雙軌移車臺的研制

褚福城

(齊齊哈爾斯潘塞重工裝備有限公司, 黑龍江161002)

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雙軌移車臺的研制

褚福城

(齊齊哈爾斯潘塞重工裝備有限公司, 黑龍江161002)

介紹了雙組軌道移車臺的優(yōu)點、設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)、總體結(jié)構(gòu)方案、攻克的技術(shù)難題以及雙組軌道移車臺的應(yīng)用前景等。

雙軌移車臺；結(jié)構(gòu)；設(shè)計

各型鐵路車輛的制造及檢修工序中，移車臺是在不同工序軌道間對鐵路車輛進行平行轉(zhuǎn)軌作業(yè)必備的大型轉(zhuǎn)運設(shè)備。傳統(tǒng)移車臺上均設(shè)置有一組標(biāo)準(zhǔn)軌距為1 435 mm的軌道，根據(jù)用戶需求，我公司研制出雙軌移車臺,該移車臺適用于各型標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路車輛及設(shè)備的平行轉(zhuǎn)軌運輸作業(yè)，如圖1所示。

1 雙軌移車臺優(yōu)點

傳統(tǒng)移車臺上均設(shè)置有一組標(biāo)準(zhǔn)軌距為1 435 mm的軌道，即傳統(tǒng)移車臺一次只能遷移一輛鐵路車輛，如果轉(zhuǎn)軌工序間距較遠或轉(zhuǎn)運密度大，很難滿足生產(chǎn)工序節(jié)拍，制約了整個工藝流程，影響了生產(chǎn)效率。

該雙軌移車臺上設(shè)有雙組標(biāo)準(zhǔn)軌距為1 435 mm的軌道，即同時可以遷移兩輛鐵路車輛，相當(dāng)于兩臺傳統(tǒng)移車臺的工作效率，解決了傳統(tǒng)移車臺工作效率低的難題，大大提高了設(shè)備的使用效率，進而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2 設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)

額定載重/t：80

移車臺總長/m：37

總裝機功率/kW：42

移車臺上軌道軌距/mm：1 435

移車臺走行速度/m·min-1：0～25

圖1 雙軌移車臺

Figure 1 Traverse table with double track

移車臺上兩組軌道間距/mm：3 800

移車臺運行軌面高/mm：-300

3 總體結(jié)構(gòu)方案

3.1 整體結(jié)構(gòu)

移車臺整體結(jié)構(gòu)主要由車體構(gòu)架、遮雨棚、驅(qū)動走行系統(tǒng)、渡板裝置、電控制系統(tǒng)、警示系統(tǒng)、操作室及受電裝置等部分組成。

移車臺總長37 m，最大寬度11.5 m，高度7 m?；A(chǔ)采用5條軌道承載，移車臺走行軌道與車輛運行軌道高度差為-300 mm，移車臺上設(shè)有2組軌距為1 435 mm的車輛通過軌道，兩組軌道間距為3.8 m，遮雨棚車輛通過高度為5.8 m。雙軌移車臺結(jié)構(gòu)方案圖如圖2所示。

3.2 車體構(gòu)架

車體構(gòu)架是移車臺的主體，起支撐作用，也是移車臺的承載結(jié)構(gòu)。由于箱型梁是閉合截面，抗扭剛度大，結(jié)構(gòu)緊湊，涂裝效果好，風(fēng)載小，而且可以選用比較薄的鋼板制成，可以大幅度減輕自重。因此移車臺車體構(gòu)架主要選用箱型梁來設(shè)計。

主體構(gòu)架長度為35.6 m，主要由2根主梁、30根橫梁、軌道承載梁及軌道立體網(wǎng)狀箱型結(jié)構(gòu)組焊而成，其中主梁(高×寬)為900 mm×420 mm，截面如圖3所示。

圖2 雙軌移車臺結(jié)構(gòu)方案圖

Figure 2 Structure scheme diagram of traverse Table with double track

圖3 主梁截面圖

Figure 3 Main girder section

橫梁采取同主梁對應(yīng)板厚的箱型梁結(jié)構(gòu)，橫梁(高×寬)為235 mm×350 mm，軌道承載梁(高×寬)為235 mm×260 mm，軌道截面(高×寬)為35 mm×70 mm。

主梁、橫梁及軌道承載梁均為Q345E板材制造,該材質(zhì)具有良好的綜合力學(xué)性能、塑性和焊接性能，沖擊韌性較好，在橋梁起重設(shè)備、廠房結(jié)構(gòu)等行業(yè)具有較好的應(yīng)用。

主梁、橫梁及軌道承載梁組對調(diào)整完畢后，在移車臺上鋪設(shè)兩組標(biāo)準(zhǔn)軌距為1 435 mm的軌道，兩組軌道間距為3.8 m。主梁、橫梁、軌道承載梁及車輛通過軌道組焊成移車臺車體，承載鋼構(gòu)骨架，用以承載鐵路車輛的通過及轉(zhuǎn)運，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、剛度好、承載穩(wěn)定等優(yōu)點[1-2]。

3.3 遮雨棚組成

該移車臺為滿足能夠在室外使用，設(shè)有遮雨棚，遮雨棚長度為30 m，車輛通過高度距遷車臺上的軌道面為5.8 m，遮雨棚由鋼構(gòu)骨架、PVC陽光板及壓條組成。鋪板利用壓條通過自攻釘與鋼構(gòu)骨架固定，遮雨棚強度能承受當(dāng)?shù)氐臉O端天氣。遮雨棚的高度與現(xiàn)有產(chǎn)品車輛限界不相干涉，遮雨棚材料結(jié)實、耐用、抗老化，并且每個側(cè)面設(shè)有4個通風(fēng)窗。

3.4 驅(qū)動走行系統(tǒng)

移車臺設(shè)有走行驅(qū)動系統(tǒng)，走行系統(tǒng)由4個踏面直徑為600 mm的主動車輪、6個踏面直徑為600 mm的從動車輪及5個踏面直徑為260 mm的橫梁中間支撐輪組成。驅(qū)動系統(tǒng)采用一側(cè)兩臺18.5 kW的減速機對移車臺兩端進行驅(qū)動，每臺減速機通過萬向聯(lián)軸器驅(qū)動2個走行輪，該驅(qū)動型式具有能夠適應(yīng)頻繁啟動、同步性好、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、傳動效率高、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點。

移車臺采用驅(qū)動電機主軸電磁制動器制動方式對遷車臺進行制動，該制動方式具有操作簡單、制動力矩大、使用可靠、響應(yīng)靈敏、壽命長久、易于實現(xiàn)遠程控制等優(yōu)點。當(dāng)行走過程中發(fā)生緊急情況時，在載重狀態(tài)和最高行走速度條件下，緊急制動距離不超過4 m[3]。

3.5 渡板裝置

該移車臺共設(shè)有4個渡板，每端各2個，渡板長度為1.2 m。渡板裝置主要由鋼構(gòu)骨架，車體通過軌道及電動推桿等部分組成。當(dāng)車輛通過時，電動推桿伸出，使渡板落到基礎(chǔ)承載板上，渡板上的軌道作為過渡軌道使車輛通過；當(dāng)車輛通過后，電動推桿收回，渡板離開基礎(chǔ)承載板，移車臺可進行下一步操作。

為保證渡板軌道具有較高的力學(xué)性能，渡板軌道采用45鋼制造，并進行調(diào)質(zhì)處理，保證車輛穩(wěn)定通過渡板[4]。渡板裝置如圖4 所示。

3.6 電制系統(tǒng)

在移車臺的兩端對角均設(shè)有操作臺，操作臺上設(shè)有操作桿及操作按鈕，操作者通過操作桿及按鈕實現(xiàn)移車臺前進、后退及停車等操作。

電控系統(tǒng)采用PLC可編程控制器實現(xiàn)移車臺運行的程序控制?？刂葡到y(tǒng)走行電機選用6SE6 440-2UD33-7EB1型變頻器，該變頻器具有設(shè)備運行狀態(tài)提示功能，并且具有編程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、使用可靠等優(yōu)點。

圖4 渡板裝置

Figure 4 Cab apron device

3.7 警示系統(tǒng)

移車臺作業(yè)過程中，為保證的人員及設(shè)備的安全，移車臺上設(shè)有警報器，在移車臺運行過程中進行聲光報警。

3.8 受電系統(tǒng)

該移車臺采用三相四線制安全滑觸線供電，受電裝置采用前后雙觸點式集電器。為保證集電器與滑線接觸良好，每組集電器安裝夾角在120°～150°之間，以防止發(fā)生滑觸線突然脫離造成接觸不良的情況?；|線下表面距地面高度為6 m，不影響與道路相交位置處車輛通行，并且受電裝置設(shè)有爬梯、護籠及檢修平臺。

4 攻克技術(shù)難題

移車臺使用過程中的最常見問題是移車臺兩端走行輪不同步，導(dǎo)致移車臺走行輪與走行軌道之間發(fā)生啃軌現(xiàn)象，致使移車臺走行輪損壞嚴(yán)重。

該移車臺采用兩臺減速機驅(qū)動移車臺走行，因此兩臺減速機的同步精度直接影響移車臺各走行輪的同步。為了解決此問題，設(shè)計采用一臺變頻器控制2臺走行電機，在變頻器發(fā)出運行或停止信號時能確保2臺電機同時接收運行或停止命令，使2臺走行電機達到完全同步，從而保證各主動輪的同步運行。

同步精度控制原理：走行電機采用矢量變頻器進行變頻控制，可通過PLC數(shù)字量輸出控制變頻器來實現(xiàn)對主動輪的無級調(diào)速,信號電纜采用屏蔽雙絞線，信號穩(wěn)定可靠。采用矢量控制，利用反饋信號與變頻器給定信號實時比較，即使負(fù)載發(fā)生微量變化,CPU內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器也能精確跟蹤給定信號,保證頻率輸出穩(wěn)定, 控制精度高,使走行輪保持穩(wěn)定同步，有利于控制遷車臺運行過程中保持穩(wěn)定同步。另外,低速輸出轉(zhuǎn)矩大,可以以150%～200%的額定轉(zhuǎn)距輸出,這樣工況負(fù)載變化時,電動機能夠獲得更大更穩(wěn)定的啟動及制動轉(zhuǎn)矩,從而保證運行過程的穩(wěn)定同步。

5 結(jié)論

目前該雙軌移車臺已在某高鐵列車制造企業(yè)中得到實際應(yīng)用，運行良好，而且解決了傳統(tǒng)移車臺運行過程中的啃軌現(xiàn)象，提高了設(shè)備使用效率，降低了運行成本，得到用戶的認(rèn)可。

[1] 張質(zhì)文，虞和謙，褚書銘，等. 起重機設(shè)計手冊[M]. 北京：中國鐵道出版社，1998.

[2] 王文斌，林忠欽，嚴(yán)雋琪，等. 機械設(shè)計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 宋天虎，王啟義，李俊帶，等. 中國機械設(shè)計大典[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[4] 陳強，吳毅雄，鄒增大，等. 焊接手冊[M]. 上海：機械工業(yè)出版社，2008.

編輯 陳秀娟

Research and Development for Traverse Table with Double Track

Chu Fucheng

This paper introduces the advantages, key parameters, overall structure scheme, conquered technical difficult problems and application prospects of traverse table with double track.

traverse table with double track; structure; design

2016—05—24

褚福城(1980—)，男，主要從事鐵路車輛相關(guān)裝備設(shè)計工作。

U272.6+8

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