動車組車端相對位置對內(nèi)風擋連掛影響分析

尹濤 程紅振 施祖銀

摘 要：CRH380A型動車組編組連掛時出現(xiàn)了內(nèi)風擋渡板偏斜、膠囊變形現(xiàn)象。通過對兩車車端關系影響因素的分析，制定相應的工藝過程管控措施，減小內(nèi)風擋渡板偏斜和膠囊變形的故障發(fā)生概率。

關鍵詞：動車組；渡板偏斜；影響因素；工藝過程管控

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.039

0 概述

動車組通過臺是車輛之間相互連接的通道和旅客進出的必經(jīng)之路，必須保證其安全[1]。內(nèi)風擋及渡板位于客車車體端部，是構成通過臺的主要部件。CRH380A型動車組在返廠檢修中發(fā)現(xiàn)部分內(nèi)風擋連接框傾斜、渡板偏斜、渡板與踏板之間空隙變大現(xiàn)象，嚴重影響乘客通過安全。

1 380A型動車組內(nèi)風擋結構

380A型動車組內(nèi)風擋為密接式風擋，主要由風擋座、膠囊、對接框、風擋懸掛裝置、內(nèi)飾板、渡板、手動夾緊裝置等組成[2]。渡板安裝于中間連掛框架上，渡板偏斜時內(nèi)風擋膠囊受異常擠壓處于扭曲變形狀態(tài)，尤其是在通過曲線線路時扭曲變形會加重，壓縮側膠囊與框架上鎖閉把手摩擦加重，極易破壞膠囊本體，產(chǎn)生漏風和消音等異常，車內(nèi)壓力降低甚至會威脅車輛安全運行。

2 影響因素分析

通過對整車結構及內(nèi)風擋安裝結構分析可知，內(nèi)風擋連掛框偏斜、渡板偏斜及風擋膠囊變形均與連掛側框架的形態(tài)有關，而后者形態(tài)直接與相鄰兩車車端關系緊密相關。380A型動車組相鄰車端位置關系主要分為相對高度差、相對水平偏差、相對車端角度三種。

（1）兩車車端存在相對高度差時連掛框架偏斜，渡板與踏板一側空隙尺寸加大（如圖1左）；

（2）兩車車端相對水平偏斜時，兩側踏板左右水平移動，連掛框架水平轉動，渡板踏板的配合間隙對角間隙增加（如圖1右）；

（3）兩車車端形成相對角度時，角度較大側風擋膠囊拉動風擋連掛框架偏斜，因在角度受高度影響較大，故不作單獨分析。

在實際動車組運行過程中，相鄰兩車的車體在空簧上自由運動使得兩車端相對高度、相對水平、相對角度不斷變化，這三種因素疊加作用下內(nèi)風擋膠囊?guī)佣砂迮c踏板不斷變化。

3 相對高度差影響分析

動車組的車端內(nèi)風擋高度的決定因素按照傳導順序分析，對內(nèi)風擋高度影響的零部件及部位因素如下：車輪直徑、軸向簧調整板厚度、軸向彈簧組成尺寸誤差、轉向架構架焊接尺寸差、空氣彈簧調整墊高度差、空氣彈簧尺寸高度差、車體枕梁下平面高度尺寸差、車體整體撓度、車體端墻焊接平面度、內(nèi)風擋與車體安裝高度誤差等，綜合以上主要為轉向架因素、車體因素、內(nèi)風擋因素三大類。

3.1 轉向架因素

轉向架因素如車輪、軸箱簧、空氣彈簧等對車體高度的影響都是綜合體現(xiàn)在轉向架整體對車體側枕梁下表面的支撐，即空簧上表面相對于軌面的高度。

首先輪徑差是對兩車車端高度差影響很大，轉向架重新組裝時應根據(jù)磨耗量適度增加空氣彈簧調整墊的厚度，以補償輪徑差造成的相鄰兩車端高度差；其次空氣彈簧高度調整閥盲區(qū)的存在對車端高度通常難以直觀可見，理論分析時單個轉向架因空氣彈簧高度調整閥盲區(qū)對于車端高度影響最大為6mm；其他因素多不可調整可暫不考慮。因此，對空氣彈簧反復充排氣是排除盲區(qū)影響的主要方法，然后再對轉向架空簧調整墊厚度進行核對。

3.2 車體因素

車體與內(nèi)風擋是直接連接部件，車體相關部件焊接或者加工造成的變形量直接影響車端相對于枕梁相對高度。

車體大部分零部件都是選取型材或者鑄鍛件精加工而成，主要焊接作業(yè)在新造時已經(jīng)完成，焊接變形量及組裝精度已經(jīng)在設計時考慮充分。高級修檢修作業(yè)主要是對母材及焊縫的檢查和焊修修復，只有在改變枕梁型材厚度或者焊接變形過大才能對車端高度有明顯影響。

3.3 內(nèi)風擋因素

內(nèi)風擋因素應著重考量的是內(nèi)風擋與車體的安裝配合關系。內(nèi)風擋通過連接框架上14個Φ10圓孔與車體通過M10螺栓緊固連接，但在實際安裝中14個車體連接圓孔與風擋圓孔的綜合配合關系已經(jīng)極為苛刻。其他諸如內(nèi)風擋膠囊彈性、內(nèi)風擋連掛框的尺寸差在風擋連掛后，受風擋橡膠膠囊彈性影響幾乎可以忽略不計。

4 相對水平偏斜影響分析

相對水平偏斜也同樣受到轉向架、車體、內(nèi)風擋安裝的影響，具體按照結構分析為：車輪組裝偏斜量、構架焊接變形量、構架加工偏斜量、空氣彈簧組裝偏斜量、橫向抗蛇形減振器拉伸偏斜量、空氣彈簧水平偏斜量、車體空簧孔加工偏斜量、車體整體撓度、車體端墻焊接偏斜量、內(nèi)風擋安裝水平誤差、內(nèi)風擋膠囊彈性差等。

兩車相對水平偏差現(xiàn)象主要出現(xiàn)在車輛編組后，空氣彈簧水平偏斜、減振器偏斜拉伸是對編組車輛形態(tài)影響最大，在彎道內(nèi)反復倒拉車減輕兩車相對水平方向上的偏差。

5 總結

通過以上對車端關系中的相對高度差、相對水平偏斜等主要因素的分析，找到了影響車端關系的關鍵部件和調整方式，因此針對性的工藝過程管控措施如下：

（1）轉向架分解后重組后都需要根據(jù)輪徑磨耗量增加空氣彈簧調整墊的厚度，這是直接關系到轉向架高度的關鍵尺寸。

（2）在單車調試前工序中，綜合考慮設計結構及現(xiàn)車稱重難度的情況下，在工藝管控中增加了相鄰車端的高度差小于10mm的要求。

（3）單車調試中車端高度超差或者水平偏斜故障發(fā)生時，首先應對空氣彈簧反復充排氣排除空氣彈簧因高度閥盲區(qū)導致高度差；編組車輛異常可以通過在彎道反復倒拉車減小空氣彈簧氣壓不均或者減振器偏斜拉伸的影響；然后再對車體、轉向架相關組裝尺寸再進行核對。

參考文獻：

[1]周大軍，欒平景.風擋在客車上的應用及發(fā)展建議[J].北京：鐵道車輛，2006，44（10）：27-33.

[2]魏躍進.鐵路客車密接式風擋[J].北京：鐵道車輛，2000，38（05）：

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