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電力機車轉向架風險控制措施

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電力機車轉向架風險控制措施,構架是轉向架的重大部件之一,是承載和傳力的基體,也是轉向架衆多部件聯結的基體,但是很多人不知道電力機車轉向架風險控制措施,一起來看看。

電力機車轉向架風險控制措施1

電力機車轉向架存在的問題電力機車轉向架構架是受力比較複雜且聯繫衆多的關鍵部件,它不但與牽引噸位,線路條件,使用保養有關,而且主要與轉向架整體結構有關.由於SS1型電力機車轉向架總體佈置先天條件較差,導致構架結構複雜,受力情況惡劣.再則原設計過多考慮工藝性好的因素。

從而引起側樑局部剛比過大,採用斷續焊縫,主要焊縫未退火,大多受力焊縫處於高應力區等.另外構架整體退火,整體加工生產尚未解決,構架總成後精度差,焊縫存在內應力,所以在運用一段時間後,各機務段不同程度反映構架局部產生裂紋的現象.

HXD3型機車轉向架與其他和諧型電力機車轉向架存在較大差異,主要體現在牽引電機佈置、驅動裝置結構等方面。

HXD3型電力機車轉向架爲3軸全(架)懸掛客運機車轉向架,主要由構架、一系懸掛裝置、輪對裝配、二系懸掛裝置、基礎制動裝置、驅動裝置、電動機懸掛裝置、牽引裝置、附屬裝置等組成。

該機車轉向架具有以下特點:

(1)牽引電機的佈置採用2軸、3軸對置方式;

(2)驅動裝置採用輪對空心軸驅動方式,齒輪箱爲承載式,軸承採用油潤滑,以適應轉向架160km/h速度等級的要求;

(3)軸距爲2000mm、2350mm。

HXD3型電力機車轉向架的組裝過程中出現了不同種類、不同程度的問題,涉及作業安全、工藝落實以及生產效率等方面,有必要對其中重要的問題進行分析並採取相應的措施,爲工藝改進總結出一套切實可行的方案。

電力機車轉向架風險控制措施

1.機車轉向架的重要作用

1.1承重作用

對機車轉向架作用進行分析,機車轉向架最主要作用爲承重,只有轉向架穩定運行,才能在機車運行過程中,發揮轉向架應有作用,維護機車穩定運行能力。

1.2傳動作用

在機車轉向架應用過程中,轉向架具備重要的傳動功能,例如,在機車運行過程中,轉向架不僅能夠承載重力,更能做好機車的牽引與制動等多項工作,保證機車穩定運行。

1.3降低橫向力

在鐵路機車運行過程中,絕大部分的機車多以曲線、直線交替方式行進,爲維護其穩定運行,確保機車穩定性,在機車運行過程中,應充分發揮轉向架作用,並在機車運行過程中,降低機車運行所產生的橫向力。

1.4提升穩定性

爲維護機車穩定性,在機車運行過程中,轉向架應充分發揮自身作用,例如,藉助機車轉向架,能夠降低路線不平穩所帶來的問題,提升機車穩定運行能力。

2.檢修過程中發現的技術難題

2.1輪驅吊入工位時的問題

(1)輪驅定位困難。由於該驅動裝置採用輪對空心軸驅動方式,在用天車將驅動裝置吊入組裝工位期間,存在輪對定位合理時,牽引電機及抱軸箱不能正常定位的情況。

(2)軸距難以確定。該車型輪距與HXD3/HXD3C軸距不一致,故需要在輪驅進入組裝工位時重新測量軸距以完成定位。

2.2轉向架組裝

(1)驅動裝置懸掛難以與構架妥當配合。該車型驅動裝置懸掛由一組長懸掛和兩組短懸掛組成,在轉向架座輪過程中存在較大困難。

(2)安裝孔無法對齊。由於空心軸晃動,導致座輪時各懸掛安裝螺栓時存在困難。

3.工藝優化

3.1輪驅定位措施

根據HXD3型電力機車轉向架結構,製作輪驅定位工裝及懸掛支撐工裝。

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利用定位工裝將軸距進行確定,在將驅動裝置吊入定位工裝且仍未完全落地時,將支撐工裝放置於驅動裝置下方,以便讓抱軸箱及各懸掛處於“懸空”狀態,將驅動裝置完全落於地面上,使其靜置,分別將三個驅動裝置按此順序置入定位工裝中,此時驅動裝置順利進入工位。免去吊運過程中進行軸距測量及利用人力擺正牽引電機及懸掛的步驟。

電力機車轉向架風險控制措施2

轉向架構架_電力機車總體及走行部

構架是轉向架的重大部件之一,是轉向架衆多部件聯結的基體,亦是承載和傳力的基體。機車運行中,構架除承受垂向重力、縱向的牽引力、制動力及橫向的離心力、輪軌側壓力等力外,還常常經受很嚴重的動作用力和衝擊載荷。此外,電機懸掛、齒輪傳動、軸箱定位、基礎制動裝置等工作時,構架的載荷更加複雜嚴重。

因此可以說,轉向架構架是一個受力十分複雜,載荷很大的重要部件,必須保證足夠的強度和剛度,各樑的尺寸、各種附件的組裝位置必須精確;質量輕,結構緊湊;運行中還必須注意經常檢查,特別是各焊縫處,如產生裂紋,應及早發現,以免釀成更大的事故。

一、轉向架構架的分類

(1)轉向架構架就設計和製造工藝而言,分爲鑄鋼構架和焊接構架。焊接構架又可分爲鋼板焊接構架和壓型鋼板焊接構架。鑄鋼構架由於質量大,鑄造工藝複雜,目前在電力機車上已很少採用;焊接構架質量輕,各樑皆爲中空箱形構件,使用材料省、強度和剛度都能得到保證,所以得到了普遍的採用。

尤其壓型鋼板焊接構架,各樑按等強度樑設計製造,其箱形截面的尺寸依各部位受力情況而大小不等,使各截面的應力相近,具有足夠的強度,且質量輕,材料利用率高。我國 SS2型電力機車採用這種構架。但由於製作時必須具備 1 000 t以上的大型水壓機和大型加熱爐,成本比一般鋼板焊接構架高,現已很少採用。

(2)根據軸箱及其定位裝置的結構,構架又分爲有導框式和無導框式。構架採用無導框軸箱定位方式時不需要開切口,可避免強度削弱。近代幹線電力機車,尤其是高速電力機車越來越廣泛地採用無導框式鋼板焊接結構的轉向架構架。

(3)根據構架的結構形式,轉向架構架有封閉式構架和開口式(或 H 式)構架之分;封閉式構架又有“日”字形(兩軸轉向架構架)和“目”字形(三軸轉向架)構架,如圖 4、4所示。

電力機車轉向架風險控制措施 第2張

圖4、4 轉向架構架的一般組成

1—側樑;2—橫樑;3—端樑;4—支承座;5—心盤

由圖可知,轉向架構架主要由左右側樑,1根或幾根橫樑(兩軸轉向架爲 1 根,三軸轉向架爲 2 根)以及前後端樑組焊而成。有的轉向架構架沒有端樑,稱爲開口式或H形構架;有端樑的構架稱爲封閉式構架。

側樑是構架的主要承載樑,是傳遞垂向力、縱向力和橫向力的主要構件,現代電力機車車體和車上部質量幾乎都是通過旁承支承在構架側樑上的。

橫樑和端樑用來保證構架在水平面內的剛度,保持各軸的平行及承託牽引電動機。砂箱一般安裝在前後端樑上。

二、SS4G型電力機車轉向架構架

SS4G型電力機車轉向架構架由兩根側樑,1根前端樑,1根後端樑,1根牽引樑和各種附加支座等組成,各樑焊裝後,構架成“日”字形結構,如圖4、5所示。

1、側 樑

SS4G型電力機車側樑是鋼板焊接箱形封閉截面樑,左右各1根,形狀爲倒“凸”形,樑體上焊裝有旁承座、圓彈簧座、圓彈簧拉桿座、拉桿座、定位塊、吊座和端板等零部件。

側樑焊裝後,必須調樑,使樑體上撓度≤5 mm,旁彎不直度≤3 mm。

2、前後端樑

前端樑上有端樑體和牽引裝置三角形撐杆固定上支座。端樑體爲無縫鋼管,支座爲普通鑄鋼件。

後端樑採用一根無縫鋼管,無其他部件。

3、牽引樑

SS4G型電力機車牽引樑爲蝶形箱式樑體。它由上下蓋板、定位銷、防落框、電機懸掛吊座、筋板、隔板、立板和套等焊接而成

4、附屬部件

附屬部件包括旁承座、各種減振器座(橫向液壓減振器座,縱向摩擦減振器座和垂向液壓減振器座)和接地臺。各座材料均爲低碳鋼或普通鑄鋼。

另外,在每臺轉向架構架左側樑立板處組裝有銘牌一塊,上方是製造廠家,下方是編號和製造年月日。

5、砂箱裝置

爲了提高機車黏着係數,防止輪對空轉和踏面擦傷,可給予車輪踏面相對應的鋼軌軌面撒砂。SS4G型電力機車在每臺轉向架前後左右 4 個角處設置了 4 個砂箱裝置,每個砂箱容積爲0、1 m3,每臺轉向架砂箱的總容積爲0、4 m3。

6、構架組裝

當側樑各定位板和前後端樑孔,牽引樑定位孔,牽引樑兩端面,制動器座面,牽引銷安裝孔和電機懸掛座各孔加工好後可以進行構架組焊。

三、HXD3型電力機車轉向架構架

構架是由左右對稱佈置的兩個側樑、前端樑、後端樑、牽引橫樑、橫樑和各種附加支座等組成。構架組焊後,成爲完全封閉的框架式“目”字形箱形結構,如圖4、6所示。

電力機車轉向架風險控制措施 第3張

圖4、6 轉向架構架

1—左側樑;2—右側樑;3—牽引橫樑;4—減振器座;5—前端樑;6—電機吊杆座;7—橫樑;8—軸箱止擋;9—後端樑

爲了保證構架在機車正常運用中具有足夠的強度、剛度和疲勞壽命,設計中有必要對構架進行有限元結構強度分析和模態分析。並且通過試驗,來驗證設計和計算的正確性。

爲滿足相關試驗標準的要求,HXD3型機車轉向架構架按照TB/T 2368進行了靜強度和1 000萬次抗疲勞強度試驗。

爲了滿足重載貨運牽引性能的要求,降低整車的質心,同時滿足軸重要求,考慮電力機車車體上部質量較輕,適當增加了一系懸掛以上的質量。在構架設計時,爲保證構架有足夠的強度和剛度,側架、橫樑的下蓋板採用了 30 mm 厚的鋼板。各樑受力部分的內腔均設有10 mm厚的筋板。

側架與端樑、橫樑採用圓弧連接的結構形式。以降低連接處的應力集中。爲了增加側架與端樑、橫樑的連接強度,連接處的上下蓋板交錯,並且在橫樑受力較大的 4 個連接處,採用雙面焊。爲實現整體起吊功能,在側架內和軸線相交處還設有斷面爲 H 形的筋板結構,以保證吊裝時此處的強度。端樑連接處下蓋板用排障器座板和砂箱座板補強。

轉向架構架的維護保養:

(1)日常運用和檢修時應加強對構架的檢查,尤其是檢查電機吊座、減振器座焊縫和各橫樑、側樑連接處焊縫。

(2)構架不允許隨意動用電焊,若需要電焊一定要就近搭接接地線,同時注意保護好其他零部件。

(3)構架產生裂紋,允許焊修;在焊修前應在裂紋末端鑽一個不小於6 mmφ的止裂孔,然後沿裂紋開坡口,根除裂紋後才能進行焊修。焊修後應採取措施消除焊接應力,經焊修部位應經常觀察,並做好記錄。

電力機車轉向架風險控制措施3

轉向架的搖枕的製作方法

【專利摘要】本發明公開了一種轉向架的搖枕,所述搖枕的下方設有與轉向架的橫樑連接的第二系懸掛,所述搖枕的上方設有與車體連接的第三系懸掛。本發明的轉向架的`搖枕,通過在搖枕的下方與橫樑之間增加了一級懸掛,使構架和車體之間通過二級懸掛連接。

實現功能分離,搖枕上方第三系懸掛僅用來承擔橫向位移功能,搖枕下方的第二系懸掛僅用來承擔旋轉功能,可進一步增大車輛在通過曲線時車體與轉向架之間的位移量及旋轉角度,提高車輛曲線通過能力。

【專利說明】

轉向架的搖枕

技術領域

本發明涉及高速軌道車輛轉向架技術領域,具體涉及轉向架的搖枕。

電力機車轉向架風險控制措施 第4張

【背景技術】

轉向架作爲軌道車輛的一個重要部件,其作用是用來承載車輛、提供牽引力、減振、導向,動力轉向架還用於提供驅動軌道車輛前進的動力。

轉向架可分爲帶搖枕的轉向架和不帶搖枕的轉向架,現有技術中的轉向架一般包括構架、輪對、軸箱等幾大部件,其中軸箱通過一系懸掛(Primary Suspens1n,又稱爲初級懸掛)與構架連接,構架通過二系懸掛(Secondary suspens1n,又稱爲次級懸掛)與車體連接。

懸掛裝置一般包括彈性的支撐部件(例如彈簧)和用於吸能的減振部件(例如液壓減振器)。圖27爲現有技術中的CRH3系列的轉向架結構示意圖,其構架包括兩個側樑、兩個橫樑和兩個縱梁組焊而成,形成“H”形箱形結構,側樑由鋼板焊接而成下凹的“U”形結構,側樑下凹的部分安裝有空氣彈簧作爲第三系懸掛支撐部件與車體連接。

現有技術的缺陷在於,車輪在曲線運動過程中,僅僅依靠空氣彈簧的橫向變位來實現車體與轉向架間的旋轉和橫移,二者之間允許的偏移量較小,不能順利通過較小的轉彎半徑。故採取此轉向架的車輛安全運行要求較大的轉彎半徑。

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