《一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝》是西安軌道交通裝備有限責任公司於2008年11月5日申請的專利，該專利的公布號為CN101417381，授權公布日為2009年4月29日，發明人是董曼、李向東、陳勝利、韓志堅、鄧嘉、王宇、王建紅、楊春峰、王利東、陳軍濤、範文革。
《一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝》適用生產各種筒節斜底罐車，並可以規模化生產。該製造工藝包括滾制筒節圓錐體、組對筒節圓錐體以及形成罐體三個步驟，該發明具有步驟設計合理，所生產的斜底罐罐體完全符合設計要求從根本上消除了因工藝方法產生的斜底罐體存在的質量缺陷，且大大提高焊接焊縫質量。
2018年12月20日，《一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝
- 公告號：CN101417381
- 授權日：2009年4月29日
- 申請號：2008102321139
- 申請日：2008年11月5日
- 申請人：西安軌道交通裝備有限責任公司
- 地址：陝西省西安市三橋鎮西安軌道交通裝備有限責任公司
- 發明人：董曼、李向東、陳勝利、韓志堅、鄧嘉、王宇、王建紅、楊春峰、王利東、陳軍濤、範文革
- Int.Cl.：B23P15/00(2006.01)I; B21D5/06(2006.01)I; B23K9/02(2006.01)I; B23K9/18(2006.01)I
- 代理機構：西安智邦專利商標代理有限公司
- 代理人：康凱
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2008年11月5日，鐵道罐車罐體結構形式大約有直筒、魚腹、斜底、“V”形四種形式。直筒與魚腹罐體存在液體介質卸空的問題，為了解決此問題，罐體結構大多採用斜底、“V”形結構。而在車輛換長改變困難的情況下，要想順利完成鐵道罐車第四次升級換代（60t級升級為70t級），其車體結構從直筒形罐體改為斜底罐。其製造工藝方法還是一直沿用傳統直筒罐製造的工藝方法，這種傳統用直筒罐製造的工藝方法製造斜底罐的具體方法如下：
工藝方法一：
參見圖2，罐體以罐體橫向中心為界，由兩個筒節組成，兩個筒節的組成採用上下板結構，筒節板料採用數控切割下料，切割出兩端曲線後滾製成半圓。由於兩筒節的端面形狀為直角錐台，無法滾制，無法滿足批量生產需求，只能將上下板用中徑滾制滾成直筒，再將上下板強力組裝成兩個筒。採用這種方法在縱縫焊接後，兩縱縫（虛線之間）出現凹心（100％），縱縫（虛線至筒體端部）出現桃尖（100％），無法調修，筒體與封頭組對後，在縱縫處易出現錯邊，罐體整體成形質量差。
工藝方法二：
參見圖3，筒體採用上下板結構，對筒之前各工序與現直筒罐製造工藝相同。對筒時，切去圖2所示下板兩側弧線之間板材，對上兩弧線，下板形成斜底，後續各工序與現直筒罐製造工藝相同，一個斜底罐體形成。[0007]採用這種方法在滾制後的下板上切割出相貫線，空間操作比較困難，切割質量差，對縫後間隙大，焊接質量不易保證。罐體底部沒有完全切割，並且成型後有鼓包（100％）。
採用上述兩種工藝方法生產製造斜底罐車時，造成的缺陷均為不可避免和修復的，且罐體各部設計尺寸理論上不能保證設計尺寸。
發明內容
專利目的
《一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝》的目的在於提供一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其解決了背景技術中罐體整體成形質量差，切割質量差，焊接質量不易保證的技術問題。
技術方案
一種筒節斜底罐車的製造工藝，其特徵在於，該製造工藝包括以下步驟：
1）滾制筒節圓錐體
1.1）取兩張正圓錐展開的板料，分別用滾圓機滾制彎曲成型，再對筒節縱縫焊接，得第一節圓錐台形筒節和第二節圓錐台形筒節[0014]所述第一、第二圓錐台形筒節的圓錐體均為正圓錐體，其斜度相同，所述第二圓錐台形筒節的圓錐台體的頂面第一圓錐台形筒節的圓錐台體的底面的直徑相同；
1.2）取一張正圓錐斜截展開的板料，用滾圓機滾制彎曲成型，再對筒節縱縫焊接，得第三直角斜錐體筒節；
所述第三直角斜錐體筒節的圓錐體的頂面與第二圓錐台形筒節的圓錐體的底面直徑相同；
2）組對筒節圓錐體
2.1）先把第一圓錐台形筒節圓錐台體的頂面與一個罐體封頭用筒節組對裝置組對，並使第一圓錐台形筒節圓錐台體的中心線與罐體封頭的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接；
2.2）再把第一圓錐台形筒節圓錐體的底面與第二圓錐台形筒節圓錐體的頂面用筒節組對裝置組對，並使第一圓錐台形筒節圓錐體的中心線與第二圓錐台形筒節圓錐體的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接；
2.3）最後再把第二圓錐台形筒節圓錐體的底面與第三直角斜錐體筒節圓錐體的頂面用筒節組對裝置組對，並使第二圓錐台形筒節圓錐體的中心線與第三直角斜錐筒節圓錐體的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接，得一個半罐體；
3）形成罐體
將兩個半罐體的第三筒節圓錐體的底面用固定對口機組對，並使兩個半罐體的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接，形成罐體。
上述步驟2）中還包括筒節圓錐體定位步驟，其中筒節圓錐體定位步驟具體包括：
1）筒節圓錐體縱向定位
筒節圓錐體按順序由生產線傳送到組對工位，並將需要組對的筒節圓錐體在傳輸線和側嚮導軌的作用下分別傳送到筒節組對裝置的兩側，用筒節組對裝置附帶的定位裝置實現縱向定位；
2）筒節圓錐體水平定位
啟動可升降的滾輪架，利用滾輪架的升降，調節筒節圓錐體使筒節成正圓錐台狀，使筒節圓錐台體中心線水平，實現水平定位；
3）筒節圓錐體環向定位
利用滾輪架的旋轉，旋轉筒節圓錐體，使筒節組對裝置兩側的筒節環向處於所需位置，實現環向定位；
4）筒節圓錐台體端面與筒節組對裝置中心定位利用對口機的升降功能，使筒節組對裝置的中心與筒節圓錐體中心重合，實現中心定位；
5）筒節圓錐體徑向、軸向定位
利用筒節組對裝置的環向夾緊、軸向拉近機構完成兩筒節的夾緊、拉近，實現組對。
上述內、外縱環縫焊接是利用筒節組對裝置旋轉完成內、外縱環縫焊接。
上述筒節組對裝置可為對口機。
上述筒節組對裝置的軸向拉近機構具體是液壓夾緊拉近裝置。
上述內、外縱環縫焊接是組對後焊接。
上述焊接採用埋弧自動焊的焊接方式。
改善效果
1）所生產的斜底罐罐體完全符合設計要求，從根本上消除了因工藝方法產生的斜底罐體存在的質量缺陷。
2）筒節環縫焊接時同時進行內外環縫焊接提高效率30％，筒節成型焊接採用單面焊雙面成型工藝提高效率50％。
3）筒節環縫組對採用外箍組對方式精度達到2毫米，焊縫成型質量可靠，操作方便靈活、適應性強。
附圖說明
圖1為發明所製造罐體的結構示意圖；
發明所製造罐體的結構示意圖
圖2傳統上下板工藝下料方式一；
傳統上下板工藝下料方式一
圖3傳統上下板工藝下料方式二。
傳統上下板工藝下料方式二
技術領域
《一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝》涉及一種鐵道罐車罐體的製造工藝，具體涉及一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝。
權利要求
1.一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其特徵在於，該製造工藝包括以下步驟：
1）滾制筒節圓錐體
1.1）取兩張正圓錐展開的板料，分別用滾圓機滾制彎曲成型，再對筒節縱縫焊接，得第一節圓錐形筒形和第二節圓錐形筒形所述第一、第二圓錐形筒形的圓錐體均為正圓錐體，其斜度相同，所述第二圓錐形筒形圓錐體的頂面與第一圓錐形筒形圓錐體的底面的直徑相同；
1.2）取一張正圓錐斜截展開的板料，用滾圓機滾制彎曲成型，再對筒節縱縫焊接，得第三直角斜錐體筒節；所述第三直角斜錐體筒節的圓錐體的頂面與第二圓錐形筒形圓錐體的底面直徑相同；
2）組對筒節圓錐體
2.1）先把第一圓錐形筒形圓錐體的頂面與一個罐體封頭用筒節組對裝置組對，並使第一圓錐形筒形圓錐體的中心線與罐體封頭的中心線重合，再對內、外環縫焊接；
2.2）再把第一圓錐形筒形圓錐體的底面與第二圓錐形筒形圓錐體的頂面用筒節組對裝置組對，並使第一圓錐形筒形圓錐體的中心線與第二圓錐形筒形圓錐體的中心線重合，再對內、外環縫焊接；
2.3）最後再把第二圓錐形筒形圓錐體的底面與第三直角斜錐體筒節圓錐體的頂面用筒節組對裝置組對，並使第二圓錐形筒形圓錐體的中心線與第三直角斜錐筒節圓錐體的中心線重合，再對內、外環縫焊接，得一個半罐體；
3）形成罐體將兩個半罐體的第三直角斜錐筒節圓錐體的底面用固定對口機組對，並使兩個半罐體的中心線重合，再對內、外環縫焊接，形成罐體。
2.根據權利要求1所述筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其特徵在於，所述步驟2）中還包括筒節圓錐體定位步驟，其中筒節圓錐體定位步驟具體包括：
1）筒節圓錐體縱向定位筒節圓錐體按順序由生產線傳送到組對工位，並將需要組對的筒節圓錐體在傳輸線和側嚮導軌的作用下分別傳送到筒節組對裝置的兩側，用筒節組對裝置附帶的定位裝置實現縱向定位；
2）筒節圓錐體水平定位啟動可升降的滾輪架，利用滾輪架的升降，調節筒節圓錐體使筒節成正圓錐台狀，使筒節圓錐體中心線水平，實現水平定位；
3）筒節圓錐體環向定位利用滾輪架的旋轉，旋轉筒節圓錐體，使筒節組對裝置兩側的筒節環向處於所需位置，實現環向定位；
4）筒節圓錐體端面與筒節組對裝置中心定位利用固定對口機的升降功能，使筒節組對裝置的中心與筒節圓錐體中心重合，實現中心定位；
5）筒節圓錐體徑向、軸向定位利用筒節組對裝置的環向夾緊、軸向拉近機構完成兩筒節的夾緊、拉近，實現組對。
3.根據權利要求1所述筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其特徵在於：所述內、外環縫焊接是利用筒節組對裝置旋轉完成內、外環縫焊接。
4.根據權利要求1～3任一所述筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其特徵在於：所述筒節組對裝置為固定對口機。
5.根據權利要求4所述筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其特徵在於：所述筒節組對裝置的軸向拉近機構具體是液壓夾緊拉近裝置。
6.根據權利要求5所述筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其特徵在於：所述內、外環縫焊接是組對後焊接。
7.根據權利要求6所述筒節斜底罐車罐體的製造工藝，其特徵在於：所述焊接採用埋弧自動焊的焊接方式。
實施方式
參見圖1，一種筒節斜底罐車的製造工藝，該製造工藝包括以下步驟：
1）滾制筒節圓錐體
1.1）取兩張正圓錐展開的板料，分別用滾圓機滾制彎曲成型，再對筒節縱縫焊接，得第一節圓錐台形筒節和第二節圓錐台形筒節。
第一、第二圓錐台形筒節的圓錐體均為正圓錐體，其斜度相同，所述第二圓錐台形筒節的圓錐台體的頂面第一圓錐台形筒節的圓錐台體的底面的直徑相同；
1.2）取一張正圓錐斜截展開的板料，用滾圓機滾制彎曲成型，再對筒節縱縫焊接，得第三直角斜錐體筒節；
第三直角斜錐體筒節的圓錐體的頂面與第二圓錐台形筒節的圓錐體的底面直徑相同；[0052]2）組對筒節圓錐體。
2.1）先把第一圓錐台形筒節圓錐台體的頂面與一個罐體封頭用對口機組對，並使第一圓錐台形筒節圓錐台體的中心線與罐體封頭的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接；
2.2）再把第一圓錐台形筒節圓錐體的底面與第二圓錐台形筒節圓錐體的頂面用對口機組對，並使第一圓錐台形筒節圓錐體的中心線與第二圓錐台形筒節圓錐體的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接；
2.3）最後再把第二圓錐台形筒節圓錐體的底面與第三直角斜錐體筒節圓錐體的頂面用對口機組對，並使第二圓錐台形筒節圓錐體的中心線與第三直角斜錐筒節圓錐體的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接，得一個半罐體；
3）形成罐體
將兩個半罐體的第三筒節圓錐體的底面用固定對口機組對，並使兩個半罐體的中心線重合，再對內、外縱環縫焊接，形成罐體。
步驟2）中還包括筒節圓錐體定位步驟，其中筒節圓錐體定位步驟具體包括：
1）筒節圓錐體縱向定位
筒節圓錐體按順序由生產線傳送到組對工位，並將需要組對的筒節圓錐體在傳輸線和側嚮導軌的作用下分別傳送到對口機的兩側，用對口機附帶的定位裝置實現縱向定位；
2）筒節圓錐體水平定位
啟動可升降的滾輪架，利用滾輪架的升降，調節筒節圓錐體使筒節成正圓錐台狀，使筒節圓錐台體中心線水平，實現水平定位；
3）筒節圓錐體環向定位
利用滾輪架的旋轉，旋轉筒節圓錐體，使對口機兩側的筒節環向處於所需位置，實現環向定位；
4）筒節圓錐台體端面與對口機中心定位
利用對口機的升降功能，使對口機的中心與筒節圓錐體中心重合，實現中心定位；
5）筒節圓錐體徑向、軸向定位
利用對口機的環向夾緊、軸向拉近機構完成兩筒節的夾緊、拉近，實現組對。
其中，內、外縱環縫焊接是利用對口機旋轉完成內、外縱環縫焊接。
其中，對口機的軸向拉近機構具體是液壓夾緊拉近裝置。
其中，內、外縱環縫焊接採用埋弧自動焊接是組對後焊接。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種筒節斜底罐車罐體的製造工藝》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
