長鋼軌車組中梁側梁撓度預制裝置

摘要:長鋼軌車中側梁撓度預制裝置是對560工字鋼、512 H型鋼進行撓度預制而設計的，此外，也可對其他型材進行撓度預制。

關鍵詞:長鋼軌車 中側梁撓度 預制撓度裝置

一、引言

隨著鐵路運輸業的飛速發展，長鋼軌車組在鐵路上發揮的作用越來越大，進而對長鋼軌車組產品的需要日益增多，沈車公司每年都有長鋼軌車的生產訂單。為了提高長鋼軌車制造質量，滿足貨車制造通用技術條件要求底架組成后其撓度為2~12毫米，由此研制了新造長鋼軌車組制造用中、側梁撓度預制裝置，以滿足生產需要。

二、方案提出

1.生產中出現的問題

沈車公司在長鋼軌車產品制造中，對中、側梁撓度預制采用火焰矯正，鐵砣施壓等方法，這種方法容易使中、側梁剛度下降，其撓度也很難控制。另外，在使用鐵砣的過程中一直需要橋式起重機配合，這給整個生產過程帶來不便，而且還存在很大的安全隱患。

2.解決方法

針對這種情況，經過反復分析、研究，可以得出結論:研制并使用中、側梁撓度預制裝置才能滿足工藝、生產需要。

3.主要結構

工藝文件要求中梁預制撓度為15～20毫米。

根據調查研究，經過反復論證，并且進行優化設計提出了中、側梁撓度預制裝置具體結構如圖(1)所示。

圖(1)

其中:1.基礎組成 2.中梁 3.執行機構 4.鎖緊支撐

4.該裝置的主要技術參數

⑴外形尺寸13500×2075×2510

⑵執行機構

①:電動機功率:P=11KW，額定壓力P =31.5Mpa，型號為:Y160M-4

②:6個油缸組成P =17.6Mpa，油缸直徑d=200毫米

三、主要結構

①基礎組成:采用560工字鋼及厚度為30毫米的鋼板焊接而成，其強度滿足長鋼軌各種車中側梁撓度預制強度要求。

②鎖緊支撐裝置:

該裝置采用30毫米厚鋼板焊接而成，未調梁時，裝置處于開啟狀態，當中梁放入后將活動橫梁關閉鎖緊。

③執行機構:a、液壓站一套(控制箱)

b、Ф200×500液壓缸6個

c、管系一套

四、可行性分析

通過分析可知:梁受到對稱力的作用后使梁的中心位置處撓度最大。

根據力的作用方向在軸線方向上的位移被限制可簡化為固定鉸支座，而徑向的微小偏移不能被限制，可簡化為可動鉸支座。中側梁撓度預制裝置可簡化為如圖(2)所示

圖(2)

當a>b在梁的中心最大撓度f=Pb(3L2-4b2)/48EI

E——彈性模量 I——慣性矩

常用碳鋼材料的彈性模量為196-216GPa，其中560工字鋼慣性矩為68500mm4。

圖(3)

當梁僅在圖中1號油缸的作用下:

油缸壓力P=17.6×106Pa×3.14×(0.1)2=5.5×105N

梁的中心撓度為

f=Pb(3L2-4b2)/48EI=5.5×105×3.625[3×(8.600)2-4×(3.625)2]÷[48×2.00×109×6.85]=5.1毫米

同理:在2號油缸的作用下f=5.09 毫米

在3號油缸的作用下f=5.1 毫米

在4號油缸的作用下f=5.09 毫米

∑f=f1+f2+f3+f4=5.1+5.09+5.1+5.09=20.38毫米

疊加以上結果∑f>20毫米，所以完全可以滿足工藝要求。

同理:當梁的兩端略有彎曲的時候，在5號、6號油缸的作用下完全可以調到工藝要求的標準。

我公司所調中梁560工字鋼為較大型鋼，其他中梁所用鋼材的慣性矩均小于560工字鋼的慣性矩，所以該中梁撓度預制裝置可以滿足其他型鋼的工藝要求。側梁的原理同中梁。

五、液壓系統介紹如圖(4)所示

圖(4)

圖(4)為液壓系統簡圖

其中:1.油缸尺寸:Ф200×500

2.電磁閥:34DO-B10H-T

3.卸荷閥:34DH-B10H-T

4.壓力表:Y-100

5.溢流閥:YF-B20

6.泵:25YLY14-1B

7.電動機:Y160M-4

六、中、側梁撓度預制操作及使用

該裝置設自動操作臺，使用人員只需按動電鈕就可實現每個油缸的動作，同時配合撓度標準樣板對中梁進行撓度預制。

七、結束語

該裝置使用后，結束了火焰矯正、鐵砣施壓等方法預制撓度，改進了工藝方法，提高了產品的質量，增加了工作效率，安全可靠，實現了工裝保工藝，以工藝保質量的目標，使沈車公司長鋼軌車組的產品質量、制造水平得到很大的提升。