客車車輛均衡及調整工藝

客車車輛均衡及調整工藝

　　客車車輛均衡及調整工藝

　　[摘 要] 本文從理論分析和車輛操作施工角度出發，介紹了車輛的均衡計算原理，車輛稱重原理，及針對公司現階段生產的主要車型的車輛稱重過程中常出現的問題，從工藝方面探討產生原因及解決措施。

　　[關鍵詞] 車輛 均衡 軸重 總重

　　1.前言

　　從國內現階段生產車型來看，主要為動車組及地鐵車型，隨著車型速度越來越高，為提高車輛在運行過程中安全性、穩定性、舒適性，對車輛均衡稱重的調整方法要求也需隨之提高。

　　2. 車輛均衡

　　2.1車輛均衡介紹

　　車輛運行均衡性，主要取決于車內外各安裝設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。

　　目前客車車輛轉向架主要為空簧承載方式，稱重標準主要為：實際軸重與各軸平均軸重之差不超過實際平均軸重的2%，實際輪重與該軸兩輪平均輪重之差不超過該軸兩輪輪重的±4%。

　　2.2車輛重心分配及重力均衡

　　2.2.1重力均衡計算

　　2.2.1.1 左右均衡計算

　　機器配置圖

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

　　①③位側力矩：M①③=(W1 x b1+W2 xb2+……Wn x bn)kgfm

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

　　①③位側與②④位側例句差：M=(M①③- M②④)kgfm

　　該數值可能為正值，也可能為負值。為正值時，則表示①③位側的設備相對于車體縱向中心力矩大于②④位側得設備相對于車體縱向中心力矩;為負值時，表示①③位側的設備相對于車體縱向中心力矩小于②④位側得設備相對于車體縱向中心力矩。

　　根據此偏移力矩，盡心設備累加后重心位置計算：Lc=M/W

　　其中W為設備總重：W=(W1+W2+W3……+Wm+Wn)kgf

　　所得到的數值可能為正值，也可能為負值，由力矩M的正負決定。為正值時，表示設備重心位置處于Y軸的正方向;為負值時，表示設備配置的重心處于Y軸的負方向。當然，Lc=0時，為最理想的狀態，表示設備的重心在車體縱向中心上。

　　這樣，設備的左右平衡計算即完成，但以上的計算只是對所配置的設備進行的均衡計算，對于整個車輛來說，有必要將整個車輛的重量進行考慮，來決定設備配置。

　　2.2.3 前后均衡計算：與左右平衡計算原理及過程基本相同。

　　2.3 車輛稱重工藝

　　2.3.1稱重設備原理簡介

　　2.3.1.1組成

　　1) 機械部分：該試驗臺由機械、液壓、電氣三大部分組成，機械部分是試驗臺本體，它主要由驅動滑臺、普通滑臺稱重臺等組成，其中過渡軌由過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渡坡度，使車輛能順利地由普通軌進入試驗臺。

　　稱重臺共8個，稱重臺用T形螺栓固定在秤臺梁通長的T形槽上，當需要移動稱重臺時，可以松開T形螺栓，稱重臺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，改變定距和軸距。裝于秤臺梁側面的鋼尺用來測量稱重臺移動距離。

　　2) 電氣部分：檢測部分主要由稱重傳感器、屏蔽電纜、通路模塊、工控機及處理軟件、數顯儀等組成。每個稱臺設稱重傳感器三個，其值經模數轉換送到工控機處理后由相應的數顯儀顯示。

　　控制部分主要由PLC主控制器、點位發訊光電開關、直流電源、控制元件、電磁執行元件等組成。

　　2.3.1.2設備使用要求

　　a.調整完畢后應測量輪緣軌槽內側距離，誤差不超過0.5mm;

　　b.定距誤差不超過±3mm，軸距誤差不超過±3mm;

　　c.軌距和稱臺對稱度，軌距誤差不超過±1mm，稱臺對稱度誤差不超過0.5mm;

　　2.3.2 簡述車輛稱重工藝及調節辦法

　　根據鐵標等標準要求，現階段稱重要求基本如下：

　　2.3.3簡述軸重調節方法：在實際的現車生產中，軸重超差后，主要調節方法有兩種：高度桿調節和軸簧加墊調節。

　　a)高度桿調節：主要是通過調節高度桿長度，從而實現空簧進排風，從而使車輛分布在4個空氣彈簧上的載荷發生變化，載荷通過空氣彈簧分布到兩個轉向架4條輪對8個輪子上發生變化。

　　b)軸簧高度調節：因空氣彈簧的高度有規定的范圍，如通過高度控制閥調整無法使輪重差滿足要求時，需對軸簧通過加減墊的辦法對其進行調整。

　　注：加墊厚度根據車型要求不同而不同。

　　3 實驗驗證

　　下面從實際操作中如何通過調整空氣彈簧高度及軸向簧高度來調整車輛輪重差。

　　以國內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架橫梁堵板上的空氣彈簧測量基準(樣沖眼)的高度須滿足((330+t) )mm(t為調整墊板厚度)，并且同一轉向架空氣彈簧高度差不得超過3mm。

　　3. 保證在空車時測量定位轉臂上彈簧安裝面與構架基準面的高度為 mm，同一轉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，在車輛每個空氣彈簧下面增加21mm厚的調整墊。

　　第一步：將車輛四個空氣彈簧高度統一調整到330+21=351mm，測量該車的4個軸的輪重差見。第二步：根據上表數據對車輛的四個空氣彈簧高度進行調整，同時測量輪重差。

　　第三步：通過調整空氣彈簧高度已經將輪重差調整到極限，現4軸的輪重差依然超差，需對軸箱彈簧高度進行調整。

　　調整：在5位軸箱彈簧下加3mm厚度調整墊，在7位彈簧下加2mm厚調整墊。

　　結論：在車輛設計均衡計算理想的情況下，車輛的輪重差完全可以通過調整空氣彈簧高度和軸箱彈簧高度實現的。調整空氣彈簧高度時，先將空氣彈簧高度統一調至理論值，然后根據車輛的輪重情況調整空氣彈簧高度，當空氣彈簧高度調整至極限值時，通過調整軸箱彈簧高度來實現輪重差的調整。

　　4.結論

　　關于車輛的均衡計算及原理，目前相關的理論很多，但最終其所依據的原理都是相同的;與之相對應的輪重及軸重測量方法，也基本一致，但調節方法根據不同型號的轉向架，其調節方法也略為不同。本文所介紹內容，主要是為了從車輛均衡計算的原理入手，從而得出車輛最終的均衡調節方法，使其更加簡便、快捷。

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