柯春亮
(中車永濟電機有限公司,山西永濟044502)
土渣車通用轉向架設計改進
柯春亮
(中車永濟電機有限公司,山西永濟044502)
通過對各種土渣車進行詳盡調研、查閱了大量的設計資料、進行了充分的分析論證、對土渣車研制經驗總結等方面作了大量細致周密的工作,重新設計了通用轉向架,可大幅降低生產成本、簡化工藝、縮短生產周期。
土渣車;轉向架;減震;制動
我國工礦車系統已先后開發了不同規格的土渣運輸車輛產品,這些產品的轉向架目前均采用鐵路車輛傳統轉向架結構型式,互換性差。為此,我們對各種土渣車進行了詳盡調研、查閱了大量的設計資料、進行了充分的分析論證、對土渣車研制經驗總結等方面作了大量細致周密的工作,重新設計了通用轉向架。
1.1 構架
轉向架的構架連接著土渣車構架和土渣車輪對,起著傳遞車輛縱向、橫向和垂向牽引力的作用,同時還為土渣車的減震裝置、制動裝置和防側翻裝置等部件提供安裝吊座,是土渣車轉向架中受力最復雜的部件。主要由側梁和橫梁組成。
1)土渣車構架側梁為魚腹梁箱形結構,主要由上、下蓋板和魚腹板構成,為增加側梁強度,在側梁內部焊有隔板[1](見圖1),側梁上有防側翻的支撐板。

圖1 側梁結構圖
2)為了提高側梁的抗彎強度,在側梁內部焊有橫梁(主要由上、下蓋板和腹板組焊成的箱形梁結構)。橫梁上表面中心部位焊接內置芯盤,并與橫梁內部的的筋板和腹板焊接在一起,增加承載能力。上蓋板把芯盤壓在橫梁內部(芯盤在底面、側面和上表面均與側梁焊接),將芯盤與側梁連成一體,極大程度的增強了芯盤的力學性能(傳統外置芯盤僅底面與橫梁靠角焊縫連接),見圖2。

圖2 橫梁結構圖
3)橫梁與側梁連接時,橫梁的腹板塞入縱梁的上下蓋板間,將橫梁的上、下蓋板與縱梁的上、下蓋板構成箱型結構,同時,也將橫梁的腹板與縱梁的腹板焊接成一體[2],大幅度增強了構架的穩定性,提升了橫梁的承載能力(見下頁圖3)。
1.2 制動系統
目前國內大多是土渣車均為車軸固定,所以只能采用車輪制動方式來進行制動[3],本結構利用閘瓦踏面制動,通過排氣制動方式,排氣后,制動缸活塞桿伸出,推動閘瓦踏面與車輪接觸摩擦,從而達到制動目的。閘瓦與車輪之間的間隙和角度可通過調節螺母適當調節,可防止閘瓦緩解時與車輪摩擦,降低了車輪及閘瓦間的磨損。同時,制動單元與轉向架縱梁安裝吊座連接,制動缸隨著轉向架整體上下移動,減少了因制動缸與輪對位置相對固定,在轉向架受力后造成制動缸活塞桿斷裂的現象發生[4](詳見圖4)。

圖3 橫梁與縱梁連接圖

圖4 制動單元示意圖
1)實現了各種型號土渣運輸車輛轉向架的互換。
2)可適用于各種批量、各種車型的土渣車。
3)縮短了土渣運輸車輛的研發周期。
4)降低了土渣運輸車輛轉向架重復設計成本。
5)在生產組織方面實現小批量、個性化訂單的大批量生產。
6)實現批量采購代替零星采購,降低采購和物流成本。
2013年6月份開始研發通用土渣車轉向架,自2014年8月份第一批裝配該轉向架的土渣運輸車投入中鐵三局南京工地施工工作以來,該轉向架運行良好,經現場運行的充分驗證后,證明該轉向架的研制是很成功的。
近年來,我國經濟飛速發展,全國各大城市地鐵建設規模不斷擴大,工礦電機車及后配套車輛市場前景良好。我國工礦電機車市場目前具有15 m3、16 m3、17 m3、18 m3、20 m3等不同規格的土渣運輸車產品,該轉向架可以在上述各車型上實現通用。現在國內地鐵盾構施工中電機車的后配套車輛的競標價格普遍偏低,為了在激烈的市場競爭的大環境中低價中標和獲取利潤,本項目的開展將對拓展我國后配套產品市場起到很大的推進作用。
[1]北京起重運輸機械研究所.GB/T 4695-1984窄軌機車輛車輪踏面形狀及尺寸[S].北京:國家標準出版社,1984:59.
[2]郝俊泉,華英芬,劉學斌.MT/T 333-2008窄軌車輛產品型號編制方法和管理方法[S].北京:中國煤炭工業出版社,2008.
[3]中國國家標準化管理委員會.JB/T 5865-1991窄軌工礦電機車輪對系列[S].北京:機械工業出版社,1991.
[4]戚墅堰機車輛工藝研究所.TB/T 1580-1995新造機車輛焊接技術條件[S].北京:中華人民共和國鐵道部出版社,1995.
(編輯:苗運平)
Improvement of Slag Car with the Bogie
Ke Chun liang
(Yong ji Electrical Machine Co.,Ltd.,Yong ji Shanxi 0 4 4 5 0 2)
Based on the various soil slag car detailed research,and a large number of design data,this paper carries on the full analysis,the soil slag car development experience and so on a lot of close work,redesigned the general bogie,can greatly reduce the production cost,simplify the process,shorten the production cycle.
slag car;bogie;decouple;braking
10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.14.22
F275
A
2095-0748(2016)14-0049-02
2016-05-25
柯春亮(1983—),男,山西芮城人,畢業于河北科技大學機械設計制造及其自動化專業,工程師。