现代铁路工厂工艺布局设计
摘要：随着高速重载铁路的不断深化，以及城市轨道交通的大力发展，对铁路工厂的制造检修能力要求越来越高，铁路工厂的设计建设至关重要。本文介绍了铁路工厂设计，铁路工厂工艺布局设计内容、设计原则，铁路工厂主要车间组成及主要工艺流程以及铁路工厂工艺设计中需注意的问题。
关键词：铁路工厂,工艺布局,设计
1 铁路工厂设计概述
铁路工厂是指制造或检修铁路相关产品的工厂，如机车厂、车辆厂、机务段、车辆段、动车段等。铁路工厂的设计通常包括总图、工艺、建筑、结构、给排水、暖通、强电弱电、动力等专业的设计。其中工艺设计是工厂设计的主要环节，是决定全局的关键。
2 铁路工厂工艺布局设计内容
铁路工厂工艺设计是根据车间任务和产品特点及生产协作关系，如产品重量尺寸等，确定生产方法、选择生产工艺流程，比如钢材预处理流程，钢结构加工工艺流程，转向架加工组装工艺流程等;确定生产设备的类型、规格、数量，选取各项工艺参数及定额指标;确定劳动定员及生产班制;进行合理的车间工艺布置。从工艺技术、生产设备、劳动组织上保证设计厂投产后能正常生产，在产品的数量和质量上达到设计的要求。
3 铁路工厂工艺布局设计原则
铁路工厂工艺布局设计主要原则有：
(1)安全可靠、经济合理、技术先进;
(2)合理的选择工艺流程和设计指标;
(3)车间与总体设计相配合，力求做到与相关车间的连接方便、布置紧凑、运输距离短，尤其是长大件的运输，比如整车运输、车体运输、转向架运输等。
(4)合理考虑机械化、自动化装备水平;
(5)避免人流和物流平面交叉;
(6)为远期生产发展留有一定余地;
(7)注意环境保护，减少污染;
(8)要考虑其他专业设计的要求，并为其设计提供可靠依据。
4 铁路工厂车间组成及主要工艺流程
铁路工厂主要由冲压备料车间，解体车间，钢结构车间，转向架车间，电机电器变压器车间，制动车间，组装车间，备品库、物资库等组成。
冲压备料车间负责全部板材与型钢的抛丸除锈、喷涂底漆预处理、大中型冲压件及型钢下料。主要有开卷线(卷料上线→卷料开卷→板料粗矫平→剪切→板料下线)、钢材预处理(板材上料→辊道输入→预热→吹干→抛丸除锈→喷涂防锈底漆→干燥→辊道输出→板材出料)、配件冲制(板材切割、剪切下料→配件压型冲制 →配件精整校平→配件预制→出料)、配件压型或折弯(板材切割、剪切下料→配件板材精整校平→配件压型或折弯→配件预制→出料)等工艺流程。
钢结构车间负责车体、底架、等部件焊接工作以及长大车型车体与底架的总组焊工作。钢结构车间因产品不同，工艺流程各异。
转向架车间负责转向架的检修和新造，包括车轴加工、车轮加工、轮轴压装、轴承压装、驱动装置组装、转向架组装等工作。主要有车轴加工线(车轴划线→钻中心孔→粗车各部→精车各部→磨削各部→滚压圆弧、轮座→超声波探伤→磁粉探伤→钻端面孔)、车轮加工线(整体车轮毛坯划线→粗车内侧面、粗镗毂孔→粗车外侧面→超声波探伤→精车内侧面、精车毂孔→精车外侧面→镗毂孔、钻镗连杆销孔→超声波探伤→磁粉探伤→钻注油孔→车油槽→静平衡试验)、轮对组装(主动车轮与连接销组装→主动车轮与车轴压装→内空心轴、连杆、传动盘与橡胶关节组装→齿轮、轴承、空心轴套、密封环等组装→空心轴套、内空心轴、传动盘组装→主动车轮、车轴组件与空心轴组装→从动车轮与车轴压装)、转向架组装等工艺流程。
解体车间主要负责整车清洗吹扫及检修、车体铆工一次解体、车体抛丸除锈及车体铆工二次解体。
制动车间主要负责钩缓制动配件的检修，包括车钩、缓冲器、阀类、制动软管、闸调器、风缸、制动缸、制动管件、拉杆、杠杆、手制动、其它制动配件等零部件的分解、清洗除锈、检修以及油漆等工作。主要有钩体检修线(钩体探伤→钩体测量→钩体焊修→热处理→钩体加工→复探→刷漆)、钩舌检修线(钩舌探伤→钩舌测量→钩舌焊修→热处理→钩舌加工→复探→刷漆)、钩尾框检修线(钩尾框探伤→钩尾框测量→钩尾框焊修→热处理→钩尾框加工→复探→刷漆)、闸调器检修线(外部整体除锈→分解→零件→次清洗→零件检测→零件二次清洗→外体和拉杆头喷漆干燥→螺杆清洗及调修→部件组装→整体组装→性能试验→铆装大修标志牌→ 包装→成品抽验→存放)、风缸检修线(抛丸除锈→分解→清洗→焊修→组装→风水压试验→油漆→交验、制动缸检修线(抛丸除锈→分解→清洗→焊修→组装→试验→油漆→交验)、制动管分解线(外壁除锈→内壁除锈→尺寸检测→调修→油漆→加防护件→存放)、拉杆杠杆检修线(除锈→分类→尺寸检测→调修→焊修→油漆→组装→存放)等。
组装车间负责底漆、面漆的喷涂及烘干;整车的落车，组装车钩、风制动、基础制动及其他附件;车辆涂打标记和单车试验;车辆最后的交检、返工及验收。
电机电器变压器车间负责电力机车牵引电机、高低压柜、硅机组、主断路器、变压器的检修制造。
5 铁路工厂工艺布局设计中需注意的问题
(1)专业化、集中化和协作,可以外协的非关键性部件尽量外协;
(2)利用非标设备，提高生产运作效率，如组装工装、转盘、移车台、假台车等的合理使用，提高加工效率、周转效率。
(3)设备合理布置，保证工艺流程顺畅;凡是产生剧烈振动和发出噪声的设备，应远离精密加工区域。
(4)进行车间工艺布置设计时，最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求;充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积;为本车间将来的发展和厂房的扩建留有余地。
(5)厂内应设计足够的存车线，为生产组织创造方便、灵活的条件。
6 结束语
“以设备保工艺，以工艺保质量，以质量保安全”，只有设计出先进的铁路工厂，才能高效地制造出质量过硬的机车车辆。