電力機車轉向架組裝臺車動力改造設計方案

張曉政 牛森

摘要：現有轉向架組裝臺車通過人工推動移動至不同車間工位進行電力機車轉向架組裝工序，通過本方案設計、工裝改造，經過現場驗證，完全可以滿足生產需要。

關鍵詞：電力機車;轉向架組裝臺車;電機;傳動比;蓄電池

1引言

轉向架車間建設轉向架組裝精益生產示范線的過程中，需將轉向架組裝臺車（圖一）從驅動單元擺放工位發運至轉向架落成工位，以及轉向架落成后發送下工位，提出了轉向架組裝臺車動力的需求，將現有轉向架組裝臺車通過增加電機、齒輪、蓄電池等部件達到可自動移動的功能。

2改造方案總體設計

2.1改造內容

改造方案為：增加電機、減速器、主動鏈輪、從動鏈輪等部件，使用鏈傳動，采用蓄電池供電，工裝更改具體見圖二、圖三。

2.2改造指標

通過現場調研及計算確定改造的各項指標：

①轉向架組裝臺車的行進速度：0.2m/s;

②轉向架組裝臺車的牽引力：500kg（通過拉力計測量為270kg）;

③動力輪安置在中間軸右側位置;

④蓄電池盡量安置在車架內部，避免安全隱患，容量至少滿足使用兩周（使用時間：2min/次×2.5次/天×14天=72min（1.2h））;

⑤電機應該帶有制動功能，同時在不供電的情況下，電機可以自由旋轉，不得應外部旋轉損傷電機。

2.3計算說明

2.3.1電機參數計算

指標：轉向架組裝臺車行進所需牽引力500kg。

根據組裝臺車前進的需求，可計算所需電機的功率[1]：

2.3.2.減速機及鏈輪計算

指標：①電機轉速：1500r/min;

②組裝臺車行進速度：0.2m/s;

③組裝臺車主動輪直徑：300mm。

可算得 [1]

采用兩級減速：一級有減速器完成，一級有鏈輪傳動完成。

根據機械設計手冊鏈輪傳動設計計算推薦選擇主動鏈輪齒數Z1=17、從動鏈輪齒數Z2=34、傳動比i=2、鏈號選擇16A，鏈輪中心距350mm、鏈條節數54、鏈條排數1排。

鏈輪安全校核

已知：16A鏈號極限拉伸載荷Qmin=55.6KN、節距P=25.4mm、電機效率η=0.8

計算鏈條拉力 [1]

由于鏈速V<0.6m/s是低速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的靜拉斷，故安全系數應S≥[S]=3～6

校核安全系數 ≥[S][1]

結果滿足要求，鏈條故能夠安全使用。

主動鏈輪與減速機用M12×40螺栓緊固;從動鏈輪與車輪用M12×60螺栓緊固。

2.3.3蓄電池計算

指標：①電機電壓48V;

②至少能夠使用兩周（使用時間：2min/次×2.5次/天×14天=72min（1.2h））。

電池組的理論電瓶容量為1500W*1.2h=1800 Wh=1800 VAh

電池組的理論額定電量為1800 VAh /48V=37.5 Ah

電池組的實際額定電量為 37.5 Ah*1.5=56.5 Ah

2.3.4.動力部分接線

指標：電路系統布線位置以及方法應符合安全管理要求（圖四）。

2.3.5制動

指標：①轉向架組裝臺車應有制動系統。

制動裝置（圖五）安置在轉向架組裝臺車一、三軸左右兩側位置。

3結束語

綜上所述，經改造后轉向架組裝臺車（圖六）滿足不同工位之間的自動移動功能，節約了大量的時間和勞動力，極大的提高了生產效率，且工裝在原有基礎上進行改造，節約了制造成本。

圖六

參考文獻：

[1]趙明，機械工程師手冊，北京：機械工業出版社，2000。

作者簡介：張曉政，男，中車大同公司加工中心高級技師、中車技能專家。

牛森，男，中車大同公司高級工程師。