客车车辆均衡及调整工艺

客车车辆均衡及调整工艺

　　客车车辆均衡及调整工艺

　　[摘 要] 本文从理论分析和车辆操作施工角度出发，介绍了车辆的均衡计算原理，车辆称重原理，及针对公司现阶段生产的主要车型的车辆称重过程中常出现的问题，从工艺方面探讨产生原因及解决措施。

　　[关键词] 车辆 均衡 轴重 总重

　　1.前言

　　从国内现阶段生产车型来看，主要为动车组及地铁车型，随着车型速度越来越高，为提高车辆在运行过程中安全性、稳定性、舒适性，对车辆均衡称重的调整方法要求也需随之提高。

　　2. 车辆均衡

　　2.1车辆均衡介绍

　　车辆运行均衡性，主要取决于车内外各安装设备自重及其在车体上安装位置，车辆前后方向及左右方向的重量是决定车辆是否均衡的很重要的参考因素。

　　目前客车车辆转向架主要为空簧承载方式，称重标准主要为：实际轴重与各轴平均轴重之差不超过实际平均轴重的2%，实际轮重与该轴两轮平均轮重之差不超过该轴两轮轮重的±4%。

　　2.2车辆重心分配及重力均衡

　　2.2.1重力均衡计算

　　2.2.1.1 左右均衡计算

　　机器配置图

　　如图所示，配置在①③位侧的设备所受重力分别为W1、W2……Wn，设备重心到X轴的距离为b1、b2……bn，配置在②④位侧的设备重力分别为W3、W4……Wm，设备重心到X轴的距离b3、b4……bn，这样就可以分别计算配置在①③位侧的设备和配置在②④位侧的机器相对于车体纵向中心(即X轴的)力矩：

　　①③位侧力矩：M①③=(W1 x b1+W2 xb2+……Wn x bn)kgfm

　　②④位侧力矩：M②④=(W3 x b3+W4 xb4+……Wm x bm)kgfm

　　①③位侧与②④位侧例句差：M=(M①③- M②④)kgfm

　　该数值可能为正值，也可能为负值。为正值时，则表示①③位侧的设备相对于车体纵向中心力矩大于②④位侧得设备相对于车体纵向中心力矩;为负值时，表示①③位侧的设备相对于车体纵向中心力矩小于②④位侧得设备相对于车体纵向中心力矩。

　　根据此偏移力矩，尽心设备累加后重心位置计算：Lc=M/W

　　其中W为设备总重：W=(W1+W2+W3……+Wm+Wn)kgf

　　所得到的数值可能为正值，也可能为负值，由力矩M的正负决定。为正值时，表示设备重心位置处于Y轴的正方向;为负值时，表示设备配置的重心处于Y轴的负方向。当然，Lc=0时，为最理想的状态，表示设备的重心在车体纵向中心上。

　　这样，设备的左右平衡计算即完成，但以上的计算只是对所配置的设备进行的均衡计算，对于整个车辆来说，有必要将整个车辆的重量进行考虑，来决定设备配置。

　　2.2.3 前后均衡计算：与左右平衡计算原理及过程基本相同。

　　2.3 车辆称重工艺

　　2.3.1称重设备原理简介

　　2.3.1.1组成

　　1) 机械部分：该试验台由机械、液压、电气三大部分组成，机械部分是试验台本体，它主要由驱动滑台、普通滑台称重台等组成，其中过渡轨由过渡轨支架和轮缘轨槽等组成，有各种轨距的固定轨槽供选用，该部分的踏面和轮缘轨槽均有过渡坡度，使车辆能顺利地由普通轨进入试验台。

　　称重台共8个，称重台用T形螺栓固定在秤台梁通长的T形槽上，当需要移动称重台时，可以松开T形螺栓，称重台在其底部四角的蝶簧作用下升起，由滚子轴承支撑着沿T形槽移动，改变定距和轴距。装于秤台梁侧面的钢尺用来测量称重台移动距离。

　　2) 电气部分：检测部分主要由称重传感器、屏蔽电缆、通路模块、工控机及处理软件、数显仪等组成。每个称台设称重传感器三个，其值经模数转换送到工控机处理后由相应的数显仪显示。

　　控制部分主要由PLC主控制器、点位发讯光电开关、直流电源、控制元件、电磁执行元件等组成。

　　2.3.1.2设备使用要求

　　a.调整完毕后应测量轮缘轨槽内侧距离，误差不超过0.5mm;

　　b.定距误差不超过±3mm，轴距误差不超过±3mm;

　　c.轨距和称台对称度，轨距误差不超过±1mm，称台对称度误差不超过0.5mm;

　　2.3.2 简述车辆称重工艺及调节办法

　　根据铁标等标准要求，现阶段称重要求基本如下：

　　2.3.3简述轴重调节方法：在实际的现车生产中，轴重超差后，主要调节方法有两种：高度杆调节和轴簧加垫调节。

　　a)高度杆调节：主要是通过调节高度杆长度，从而实现空簧进排风，从而使车辆分布在4个空气弹簧上的载荷发生变化，载荷通过空气弹簧分布到两个转向架4条轮对8个轮子上发生变化。

　　b)轴簧高度调节：因空气弹簧的高度有规定的范围，如通过高度控制阀调整无法使轮重差满足要求时，需对轴簧通过加减垫的办法对其进行调整。

　　注：加垫厚度根据车型要求不同而不同。

　　3 实验验证

　　下面从实际操作中如何通过调整空气弹簧高度及轴向簧高度来调整车辆轮重差。

　　以国内某车型车辆称重为例，车辆称重需满足以下要求：

　　1. 轮重差≤4%

　　2. 空气弹簧上支撑面与构架横梁堵板上的空气弹簧测量基准(样冲眼)的高度须满足((330+t) )mm(t为调整垫板厚度)，并且同一转向架空气弹簧高度差不得超过3mm。

　　3. 保证在空车时测量定位转臂上弹簧安装面与构架基准面的高度为 mm，同一转向架该尺寸之差不大于2 mm。

　　车辆情况：该车由于轮缘磨耗，为了保证车钩高度，在车辆每个空气弹簧下面增加21mm厚的调整垫。

　　第一步：将车辆四个空气弹簧高度统一调整到330+21=351mm，测量该车的4个轴的轮重差见。第二步：根据上表数据对车辆的四个空气弹簧高度进行调整，同时测量轮重差。

　　第三步：通过调整空气弹簧高度已经将轮重差调整到极限，现4轴的轮重差依然超差，需对轴箱弹簧高度进行调整。

　　调整：在5位轴箱弹簧下加3mm厚度调整垫，在7位弹簧下加2mm厚调整垫。

　　结论：在车辆设计均衡计算理想的情况下，车辆的轮重差完全可以通过调整空气弹簧高度和轴箱弹簧高度实现的。调整空气弹簧高度时，先将空气弹簧高度统一调至理论值，然后根据车辆的轮重情况调整空气弹簧高度，当空气弹簧高度调整至极限值时，通过调整轴箱弹簧高度来实现轮重差的调整。

　　4.结论

　　关于车辆的均衡计算及原理，目前相关的理论很多，但最终其所依据的原理都是相同的;与之相对应的轮重及轴重测量方法，也基本一致，但调节方法根据不同型号的转向架，其调节方法也略为不同。本文所介绍内容，主要是为了从车辆均衡计算的原理入手，从而得出车辆最终的均衡调节方法，使其更加简便、快捷。

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