浅谈动车组车下设备安装梁的设论文_王海琨

摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的现代化建设的发展也突飞猛进。高速动车组车下设备安装梁位于动车组车下设备舱内,为车下主要设备提供安装接口,是车下重要的承载部件。车下安装梁采用碳钢材料焊接而成,表面热浸锌防腐处理。并通过有限元分析计算,验证了车下设备安装梁的静强度及疲劳强度满足设计运用要求,达到了高速动车组高强度、安全性的需求。

关键词:动车组;车下设备;安装梁;设计

引言

动车组设备安装梁结构正是基于以上原因提出的。顶板及设备安装梁结构极大的简化了设备的装配工序,结构合理且能够大幅度提高生产效率。

1动车组的内涵

动车组也被称为多动力列车组合,实际上是属于铁路的一种。对于动车来组来说,它的动力来源实际上是分布于各个车厢中的发动机,这是区别于火车的根本。在动车组中,存在两种牵引动力,一种是动力分散,一宗是动力集中。一般来说,会将动车组按照一定规律划分为几个单元,即:制动单元、自走单元、随走单元、运营单元和特殊单元。当前的动车组在两端都会设置驾驶室,可以提高运行的便捷度,加快了动车的运行。动车组中,动力相对分散,可以让动力使用更为均匀,避免其出现动力不足,而整个车组走走停停。动车组投人我国使用以来,在实践中不断发现问题和改善问题,从2003年的项目引进,到2007年可以投人春运,再到2008年高铁的出现,这些都是动车组的不断发展。虽然我国目前的动车组还没完全运用于国内所有交通线,但是,相对发展较快的地区,已经投人使用。可以预见,在不久的将来,动车组可以运用于我国整体交通。

2安装梁的设计方法

安装梁设计的最终目标是确定安装梁整体框架的结构及其与铝合金车体C型滑槽内滑块的安装位置,即根据厨房顶板及设备的整体布置,同时考虑车顶线槽、空调供风道、客室顶板等的布置来确定好安装梁骨架型材的分布及安装梁固定支架与车体滑槽内滑块的连接位置。主要分为如下四个步骤:(1)根据厨房顶板及设备的整体布置设计安装梁骨架型材的整体框架结构,将穿好螺钉后的槽口螺母根据需要预先布置在骨架型材的滑槽内,设置连接件及相应紧固件实现安装梁骨架型材间的固定。(2)在避开顶板及设备各自安装支架的前提下设计安装梁固定支架在骨架型材整体框架上的分布位置。安装梁骨架型材框架与其固定支架的连接由槽口螺母及相应紧固件实现。(3)在避让车顶线槽、空调供风道、客室顶板等部件的前提下设计安装梁骨架型材整体框架与车体滑槽内滑块的连接位置。安装梁固定支架与车体滑槽内滑块的连接如图3所示。(4)将完成初步设计的安装梁与顶板和设备一起运用分析软件进行模拟受力分析,如果存在设计缺陷则必须立即调整安装梁结构使其最终满足整体设计强度要求。

3优化措施分析

3.1动车组安装中的技术问题解决

由于平面误差检测的准确与否,直接关系到动车组的运行安全与维修周期。在动车组安装技术的研究上,需要提高对该项技术的重视,并提出切实可靠的解决方式,从而提高动车组运行的安全和本身质量。根据当前的研究,发现了一种激光平面度检测法。该种方式是使用激光扫描仪来进行平面度误差检测,从而提高对平面度的控制。该种方式的工作原理是:激光扫描仪实际上是一个测量系统,包括有激光发射器、信号接收器、图像处理器三大部分。在其使用时,通过激光发射器产生激光脉冲信号,在经过物体表面的反射后,会经由相同的路径,反向传回信号接收器。而信号接收器在对信号接收后,图像处理器会对该信号路线进行处理,然后成像。无论是扫面的速度,还是便捷度,都比传统的测量方式更加实用。在当前的动车组安装中,主要采用的是HandySCNA700TM型号的激光扫描仪,该种仪器携带方便,扫描精度较高,且运作速度极快。而且,在现场使用中,还可以采取一定的方式来提高扫描仪测量的精度,比如降低物体反射面的灰尘,保持被测面的洁净度;或者在测量时,先将尽量对外部环境进行控制。为了保证激光平面度检测的准确度,最好可以在检测后再使用直尺塞尺平面度法进行二次检测。从两种方式检测结果对比,来确定其平面度误差是否符合标准,从而降低动车组运行的潜在风险,提高使用年限。

3.2动力轮对组装

动力轮对主要安装车轮,轴箱,齿轮箱等部件。首先要制定部件的安装前后顺序,根据先中间后两边先易后难的安装策略进行组装。动力轮对的组装顺序依次为从动齿轮,与从动齿轮轴向定位的轴承,车轮和轴箱。安装前首先要对各个部件进行超声波探查,从源头开始杜绝残次零件。其次对轮轴以及各个零件内孔进行清洗,保证零件的干净。接着对轮轴外径以及各个相关零部件的配合内孔进行测量,检查各零部件之间的制造尺寸是否符合公差配合要求。对于不符合要求的零件,通过砂纸等工具进行微修正,原则上不对标准件进行修调。在这些前期准备工作完成之后,根据安装顺序在安装座上涂抹二硫化钼,通过预设压力值,将需要组装的部件在压力工装上进行压装。首先压装的是从动齿轮,压装时需要注意吨位的变化,观察压力曲线是否正常,如不正常可及时补充或者减少二硫化钼的使用量,但要注意的是二硫化钼使用量必须严格控制。从动齿轮压装完成后,检查相应的间隙是否符合规范,紧接着就是安装齿轮箱轴承以及密封圈等。车轮是最后开始压装的,压装车轮过程中要注意压力曲线的变化情况,对不正常情况要做出及时补救。车轮压装一般先压装齿轮侧车轮,接着才是非齿轮侧车轮。压装工作完成后,首先要检查轮对内侧距是否满足1435±1mm的要求,其次要检查车轮的径向跳动是否满足要求。若都满足要求,则动力轮对组装完成。

3.3底架设备吊装工装的设计

底架设备吊装工装由吊叉、L形支撑梁和吊环组成,在L形支撑梁的横梁内安装空气弹簧,并根据承重要求设置相应调整位置,可以根据设备的重量选择级别,工装可以根据设备的重量自动平衡,保证在空载和吊设备时吊叉都处于水平位置。工装在吊装设备时配合吊装托盘使用,设备放在托盘上,这样在底架设备预组及装车工装上预组时可以安全方便地吊装设备,并方便位置的调节。工装最大承重2吨,所配托盘大小可以满足变流器箱、滤波器箱、空调冷凝机组、蓄电池箱等的要求,所以工装基本可以满足大多数底架设备的吊装要求,在底架设备预组时不必频繁更换工装,一次性完成多个设备的吊装,使用广泛、实用性强。

3.4车下设备安装梁的设计结构

车下设备安装梁是由底梁1、车下设备安装支座2、裙板骨架安装支架3、锁扣板支架4、绑线架5、线槽安装座6、接地座7、连接法兰8和侧梁9,通过焊接组成整体结构,焊接采用熔透焊接和周圈密封焊接方式,所述材料为碳钢型材和碳钢板材,焊接完成后表面采用热浸锌方式进行防腐处理,并在底梁1、连接法兰8和侧梁9上增加流锌孔,避免安装梁因热浸锌受热变形,如图1所示。

图1

结语

随着动车组使用范围的扩大,其安全隐患的影响面积也逐渐增大。在动车组投人使用的早年间,还以为各种技术性问题发生了重大事故,从而导致社会损失十分巨大。虽然,在今天动车组各项技术已经相对成熟,但是,在实践中仍旧存在瑕疵。就如同动车组装中,车体安装座与车下设备安装座间隙过大,在安装过程中,这只是一个小问题,然而这个小问题在实际运行中,却存在极大的安全威胁。笔者认为,动车组安装中,不仅需要对技术加以考究,还需要对管理与监督进行控制,从而提高动车组的整体质量。

参考文献

[1]严隽耄.车辆工程-第2版[M].中国铁道出版社,1999.

[2]杨金磊.马来西亚动车组轴箱组装工艺[J].技术与市场,2015,22(05):19-21.

论文作者:王海琨

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期

论文发表时间:2020/3/16

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