HXD1D型大功率交流傳動快速客運機車轉向架組裝工藝簡介

陳琦 張森

摘?要：本文介紹了HXD1D型大功率交流傳動快速客運機車轉向架的結構特點、主要技術參數及轉向架組裝工藝流程，重點分析該型轉向架的組裝工藝難點以及采取的工藝措施。

關鍵詞：客運機車;轉向架;組裝;工藝難點

1.前言

HXD1D型大功率交流傳動快速客運機車是南車株洲電力機車有限公司自主研制，并具有國際先進水平的新一代六軸大功率交流傳動客運電力機車。該機車轉向架結構緊湊，互換性好，總功率分為7200kW，最高運行速度能達到160km/h。

2.轉向架結構特點及主要技術參數

2.1轉向架結構特點介紹

ZED160-Co型轉向架采用Co-Co軸式，輪對驅動單元的牽引電機的布置采用順置方式。HXD1D型大功率交流傳動快速客運機車轉向架主要由如下部分組成（見圖1）。

1—牽引裝置;2—腳蹬裝置;3—輪緣潤滑裝置;4—輪對驅動裝置;5—一系懸掛裝置;6—基礎制動裝置;7—二系懸掛裝置;8—構架;9—電機懸掛裝置;10—附屬裝置;

圖1???ZED160-Co型轉向架結構總圖

2.2轉向架主要技術參數

表1???ZED160-Co型轉向架主要技術參數

機車軸式??????????????????????????????????????Co—Co

軌距/mm????????????????????????????????????????1435

軸重/t????????????????????????????????????????????21

軸距/mm???????????????????????????????????2150+2000

機車最高運營速度/（km·h-1）??????????????????????160

通過最小曲線半徑/m???????????????????125（ν≤5km/h）

轉向架總質量/t????????????????????????????????????28

牽引電機功率/kW????????????????????????????????1224

輪徑/mm????????????????????????????????????1250（新）

3.轉向架組裝工藝分析、工藝難點及采取的措施

3.1轉向架組裝工藝分析

根據改型轉向架結構特點，其組裝工藝主要由三部分構成：構架附件組裝、驅動懸掛組裝、轉向架落車收尾。

在工藝方案制定過程中，需著重考慮部件結構特點和性能保障，另外裝配過程中的干涉及重大部件的緊固件過扭都是工藝方案分析及制定的重要因素。

3.2轉向架組裝工藝難點及采取的措施

3.2.1?轉向架牽引裝置的組裝

ZED160-Co型轉向架的牽引裝置采用推挽式低位單牽引桿（見圖3），通過構架牽引橫梁與車體連接。

牽引桿兩端裝有圓橡膠套筒關節，有效傳遞牽引力和制動力，并承受一定的沖擊力。在轉向架部分牽引裝置的安裝僅為轉向架牽引座組裝與構架的安裝，但牽引座組裝中的牽引外筒、牽引橡膠筒及牽引內筒的壓裝是裝配工藝的難點之一。

根據工藝分析，牽引座組裝的裝配須先將牽引外筒與牽引橡膠筒裝配，再將裝配組件與牽引內筒裝配形成牽引筒組件，最后將牽引筒組件與牽引座裝配形成牽引座組件。

因牽引外筒與牽引橡膠筒裝配、牽引內筒與牽引橡膠筒裝配均為過盈配合，故須設計相應的輔助壓裝工裝實現牽引外筒、牽引橡膠筒及牽引內筒的裝配。

為此，我們根據牽引外筒、牽引內筒、牽引橡膠筒的相關尺寸，分別設了計牽引內筒及橡膠筒的壓裝、導向工裝，利用油壓機提供的垂直壓力完成牽引座組件的裝配。壓裝前，需徹底清潔零部件的接觸面;在壓裝過程中，需對三個零部件的接觸面涂抹潤滑油，確保壓裝過程順利進行。

在牽引內筒與牽引外筒、橡膠筒組件的壓裝過程中，根據技術要求，須保證牽引內筒底部任意一個M12螺孔與牽引外筒底部中線上的2個M20螺孔位于同一直線上。為此，我們根據牽引外筒的結構尺寸，設計制作了輔助定位工裝，在壓裝前，按牽引內筒及牽引外筒的相對位置擺放正確，對牽引外筒加以固定、夾緊，防止在壓裝過程中發生相對位移，確保壓裝后牽引內筒、外筒的相對位置正確。

3.2.2?轉向架落車

驅動系統裝置（如圖7）采用彈性架懸方式，是ZED160-Co型轉向架的主要技術特點之一。

有別于傳統的剛性架懸結構，在牽引電機一側設置電機懸掛臂，通過橡膠關節安裝在構架橫梁上;另一側通過懸掛梁和齒輪箱體上分別安裝的帶有橡膠關節的長吊桿懸掛于構架端梁（橫梁）。長吊桿的存在，使得整個驅動單元相對于構架可以橫向運動。為衰減驅動單元相對于構架的橫向振動，在懸掛梁和構架間設置耦合減振器。

由于該轉向架驅動裝置采用彈性全架懸方式，電機懸掛座及長吊桿（電機擺桿）必須在轉向架落成后方可與構架連接，導致轉向架落車工序是整個轉向架組裝中過程最為復雜，難度最大的工序。

落車工藝過程：

（1）轉向架落車前，須按照三位輪對驅動裝置之間的軸距將三個輪對驅動裝置擺放好，并且對車輪進行止動保護，防止落車過程中輪對溜滑。在輪對軸箱下部及電機下部位置，利用撐桿對軸箱及電機進行支撐，確保轉向架構架落成后的狀態能滿足后續裝配要求。

（2）將裝配完附件的轉向架構架與輪對驅動裝置落車。在落車過程中，須將盤形制動器的夾鉗開口距離調至最大，防止構架下落時與車輪干涉。在構架落至彈簧正上方時，須微調軸箱體傾斜角度，便于構架彈簧導向筒準確地進入彈簧。

（3）電機懸掛裝置組裝。先將電機懸掛座與電機連接;然后將電機懸掛座與構架連接;最后將電機懸掛橫梁通過長吊桿與構架連接。

根據電機懸掛裝置的組裝工藝過程，須在天車的協助下至少使用三次天車才能將輪對驅動裝置與構架連接。并且電機懸掛座自重較大，無法通過人力完成與電機的組裝，且存在較大安全隱患。

為此，根據天車的起吊位置及電機懸掛座尺寸，設計了一套組合吊具，在天車協助下，一次性可以完成電機懸掛座與電機的組裝，并且可以繼續完成驅動裝置的電機懸掛座與構架的連接。

在完成電機懸掛座與構架連接后，須再次使用天車起吊驅動單元上的電機懸掛橫梁，通過長吊桿與轉向架構架連接。

（4）將一系懸掛裝置中的軸箱拉桿連接軸箱體與構架，安裝軸箱起吊裝置后，轉向架落成。

4.結束語

通過對ZED160-Co型轉向架組裝工藝進行分析，以及針對上述工藝難點所采取的措施，有效地保證了轉向架的設計性能要求，該轉向架的研制將為我國在大功率客運電力機車轉向架制造工藝、質量控制方面積累經驗。

參考文獻：

[1]陳國勝，李正光等.HXD1D型大功率交流傳動快速客運機車轉向架研制.電力機車與城軌車輛，2014年第3期.

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[3]嚴雋耄，成建民.車輛工程[M].北京：中國鐵道出版社，1992.

[4]劉霞.轉K4型轉向架組裝工藝分析.鐵道機車車輛，2004年6月，第24卷第3期.