D25A型凹底平車支撐梁改造

付興鋒

（中煤集團大屯公司鐵路管理處，江蘇徐州221611）

1 車輛簡介

D25A型凹底平車適用于裝運大型發電機定子和變壓器等250t級長大貨物，具有自重較輕、載重大等特點（如圖1所示）。

圖1 D25A型凹底平車

1.1 主要結構

該車由1個大底架、2個小底架、4個4E軸焊接導框式轉向架、空氣制動裝置、手制動裝置及車鉤緩沖裝置組成。

1.2 主要技術參數及基本尺寸（如表1）

表1 凹底平車主要參數

2 存在問題及原因分析

在運用及檢修過程中發現，該車轉向架構架兩端支撐梁與輪對輪緣接觸，支撐梁下蓋板存在非正常磨損，影響車輛行車安全，需進行改造。

通過調研，D25A型凹底平車在空車狀態下、直線及曲線區段運行時，支撐梁與車輪不干涉；在重車工況下、直線區段運行時，支撐梁與車輪均亦不干涉；而當重車工況下、曲線區段運行時，部分支撐梁與車輪干涉。為此需計算分析車輛重車狀態下，車輛的重車撓度、重車工況下支撐梁與車輪間橫向間隙、極限工況下及最大尺寸偏差時車輪最大移動距離，以確定問題產生的原因。

2.1 車輛重車撓度

D25A型凹底平車采用不等高兩級剛度螺旋彈簧組，外簧剛度內簧剛度K2=由此可知車輛重車靜載荷下彈簧撓度為52.44 mm。

D25A型凹底平車重車最高運行速度為60 km/h，車輛動荷系數重車工況下車輛的最大撓度fmax=f1（1+Kdy）=52.44×（1+0.183）=62 mm。

2.2 重車工況下支撐梁與車輪間橫向間隙

D25A型凹底平車轉向架主要由構架、輪對、均衡彈簧裝置、基礎制動裝置等組成，構架主要由側梁、心盤梁、橫梁等組成，支撐梁位于側梁兩端，用于安裝基礎制動裝置杠桿支點座，與兩端車輪相鄰（如圖2所示）。

圖2 轉向架三維圖

自由狀態下,支撐梁與相鄰車輪輪緣間的橫向距離為55.3 mm，重車工況下，轉向架彈簧承載的構架相對于非彈簧承載的車輪向下移動，移動距離為62 mm。此時，構架兩端支撐梁下蓋板與相鄰車輪輪緣橫向間隙為22 mm（如圖3所示）。

2.3 極限工況下及最大尺寸偏差時車輪最大移動距離

當車輛在曲線區段上運行時，轉向架1位輪對的外側車輪輪緣靠向外軌，4位輪對的內側車輪輪緣靠向內軌，此時為導框與軸箱間隙減少至最小的極限工況。根據《D25A型凹底平車技術條件》及轉向架圖紙規定：4、5、8、9、12、13位車輪處的軸箱與導框沿車體縱向間隙之和為11～14 mm，車輪相對轉向架中心線的制造誤差為±2 mm，未注明的組裝自由公差按Q/HC75-010-1990《組裝自由公差》執行，故轉向架沿車體縱向的制造誤差為±8 mm。由此可得，極限工況下及最大尺寸偏差時車輪的最大移動距離為14+2+2+8=26 mm。

2.4 分析結論

由上述分析可知，在極限工況及最大尺寸偏差時，重車工況下支撐梁下蓋板與相鄰車輪的輪緣間橫向間隙（22 mm）小于車輪的最大移動距離（26 mm）。此時，支撐梁下蓋板與輪緣將會接觸，并產生非正常磨損。

3 改進措施

由于車輛轉向架整體尺寸、車輪直徑、軸箱導框間隙均不易改變，無法通過減小極限工況下及最大尺寸偏差時車輪的最大移動距離解決問題，因此只有通過減小支撐梁下蓋板寬度，增加支撐梁與相鄰車輪輪緣間橫向距離這一途徑對轉向架進行改進。

具體改進措施為：將轉向架兩端的支撐梁分解，在保證支撐梁上杠桿支點座配合尺寸不變、支撐梁箱形結構不變的條件下，將支撐梁下蓋板由130 mm減少至100 mm（如圖4所示），使重車工況下支撐梁下蓋板與車輪輪緣間的間隙由22 mm增加到52 mm。

當車輛重車通過曲線區段時，在極限工況且轉向架制造誤差最大時，支撐梁下蓋板與相鄰車輪輪緣間仍具有52-26=26 mm的間隙，兩者不干涉；改進時為保證支撐梁與構架側梁間的連接強度，在支撐梁上下蓋板與側梁上下蓋板間加焊補強板。

4 結語

D25A型凹底平車支撐梁改造后，在極限工況下，車輛在運行中支撐梁下蓋板與車輪輪緣具有適當的間隙，兩者間不再產生干涉，保證了車輛運用的安全。