關于動車組檢修平臺與車體間隙優化設計

翟振穩

?

關于動車組檢修平臺與車體間隙優化設計

翟振穩

（中鐵華鐵工程設計集團有限公司，北京 100039）

檢修作業平臺及防護網在動車段車輛檢修作業中發揮著重要的作用，檢修平臺及護網與車體之間的間隙更是直接影響著作業人員的安全。依據最終用戶提出來的建議及要求，對多個的工程實測數據進行了分析及對比。在檢修平臺兼容多車型的情況下，提出了有效減小間隙的設計方案，大大提高了平臺的安全性，對于新建項目具有較高的參考價值。

檢修作業平臺；誤差；間隙；翻板

1 引言

檢修作業平臺及防護網適用于檢查庫中CRH系列、中國標準動車組（CR系列）等所有動車組車型的登頂、登乘及檢修、整備和調試作業，提供檢修人流和物流通道，保證檢修人員工作的安全。

為了滿足限界以及安全登頂的要求，在頂層平臺側以及防護網側設置可以翻轉的渡板，翻板與車體之間的間隙大小直接影關系到檢修人員的安全問題。典型的布置與結構參如圖1所示。圖1中，間距單位為mm，標高單位為m。

2 影響間隙的因素

以現有使用該設備的某些動車段為例，根據以上限界以及標高，工作人員對各種型動車進行檢修時，發現的檢修平臺及防護網與車體的間隙與各種因素的關系如表1所示。

圖1 現有結構與間隙

表1 檢修平臺及防護網與車體的間隙與各種因素的關系

序號三層標高/m翻板寬度/mm土建施工誤差屋面標高/mm對應車型間隙/mm隸屬地區 平臺側護網側平臺側護網側 1+3.80～3.81500450﹣20～+20CRH5無間隙無間隙華中地區 CRH3195～225160～180 2+3.77～+3.79500450﹣40～﹣10CRH5無間隙無間隙華北地區 CRH3166～189145～165 3+3.79～+3.80500480+10～30CRH2185～220145～160西北地區 CR400AF無間隙無間隙 4+3.78～+3.80500450﹣20～0CRH1無間隙無間隙西南地區 CRH6120～140100～115

根據以上現有項目的實際測量數據可以判斷，影響間隙的主要因素主要有三層標高、翻板寬度、土建施工誤差、車型等。由于車型、土建施工誤差屬于外在因素，不可控，而設備本身的施工精度以及部件尺寸等為我方可控因素，根據以上反饋，現從設計角度，更改現有結構或部件實現減小間隙，補償土建施工誤差。在保證功能的情況下，盡可能地縮小翻板與車體之間的間隙，保證工作人員的安全。主要從以下幾方面進行考慮論證。

3 具體方案及優化

3.1 更改翻板寬度

在不改變現有標高的情況下，更改翻板的寬度，通過增加翻板寬度來減小翻板與車體之間的水平縫隙。翻板寬度更改，翻板與車體間隙大小對比表格如表2所示（原設計間隙為理論值）。分析表2可知，隨著平臺側以及防護網側翻板寬度的增加，對于CRH2、CRH3、CRH6三種車型的水平間隙減少起到了一定作用。

表2 翻板與車體間隙大小對比表

原設計變更后 平臺側護網側平臺側護網側 標高/m+3.80+3.80+3.80+3.80 限界/mm1 7701 7521 7701 752 翻板寬度/mm500450550500 間隙/mm CRH1CRH2CRH3CRH5CRH6CR400-AFCRH1CRH2CRH3CRH5CRH6CR400-AF 平臺側﹣98179196﹣50142﹣32﹣142162149﹣11999﹣82 護網側﹣123166168﹣88117﹣60﹣127185161﹣129112﹣72

對于CRH1、CRH5、CR400-AF來說，原設計為翻板與車體搭接，增加翻板寬度后，翻板與車體的搭接點發生變化，但是不會對車體造成影響（氣缸采用雙活塞氣缸，翻板翻至一定角度后，不輸出壓力，翻板靠重力自由落下，不會產生壓車的情況，具體分析參考文獻[1]）。

此方案在機械上的更改可以滿足要求，查閱原設計氣缸的樣本核對平臺側雙活塞自鎖阻尼缸QGSH CC100B210-YJ1以及防護網側雙活塞自鎖阻尼缸QGSH CC80B320-YJ1的實際輸出推力也能滿足翻板增加后的載荷要求。綜上所述，該方案在一定程度上可以滿足基本要求。

3.2 通過減低平臺/護網標高來減小縫隙

在不改變翻板的寬度情況下，即不增加整體用鋼量，通過減低平臺/護網標高來減小縫隙。通過多打安裝螺栓孔，依據主流車型，選擇不同的安裝螺栓孔，可以改變平臺及護網的標高，從而減小翻板與車體之間的間隙。

平臺側：原三層平臺標高為+3.80 m，以往項目土建施工產生的誤差基本上采用屋面連接孔位處增加調整墊板的方式調節。弊端在于增減調整墊板的方式只能保證二三層平臺標高的相對關系，受限于廠房側面連接孔位，可調節量并不大，且翻板與車體的相對關系并無實質性的改變。反復研究后，現將三層平臺連接F吊架的三層托梁做成螺栓連接，且增加連接螺栓孔位，使得平臺與托梁連接時有兩種標高可選擇，受扳手空間以及二層平臺凈空的限制，調整標高下移40 mm，最大50 mm。

具體根據不同車輛段采購的車輛形式按需拼裝。例如，車體與翻板搭接多的情況采用高標高，車體與翻板間隙多的情況采用低標高。此做法也可以補償土建施工產生的誤差。優化后的平臺F吊架如圖2所示，優化后的護網吊架連接耳板如圖3所示。圖2、圖3中，間距單位為mm，標高單位為m。

護網側：原設計護網側翻板翻平時，翻板表面的標高為+3.80 m，為了補償土建施工產生的誤差，原采用調整懸吊桿的斜拉桿的長度以及增加吊桿與屋面下翼緣板的調整墊板來調整翻板的標高和限界。受吊桿長度以及斜拉桿長度的限制，可調節量也不能滿足減少過大間隙的要求。

綜合考慮各方因素，現將防護網懸吊桿上的連接耳板加工成多個連接孔位，具體連接標高可有+3.80 m和+3.750 m兩個標高選擇，安裝規則同平臺側。

根據以上兩種標高的更改，翻板與車體間隙大小對比表格如表3所示（原設計間隙為理論值）。

由表3分析可知，隨著平臺側以及防護網側標高的降低，對于CRH2、CRH3、CRH6三種車型的垂直間隙減少起了很大作用。對于CRH1、CRH5、CR400-AF來說，原設計為翻板與車體搭接，降低平臺護網標高后，翻板與車體的搭接點發生變化，但是不會產生壓車情況。具體參考文獻[1]。

圖2 優化后的平臺F吊架圖

圖3 優化后的護網吊架連接耳板圖

表3 翻板與車體間隙大小對比表

原設計變更后 平臺側護網側平臺側護網側 標高/m+3.80+3.80+3.760+3.750 限界/mm1 7701 7521 7501 752 翻板寬度/mm500450500450 間隙/mm CRH1CRH2CRH3CRH5CRH6CR400-AFCRH1CRH2CRH3CRH5CRH6CR400-AF 平臺側﹣98179196﹣50142﹣32﹣41135154﹣8098﹣75 護網側﹣123166168﹣88117﹣60﹣144127140﹣9584﹣88

4 變更前后間隙對比

平臺1/護網1為方案一，平臺2/護網2誒方案二，其對比如圖4所示。

圖4 方案一與方案二對比結果（單位：mm）

由圖4可以看出，無論是平臺側還是防護網側，方案二都比方案一更能滿足安全要求。

對于翻板與車體間隙較大的CRH1和CRH3型車來說，方案二的間隙控制在150 mm之內，無論從理論數值上還是從感覺上，都可以被人接受。

5 總結

本文在既有設計基礎上結合實際使用中提出的間隙過大的情況，分析產生該現象的原因，找出合適優化的結構方案，對現有設計進行修改，降低平臺側以及防護網側翻板的標高，在盡可能貼合運裝管驗相關文件的基礎上，最大程度的優化標高尺寸。以上優化方案由于在工廠內無法實現測試（無具體車輛配合），因此，將安排在近期施工的項目上實踐，最終，結合實際情況，在保證安全的情況下全面實施。

［1］尹建業，曲世杰，楊燕燕.動車組作業平臺翻板的分析與改進［J］.液壓氣動與密封，2015，35（01）：64-68.

［2］GB/T 50017—2007鋼結構設計標準［S］.出版社不詳，2007.

2095－6835（2019）05－0046－02

U269

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.05.046

翟振穩（1987—），女，工程師，主要從事城市軌道交通機械設備的設計工作。

〔編輯：張思楠〕