高速列車的重量管理

劉瑞曉　邵春雷

摘 要：文章對高速列車的重量管理進行了全面地介紹。針對現行高速列車的結構介紹了列車設計前期重量預算的制定，中期重量數據信息的收集和處理及運算結果的輸出。

關鍵詞：重量管理；重量預算；整備重量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.192

1 引言

隨著高速車輛的發展，對列車重量和車輛的平衡性要求越來越高，列車重量控制也越來越受到更多的關注。如何管理列車重量信息并反過來服務于設計，促進設計優化成為列車設計中的一項重要工作。

2 重量管理流程

2.1 預算細化

一份精確而詳細的重量預算有利于后期工作的開展。通過重量預算對車輛平面布置圖的重量分布進行檢查，預防概念設計時出現車輛平衡性不符合要求的情況。

2.2 收集輸出

重量數據的收集是一個整理數據、引導設計、發現問題并解決問題的過程。這一循環應用于列車的每一個部位。這一工作共分為：概念設計時重量計算、詳細設計時重量計算和生產時重量校核。

概念設計開始后，已經粗略的計算各部分的重量，通過重量計算表將整輛車的數據匯總輸出，根據結果檢查車輛是否超重或不滿足平衡要求。

詳細設計時數據的統計是進一步更準確地來得到車輛的重量信息。

生產開始后得到實際稱重報告，與計算重量相比，更新重量表，得到其最終版本。

總的來說，車輛重量管理步驟如圖1所示。

3 表格設計

重量管理采用excel軟件來實現，重量計算表的結構尤為重要。重量計算表作為統計車輛的重量信息并輸出需要的結果工具主要包括輸入和輸出兩大部分。

3.1 信息輸入

重量信息的輸入包括車輛所有子部件重量信息的收集整理，通過這些信息使設計人員能夠得到需要的整車的重量信息。

（1）單車重量計算表。此表用車輛的類型來命名。每種車輛都有一個表來統計其子部的重量信息。此計算表必須基于一個現有的車輛部件結構樹文件，單個車輛重量計算表的結構應該此文件的結構一致。對車輛重心計算時必須有一個公共的缺省坐標系，坐標系的定義如圖2所示。

表內各部件的重量信息以下公式來得到車輛的總重和重心。

其中：W為車輛總重；Wi為車輛各部件的重量

Nx為車輛在x軸方向的扭矩；Ny為車輛在y軸方向的扭矩

Nz為車輛在z軸方向的扭矩；Xi，Yi，Z分別為車輛某一部件重心的坐標值。

X，Y，Z分別為車輛重心的坐標值。

在此表內進行重量計算時，根據計算精度對各部件的重量設定一個上公差和下公差。

（2）轉向架重量表。表名為”轉向架”的重量表是用來統計轉向架的重量信息。計算方法同車體計算方法一致。

（3）載荷重量計算表。表名為”載荷”是用來統計列車載荷的重量信息。它主要包括列車員、水、乘客等的重量和重心。將載荷的重量信息與車體重量和轉向架重量通過上面的公式運算以后可以得到需要整車重量信息。

3.2 計算輸出

在重量輸出表中，通過計算得到車輛在各個狀態下的重量信息，軸重、重心等。

由輸出表中的數據生成每輛車的軸重的柱狀圖和重心的點狀圖，兩圖與單車的重量信息相關聯，設計人員可以快速的判斷車輛的軸重和重心是否滿足設計要求。

4 結束語

隨著車速的提高，對軸重和重心位置的要求也越來越高。給重量管理提出新的挑戰，如何在前期準確地得到車輛的重量信息，減少后期的修改成為工作的重點。

作者簡介：劉瑞曉（1979-），男，山東臨沂人，碩士，中級工程師，研究方向：高速列車重量管理。