:
22000mm
机车高度:
4736mm
机车宽度:
3288mm
轮径:
1050mm
通过最小曲线半径:
145m
(3)HXN5型机车重要零件简介
机体:
为柴油机中最重要部件之一,为一大型一体式球墨铸铁件,其上安装发动机的所有其他部件。
主轴承盖与机体装配,以将曲轴固定到机体上。
一台6000英制马力的16缸GEVO发动机上有9个主轴承盖,它外形结构复杂,各孔面的形位公差和加工精度要求高。
目前我车间加工GE机体的关键设备主要有德国科堡数控龙门加工中心两台,北一数控龙门加工中心一台,数控落地镗一台,用于机体测量的大型英国LK三坐标测量机一台。
车间全面采用GE公司先进的机体生产工艺和测量技术,确保GE机体的生产能力。
凸轮轴:
是内燃机的重要零部件之一,采用合金锻件毛坯,凸轮轴上的3个凸轮为联动机构开启进排气门和驱动高压燃油泵提供保证。
同时还充当发动机的主润滑油道的作用;
凸轮轴中有很大的孔,将润滑油带到发动机的其他部件。
该型凸轮轴凸轮型线、端面及其上安装孔精度要求高,传统的靠模式加工工艺方法是根本不能达到要求的。
“工欲善其事,必先利其器”,为了早日实现GE产品国际化的目标,目前我车间新增加了WFL车铣加工中心,Schaudt数控凸轮轴磨床、震动去毛刺机,Adcole凸轮轴测量机等先进的设备及仪器。
连杆:
内燃机的重要部件之一,其作用是将活塞的直线运动能传递给曲轴,由此转换成回转运动能。
该型连杆采用精锻毛坯,连杆大端斜剖面带锯齿形端面,从曲轴流出的润滑油流过连杆内部的孔对活塞进行润滑和冷却,连杆小端有一个可以更换的活塞销衬套。
该型连杆尺寸精度要求高,加工工序复杂。
为此,我车间引进了日本的两台马扎克双交换托盘的卧式加工中心,意大利FMT齿形磨床,TBT的数控深孔钻床,以及一台英国IMS三坐标测量机,从设备和检测手段上来保证产品的加工品质。
HXN5加强套:
为石墨铸铁的一体式铸件,它与气缸盖、气缸套及一些组件构成柴油机动力组部分,其保持气缸在机体中的位置并为润滑油和冷却水进入气缸盖提供通道。
采用的加强套结构设计,既简化了机体的设计难度,又大大简化了机体大修的工作流程。
HXN5气缸套:
为合金硼铸件材料,采用离心式浇铸方法,组织致密,性能优越;
采用平台网文研磨加工工艺,具有良好的摩擦副性能。
它与活塞及气缸盖组成密闭的燃料燃烧空间,缸套内壁即为燃烧室的壁,并为往复直线运动的活塞提供运动的行程空间。
HNX5气缸盖:
为蠕虫石墨铸铁的一体式铸件,它与气缸套及活塞组成密闭的燃油燃烧空间。
作为燃烧室顶部的气缸盖,它要承受着燃气的压力、缸盖螺栓的作用力和高温作用,同时还要为其内的运动件进行润滑、冷却,因此气缸盖是一个复杂的气孔箱型结构零件。
HXN5曲轴:
采用焊接平衡块形式,过氮化处理,加工最大回转直径为674mm,气缸行程为320mm,作为柴油机重要零件之一的曲轴,它把活塞的往复运动传达变为轴的回转运动,将作用在活塞上的气体压力转变为转动力矩,将柴油机的全部功率传给发动机。
(4)曲柄、曲轴、气缸盖及凸轮轴结构特点
曲柄:
大孔(与曲轴连接)处:
为两半圆,靠齿合定位。
上半圈有半圆槽,便于润滑。
由于常受交变应力,故用铜合金螺栓连接。
小孔(与气缸连接)处:
为一整体,塞耐磨铜圈,磨损后可更换(液氮冷装)。
曲轴:
上面设有铸造时排气的工艺孔,加工完成时,会用螺钉封住。
气缸盖:
进气口、排气口分开,各与2个气阀相连。
凸轮轴加工:
与配钥匙原理类似,加工时需标准模具。
(5)部分配件加工工艺或工序
GE连杆精镗大小孔工艺过程:
上工序半成品→检查工装刀具设备→清理工件基准面→清理工装、吊具→吊运工件→安装工件→手动拧紧螺栓→塞尺检查贴合面→扭力扳手拧紧螺栓→塞尺检查贴和面→运行0002程序→密切关注加工状态→T12镗小头孔→T20镗大头孔倒角→T4镗大头孔→测量工件→填写自检卡片→清理周转箱→卸下工件→取除加工毛刺→吊至周转箱
280连杆工序:
铣平面→铣基准面→部分面加工→磨齿→组装→铣槽→半精镗→钻深油孔→铣斜面→铣小头平面→铣大头平面→油孔连通→精磨
280凸轮轴主要加工工艺:
毛坯(整体棒料)→粗加工(委外)→粗铣桃型、钻、铰定位销孔→焊定位销孔、热处理→半精车→钻深油孔→钻轴颈油孔→表面淬火→修两端中心孔、车工艺档、精车两端→精磨轴颈→钻铰两端孔、攻螺纹→钳工倒角、钻螺纹孔R4抛光→精磨凸轮→精磨轴颈及端面→探伤退磁→钳工精理→成品检查→包装涂油→入库
280凸轮轴精磨轴颈工序流程:
检查机床状态→开机预热→调节尾座及顶尖距离→检查砂轮状态→清理工件→吊运工件→检查轴颈跳动→磨削工件→测量尺寸→记录自检卡片→将工件吊运到料架→清理工作台
(6)曲柄连杆机构的结构特点
机车柴油机的曲柄连杆机构主要配件有:
气缸体、气缸垫、加强套、气缸盖、曲轴箱及油底壳、活塞、活塞环、活塞销、CE连杆、曲轴等。
然而由于时间和条件有限,我们只见识到了连杆、曲轴、汽缸盖、加强套之类的零件,对于活塞之类的精密配件,涉及到公司的保密问题,我们无法见到。
曲柄连杆机构是机车内燃机的主要工作机构。
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动机构。
在作功冲程,它将燃料燃烧产生的热能通过活塞往复运动、曲轴旋转运动而转变为机械能,对外输出动力;
在其他冲程,则依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动,为下一次作功创造条件。
16V280ZJ型柴油机,有十六个气缸V型排列,每个气缸的直径为280毫米,而每个气缸又相应有一套连杆,只是共用一个曲轴,可见机车内燃机的设计、加工、制造是极其复杂的。
在实习过程中,我们了解到美国造的机车较我国产的更耐用省油,原因之一是他们掌握的加工制造工艺较我们先进,因此要生产动力大、效率高的机车还需继续努力。
(7)缸体、缸盖、曲轴、连杆、气门、凸轮轴、缸套的加工工艺;
①在配件二车间,我们参观了许多配件的加工工艺,下面我将一一详细叙述,首先介绍曲轴的加工工艺。
因为进入车间,首先映入眼帘的就是那根巨大的家伙,听工人师傅讲,这样的曲轴重达三吨多,价值达四十多万,我马上就对它产生了浓厚的兴趣。
曲轴一般由主轴颈,连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。
一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机);
V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。
例如16V280ZJ型柴油机曲轴曲拐数就等于气缸数的一半。
下图为曲轴示意图:
曲轴的加工定位,下面分别介绍用曲轴车床和卧式车床粗加工曲轴的定位方案。
曲轴车床(C840),转盘内孔直径1000mm。
除了绕主轴轴线方向的自由度外,其它的自由度都被限制。
转盘旋转,刀具固定在上面,车削曲轴的各轴颈。
用卧式车床粗加工曲轴(最大工作直径1000mm,最大加工长度5000mm)定位:
四爪卡盘+固定顶尖+两个V型块
②气缸套的加工工艺
加工设备:
数控立式车床
型号:
@VCE1000/80F
材料:
合金硼铸铁硬度:
HB210-250
加工流水线:
毛坯→半精车→车外圆→车内圆→珩磨内孔→热处理(软氮化)→精磨配合面。
气缸套的示意图:
定位方案:
底部有三个支撑钉,限制
、
三个自由度,气缸套内部有“液压胀紧装置”相当于短心轴,限制
两个自由度。
同时液压胀紧套还起着夹紧的作用。
总共限制五个自由度.
③GE连杆的加工工艺。
设备名称,普通立式插床(最大切削长度320mm)
支撑块+可调节支撑顶
零件示意图:
GE连杆的加工工序流程图:
工序20三坐标一工序30铣A面工序40铣B面
工序50铣螺钉安装面工序60割开工序70钻深油孔
工序80部分面加工工序85座齿工序90组装
工序95半精镗工序100精镗工序102检查
工序110三坐标二工序120称重去重工序130拆开
工序140探伤工序160去毛刺工序170振动去毛刺
工序180再次组装工序125钻攻工序190冷装衬套
工序200三坐标三工序205拆开工序210检查
工序220钳工序230上防锈漆,入库
④GE进气门的加工工艺
进气门示意图:
GE进气门生产传递卡
半精磨阀体——→车底面——→车外圆、倒角——→小头倒角——→修中心孔——→精磨阀盘外圆——→粗磨阀面——→粗磨R——→杆端高频淬火——→精车锁夹槽、倒角——→精磨阀杆——→精磨R——→阀杆镀铬——→精磨镀铬层——→精磨阀面、精车底平面——→精磨杆端平面——→整体渗透探伤——→清洗——→激光打标——→终验——→涂油、包装
⑤240气门生产传送卡2:
7.去氧化皮8.切定长9.焊钢片10.粗磨阀杆11.车阀盘外圆、平面、打中心孔12.车R颈部、堆焊槽13.堆焊阀面14.车阀盘堆焊层外圆15.车阀面对焊层16.阀面渗透探伤17.去应力退火18.粗磨阀盘外圆19.半精磨阀杆20.小头切定长、倒角90°
21.半精车阀盘平面、修整中心孔22.精车锁夹槽23.粗磨阀面24.精磨阀杆25.阀杆辉光离子氮化26.杆端高频淬火
27.精磨阀盘外圆28.粗磨R颈部29.精磨R颈部30.精车阀盘平面、倒R2圆角
31.阀杆抛光32.精磨杆端平面33.精磨阀面34.整体渗透探伤35.杆端超声波探伤36.清洗37.气动打杆3