孫廷偉 上海鐵路局合肥車輛段
宮 輝 上海鐵路局上海鐵路車輛工貿有限公司
JC 彈性旁承是目前我國鐵路主型貨車采用的雙作用常接觸彈性旁承,在轉K2、K6 及轉8B(8AB)型轉向架中廣泛使用,JC 系列彈性旁承可有效地解決快速運行條件下車輛欠載或空車狀態下的車體搖頭、側滾、蛇行失穩問題,增強重載狀態下車輛運行平穩性,改善轉向架的曲線通過性能,是鐵路貨車下旁承發展的主要方向。
當前,JC 系列彈性旁承有JC 型、JC-1 型、JC-2 型、JC-3 型。JC 系列各型下旁承及對應的適用車型詳見表1。

表1 JC 系列彈性旁承主要適用車型
其中,JC-1 型旁承與其它JC 系列(JC 型、JC-2 型、JC-3 型)彈性旁承相比有著明顯不同的尺寸及性能參數,只能在裝用轉8B(轉8AB)型轉向架的完善改造車輛上使用,其特點是沒有滾子,采用兩級磨耗板的工作方式。本文主要以JC 型、JC-2 型、JC-3 型旁承為例進行探討。
在JC 型旁承檢修中,JC 型下旁承有幾個A 類(關鍵)限度是必須嚴格控制的,它對車輛在運行中的品質起到重要的作用。其中,旁承磨耗板上平面至滾子上部的垂直距離(即旁承總行程)是一項最重要的限度指標(詳見表2),該限度值直接影響車輛落成后彈性下旁承的工作性能。

表2 JC 系列彈性旁承及旁承總行程參數
根據現行的檢修工藝要求,車輛檢修時,JC 下旁承要從轉向架上分解,送指定場所集中加修,并逐一測量旁承總行程。旁承總行程不足時,更換較厚的磨耗板或在旁承體下部加裝墊板。根據實際檢修情況,該調整辦法存在以下幾個問題:
(1)大量地將彈性旁承體上非金屬磨耗板更換為新品。因為運用后的旁承體壓縮后產生永久變形等原因,旁承總行程往往小于下限,必須用增加磨耗板厚度的方法調整該限度,實際形成了大量的磨耗板在達到限度之前就無法選配的現象,造成較大的浪費。
(2)在彈性旁承體與旁承座間加裝調整墊板(新品不允許加裝墊板),調整墊板厚度為2~5 mm,數量為1 塊。在旁承體的下部加墊板,工序較為復雜,增加了工作量,需要動用壓力設備,同時,會加大兩側板與旁承體間的剪切力,客觀上增加了側板與旁承體開裂的故障(運用中較多)。且多次拆裝會使旁承座側卡槽失效,導致旁承體容易從旁承座中松脫。
目標:取消在彈性旁承體與旁承座間加裝調整墊板調整旁承總行程的方法,通過修改旁承體、旁承座或相關配件的部分限度,加大原型時旁承總行程,進而選擇在滾子軸與承載槽之間使用不同厚度調整墊片的方法,從而實現該限度方便靈活地調整。根據調整前的旁承總行程的大小,可以通過不同厚度的墊片(3 mm 和5 mm 兩種規格),有效地實現限度的調整。但是,前提必須實現在原型時旁承總行程的增大。
增大旁承總行程,有如下三種方法可以實現。
方法一:在原有的滾子軸承載槽向下(如圖1,箭頭方向)加深5 mm,從而增加5 mm 的調整余量。
通過計算和實際測量,滾子上平面與旁承座側面凹槽頂部的距離為5 mm左右,如向下加深5 mm 的空間,就會使旁承座側面凹槽頂部與滾子上平面持平或低于滾子上平面,從而影響滾子的正常工作。由于該部受旁承座側面凹槽頂部高度的限制,不宜選用此種方法。

圖1 JC 型下旁承旁承座結構圖
方法二:增加非金屬磨耗板的厚度。磨耗板與旁承體是靠旁承體頂板上的兩顆凸起釘與磨耗板孔的過盈配合進行連接的(如圖2)。如果要保證連接的狀態良好,就必須保證有足夠的配合空間,所以凸起釘的上平面至磨耗板的上平面不可以有太大的非配合面,規章規定為4 mm。如增加磨耗板的厚度,勢必也要增加凸起釘的高度,否則會因為配合不足在運用中加速內孔的磨耗。所以在不改變現有磨耗板連接方式的情況下,該方法不可以很好地解決增加旁承總行程的目標。

方法三:增加旁承體頂板(如圖2 黃色部分)厚度,采用在滾子軸下平面加裝墊板的方法,方便靈活地調節下旁承上平面和滾子上平面之間的距離。
加大原型時旁承總行程是否會對車輛其他限度有影響呢?在正常使用情況下,搖枕旁承盒至少有1 塊厚度不小于2 mm 的調整鋼墊板,下旁承調整墊板總厚度為2~25 mm,數量為1~3 塊。轉K2型轉向架下旁承上平面與下心盤上平面的距離(含磨耗盤)應為(86±2)mm,超限時可調整下旁承墊板。可見,該厚度的增加可以通過下旁承調整墊板的厚度減少來消除。實際檢修中,下旁承調整墊板總厚度為10~20 mm 左右,數量為1~2 塊。由此可見,該調整方法,不會對其他方面的限度造成影響。
根據滾子軸下平面的規格特點,墊片的形狀應制作成“π 型”,使用使其向下卡在滾子軸的承臺上,兩側向下的部分卡在滾子軸承臺的內外兩側,并與之密貼,安裝滾子軸之后,滾子軸下平面的側臺可以頂住墊片的內側下腳,滾子軸壓在墊片頂部,可以確保墊片不會向任何方向移動失效,使墊片的厚度起到調整的作用。
下面驗證墊片的調整效果,墊片采用3 mm 和5 mm 兩種形式,首先在生產旁承時增加頂板厚度5 mm,其他仍按原限度執行,新品時可以加一片5 mm 墊片,抵消頂板厚度的增加,使之符合限度;當運用磨耗后或旁承體產生變形降低后,可根據實際尺寸選用3 mm 墊片或不使用墊片。該調整方法的調整范圍見表3。

表3 旁承總行程及墊片調整方法
新品時(22 mm)以及到14 mm(相當于未增加時的9 mm),可見通過兩種不同(3 mm、5 mm)的墊片就可以在很大的范圍靈活調整相對高度。更可以使磨耗較大但不到下限的磨耗板正常使用,對旁承體也不需要頻繁分解組裝,影響使用性能和壽命。
綜上所述,方法三可以方便有效地實現旁承總行程的調整。其優點有以下幾點:①方便檢修。僅通過調整滾子軸下部墊板厚度,有效調整磨耗板上平面與滾子軸距離,方便快捷,節約成本和勞動力。②可以減少磨耗板的浪費,使沒有到限的磨耗板都可以配以不同的墊片使用,直接節約生產成本。③取消旁承體下部墊片方法,可以減輕職工的勞動強度,避免對旁承體兩側板的剪切力,有效地減少側板開裂的故障(運用中較多)發生,延長彈性旁承體的壽命。
通過對影響限度的因素的分析發現,可以通過增加旁承體頂板厚度,配合不同厚度的滾子軸承臺墊片的方法方便有效地解決旁承磨耗板上平面至滾子上部的垂直距離調整的問題。該方法不僅可以靈活方便調整限度,而且在磨耗板的使用、旁承體的壽命、人力物力成本投入等方面有著較大的優勢。