客車車輛均衡及調(diào)整工藝

　　客車車輛均衡及調(diào)整工藝

　　[摘 要] 本文從理論分析和車輛操作施工角度出發(fā)，介紹了車輛的均衡計(jì)算原理，車輛稱重原理，及針對(duì)公司現(xiàn)階段生產(chǎn)的主要車型的車輛稱重過(guò)程中常出現(xiàn)的問(wèn)題，從工藝方面探討產(chǎn)生原因及解決措施。

　　[關(guān)鍵詞] 車輛 均衡 軸重 總重

　　1.前言

　　從國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段生產(chǎn)車型來(lái)看，主要為動(dòng)車組及地鐵車型，隨著車型速度越來(lái)越高，為提高車輛在運(yùn)行過(guò)程中安全性、穩(wěn)定性、舒適性，對(duì)車輛均衡稱重的調(diào)整方法要求也需隨之提高。

　　2. 車輛均衡

　　2.1車輛均衡介紹

　　車輛運(yùn)行均衡性，主要取決于車內(nèi)外各安裝設(shè)備自重及其在車體上安裝位置，車輛前后方向及左右方向的重量是決定車輛是否均衡的很重要的參考因素。

　　目前客車車輛轉(zhuǎn)向架主要為空簧承載方式，稱重標(biāo)準(zhǔn)主要為：實(shí)際軸重與各軸平均軸重之差不超過(guò)實(shí)際平均軸重的2%，實(shí)際輪重與該軸兩輪平均輪重之差不超過(guò)該軸兩輪輪重的±4%。

　　2.2車輛重心分配及重力均衡

　　2.2.1重力均衡計(jì)算

　　2.2.1.1 左右均衡計(jì)算

　　機(jī)器配置圖

　　如圖所示，配置在①③位側(cè)的設(shè)備所受重力分別為W1、W2……Wn，設(shè)備重心到X軸的距離為b1、b2……bn，配置在②④位側(cè)的設(shè)備重力分別為W3、W4……Wm，設(shè)備重心到X軸的距離b3、b4……bn，這樣就可以分別計(jì)算配置在①③位側(cè)的設(shè)備和配置在②④位側(cè)的機(jī)器相對(duì)于車體縱向中心(即X軸的)力矩：

　�、佗畚粋�(cè)力矩：M①③=(W1 x b1+W2 xb2+……Wn x bn)kgfm

　　②④位側(cè)力矩：M②④=(W3 x b3+W4 xb4+……Wm x bm)kgfm

　�、佗畚粋�(cè)與②④位側(cè)例句差：M=(M①③- M②④)kgfm

　　該數(shù)值可能為正值，也可能為負(fù)值。為正值時(shí)，則表示①③位側(cè)的設(shè)備相對(duì)于車體縱向中心力矩大于②④位側(cè)得設(shè)備相對(duì)于車體縱向中心力矩;為負(fù)值時(shí)，表示①③位側(cè)的設(shè)備相對(duì)于車體縱向中心力矩小于②④位側(cè)得設(shè)備相對(duì)于車體縱向中心力矩。

　　根據(jù)此偏移力矩，盡心設(shè)備累加后重心位置計(jì)算：Lc=M/W

　　其中W為設(shè)備總重：W=(W1+W2+W3……+Wm+Wn)kgf

　　所得到的數(shù)值可能為正值，也可能為負(fù)值，由力矩M的正負(fù)決定。為正值時(shí)，表示設(shè)備重心位置處于Y軸的正方向;為負(fù)值時(shí)，表示設(shè)備配置的重心處于Y軸的負(fù)方向。當(dāng)然，Lc=0時(shí)，為最理想的狀態(tài)，表示設(shè)備的重心在車體縱向中心上。

　　這樣，設(shè)備的左右平衡計(jì)算即完成，但以上的計(jì)算只是對(duì)所配置的設(shè)備進(jìn)行的均衡計(jì)算，對(duì)于整個(gè)車輛來(lái)說(shuō)，有必要將整個(gè)車輛的重量進(jìn)行考慮，來(lái)決定設(shè)備配置。

　　2.2.3 前后均衡計(jì)算：與左右平衡計(jì)算原理及過(guò)程基本相同。

　　2.3 車輛稱重工藝

　　2.3.1稱重設(shè)備原理簡(jiǎn)介

　　2.3.1.1組成

　　1) 機(jī)械部分：該試驗(yàn)臺(tái)由機(jī)械、液壓、電氣三大部分組成，機(jī)械部分是試驗(yàn)臺(tái)本體，它主要由驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)、普通滑臺(tái)稱重臺(tái)等組成，其中過(guò)渡軌由過(guò)渡軌支架和輪緣軌槽等組成，有各種軌距的固定軌槽供選用，該部分的踏面和輪緣軌槽均有過(guò)渡坡度，使車輛能順利地由普通軌進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)。

　　稱重臺(tái)共8個(gè)，稱重臺(tái)用T形螺栓固定在秤臺(tái)梁通長(zhǎng)的T形槽上，當(dāng)需要移動(dòng)稱重臺(tái)時(shí)，可以松開(kāi)T形螺栓，稱重臺(tái)在其底部四角的蝶簧作用下升起，由滾子軸承支撐著沿T形槽移動(dòng)，改變定距和軸距。裝于秤臺(tái)梁側(cè)面的鋼尺用來(lái)測(cè)量稱重臺(tái)移動(dòng)距離。

　　2) 電氣部分：檢測(cè)部分主要由稱重傳感器、屏蔽電纜、通路模塊、工控機(jī)及處理軟件、數(shù)顯儀等組成。每個(gè)稱臺(tái)設(shè)稱重傳感器三個(gè)，其值經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換送到工控機(jī)處理后由相應(yīng)的數(shù)顯儀顯示。

　　控制部分主要由PLC主控制器、點(diǎn)位發(fā)訊光電開(kāi)關(guān)、直流電源、控制元件、電磁執(zhí)行元件等組成。

　　2.3.1.2設(shè)備使用要求

　　a.調(diào)整完畢后應(yīng)測(cè)量輪緣軌槽內(nèi)側(cè)距離，誤差不超過(guò)0.5mm;

　　b.定距誤差不超過(guò)±3mm，軸距誤差不超過(guò)±3mm;

　　c.軌距和稱臺(tái)對(duì)稱度，軌距誤差不超過(guò)±1mm，稱臺(tái)對(duì)稱度誤差不超過(guò)0.5mm;

　　2.3.2 簡(jiǎn)述車輛稱重工藝及調(diào)節(jié)辦法

　　根據(jù)鐵標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)要求，現(xiàn)階段稱重要求基本如下：

　　2.3.3簡(jiǎn)述軸重調(diào)節(jié)方法：在實(shí)際的現(xiàn)車生產(chǎn)中，軸重超差后，主要調(diào)節(jié)方法有兩種：高度桿調(diào)節(jié)和軸簧加墊調(diào)節(jié)。

　　a)高度桿調(diào)節(jié)：主要是通過(guò)調(diào)節(jié)高度桿長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)空簧進(jìn)排風(fēng)，從而使車輛分布在4個(gè)空氣彈簧上的載荷發(fā)生變化，載荷通過(guò)空氣彈簧分布到兩個(gè)轉(zhuǎn)向架4條輪對(duì)8個(gè)輪子上發(fā)生變化。

　　b)軸簧高度調(diào)節(jié)：因空氣彈簧的高度有規(guī)定的范圍，如通過(guò)高度控制閥調(diào)整無(wú)法使輪重差滿足要求時(shí)，需對(duì)軸簧通過(guò)加減墊的辦法對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

　　注：加墊厚度根據(jù)車型要求不同而不同。

　　3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

　　下面從實(shí)際操作中如何通過(guò)調(diào)整空氣彈簧高度及軸向簧高度來(lái)調(diào)整車輛輪重差。

　　以國(guó)內(nèi)某車型車輛稱重為例，車輛稱重需滿足以下要求：

　　1. 輪重差≤4%

　　2. 空氣彈簧上支撐面與構(gòu)架橫梁堵板上的空氣彈簧測(cè)量基準(zhǔn)(樣沖眼)的高度須滿足((330+t) )mm(t為調(diào)整墊板厚度)，并且同一轉(zhuǎn)向架空氣彈簧高度差不得超過(guò)3mm。

　　3. 保證在空車時(shí)測(cè)量定位轉(zhuǎn)臂上彈簧安裝面與構(gòu)架基準(zhǔn)面的高度為 mm，同一轉(zhuǎn)向架該尺寸之差不大于2 mm。

　　車輛情況：該車由于輪緣磨耗，為了保證車鉤高度，在車輛每個(gè)空氣彈簧下面增加21mm厚的調(diào)整墊。

　　第一步：將車輛四個(gè)空氣彈簧高度統(tǒng)一調(diào)整到330+21=351mm，測(cè)量該車的4個(gè)軸的輪重差見(jiàn)。第二步：根據(jù)上表數(shù)據(jù)對(duì)車輛的四個(gè)空氣彈簧高度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)測(cè)量輪重差。

　　第三步：通過(guò)調(diào)整空氣彈簧高度已經(jīng)將輪重差調(diào)整到極限，現(xiàn)4軸的輪重差依然超差，需對(duì)軸箱彈簧高度進(jìn)行調(diào)整。

　　調(diào)整：在5位軸箱彈簧下加3mm厚度調(diào)整墊，在7位彈簧下加2mm厚調(diào)整墊。

　　結(jié)論：在車輛設(shè)計(jì)均衡計(jì)算理想的情況下，車輛的輪重差完全可以通過(guò)調(diào)整空氣彈簧高度和軸箱彈簧高度實(shí)現(xiàn)的。調(diào)整空氣彈簧高度時(shí)，先將空氣彈簧高度統(tǒng)一調(diào)至理論值，然后根據(jù)車輛的輪重情況調(diào)整空氣彈簧高度，當(dāng)空氣彈簧高度調(diào)整至極限值時(shí)，通過(guò)調(diào)整軸箱彈簧高度來(lái)實(shí)現(xiàn)輪重差的調(diào)整。

　　4.結(jié)論

　　關(guān)于車輛的均衡計(jì)算及原理，目前相關(guān)的理論很多，但最終其所依據(jù)的原理都是相同的;與之相對(duì)應(yīng)的輪重及軸重測(cè)量方法，也基本一致，但調(diào)節(jié)方法根據(jù)不同型號(hào)的轉(zhuǎn)向架，其調(diào)節(jié)方法也略為不同。本文所介紹內(nèi)容，主要是為了從車輛均衡計(jì)算的原理入手，從而得出車輛最終的均衡調(diào)節(jié)方法，使其更加簡(jiǎn)便、快捷。

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