為滿足鐵路軌道焊接專用裝備在施工現(xiàn)場(chǎng)的快速運(yùn)輸,中車眉山車輛有限公司研制了公鐵兩用焊軌車.該車主要用于在1435mm 軌距線路上進(jìn)行施工作業(yè),同時(shí)能夠在施工區(qū)域的公路上運(yùn)輸質(zhì)量不超過22.2t的焊接設(shè)備集裝箱,且滿足焊接設(shè)備的作業(yè)要求.該車自投入運(yùn)用以來,運(yùn)用情況良好.

1、主要技術(shù)參數(shù)(表１)


2,、主要技術(shù)特點(diǎn)

(１)車輛通過鐵路軌道與公路交叉處的平交道口時(shí),可在公路,、鐵路２種運(yùn)行模式間快速轉(zhuǎn)換.汽車底盤橡膠車輪提供驅(qū)動(dòng)力,并與鋼質(zhì)車輪共同提供制動(dòng)力.

(２)導(dǎo)向升降裝置傳遞承載架與輪對(duì)之間的力和力矩,以及緩和運(yùn)行過程中車體的沖擊載荷,提供車輛通過曲線時(shí)的橫向抗彎剛度.

(３)軌道走行部分為配置軸箱懸掛裝置的單軸輪對(duì),提高了車輛的導(dǎo)向和曲線通過能力.

(４)走行部升降裝置動(dòng)力單元為液壓傳動(dòng),升降油缸具有自鎖功能,油缸壓力可在額定壓力范圍內(nèi)調(diào)節(jié).

(５)４個(gè)液壓升降支腿在焊軌作業(yè)時(shí)支撐于地面,提高了焊接施工中車輛的穩(wěn)定性.支腿可沿車輛縱向旋轉(zhuǎn)較大角度,增加了公路行駛的通過性.

３、主要結(jié)構(gòu)
公鐵兩用焊軌車主要由汽車底盤,、承載架組成,、導(dǎo)向升降裝置、輪軌走行裝置,、升降控制系統(tǒng),、焊軌設(shè)備集裝箱等組成(圖１).

３．１　承載架組成
承載架組成為全鋼焊接結(jié)構(gòu),主要材料為Q３４５A(chǔ)低合金結(jié)構(gòu)鋼,由縱向主梁、端梁,、油缸支撐梁組成,、集裝箱支撐梁、導(dǎo)向輪安裝梁,、連接橫梁,、輔助縱向梁和支腿等組成.輔助縱向梁采用分段結(jié)構(gòu),以降低承載架自重和避免公路模式下橡膠車輪跳動(dòng)與承載架發(fā)生碰撞.
車體端部設(shè)置４套螺桿式集裝箱鎖閉裝置,鎖閉裝置分為裝箱位、鎖箱位２種工作狀態(tài).車輛側(cè)面及后端共設(shè)置３個(gè)腳蹬,側(cè)面腳蹬采用翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),避免車輛寬度超出限界.

３．２　導(dǎo)向升降裝置
導(dǎo)向升降裝置選用直線式垂直升降結(jié)構(gòu),由導(dǎo)向輪,、滾動(dòng)軸承及安裝座板組成.導(dǎo)向輪采用４５鋼并經(jīng)過整體熱處理,其轉(zhuǎn)軸端使用小圓螺母緊固.滾動(dòng)式導(dǎo)向輪采用雙導(dǎo)向軌面接觸運(yùn)動(dòng),每個(gè)導(dǎo)向輪通過２個(gè)獨(dú)立油缸控制走行裝置的上下運(yùn)動(dòng),提高了垂向升降的穩(wěn)定性.

３．３　輪軌走行裝置
輪軌走行裝置僅包含輪對(duì)結(jié)構(gòu),整車作為一個(gè)轉(zhuǎn)向架,由輪對(duì),、軸承、軸箱懸掛裝置,、彈簧帽及吊板等組成.車輪和車軸分別采用CL６０鋼和LZW 鋼,采用C級(jí)軸承,符合有軌電車５９R２/６０R２型踏面槽形軌的運(yùn)用要求.走行裝置依靠輪軌游隙導(dǎo)向.軸箱懸掛裝置由軸箱,、彈簧、軸箱蓋等部件組成,軸箱的縱向,、橫向剛度經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后具有較好的曲線通過能力.

３．４　升降控制系統(tǒng)
升降控制系統(tǒng)由液壓系統(tǒng),、油缸及管路組成.液壓系統(tǒng)通過汽車底盤取力器連接油泵,為控制系統(tǒng)提供動(dòng)力,并具有安全閥控制,、液壓防爆、油缸壓力鎖緊,、電路故障,、臨時(shí)斷電等的保護(hù)措施;每個(gè)輪對(duì)設(shè)置４個(gè)驅(qū)動(dòng)油缸,帶動(dòng)前后輪對(duì)獨(dú)立升降,每組油缸呈V形,增加了導(dǎo)向裝置與走行裝置之間的穩(wěn)定性;采用雙向自鎖油缸,密封件性能可靠,車輛在鐵路軌道行駛時(shí),油缸內(nèi)油壓鎖定,活塞推桿行程不變,車輛鋼結(jié)構(gòu)承載穩(wěn)定.

３．５　汽車底盤選用
DFL１２５１AX型底盤,為滿足走行裝置的安裝空間,將第二轉(zhuǎn)向軸及其附屬裝置拆除,并將燃油箱及儲(chǔ)氣筒等附件移至與承載架組成等不干涉的位置.

４、計(jì)算
４．１　車體靜強(qiáng)度計(jì)算
參照TB/T１３３５—１９９６«鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)計(jì)及試驗(yàn)鑒定規(guī)范»要求,應(yīng)用有限元分析軟件對(duì)車體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度分析.分析結(jié)果表明:車輛鋼結(jié)構(gòu)各靜強(qiáng)度計(jì)算工況下的最大當(dāng)量應(yīng)力值均小于材料的屈服強(qiáng)度,且安全系數(shù)均大于１.2.
４．２　動(dòng)力學(xué)性能計(jì)算
參照GB/T５５９９—１９８５«鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范»要求,將剛性車輪和鋼軌間按實(shí)際的輪軌外形建立接觸關(guān)系,車輪和鋼軌間的摩擦因數(shù)取0.3;將橡膠輪胎視為一個(gè)橡膠圓柱體并與鋼軌間建立接觸關(guān)系,橡膠輪胎和鋼軌間的摩擦因數(shù)取0.7,建立的動(dòng)力學(xué)分析模型見圖２.

計(jì)算結(jié)果如下:
(１)在４０km/h運(yùn)行速度下,車輛的最大橫向加速度小于0.5g,最大垂向加速度小于0.7g,車體的橫向及垂向平穩(wěn)性指標(biāo)均小于4.0,達(dá)到GB/T５５９９—１９８５規(guī)定的良好級(jí);
(２)以３０km/h運(yùn)行速度在直線上運(yùn)行時(shí),輪軌橫向力為27.057kN,輪軸橫向力為25.747kN,脫軌系數(shù)為0.431,輪重減載率為0.617,均不超過GB/T５５９９—１９８５規(guī)定的限度值;
(３)以小于１６km/h的運(yùn)行速度通過R２００m的曲線時(shí),輪軌橫向力為36.118kN,輪軸橫向力為23.904kN,脫軌系數(shù)為0.765,輪重減載率為0.621,均不超過GB/T５５９９—１９８５規(guī)定的限度值.

５,、試驗(yàn)
５．１　車體靜強(qiáng)度試驗(yàn)
按照TB/T１３３５—１９９６要求對(duì)樣車進(jìn)行了靜強(qiáng)度試驗(yàn),最大應(yīng)力值為94.4MPa,小于材料許用應(yīng)力且安全系數(shù)均大于1.2.

５．２　坡道駐車試驗(yàn)
為確保車輛在鐵路坡道行駛作業(yè)的可靠性,并檢驗(yàn)車輛的爬坡動(dòng)力性能,對(duì)車輛進(jìn)行了坡道駐車試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果表明,車輛以前進(jìn),、倒退２種行駛方式駛?cè)耄担?permil;的坡道,駐車后車輛無滑移,停靠平穩(wěn).

５．３　線路運(yùn)行試驗(yàn)
以３０km/h運(yùn)行速度在直線軌道行駛時(shí),鋼質(zhì)車輪與兩側(cè)軌道間隙均勻,行駛平穩(wěn),通過道岔時(shí)未發(fā)生異常干涉情況.通過R２００m曲線線路時(shí),鋼質(zhì)車輪輪緣貼靠在曲線外側(cè)鋼軌內(nèi)沿,車輪無爬軌現(xiàn)象,導(dǎo)向升降裝置及液壓系統(tǒng)工作正常,車輛平穩(wěn)通過曲線路段.試驗(yàn)結(jié)果表明,該車各項(xiàng)性能均符合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸,、作業(yè)要求.


參考文獻(xiàn):
[１]　西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院．公鐵兩用焊軌車動(dòng)力學(xué)性能分析報(bào)告[R]．２０１７．
[２]　中車眉山車輛有限公司檢測(cè)中心．公鐵兩用焊軌車性能試驗(yàn)報(bào)告[R]．２０１７．

【本文標(biāo)題和網(wǎng)址】公鐵兩用焊軌車的技術(shù)參數(shù),、結(jié)構(gòu),、計(jì)算和試驗(yàn)情況 http://zjifu.com/jszl/453.html