論地鐵車輛轉向架靜壓試驗臺

摘 要：近年來，隨著地鐵的快速發展，與之相應地對地鐵轉向架設計要求也越來越高?，F階段80%以上的地鐵轉向架均依賴于進口，國內一些檢測設備相比起國外而言尚存在一定差距，所以為了有效改善上述情況，需要對轉向架的檢修設備進行適度調整。作者將根據相關工作經驗，分析地鐵車輛轉向架靜壓試驗臺的結構原理，繼而提出針對性的改建意見。

關鍵詞：地鐵車輛；轉向架；靜壓試驗臺；改進意見

全球發展出現城市化是主流發展趨勢，現階段我國正面臨著交通堵塞、住房困難以及環境污染等問題，其中交通堵塞已經成為制約城市化發展的主要影響因素[1]。地鐵的出現在一定程度上緩解了城市的交通壓力，在地下修建地鐵一方面能夠將人流逐步分散到公共汽車上，另外一方面又能夠減少地面占用空間。另外，地鐵的延展貫通了郊區與市區之間的聯系，分散了高峰期人流量，有效解決了上下班期間交通擁堵問題。地鐵轉向架是地鐵車輛中最為重要的一個組成部分，地鐵轉向架支撐著車體且引導車輛沿著軌道方向運行。在結構是否合理方面以及地鐵轉向架上各個零部件是否能夠滿足地鐵車輛運行過程中密切相關。另外，地鐵轉向架的各種參數也直接決定了地鐵車輛在運行過程中的舒適性與穩定性。由于檢測地鐵轉向架的指標比較多，如果把每一個專項檢測指標都單獨使用一個檢測設備，會大大增加生產成本且降低地鐵轉向架的維修效率；再加上地鐵轉向架的各個部件之間聯系較為復雜，使得地鐵轉向架各項參數都相互制約，最終導致實際工作中出現諸多困難?；诖?，研究出地鐵轉向架靜壓試驗臺具有非常重要的價值和意義[2]。

1 簡要分析地鐵轉向架靜壓試驗臺

地鐵轉向架靜壓試驗臺一般由以下五個部分組成：（1）測量反饋系統；（2）液壓加載系統；（3）主架；（4）稱重系統；（5）電器控制系統[3]。從測量反饋系統角度來看，主要通過測量高精度力傳感器來實時采集油缸加載力數據，輸送到計算機內進行PID調節；在測量地鐵轉向架對角線差的過程中主要通過測量輪距與輪緣內側距來實現。從液壓加載系統角度來看，主要由以下幾個部分組成：a.液壓管道；b.泵；c.電動機；d.閥塊；e.電磁閥；f.油箱。液壓系統主要通過傳感器檢測壓力頭來將相關信號反饋給伺服閥，再根據反饋信號來控制閥口的開度，使得液壓缸能夠同時保持下降或者上升。力傳感器將相關信號反饋給伺服閥之后，伺服閥會根據信號持續的調整加載載荷。從主架的角度來看，主要由枕梁、立柱與橫梁組成，在橫梁上安裝可以移動的壓力油缸。從稱重系統角度來看，主要配置的是車輪稱重臺，整體稱重臺可以在直線導軌上進行相關運動，與此同時配置好傳感器。另外，每一個稱重臺面上均配有小輪，以期能夠支撐好地鐵轉向架輪對，與此同時配置好載荷傳感器能夠測量到臺面上的單個輪子所承受的壓力值。從電器控制系統角度來看，主要包括以下幾種：（1）傳感器；（2）操作臺；（3）顯示器；（4）數據處理；（5）電器箱。電器箱內部設備能夠啟動所用的控制元件，在安裝好設備的側面時能夠在操作臺上清楚地顯示相關尺寸信息，再配置好功能型的控制按鈕，使得系統整體具有自動處理信息、自動生成檢測報告等功能。地鐵轉向架靜壓試驗臺的主要性能包括以下幾個方面：（1）能夠在模擬車體重量的情況下測量轉向架四角高度；（2）能夠在模擬車體的重量下對轉向架進行加載處理，與此同時檢測各輪輪重；（3）具有設備安全保障功能和設備自檢功能，能夠隨時監視設備的運行情況；（4）在試驗臺上對轉向架進行彈簧加墊操作處理；（5）隨時打印好相關數據和報表，自動生成相應檢測報告；（6）能夠清楚且方便顯示當前和以往的數據，如清楚顯示操作日期、操作時間、轉向架號以及檢測數據等；（7）具有人工智能對話界面，能夠進行程序管理，各類轉向架的數據均可以進行設置與保存等。

2 地鐵轉向架靜壓試驗臺總體設計方案

地鐵轉向架靜壓試驗臺主要由以下四個部分組成：（1）機械部分；（2）電氣控制部分；（3）液壓系統；（4）氣動系統。機械部分主要包括以下部件：a.縱梁；b.龍門架；c.護欄；d.直梯；e.輪緣軌等。機械部分的主要作用是保證轉向架靜壓試驗臺的基礎穩定性，在設計機械部分的過程中，主要滿足占地面積以及軸距調整范圍等相關要求[4]。電器控制部分主要包括以下部件：a.開關量輸入輸出卡；b.力傳感器；c.稱重儀表；d.稱重傳感器；e.PID伺服控制卡等。電器控制的主要功

能是將測試元件的反饋信號進行相應處理，自動計算且記錄相關檢測結果。在電器控制的相關設計中，主要滿足數據存儲器容量以及輪重測量范圍等要求。液壓部分主要包括以下幾種器件：a.變量泵；b.換向閥；c.單向閥；d.液壓缸；e.伺服閥等。液壓部分模擬的車體重量對地鐵轉向架進行加載處理，其力加載系統響應下降，對地鐵轉向架實施預加載能夠消除地鐵轉向架各個環節之間的間隙，再對地鐵轉向架施加300kn的力保持15min。在液壓設計中，系統主要滿足以下幾個方面的要求：a.壓力油缸最大行程；b.油箱容積；c.總載荷等。氣動部分主要包括以下元件：（1）壓力傳感器；（2）過濾器；（3）氣源；（4）氣動閥等。氣動部分的主要工作流程是充分密封壓頭接觸的空氣簧后，壓頭部分保持不動，打開充氣閥之后充入590KPa左右的壓縮空氣[5-6]。

在設計相關方案過程中，需要綜合考慮到現場環境、工作流程以及成本等各個方面的因素，一方面能夠滿足用戶提出的各種要求，另外一方面還需要在總體成本上節約預算費用，加大競標過程中的綜合競爭力。

3 結束語

綜上所述，地鐵的發展在我國仍然處于初步階段，相關試驗臺的設計以及配套設備等需要借鑒國外的經驗。在對地鐵車輛轉向架進行檢修過程中使用傳統的檢修方法只是對各個部件進行更換和保養，而使用了轉向架靜壓試驗臺之后，可以通過模擬試驗提出更為合理的調整方法。

參考文獻

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