ZTB080-A型低地板转向架总成组装工艺

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月第6期   作者:杨芳 贺志富
[导读] 低地板转向架结构与传统的转向架结构存在较大差异

        摘要:低地板转向架结构与传统的转向架结构存在较大差异,本文对ZTB080-A型低地板转向架结构、总成组装工艺流程及组装工艺进行了介绍。并对一系悬挂装置组装、磁轨制动器组装、转向架称重调簧等重难点工艺进行介绍。
        关键词:低地板转向架;工艺;难点
引言
         目前建设轻轨项目已经成为国内许多城市改善公共交通方式的首选,中车株机公司采用引进、消化、吸收、再创新的策略,目前已经完成多代低地板的设计及制造。ZTB080-A型低地板项目是中车株机公司首个采用全自主设计制造转向架的大批量商业运营项目。ZTB080-A型低地板转向架与传统转向架相比,存在很大的结构差异及较多的组装难点。
1 转向架结构
         ZTB080-A型低地板动力转向架具有以下结构特点:构架采用单立板焊接目字型结构;驱动为独立车轮纵向耦合,即单台电机驱动单边车轮;车轮联接采用轴桥型式;基础制动为液压制动与磁轨制动相结合;二系悬挂采用沙漏簧 - 垂向减振器结构;一系悬挂为金属 - 橡胶锥形弹簧结构。动力转向架具体结构见图1。

图1 动力转向架三维结构
2 转向架总成组装工艺流程
2.1 转向架模型分析
         转向架组装主要分为四个工序,即构架附件组装、转向架落车连接、称重调簧及交验。构架附件组装部分需要完成防护板安装、功能螺母压装及管路组装、液压管路油密性试验、轮缘润滑管路安装、止挡及二系垂向减振器组装、二系沙漏簧预装、一系锥形橡胶弹簧预装、制动盘及联轴节压装、液压制动器与电机连接的相关工作;落车部分负责构架与轴桥的连接、起吊止挡的安装、电机与齿轮箱组装;磁轨制动器组装、电机安装和联轴节连接、转向架布线等工序;然后进行称重调簧试验及尺寸调整;最后完成称重后部分组装及转向架的交验。转向架总成工艺流程图见图2。

图2 转向架组装工艺流程
3 重难点工艺介绍
     由于结构特点,一系悬挂装置组装、磁轨制动器组装、转向架称重调簧等在作业过程中存在较大困难。
3.1 一系悬挂装置
         该项目一系悬挂采用8件金属-橡胶锥形弹簧,一系锥簧与构架上的安装座采用过渡配合,安装时需分别在圆柱配合面和端面涂抹两种不同密封胶。根据实际组装情况,绝大部分为小间隙配合,为保证弹簧不受重力因素掉落损坏胶层,专门制作了工装用于锥形弹簧的固定,保证在落车后可以方便取出。
         由于转向架一系锥形橡胶弹簧不具备起吊承载功能,因此设计了转向架起吊装置。而转向架起吊装置正常工作状态是含整车重量的,因此在无加载状态下起吊止挡无法正常安装(见图3),需要在构架上部加载,保证一系锥簧有足够的压缩量。

图3 一系悬挂结构
         为了保证该一系压缩量,原引进的西门子方案为制作转向架加载工装(见图4),使用液压千斤顶对一系弹簧进行有效压缩,保证足够间隙进行起吊装置安装。但是在实际使用过程中发现该方案使用起来较为繁琐,工装组装较为耗时,而大载荷长螺杆的结构存在一定的安全隐患。针对该情况,在生产过程中对该工艺进行了简化,根据分析,单个车轮处需要约30kN的压缩力,而普通的5T的捆绑带即可满足要求。使用简化后的方案(见图5)可以更加方便地进行组装及调垫。
          
                                    图4 原西门子方案               图5 简化后方案
3.2 磁轨制动装置
         由于空间限制,转向架设计较为紧凑,磁轨制动器位于构架及电机之间。磁轨制动器需要在转向架落车之后,电机安装之前进行。首先将磁轨制动器吊至轨道附近,然后将转向架吊至磁轨制动器上方,然后将磁轨制动器吊起完成安装。磁轨制动器组装过程中需密切注意磁轨制动器导向部分与构架磨耗板部分之间存在明显间隙,磁轨制动器在运行过程中存在上下活动,过小的间隙可能会造成卡滞,甚至影响磁轨制动器使用性能。
3.3 转向架称重调簧
         由于车轮尺寸不同,ZTB080-A型低地板转向架轮对内侧距比普通城轨项目轮对内侧距更大,而现有转向架称重调簧设备的原理为使用轮缘进行支撑,因此,需要对称重设备进行改造,对设备轨条进行加宽,然后才能进行正常试验。
         根据一系橡胶弹簧及二系沙漏弹簧试验结果,新簧使用初期会分别存在1-2mm(一系橡胶弹簧)和约6mm(沙漏弹簧)的蠕变量。因此,在进行间隙调节及高度控制时,合理考虑该蠕变量,从而避免后续的加垫操作。
4 结语
         通过对ZTB080-A型低地板转向架总成组装结构和工艺难点分析,并针对性提出相应的解决措施,设计制作专用工装并进行验证,保证批量生产的顺利进行,完成从设计方案到工程图纸,到产品实物的完成。为公司低地板转向架的生产积累了宝贵的经验,同时在以后的类似结构转向架的组装工艺上也可借鉴该工艺。
参考文献
[1]谢加辉.100%低地板轻轨车辆驱动装置应用分析[J].电力机车与城轨车辆,2012(4).
[2]钟敏,金伟,楚永萍.低地板车辆转向架主要技术特征[J].铁路技术创新,2013(6).
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