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摘要:轨道交通车辆运输大多采用汽运方式,汽运时将车体、转向架整体吊运至运输车上。本文通过介绍转向架与车体间的连接结构,了解车辆起吊原理、常用吊装方式、主要吊装位置以及所用工艺装备,在此基础上总结出车辆吊装关键控制项点,对影响车辆起吊及运输安全问题进行优化,保证车辆起吊及陆路运输的安全可靠。
关键词:轨道交通;汽运;发运;吊装
0 引言
轨道交通车辆新造完成后,会将车辆交付业主,一是通过回送的方式,二是通过汽运的方式。但国内城轨车辆轨道与国家铁路分开管理,城轨车辆轨道不具有独立的路权,因此,城轨车辆多采用汽运方式,车体、转向架进行整体运输。而车辆的整车起吊、装车后状态是车辆设计、车辆包装发运策划过程中的重要环节,通过对车辆的起吊原理进行分析,对车辆吊装时的关键控制项点进行研究,对提高发运时质量具有重要意义。
1 起吊结构分析
1.1起吊承载结构
车体与转向架之间主要通过中心销、横向油压减振器、抗蛇形减振器、连杆组件进行连接,而主要承力部件为中心销。转向架构架通过中心销与车体连接,中心销下部为螺栓与下压盖结构,将中心销与转向架构架连接,同时,转向架构架上设置垂向止挡座,中心销上设置垂向止挡,转向架自身垂向载荷通过垂向止挡传递给中心销,进而传递给车体。
1.2起吊承载方式
主要承载部位为中心销,通过中心销下部的下压盖将转向架受力传递给车体,过程中横向油压减振器、抗蛇形减振器、连杆组件传递少部分垂向载荷,并通过各种限位结构使力的传递变为刚性传递。考虑到转向架一系、二系弹簧的垂向自由度,垂向止挡、轮对提吊处均有(30~40)mm的动态间隙,车辆起吊前须车辆整备状态下(发运前车辆防护完成后状态),二系空气弹簧失风后,垂向止挡动态间隙、轮对提吊间隙到达最大,车辆起吊过程中,上述两处间隙减小,为减小间隙变化带来的动态影响,在车辆防护时,设置垂向止挡限位块、轮对提吊限位块,且转向架轴箱通过棘轮绑带进行捆扎固定,防止轴箱弹簧动态窜动脱出。其结构如示意图3所示。
图1 垂向止挡结构示意图
2 起吊方式分析
2.1 转向架具备承载能力时
当转向架具备承载能力,确认转向架与车体间连接可靠后,可通过吊装车体来实现整车起吊,按照车体结构不同,主要为以下两种方式:
(1)车体具备吊车销结构,采用上吊梁+软吊带的吊具,吊装样式如图2所示。
图2 吊销吊装方式
(2)车体不具备吊车销结构,需要校核车体侧受力点位置承载能力,可通过抗蛇行减振器座、或者抬车座等结构进行吊装,并设置车体侧限位止挡,工艺装备为框架式吊具,吊装方式如图3所示。
图3 框架式吊具吊装方式
2.2 转向架不具备承载时
当转向架不具备承载结构,可采用下部托梁承托转向架构架,实现整车起吊,或者下部托架形式,承托转向架轮对,实现整车起吊。吊装方式如图4所示。
图4 托梁吊装方式
3 车辆吊装试验检查项点
包装发运前,车辆、转向架起吊防护后,采用汽车吊或龙门吊将车辆吊起,一是校核整车重量、高度,二是检查吊具与车体状态,三是检查起吊后车辆状态,四是检查转向架限制区域状态,五是检查车辆与运输车连接状态等。
3.1 校核整车重量、高度
城轨车辆运输需通过高架、桥隧等线路,具有严格的重量、高度限制,因此,在起吊前需根据线路勘察报告、制造技术条件、设计图纸核定整车总重、整车高度是否满足要求,对于不满足限制高度的车顶设备进行拆除,单独发运,并计算运输车装载后的总重量、总高度,若有限宽要求也应一同考虑,据此分析高架、桥隧桥隧通过性。
3.2 检查吊具与车体状态
(1)吊具吊销滑筒伸出到位后,需测量左右下吊臂与整车的间距,差值在5mm之内,否则会造成车体质量不均,起吊后车体产生晃动,同时考虑侧向风力影响,消除车辆倾覆可能。并考虑车体落位及运输车位置,保持安全距离,避免发生磕碰。
(2)考虑到车体摆动的影响,在吊离地面后,需检查吊具与车体侧墙间的安全间隙,避免吊具在起吊过程产生的加紧力挤压车体侧墙,造成车体变形,车体吊销、整车吊具设计时,应优先考虑在满足该间隙值情况下,车体吊销、吊销座强度满足要求。
(3)由于吊装作业大多为室外作业,需考虑起吊时车辆摆动、侧向风对车体产生的摆动影响,在吊离轨面后,检查车辆在轻微摆动情况下,车体、转向架吊装稳定,各处防护无松脱。
3.3 检查起吊后车辆状态
(1)轮对轴箱部位:起吊后检查转向架轮对轴箱定位可靠,无下垂窜动,垂向减振器无异常拉伸;轮对提吊限位块固定牢固,无窜动;棘轮绑带固定牢固,绑带载荷满足起升要求,无异常松脱。
(2)中心销承载部位:起吊后检查垂向止挡垫块固定牢固,无窜动,限位块结构强度满足要求,无压溃、变形。
(3)车体状态检查:具有吊车销结构的,检查车体吊车销无变形,吊车销与吊带配合良好,可有效对吊带进行限位;不具备吊车销结构的,检查车体侧固定座安装牢固,无松脱,框架式吊具抬车臂与车体接触良好无滑脱。
(4)起吊后空气弹簧会与空气弹簧进气座分离,落下时如果速度过长,就会对其进气口造成挤压变形,所以下落时应检查空气弹簧导锥密封胶圈无破损,并缓慢下落。
3.4 检查转向架限制区域状态
各线缆等动态长度裕量合理,自然弯曲,无张紧、拉断、纠缠等异常;转向架供风软管动态长度裕量合理,管路自然弯曲,无弯折、拉紧、挤压等异常;高度阀及高度杆在正常摆动范围内,高度阀杠杆无异常下垂,高度杆无弯曲等异常;转向架构架各零部件与车体零部件间隙在30mm以上,保证车体在动调载荷上下颠簸时,两者不发生异常碰撞损伤。
3.5 检查车辆与运输车连接状态
车辆与运输车需通过系固环进行辅助连接,常见捆绑位置为车辆枕梁、端部牵引座、边梁系固工装等,防止车辆在运输过程中产生纵向、横向窜动,或者转弯过程中发生倾覆。车辆与运输车连接方式一般采用铰链拉紧方式,拉紧力一般应不小于整车质量,拉紧位置不少于8处,同时需要校核车体侧受力位置,承受拉力载荷后,无变形、拉溃、裂纹等异常。若无固定位置,需考虑增加可靠的连接过渡件,过渡件的强度需满足抗拉要求。
4 结束语
通过介绍转向架与车体间的连接结构,了解到了车辆起吊原理、常用吊装方式,以及主要吊装位置及所用的工艺装备,在此基础上总结出车辆吊装关键控制项点,并对影响车辆起吊及运输安全问题进行了优化,保证车辆起吊及陆路运输的安全可靠,为后续其他城轨车辆吊装及运输工艺策划做参考。目前起吊结构、起吊方式、吊装试验检查应广泛应用于车辆设计规划中以及车辆包装发运的工艺策划中,可有效避免设计缺陷及工艺策划漏项,以及由此产生的安全风险及不必要的损失。
参考文献:
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