新造X70型车车钩高度及测重机构触头间隙控制工艺措施

新造X70型车车钩高度及测重机构触头间隙控制工艺措施

张永红 1 邵奔 1

中车贵阳车辆有限公司 贵州贵阳 550017 摘要： 本文针对 X 70型车前期小批产阶段出现的部分车钩组装高度及测重机构触头间隙不符合技术要求问题，通过对零部件几何尺寸、装配工艺等进行数据分析，查找产生的原因，制定工艺优化措施， 保证了本次 X70 型车合同订单 顺利交付 。

关键词：X70；质量控制；工艺措施

1 前言

X70型车为中车齐全哈尔车辆有限公司研制，载重70吨，主要用于装运20ft、40ft集装箱，由转向架、钩缓、风制动、手制动机、底架组成等组成，其中两项工艺质量标准为交付时必检的项点，一项是测重机构触头间隙符合（6±1）mm（采用止通规样板进行检测）；另一项是车钩组装高度为(880±10)mm，用户监造代表提出了车钩组装高度必须控制内控标准870mm～880mm；在交付订单时，前期小批量生产中上述部分车辆出现这两项质量未到达标准的指标，下面简要阐述其产生的原因及采取的工艺措施。

2 整车落成时车钩组装高度偏低

车钩组装高度标准为(880±10)mm,内控标准设置为870mm～880mm。在前期41辆车中，19辆车共27项车钩高度在870mm～880mm（注：每辆车有两项车钩高度指标），其中870mm～874mm的项数为2项；装用的支撑座尼龙磨耗板为8mmmm。车钩高度总体上与内控标准相比略微偏低，超出内控标准的项数占比为32.9%。

41辆车车钩高度数据统计表

2.1 原因分析

2.1.1 钩高尺寸构成的要素

车钩缓冲装置主要由车钩、缓冲器、钩尾框组成，其组装在车体时，通过钩托板、车钩支撑座来支撑，从结构上分析，车钩的组装高度与支撑座密切相关，而支撑座是组装在冲击座内腔，冲击座组装在端梁端面，端梁又组织在牵引梁端部，因此，在车体结构上车钩高度与冲击座组装高度、牵引梁挠度密切关联；钩缓装置组装在车体上后垫落在转向架上，转向架的高度也直接决定着车钩中心距离轨道面的高度，也即本文要论述的车钩高度。综上分析，影响车钩钩高的要素为冲击座与端梁组装时的高度、牵引梁挠度、转向架压吨高共3种。图1、图2为车钩组装后的高度尺寸要求和转向架高度要求。

图1 车钩组装高度要求

图2 转向架高度要求

2.1.1.1 牵引梁挠度及冲击组装高度分析

从上面结构图示分析，当冲击座高度下降时，因车钩端头随着冲击座高度下降而下降，其比率值约为1:2的关系，即冲击座每下降1mm，则车钩高度下降约2mm；而当牵引梁挠度下垂1mm时，则其冲击座相应下降1mm。冲击座组装高度是按基准值43mm尺寸组装，其公差为±1mm；而牵引梁挠度标准为±5mm，为防止牵引梁抬头，前期内控工艺参数为-5mm～-1mm控制，牵引梁挠度的公差值叠加上冲击座高度的公差值，则其公差带范围在0～6mm，影响车钩高度约为0～12mm。

2.1.1.2 转向架高度分析

转向架高度标准值为680（0,10）mm，即其高度的变化对车钩高度的影响在0～10mm，经随机统计20辆车转向架高度数值，其数值大多数分布在680（1,7）mm范围内，极少量落至公差极限值，因此转向架高度对车钩高度的影响实际在0～6mm范围。

综上分析，综合冲击座高度、牵引梁挠度、转向架高度的公差将会给车钩高度带来0～18mm的影响。而从前期41辆车车钩高数据统计分析，车钩高度均在871～890mm范围内，其中64.6%在880～890mm，32.9%在874～879mm范围，剩余2.7%为871～873mm。由于冲击座组装是采用样板定位，其尺寸精度已经得到优化，因此，为了更进一步提高车钩高度符合内控质量要求，必须对牵引梁挠度、车钩组装的尼龙磨耗板厚度尺寸进行优化，同时增加车钩组装后对车钩高度进行仿真检测，确保车辆垫车后车钩高度集中控制在880～890mm内控标准要求。

2.2 工艺改进

2.2.1优化牵引梁挠度

依据前面数据分析统计，总体车钩高度偏低，首先对车体牵引梁挠度工艺参数进行了优化，-5mm～-1mm优化调整为-3mm～-1mm。公差带范围进一步缩小至0～3mm，同时下限值提升2mm可提升车钩高度下线值4mm，这样在理论上车钩高度将落在875～890mm。

2.2.2 优化选用支撑座尼龙磨耗板厚度规格

经过牵引梁挠度优化后，理论上车钩高度下限值得以提升至875mm后，与内控标准还差5mm，根据车钩缓冲图样ECH132-84A-00-000的技术要求，车钩支撑座尼龙磨耗板可采用H=(8～14)mm厚规格进行调整钩高，前期装用的厚度为8mm，因此为了补偿下限值的差值，可增加H=10mm、H=12mm规格的尼龙磨耗板，这样可调整车钩高度加高4mm或8mm。在组装车钩时优先采用H=10mm规格进行组装，若车钩高度低于880mm时则采用H=12mm规格调整加高，若车钩高度高于890mm时则采用H=8mm规格调整降低。

2.2.3 统计20辆车的转向架压吨高度，取得其平均值为863mm，以上心盘为支撑点，在车体交车台位增加水平台，模拟转向架压吨高数据，在车辆端部车钩下方设置轨道仿真水平检测面，车辆竣工组装车钩后，模拟检测车钩高度（图3、图4），依据检测值进行选配车钩支撑座磨耗板厚度规格。

图3 车钩高模拟检测轨道基准面 图4 模拟检测车钩高高度

2.3 改进效果

自上述措施实施后，2021年1000辆新造X70型车的车钩高度99%控制在880mm～890mm之间，达到了内控质量要求。

3 传感阀触头间隙不合格

传感阀触头与横跨梁触板间隙不能满足（6±1）mm的要求，普遍偏小了2mm～3mm。结构见图5中的C值即为（6±1）mm。

图5 测重机构触头间隙C值

3.1 工艺分析

3.1.1 上心盘厚度为72mm，测重机构安装座支架安装面与八字板高度方向距离为43mm，测重机构安装座支架安装面与上心盘下平面距离为72-43=29mm（见图6）。

图6 测重机构安装座支架安装面与上心盘下平面距离示意图

3.1.2 转向架心盘磨耗盘与横跨梁触板高差标准值为143.5mm，装车前自由高按694mm、装车后按极限压吨高680mm计算，则装车后转向架心盘磨耗盘与横跨梁触板高差为143.5-14=129.5mm。因装车后上心盘与下心盘磨耗板接触，则横跨梁触板与测重机构安装座支架安装面距离为129.5+29=158.5mm（图7）。

图7 横跨梁触板与测重机构安装座支架安装面距离示意图

3.1.3 传感阀触头调整范围为40mm。当触头向上调整至极限时，触头端部与支架下平面距离为150.5mm，与横跨梁触板距离为158.5-150.5=8mm。为了保证触头与横跨梁触板6±1mm尺寸，设计时触头最多就只有3mm向下调整的余量（如此设计是为了保证后续心盘加垫板后尽可能有向下调整的余量）。

3.1.4 转向架心盘磨耗盘与横跨梁触板允许高差值为143.5±10mm，若该值在140.5mm以下时，当压吨高处于极限680mm，则极有可能导致触头间隙小无法调整的问题。因此，该值不能走下限，相应横跨梁制造尺寸A值（170 0 -4mm）也不能走下限。

3.1.5结论

A值未按上限值加工是造成该项问题的主要原因。

3.2 改进措施

3.2.1 明确横跨梁尺寸内控标准

图8 横跨梁结构示意图

3.2.1.1 A尺寸走上限，按169±1mm制造（标准170 0 -4mm）。

3.2.1.2 B尺寸不得大于17mm（见图8）。

3.2.1.3 横跨梁调整垫板厚度按照最小尺寸添加，即厚度为2mm。

3.2.2 转向架落成后检测横跨梁触板距离下心盘面的距离，内控标准为140mm～153.5mm。

4 结束语

X70型车出现的车钩高度质量问题、测重机构触头间隙质量问题经过原因分析、工艺优化后，进行了工艺验证，验证结果车钩高度均符合内控质量要求，测重机构触头间隙均符合样板检测要求，全数达到了车辆交付的工艺质量标准。

参考文献：

【1】 《X70型集装箱专用平车》 ECH132-00-00-000 中车齐齐哈尔车辆有限公司

【2】满广斌.影响铁路货车运行品质的因素及对策探析[J].科学中国人,2016(33).

【3】魏来瑶.铁路货车技术发展趋势探究[J].科学中国人,2016(33).