中国高铁列车里究竟藏着哪些制造秘密

坐在飞一般行驶的高铁列车里，会想到高铁列车是怎么造出来的？今天，带你揭开高铁列车的“诞生”之路。

高铁是怎么制造的？这段视频动画包括了高铁从设计到生产出来的整个制造过程，堪称黑科技！

看完了视频，下面我们进入四方的制造区，通过文字、图片，让你对高铁制造有更深的认识。（以下内容选自《四方——沉静的工程师》，赵妮娜著。）

放下那些高深的技术，直观地简单地说，高铁列车在制造中由四大部分组装而成：车体、转向架、车上下大部件、车内设施。

1铝合金骨骼

车体和转向架因为都是以钢铁为原材料的生产。

车体是个什么东西？车体就像是列车这房子的框架，是高铁列车之“骨”，是高铁列车整车制造的核心技术之一。

目前中国动车组铝合金车体采用的是“大截面中空挤压型材构成的筒形结构”。这个绕口的名称通俗点说，就是“马蜂窝”钢材，即中间是空的，但是两个面之间夹支撑的筋板，增加强度而重量减轻。

两车交会时会产生巨大的空气压力波，这个压力波主要由车体来承受。这时，车体首先要保证安全，还要保证气密性。

车体是列车的骨骼，是列车的主体，所有的部件都固定或悬挂在车体上。平常情况下，它承载旅客，出现安全事故时，它的强度则可以保护旅客。

下料，组合，成形。在3D打印到来之前，人类的所有工业品的到来都或明或暗地遵守这一思维方式和规则，这是现代制造的基本流程。

车体生产的过程是这样的：先将购进的铝合金原材料按尺寸切割，之后加工焊接成不同部件，这些部件被组合，最终组焊成一个车体。

在这里，车体加工的长焊缝全部由机器人完成，小的部位由人手工焊接。

焊接质量标准执行欧洲最严格的EN15085 CL1级焊标准，焊接机器人的焊接质量由激光同步跟踪。

铝合金焊接不仅比其他焊接难度高，对焊接环境有恒温恒湿的高要求，也是对操作者身体有伤害的工种。这里的厂房，顶部有数量惊人的空气净化设施。

车体按结构形式分中间车和带驾驶室的头车两种。

中间车为基础车型，被分为底架、侧墙、车顶、外端墙、内端墙等几大部件分别焊接，这几部分基本同步开始制作，最后组焊成形。

底架就是列车地板处的那一部分钢结构。底架先进行正面焊接，之后是打磨，然后是底架反面焊接打磨。

端墙是车体的两端，块头最小，但是焊接量不小。车顶要先正面焊接，再反面焊接，主要是焊接机器人来担当。侧墙是安装窗户的部位，面积不小，预留安装窗户的地方比较难操作。

将上面这些组合焊接在一起，一个车体就出现了。它是铝合金材质，体型巨大，那色彩和体型，有后现代的感觉。

最难的车体制造应该是头车的车体，就是有驾驶室的车体。它主要是手工组焊，工艺更为复杂，尺寸要求更为苛刻……

在这里，双工位数控加工中心长60米，很容易吸引到你的注意力。这个用于车体侧墙和地板整体加工的装备，加工定位精度达到微米级，以保证车体的整体加工精度。

而车体总组成焊接机器人，用于车体总组成时长直焊缝的焊接，同时兼具打磨、铣削、压紧等辅助功能。

车体焊接完成，甚至是在焊接的过程中，都在不断地进行调直打平，可以理解为对这个钢铁大家伙的精细修整，用的是打磨的方法。打磨几乎和焊接一样重要，目的在于消除应力，保证车身的平整度。

当车体制作完成后，涂装工艺开始。

车体前后要多次上腻子，底漆和面漆的喷涂也是多次，最后全身白色的车体出现。

这时候，车体还是没有轮子，它被用气垫船送进总组装车间。

2车轮的力量

转向架是列车的“脚”，对于以运送为天职的列车来说，它的重要性不言而喻。

这是一个外形很像小车的部件，主体是4个车轮2根轴1个钢铁框架，高铁列车的电机等重要部件也会安装在转向架上。

转向架分厂的工业气势一点不比车体分厂弱，虽然转向架的体形要比车体小了太多，但它的确是太关键了。

高铁列车的车轴是空心的，那么高速之下，这个快速旋转并承载列车的部件竟然是空心的，的确是让人吃惊。

四方的空心车轴自动化生产线，仅有2名操作工人。

这一生产采用中央控制模式，自动上料、加工、检测、下线，中心孔偏移量误差小于等于0.1毫米。加工线整线封闭，加工的过程中看不到钢屑飞溅的现象。

车轴加工完成后，与车轮组装成轮对。

全长120米的生产线，5台焊接机器人、2条自动运输线，重量不轻的构架在流水线上如同一个小玩具一样被传送、焊接、翻转、输出。

构架焊接完成后，有复杂的涂装过程，即油漆。

沿着设定的轨道，一个个构架像一件件工艺品陈列在吊架上，从入口进去，穿过“U”形通道，在完成一个个自动进行的复杂工序后，出来时已做好了防锈和表面涂装，构架很光鲜漂亮了。

之后开始转向架的组装，即制动装置、电机和各种管线的安装。

组装中，在专用工艺装备的帮助下，构架分正反两面安装。这边安装完毕，被快速准确地翻转180度。因为使用全套的定制工具，部件的安装有序、精准。最后，被安装了多种部件的构架，被吊起落在轮对上，转向架装配完成。

组装完成的转向架，要进入综合试验平台， 在那里自动接受各项检测，数据合格后等待装车。

3总组装

最后要进去的，是总装分厂。

在这里，车体、转向架及高铁列车车上车下大部件、车内设施，即对每列车的4余万个零部件进行集成及调试。这里，是高铁列车制造的核心之地。

相对于转向架、车体的自动加工、自动焊接，总装的大部分工作需要人工或半人工方式完成。工人的操作技能对于保证总装质量至关重要。在四方总组装分厂的员工，一年中要多次接受培训。

组装现场有成排的黄色工作台位，它们是总组装分厂里色彩最为醒目、数量最多的设施。每个台位的端部都有一个显示生产状态的LED显示屏，显示屏是绿色，表示生产正常，显示红色表示异常。

动车组每列车约1万多根电线电缆，必须准确无误地可靠连接。电线下料区，以白色背板模拟现实车辆，按1：1下线，然后对电线电缆成束捆扎。

在总组装分厂，白色的车体被架在台位上，自然地分为车上、车下和车顶三个工作区，一节车上有多个部门的人员在同时工作。

车上安装是防寒材料、地板、风道、车窗、座椅、装饰件等安装，车下大部件主要是变压器、变流器等，车顶主要安装受电弓和主电力线，高铁列车在这里被彻底武装起来。

安装中的车门，显露着这一部位的复杂构。车门是动车组一个安全控制点，要保证数十万次准确操作。

之后，工人们请出已做好的转向架，将车体吊装上去，称为落车。

落车完成的车辆，进行单车的称重、淋雨、保压、耐压和气密等一系列试验。

任何车辆的制动（俗称“刹车”）都是至关重要的， 跑得很快的高铁列车的制动就更为重要。

管路的密封性决定着空气制动的有效性，国家标准和欧洲标准都允许管路有一定的泄漏量，四方空气制动气密试验的企业内控标准为管路保压15分钟泄漏零，保证空气制动的有效性。

试验合格后，车辆编组进行静态试验，这个过程极为安静，操作者多是依靠笔记本电脑来工作，全车调试。

最后，高铁列车在四方独有的环形试验线上进行动态试验，相当于试跑。

试验完毕，高铁列车已完全具备上线条件，全新的动车组等待调度命令，出了厂区的专用线进入运营线路，开始自己的人生旅程。

来源：工业创新