輕軌車輛CW10型轉(zhuǎn)向架拆裝工藝設計

劉楊 張晶 高帥 劉婷婷

摘要：轉(zhuǎn)向架是軌道車輛的走行部分，是軌道車輛結(jié)構(gòu)組成中最為重要的部件之一，?軌道車輛在運營過程中需要定期對轉(zhuǎn)向架進行檢修，而合理制定轉(zhuǎn)向架拆裝工藝，直接影響其組裝質(zhì)量，決定了車輛的穩(wěn)定性和車輛的乘坐舒適性。在簡介輕軌車輛CW10型轉(zhuǎn)向架作用、組成和基本參數(shù)的基礎上，重點闡述了轉(zhuǎn)向架安裝的基本技術要求，進行了機械拆卸和裝配工藝設計。

關鍵詞：輕軌車輛???轉(zhuǎn)向架???拆裝???工藝

中圖分類號：TH117.2

Design?of?the?Disassembly?and?Assembly?Process?for?the?CW10?Bogie?of?Light?Rail?Vehicles

LIU?Yang??ZHANG?Jing???GAO?Shuai???LIU?Tingting

（Jilin?Communications?Polytechnic，Changchun，?Jilin?Province，130015?China）

Abstract：?The?bogie?is?the?running?part?of?rail?vehicles?and?one?of?the?most?important?parts?in?the?structure?composition?of?rail?vehicles.The?bogie?needs?to?be?maintained?regularly?during?the?operation?of?rail?vehicles.?and?the?reasonable?formulation?of?the?disassembly?and?assembly?process?for?bogies?directly?affects?their?assembly?quality，?which?determines?the?stability?and?ride?comfort?of?vehicles.?Based?on?a?brief?introduction?to?the?function，?composition?and?basic?parameters?of?the?CW10?bogie?of?light?rail?vehicles，?this?paper?focus?on?basic?technical?requirements?for?the?installation?of?bogies，?and?designs?the?mechanical?disassembly?and?assembly?process.

Key?Words：?Light?rail?vehicle;?Bogie;?Disassembly;?Process

轉(zhuǎn)向架是影響軌道車輛正常運行的重要部件，其拆裝工藝的規(guī)范性、合理性和標準化直接影響車輛保養(yǎng)的效率、成本和質(zhì)量。

1?轉(zhuǎn)向架的主要作用和結(jié)構(gòu)組成

轉(zhuǎn)向架在軌道車輛車體與軌道之間，是保障車輛平穩(wěn)運行在重要部件。

1.1??轉(zhuǎn)向架的主要作用

轉(zhuǎn)向架是軌道車輛中較重要的部件之一，它的主要作用提高車輛運行速度、提高運行平穩(wěn)性和安全性、支撐車體、傳遞牽引力和制動力等[1]。

1.2??轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)組成

長春輕軌動力轉(zhuǎn)向架主要采用搖枕焊接結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架采用圓錐疊形橡膠彈簧、液壓盤形制動和磁軌制動器、垂向減振器、彈性車輪等構(gòu)成[2]。CW10型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)主要由構(gòu)架、輪對軸箱定位裝置、中央懸掛裝置、搖枕組成、基礎制動裝置、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向架管線布置、輪緣潤滑裝置、裙板與排障器等部分組成。

1.3??轉(zhuǎn)向架基本參數(shù)

轉(zhuǎn)向架在基本參數(shù)包括：固定軸距為1?850?mm，軸頸間距為1?940?mm，二系簧橫向間距為1?940?mm，軌距為1?435?mm；車輪直徑為660?mm，車輪內(nèi)側(cè)距為1?360?mm，轉(zhuǎn)向架最大長度為3?110?mm，轉(zhuǎn)向架最大寬度為2?520?mm，旁承上面距軌面高度為794?mm，軸重10.5?t，構(gòu)造速度為80?km/h，最高運營速度為70?km/h，運行/車場的最小曲線半徑為?150/50?m。

2??轉(zhuǎn)向架安裝的基本技術要求

同一輪對輪徑之差不大于0.5?mm，同一轉(zhuǎn)向架輪徑之差不大于2?mm[3]；輪對內(nèi)側(cè)距為1360±1，內(nèi)側(cè)距任意三處相差不得超過1?mm；組裝軸箱彈簧時，同一轉(zhuǎn)向架使用同一顏色標記的彈簧；輪對壓裝過盈量為0.17～0.19?mm，壓裝力為497～853?kN；軸箱圓柱滾子軸承組裝按照《鐵道新造車輛短圓柱滾子軸承軸箱裝置組裝技術條件》（TB1716-86）。

3??轉(zhuǎn)向架拆裝工藝過程設計

3.1?轉(zhuǎn)向架拆裝前檢查

每一個機械設備在拆裝前都必須進行靜態(tài)性能檢查與動態(tài)性能檢查，然后進行分析，初步制訂拆裝方案，然后進行拆裝零件[4]。

拆前檢查主要是通過檢查轉(zhuǎn)向架靜態(tài)與動態(tài)下的狀況，弄清其精度喪失程度和機能損壞程度，并對具體存在的問題進行登記。

3.2??制訂轉(zhuǎn)向架拆裝方案

根據(jù)檢查情況，制訂轉(zhuǎn)向架拆裝工藝方案。拆裝工藝方案制訂時要考慮轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)組成、零件大小、制造精度、零件間的配合性質(zhì)、生產(chǎn)批量等因素，選擇經(jīng)濟合理的拆裝工藝方法、拆裝組織形式及拆裝機械化自動化程度等[4]。

3.2.1??機械設備拆卸的原則

（1）首先必須熟悉設備的技術資料，弄懂機械傳動原理，掌握各零部件的結(jié)構(gòu)特點和裝配關系，明確銷、彈簧擋圈、螺母、螺釘與螺栓等常用零件的位置和退出方向。

（2）堅持拆裝與裝配程序相反的原則。在切斷電源后，先拆外部附件，再將整機拆成部件總成，最后全部拆成零件，按部件歸并放置。

（3）堅持用力適度原則。在拆卸軸孔裝配件時，用多大力裝配，就應該基本上用多大力拆卸。熱裝零件要利用加熱來拆卸。例如熱裝軸承可用熱油加熱軸承內(nèi)圈進行拆卸[4]。

（4）大型零件拆卸要堅持慎重、安全的原則。拆裝前，吊掛零件時，必須粗估零件重心位置，合理選擇強度足夠的吊掛繩索及吊掛受力點。拆卸中要仔細檢查鎖緊螺釘及壓板等零件是否拆開[4]。

（5）要堅持拆卸服務于裝配的原則。如果被拆卸設備的技術資料不全，拆卸中必須對拆卸過程進行必要的記錄，以便安裝時遵照“先拆后裝”的原則重新裝配[4]。

3.2.2??機械零件常用的拆卸方法

拆卸時應根據(jù)零部件結(jié)構(gòu)特點的不同，根據(jù)現(xiàn)有的條件，采用合理的方法。常用的拆卸方法有拉拔法、擊卸法、溫差法、頂壓法和破壞法等[4]。盡量不采用破壞法。

3.2.3??機械零件常用的裝配方法和裝配工藝

機械產(chǎn)品的精度高低，不僅取決于零件的制造精度，也與設備的裝配精度密切相關。零件常用的裝配方法有調(diào)整法、修配法、互換法和選配法等[5]。

常用的裝配工藝有清洗、平衡、刮削、膠接、校正等。此外，還可應用其他裝配工藝，如焊接、鉚接、滾邊、壓圈和澆鑄連接等，以滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需要[5]。

3.2.4??拆裝所用工具及設備

轉(zhuǎn)向架拆裝工具包括扭力扳手、紫銅棒、銷棒、輪對壓裝機、拆卸專用工具、清洗設備、加熱器、拉拔器、手錘、液壓千斤頂、卡簧鉗、尖嘴鉗等。轉(zhuǎn)向架拆裝的設備包括轉(zhuǎn)向架試驗臺、彈簧試驗臺、轉(zhuǎn)向架升降臺、減震器試驗臺、構(gòu)架測試臺、轉(zhuǎn)向架清洗機、構(gòu)架翻轉(zhuǎn)臺等。

3.2.5?設計轉(zhuǎn)向架的安裝工藝

首先，在清洗間將零部件進行清洗。

其次，在組裝間將轉(zhuǎn)向架組裝。

（1）將轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架放在組裝臺位上固定好[6]。

（2）將軸箱彈簧、垂向止擋、定位導柱組成、二系鋼彈簧、定位導柱安裝在轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架上。

（3）磁軌制動裝置的部分部件安裝在構(gòu)架上磁軌止擋的位置上，用鐵絲系在構(gòu)架上，防止其脫落。

（4）將端部裙板過渡座、中間裙板過渡座安裝在轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架上。

（5）將橫向止擋安裝在搖枕上，然后將搖枕落在構(gòu)架上。

（6）用牽引拉桿、垂向減振器和橫向減振器將構(gòu)架和搖枕連接起來，將旁承安裝在搖枕上。

（7）驅(qū)動裝置的組裝。將車軸和星形盤組裝在一起，使用專用工裝夾具將楔形橡膠塊組裝到齒輪箱和簡易聯(lián)軸節(jié)上，然后將車軸與齒輪箱組裝在一起，最后用螺釘將制動盤安裝到驅(qū)動裝置上，螺釘?shù)木o固力矩為68?N·m。

（8）使用輪對壓裝機將彈性車輪安裝到驅(qū)動裝置上。組裝之前，首先用干布擦干凈輪箍、輪心、壓環(huán)以及更換的橡膠圈內(nèi)外裝配表面，然后將螺栓、螺母、墊片等易耗件零件配齊。

①將更換的橡膠圈裝入輪箍，用手晃動橡膠圈以確保準確定位。

②在輪箍外側(cè)螺紋孔上安裝吊環(huán)，將其用天車吊裝套入軸內(nèi)，與輪心相配。

③壓環(huán)用定位桿定位，將其套入車軸，與輪箍相配。安裝時為確保壓環(huán)和輪心上10個通孔一一對齊，兩根定位桿成對角線穿過通孔。

④用紫銅棒將輪心、輪箍、壓環(huán)之間的間隙調(diào)整均勻，在對角線的兩個通孔穿入螺桿，螺桿的一端裝入螺母、墊片，墊片壓緊輪心外側(cè)面；另一端套入油缸，油缸貼緊壓環(huán)外側(cè)面，油缸外側(cè)用墊片和螺母卡緊。

⑤用油泵連接兩只油缸、作用油泵，同時給兩只油缸加壓，將輪箍和壓環(huán)平行壓入。確保輪箍兩側(cè)面分別與壓環(huán)和輪心的外側(cè)面平齊時，停止加壓，并保壓。

⑥使用銷棒將彈性銷敲入已經(jīng)對齊的10個通孔（插入螺桿的兩個孔暫不安裝），安裝時要確保彈性銷開口處朝向圓心，導角朝下。

⑦將更換的M16螺栓插入，裝入墊片和螺母后用扭力扳手上緊，預緊力為95～105?N·m。用記號筆在預緊后的螺栓上作擰緊標記。

⑧將8個螺栓預緊后，拆除油缸，取出螺桿，將剩余的兩個孔敲入彈性銷，安裝螺栓、螺母、墊片，并用扭力扳手以相同扭矩預緊，用記號筆作標記。

⑨安裝開口銷，完成后用手檢查確保無松動。動輪在內(nèi)側(cè)面安裝導電帶。

⑩輪箍、輪心作防止松動標記[7]。

（9）將電機安裝在驅(qū)動裝置上，然后用螺栓M16×50將電機固定在齒輪箱的外殼上，螺栓的緊固力矩為150?N·m。

（10）將軸箱組成（ATP）與軸箱組成（接地）安裝到驅(qū)動裝置上。

（11）在標準平直的軌道上，將含帶軸箱組成的驅(qū)動裝置擺放到位，將構(gòu)架落在軸箱上。

（12）首先安裝用于驅(qū)動裝置安全吊掛用的長螺栓，然后將轉(zhuǎn)向架慢慢推到帶有地溝的軌道上，安裝電機節(jié)點與構(gòu)架之間的連接螺栓、齒輪箱節(jié)點與構(gòu)架之間的連接螺栓M20×70，螺栓的緊固力矩為300?N·m。拆開齒輪箱下部的封蓋，打開裝配孔，用螺釘M10×30連接齒輪箱與電機上的兩個半聯(lián)軸節(jié)，螺栓的緊固力矩為72?N·m；隨后用封蓋密封裝配孔，用螺釘緊固，緊固力矩為23?N·m。

（13）將制動卡鉗安裝到齒輪箱上，其連接螺栓的緊固力矩為960?N·m。

（14）端梁的安裝：先將端梁放在構(gòu)架上，用螺栓帶住，然后用液壓千斤頂頂起齒輪箱，直到齒輪箱懸掛點與端梁上齒輪箱吊座之間的距離可以完全可以放進橡膠件與齒輪箱上的套筒為止，將橡膠件與套筒放，然后用螺栓M24×140緊固，緊固力矩為500?N·m；隨后用螺栓M20×100連接端梁與構(gòu)架，螺栓的緊固力矩為300?N·m。

（15）將磁軌制動安裝支架安裝在軸箱上，用螺栓緊固，螺栓的緊固力矩為300?N·m；然后將磁軌制動裝置安裝在磁軌制動安裝支架上，摘掉系在構(gòu)架上的鋼絲。

（16）用螺栓M16×55將壓蓋緊固在軸箱彈簧的下部，然后用鋼絲防松，螺栓的緊固力矩為150?N·m。

（17）在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上裝配電氣接線以及制動軟管及其接線[8]。

（18）將排障器組成安裝到轉(zhuǎn)向架的端梁上；將輪緣潤滑安裝座和輪緣潤滑裝置安裝在軸箱上。

最后，將轉(zhuǎn)向架移至檢測間進行檢測。通過轉(zhuǎn)向架靜載試驗臺對轉(zhuǎn)向架整體性能進行測試，試驗臺合格后裝車使用。

4??拆裝工藝方案在轉(zhuǎn)向架實際拆裝中解決的問題

（1）拆卸如端梁等重型零件時采用了液壓千斤頂，減少了作業(yè)人員的勞動強度。

（2）考慮到零件的形變問題，拆裝方案中強調(diào)了拆裝螺紋連接件所用預緊力矩和緊固力矩的大小，避免因野蠻拆裝而損壞零件，保證了轉(zhuǎn)向架的裝配質(zhì)量。

（3）考慮到多個轉(zhuǎn)向架的不同零部件同時進行拆裝時，為滿足牽引電機、制動單元等設備的吊裝，轉(zhuǎn)向架檢修區(qū)設置了多臺立柱式起重機和多臺轉(zhuǎn)向架提升臺，同時配合使用，有效提高了設備拆裝效率。

5??結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，軌道車輛的需求量和檢修量也不斷增加。而軌道車輛的拆裝工作是一項重要的技術工作，需要高質(zhì)量和高效率完成，其方法也要與時俱進，不斷提高和完善，以達到事半功倍的效果。轉(zhuǎn)向架在軌道車輛的車體與軌道之間，是保證車輛運行質(zhì)量的重要部件，其拆裝工藝方案的規(guī)范性程度直接影響車輛檢修和保養(yǎng)的效率和質(zhì)量。在使用本轉(zhuǎn)向架拆裝方案之前，要了解其操作規(guī)程等相關知識。

參考文獻

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[3]?郭澤闊，施炳嫻，閆雪燕，等.沈陽市渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車的轉(zhuǎn)向架檢修[J].都市快軌交通，2013，26（6）：197-200.

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[8]?姚劍.鐵路客站設備健康管理與智能管控關鍵技術研究[D].北京：中國鐵道科學研究院，2023.