黄看源 赵俊 田洪力
中国建筑第八工程局有限公司广西分公司 广西南宁 530000
摘要：径向转向架是列车运行性能和安全性的重要保证。在实际生产过程中，关键零部件安装在关键尺寸上直线检测和控制是非常重要的。本文就径向转向架及其在地铁轻轨车辆中的应用进行了探讨。
关键词：径向转向架；地铁轻轨车辆；应用
径向转向架是轨道交通车辆的关键部件之一，承担着车辆的承载、牵引、走行及制动等重要作用，直接影响车辆的运行安全和乘坐舒适性，是衡量整车技术水平的关键部分。
1 径向转向架的概要
1.1 普通转向架
普通转向架转向不足，原因是，转向架前轴（前转向架的第1轴、后转向架的第3轴）产生冲角，第1轴横向爬行力增加；后轴（前转向架的第2轴、后转向架的第4轴）处于轨道中心附近位置，轮径差不足，后轴有纵向爬行力（切线力）的作用。这2种力对转向架产生反径向的作用，使得接触轮缘的前轴产生大的横压。
1.2 径向转向架（前转向架）
在单轴径向转向架（前转向架），运行方向前侧转向架，转向产生冲角，对第2轴产生向外轨的横向爬行力，第2轴向外轨移动。这样，轮径差的不足得到缓解，第2轴纵向爬行力减少。而且，由于第2轴向外轨的移动，转向架转向不足向径向转向的态势变化。其结果是，不直接转向的第1轴的冲角减小，第1轴的横向爬行力减少。随着第2轴纵向爬行力和第1轴横向爬行力的减少，抑制径向移动的扭矩减小，第1轴外轨的横压降低。
1.3 径向转向架（后转向架）
在单轴径向转向架（后转向架）。行进方后侧转向架，对前轴第3轴转向，减小了冲角。这样，第3轴的横向爬行力减小。结果是，第3轴外轨的横压降低。
2 主要结构
转向架前后轮对间采用轮对径向装置连接；一系悬挂采用橡胶堆；二系悬挂采用带变摩擦减振装置的中央枕簧悬挂系统；摇枕、侧架、副构架等铸钢件采用具有低温冲击性能的20ГЛ钢，橡胶堆、弹性旁承、心盘磨耗盘等非金属件采用具有耐低温性能的橡胶及工程塑料。
2.1 轮轴组成
采用直径为957mm的整体辗钢车轮，车轮采用符合гост10791—2004《整体碾钢车轮技术条件》要求的2号钢；车轴采用符合TBT／T 2945—1999《铁道车辆用LZ50钢车轴及钢坯技术条件》要求的LZ50钢。滚动轴承装置采用具有耐低温性能的油脂和密封圈。
2.2 橡胶堆
转向架轴箱悬挂采用橡胶堆。橡胶堆置于承载鞍与侧架之间，实现轮对的弹性定位。橡胶堆铜导线为内置式，弹性材料采用低温脆化温度≤-60℃的耐低温橡胶。
2.3 轮对径向装置
轮对径向装置采用橡胶堆顶置、承载鞍与副构架分体铸造后铆接的轻量化技术方案。该装置主要由副构架、承载鞍、连接杆等组成。副构架材质为20ГЛ钢，符合OCT32.183-2001《1520ｍｍ轨距货车两轴转向架摇枕和侧架铸件技术条件》的要求，20℃时的冲击强度≥49J／ｃｍ２，－60℃时的冲击强度≥24.5J／cm２，－60℃时的冲击韧性≥16.7Ｊ／cm２。
2.4 侧架组成、摇枕组成
侧架组成由侧架、立柱磨耗板、滑槽磨耗板等组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆立柱磨耗板与侧架采用折头螺栓连接；滑槽磨耗板与侧架采用卡入式镶嵌装配。摇枕组成由摇枕、固定杠杆支点座、斜面磨耗板等组成。采用摇枕与下心盘一体式铸造结构，摇枕与固定杠杆支点座采用铆钉连接。下心盘直径为354mm，内设导电型心盘磨耗盘。心盘磨耗盘采用耐低温配方的工程塑料，工作环境温度23℃时缺口冲击强度≥10KJ／m２，－60℃时缺口冲击强度≥6KJ／m２。
2.5 中央弹簧悬挂装置
中央弹簧悬挂装置由两级刚度弹簧组和斜楔式变摩擦减振装置组成。斜楔材质为贝氏体球墨铸铁（ADI），弹簧材质为60Si2CrVAT弹簧钢。
2.6 制动装置
制动装置采用下拉杆式单侧闸瓦制动结构，由制动梁、制动杠杆、支点、高摩合成闸瓦等组成。制动杠杆与垂直面夹角为0°，基础制动装置制动倍率为6.5。
2.7 弹性旁承
采用常接触弹性旁承，弹性材料采用耐低温橡胶，低温脆化温度≤－60℃。
3 工作原理
3.1 四点均衡系统
称重设备的4个EKM转向架支架内有传感器，可上下左右移动。在工作过程中，先将EKM转向架支架降至零点，将压力值和位移量清零；再移动EKM转向架支架，使其完全支撑车体；最后通过EKM控制柜软件的控制和计算，将车体由水平初始状态调至低张力状态，得出此状态下的位移量，即为转向架安装板与车体之间的调整垫片理论数值。
3.2 全站仪测量系统
全站仪测量系统是一种集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高度差等测量功能于一体的高科技测量系统，具有目标自动识别与照准、数据自动记录、储存、计算以及通讯功能。全站仪工作时，发射红外光，并经反射球反射后返回，由此来测量被测物体的位置。在转向架关键尺寸的测量过程中，先测量转向架连接点的位置，确定车体坐标系，再测量每件转向架安装板的位置，最后用笔记本所带专用软件，将测量数据汇总、计算并导出。由于全站仪无法在一个位置测量所有数据，须在车下、车左侧与车右侧3个位置进行，故需额外测量地面上的5个固定点，以便将多次测量的数据统一到一个坐标系下。
3.3 操作过程
3.3.1 称重
位移值和压力值清零：将EKM转向架移入车内，EKM控制柜移到车体侧面中部，连接设备与各电缆，启动车体称重程序，EKM转向架支架开始下落至最低位置，并将位移值和压力值自动清零。
支撑车体：提升4个EKM转向架支架，使其逐渐与车体接触后停止，此时4点承受的载荷为2kN；继续提升4个EKM转向架支架，提升高度为20mm，此时，车体的质量全部由EKM转向架承担。
水平初始状态调整：EKM转向架支架提升结束后，用激光水平仪测量出车体4点的相对高度，并将测量数值填入系统程序中，EKM转向架控制柜根据填入的测量数值自动将车体调整至水平初始状态。
低张力状态调整：水平初始状态调整完成后，系统自动进入下一个界面，点击确认后，系统开始进行低张力状态调整，根据标准DIN25043—4《车体与转向架连接区有效作用力的测量与计算》。
3.3.2 测量
车辆处于低张力状态后，开始对转向架安装的关键尺寸进行测量。
转向架连接点测量：将莱卡全站仪放置在地沟内，调平，将莱卡全站仪与笔记本用蓝牙连接，启动控制软件，测量4个转向架连接点与地面5个定向点位置。
左侧转向架安装板测量：将莱卡全站仪放置在车体左侧，调平，测量地面5个定向点与左侧转向架安装板底面测量点（共2件，每件5点）。
右侧转向架安装板测量：将莱卡全站仪放置在车体右侧，调平，测量地面5个定向点与右侧转向架安装板底面测量点（共2件，每件5点）。
结束语：此工艺方案经生产实际验证，完全符合设计要求，大大提高了生产效率和产品质量。此工艺方案中的全站仪测量系统，作为一种精确、可靠的测量手段，可广泛应用于动车组的生产，值得推广。
参考文献
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[4]姜永辉.回转支承在轨道交通车辆转向架中的选型计算［J］.技术与市场，2013，20（5）：91-93.
论文作者:黄看源,赵俊,田洪力
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/19
标签：转向架论文; 测量论文; 车体论文; 磨耗论文; 橡胶论文; 装置论文; 车辆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;