葛寶濤
摘 要:轉向架作為動車組的重要組成部分,隨著動車組運行速度的提高和所需輕巧設計的發展,對動車組轉向架檢修工藝提出了更高的要求,因此厘清動車組轉向架主要結構,系統分析動車組轉向架檢修工藝,對動車組高速運營具有重要意義。本文將動車組轉向架主要結構概括為輪對、架構、一系及二系、制動部件等,在此基礎上系統闡述了動車組轉向架檢修工藝,即分解、清洗、檢修、落成、試驗等五個部分,其中檢修又分為小件檢修、構架檢修、輪對檢修等三個工藝。
關鍵詞:動車組;轉向架;檢修工藝;工藝研究
一、研究背景
近年來,動車組在中國發展迅速,中國復興號動車組作為中國動車組的代表性車型,最高時速達到350km/h,在全球高速動車組中時速最高。據悉,中國下一代軌道交通重點研究項目—可變軌高速動車組,時速可實現400km/h(Zhai等,2015)[1]。隨著動車組運行速度的提高和所需輕巧設計的發展,對動車組功能部件、檢修工藝提出了更高的要求。轉向架作為動車組關鍵功能部件,其品質對動車組的高速運行至關重要,因此厘清動車組轉向架主要結構,有利于更好的了解動車組轉向架檢修工藝,對動車組高速運營具有重要意義
二、動車組轉向架主要結構
由于動車組轉向架的特殊性,其構成尤為復雜,可大致分為5個部分,分別為輪對、架構、一系懸掛、二系懸掛及基礎制動裝置等(趙春生等,2019)[2]。
(一)輪對
輪對根據其性能又可分為動力和非動力兩種,兩者主要差異在于是否配裝異速傳感器,非動力輪對軸端裝有異速傳感器齒輪。齒輪箱裝置通常安裝在動力輪軸側,制動盤、無齒輪箱裝置則主要部署于非動力輪軸側。
(二)架構
構架由兩個側梁、橫梁、縱向連接梁、空氣彈簧支撐梁及其它焊接配件構成。設計制造時將端部軸箱彈簧筒與側梁主體相連接的斷面形成柔滑面,通過柔滑設計減少受力程度,降低受力集中造成的危害,既保護了轉向架的硬性部件,又提高了安全性能(孫志才等,2019)[3]。
(三)一系懸掛
一系懸掛包含軸箱彈簧、垂向液壓減振器和轉臂定位橡膠套。軸箱彈簧鏈接軸箱與架構,其作用主要是具有緩沖震動,避免車身大幅度起伏顛簸,同時防止車輪受力不均,優化車輪車身載重量,改善車內乘客的舒適度。
(四)二系懸掛
轉向架同時含有一系懸掛和二系懸掛。二系懸掛簡而言之有彈簧、減震器、扭桿、閥門等。例如減震器又分單雙蛇行、橫向等等,較為復雜。
(五)基礎制動裝置
制動單元、制動閘片、制動盤共同組成了基礎制動裝置。其中制動單元為氣動,制動閘片為浮動,而制動盤為高熱容。
三、動車組轉向架檢修工藝
在詳細了解動車組轉向架主要結構的基礎上,可將動車組轉向架檢修工藝概括為分解、清洗、檢修、落成、試驗等五個部分(陳偉果等,2019)[4]。其中檢修根據對象可進一步分為小件檢修、構架檢修、輪對檢修等三個工藝,具體來看。
(一)分解
動車組轉向架檢修的第一步便是轉向架分解,需將油箱、電機、減震裝置、傳感配件、牽引桿等硬件設備進行有序拆除,以便進展其他步驟。該步驟需通過專業作業平臺進行實現,既可改進工作人員作業環境,又可方便拆卸螺栓及相關部件。同時專業平臺在轉向架分解完畢后可直接將轉向架推出,有效避免吊運對轉向架的破環,不僅提高了效率,又減少其他工序作業成本。
(二)清洗
為保護轉向架,在轉向架中的配管及配線通常情況下并不進行分解,因此這部分配件一般采用高壓水對配管及配線進行清洗,但需要注意在清洗前必須對管路進氣口、連接器及螺紋孔進行保護處理,避免出現生銹現象,引致安全隱患。
(三)檢修
檢修根據對象可進一步分為小件檢修、構架檢修、輪對檢修等三個工藝。首先是小件檢修,例如對磨耗小部件進行性能檢修,對牽引桿等進行剛度檢修;其次是架構檢修,例如對焊接縫進行探傷,對架構表面缺陷進行處理等;最后是輪對檢修,例如對輪輞、輪輻及車軸空心孔進行UT探傷,對車軸軸身進行脫漆及MT探傷(曹楚君等,2019)[5]。
(四)落成
轉向架落成是動車組轉向架檢修工藝的最后一步,對已完成檢修的部件進行組裝,包括輪對、架構、一系懸掛、二系懸掛及基礎制動裝置。在動車組轉向架落成過程需要嚴格把控轉向架尺寸調整。
(五)試驗
為保證轉向架功能完好,首先需要對落成的動車組轉向架進行靜載試驗,試驗內容包括:轉向架四角高度測量、齒輪箱油注、空氣彈簧氣壓及氣密試驗等,其次,需要對轉向架氣密性和制動性進行試驗。
四、結語
我國動車組運行速度、安全性能、研發設計正在飛速進行,轉向架作為動車組的不能缺少的關鍵部件,影響著動車組的運行與安全。因而了解動車組轉向架主要結構,分析動車組轉向架檢修工藝,為我國動車組高質量發展提供了理論基礎,更利于動車組轉向架檢修技術與時俱進。
參考文獻:
[1]Zhai Wanming, Liu Pengfei, Lin Jianhui, Wang Kaiyun. Experimental investigation on vibration behavior of a CRH train at speed of 350 km/h[J]. International Journal of Rail Transportation. 2015, 3: 1-16.
[2]趙春生.高速動車組轉向架技術研究[J].黑龍江科技信息,2014(31):152.
[3]孫志才.高速動車組轉向架技術探討[J].南方農機,2019,50(11):98.
[4]陳偉果,潘美霞,馮健文.動車組轉向架高級檢修工藝布局研究[J].機車車輛工藝,2019(06):43-45+51.
[5]曹楚君.動車組轉向架檢修工藝與改進方案[J].南方農機,2019,50(17):116.