KF60、80系列自翻車傾翻機構制造工藝分析

鄭景龍

（中國北車集團哈爾濱軌道裝備有限責任公司，哈爾濱150056）

KF60、80系列自翻車傾翻機構制造工藝分析

鄭景龍

（中國北車集團哈爾濱軌道裝備有限責任公司，哈爾濱150056）

分析了KF系列自翻車主要特點、傾翻系統的主要結構、傾翻原理，并指出了傾翻機構制造難點，提出了相應的工藝方法及工藝措施。

自翻車；傾翻機構；傾翻原理；工藝；措施

0 引言

KF60型系列自翻車是卸車設備與車輛結構結合在一起的專用車輛，適用于在標準規矩鐵路上運輸礦石、砂礫、煤塊、建筑材料等散粒貨物。該車側門與車廂底架為活動機構，通過抑制肘控制可以向兩側傾翻。當底架傾翻45°時，側門至全開位置，側門板與底架處于同一平面，實現貨物傾翻。

其制造的重點及難點體現在傾翻機構的組裝上。KF60、80系列自翻車側門傾翻后開閉的狀態時機如果與車體傾翻狀態不匹配或有卡阻，不但會影響卸貨效果，還會導致整個車輛的重心偏移，容易引起傾翻事故。

1 實際生產中出現的幾個問題

KF60、80系列自翻車的傾翻系統均采用相同傾翻機構。在制造過程中，傾翻機構部分若出現對裝質量問題，不但會影響整個傾翻機構的動作性能，還會給其他相關機構造成影響，從而出現與之相關連的一系列不良質量問題，如：1）側門門板與端壁板間隙或兩側間隙不一致；2）抑制肘滾子與側門折頁不接觸、傾翻時滾子不轉動；3）抑制肘橫向傾斜，一端與側門折頁不在抑制肘中心，且傾翻時兩側抑制肘不在一條直線上；4）側門折頁與抑制肘滾子卡阻，側門無法隨車體進行傾翻；5）側門折頁與底架折頁座間隙不均勻，有卡阻現象；6）車體傾翻時產生雙側開門現象。

2 傾翻系統組成結構及作用原理

2.1 結構組成

傾翻系統主要由傾翻管路系統、傾翻氣缸、側門開閉機構等組成。

其中機械部分核心為門扇抑制組成，主要有抑制肘、抑制彈簧、滾子等配件組成，如圖1所示。

圖1 傾翻系統組成結構圖

2.2 傾翻作用原理

圖2所示狀態為自翻車由靜止至右側門完全傾翻時折頁、抑制肘、側門及底架的相對位置及開閉角度。

圖2 傾翻系統原理圖

由圖2可以看出左側氣缸頂起時，左側抑制肘與車箱組成相對靜止位置不變。抑制肘通過折頁下端C點接觸、桿座F點接觸、吊承板O點作為支點抑制側門保持關閉狀態。

右側抑制肘通過E2、D2、O2點與底架保持相對靜止，抑制肘滾子作為側門折頁滾動圓心，使側門折頁按內弧面軌跡進行旋轉，完成開門動作，最終折頁內弧面根部與抑制肘滾子接觸控制整個傾翻過程結束，安全銷與側門折頁端部C2點接觸，起到安全保障及限位作用。

整個自翻車完成傾翻后，左側車箱底架與側門始終保持96.5°不變；底架相對于以右側O2點為圓點翻轉了45°；右側側門相對于底架以B2點為中心旋轉了83.5°，完全傾翻后車箱底架與側門保持在同一平面內側門總傾翻角度為128.5°（即45°+83.5°=128.5°）。由于折頁內弧面為不規則曲線，因此側門在傾翻過程中角度變化為非線性，如表1和圖4所示。

從圖3曲線中可以看出，由于折頁內弧面為不規則曲線，因此側門、車箱在傾翻過程中角度變化關系也為非線性。這種兩端“緩”、中間“急”的傾翻角度關系保障了貨物的順利傾卸。

圖3 側門傾翻狀態圖

表1 車箱與側門傾翻角度關系

3 制造工藝重點

針對前面敘述的問題，通過對傾翻原理的分析，我們重點在以下幾個方面進行制造工藝控制，以保障傾翻系統質量。

3.1 控制吊承板組裝尺寸

1）吊承板除了作為抑制肘的回轉中心外，還直接控制抑制肘組裝的定位尺寸。

2）定位尺寸813 mm的超差會直接影響抑制肘滾子與側門折頁間抑制情況：小于813 mm時，會產生抑制肘滾子與側門不接觸的情況，造成側門與端壁產生間隙；大于813 mm時，會因抑制肘與側門折頁端部間距過小而導致滾子無法組裝，如圖5所示。

3）同組吊承板組裝還應控制2片吊承板銷孔的同心度。銷孔的上下、左右錯位會使抑制肘產生傾斜或偏移，如偏移量大會引起抑制肘端部與側門折頁端部沒有間隙，傾翻時產生卡阻。

3.2 控制吊承板與折頁軸承的相對位置

吊承板與折頁軸承分別是抑制肘、側門折頁的組裝原點，其相互位置關系直接影響傾翻機構的作用效果。

1）控制同組折頁軸承組裝中心與同組吊承板組裝中心一致。為了組裝后側門折頁與抑制肘不產生相互錯位及卡阻等現象，在組裝時保證中心線偏差不大于2 mm。

2）控制同組折頁軸承、吊承板銷孔位置度。組裝時應以底架中心定位吊承板，并以吊承板定位折頁軸承的安裝位置，從而保證抑制肘與側門折頁的相互關系。

圖5

3）使用吊承板、折頁軸承整體組裝樣桿來保證兩者的相對位置，該工裝應以底架中心定位，同時可以控制中梁對應兩側的吊承板、折頁軸承組裝。

3.3 控制同一側吊承板、折頁軸承銷孔的同心度

1）在傾翻過程中同側5組吊承板、折頁軸承銷孔的同心度至關重要，是保證正常順暢傾翻的重要因素之一。同心度如果不一致會使傾翻過程卡滯，會產生部分抑制肘滾子與折頁不接觸的現象。因此在底架組裝吊承板、折頁軸承時應嚴格控制組裝尺寸，保證銷孔的同心度差不大于2 mm。2）可以采取底架正裝工藝，在對裝胎上直接利用安裝座進行組裝，從而保證同心度要求。

3.4 控制側門組裝尺寸

1）側門折頁組裝時嚴格控制組裝間距2832±1.5 mm，以確保側門與車箱底架順利裝配。可使用專用側門組對工裝，設置有模擬折頁軸承安裝位置。2）側門板組裝時控制門板下邊與折頁銷孔中心距為127±1 mm，以確保側門與底架組裝后間隙不超差，如圖6所示。

圖6

3.5 撓度控制

通用貨車撓度要求為2～12 mm，并主要體現在底架組成上，而自翻車為底架組成、車箱底架兩體式結構，因此除了需要在底架組成中制備撓度外車箱部分也需制備一定量“撓度”。由于車箱底架剛度小，在車箱底架與側門組裝過程中會跟隨側門的狀態發生變化，因此我們采取在側門組對中直接帶出撓度，車箱底架按平直狀態制造。為了不影響傾翻效果，車箱組成后撓度應控制在4～6 mm，所以側門組成后撓度也應控制在6 mm左右。并且要求相應的底架組成部分撓度也應與之匹配。

3.6 車體傾翻雙開門控制

在進行裝載傾翻過程中，另一側側門出現了向外張開現象，產生該問題的原因分析如下：

門折頁根部與抑制肘滾子接觸位置不符合要求C點（C1點）。在正常狀態下可以通過抑制肘內側與人（方）支撐接觸面接觸D點、E點抑制側門開啟；當向一側傾翻時，抑制肘與（方）支撐分離至D1點、E1點，單純依靠抑制彈簧的推力控制抑制肘滾子控制側門開啟。由于滾子與側門折頁根部接觸點靠上，傾翻開始時在車內貨物重力作用下，抑制彈簧無法控制滾子與折頁始終接觸，滾子很容易滑入折頁內弧面造成側門開啟（即雙開門）。

門扇抑制裝置組成中的彈簧在組裝時沒有壓縮到位、推力不足，無法保持抑制肘對折頁尾部的抑制狀態，導致抑制肘尾部不能抵消車內貨物對側門的擠壓造成側門張開，是車體傾翻時雙開門的一個重要原因。在組裝彈簧時應嚴格控制彈簧壓縮量280±10 mm，并可以按下限壓裝。此外還應控制吊承板、折頁軸承等件組裝位置，以確保抑制肘滾子與折頁尾部圓弧位置，避免“雙開門”問題出現。

4 結語

上述工藝方法是在工藝準備及策劃中制定的，并在生產實踐中進行了調整和完善。經工藝驗證，該工藝方法可以指導生產實踐，為今后生產同類產品積累了可借鑒的經驗。

（編輯昊 天）

U 272

B

1002－2333（2014）05－0238－03

鄭景龍（1982—），男，工程師，從事鐵路車輛工藝設計工作。

2014-03-07