枕梁結構
軌道客車的車底架枕梁是底架和轉向架連線的地方, 它受力較大, 負擔全車的重量, 並通過心盤將重量傳給走行部。因此枕梁是車輛中的重要部件, 對其結構形式的研究在車輛製造工藝、結構強度和運動平穩性等多方面具有實際意義。
25T 型車作為我國鐵路主導車型,以其快速、高檔、舒適、環境優雅等特點, 逐步得到廣大旅客的認可。目前,長客製造的25T 型車在國內市場占有率近50%,該種車型走行部分使用長客自主研發的CW- 200K 轉向架,此種轉向架為無搖枕、大變移空氣簧轉向架, 同時增加了抗側滾扭桿、抗蛇行減震器等提高動力學性能的各種結構和部件。這些結構或部件均需要在車體底架上相應位置設定各種安裝座, 如: 空氣簧定位座、抗側滾扭桿座、抗蛇行減震器座、防過充裝置座等。這些安裝座相對於軌面的高度不同, 並且相對於枕梁中心和車體中心的距離也都不同, 故這些安裝座都是獨立的。每種安裝座在與車體聯接時均需要考慮所處位置的具體結構, 以及車電、制動各種管路的布置, 結構比較複雜、繁瑣、焊接變形大、各種安裝座焊接時相對於基準不同, 尺寸難以保證。
轉向架與車體之間的安裝方式的複雜程度對於用戶的維護和使用是至關重要的。在對轉向架進行維護時需要將轉向架與車體分離, 由於接口多且受場地、時間的限制, 操作起來比較困難。尤其是當鐵路軌距不同, 需要更換轉向架時, 此項工作要求在短時間內完成, 接口形式的繁易程度變得尤為重要。
改進方案
由於安裝座的結構不統一,使得在車輛組裝時,增加了操作者的勞動強度, 各種接口尺寸難以保證, 不利於短時間內大批量的生產。針對此種情況, 本文提出兩種改進枕梁結構的方案。
第一種方案：將轉向架的各種安裝座相對軌面的距離統一, 這樣通過將各種吊座的接口尺寸加在同一塊板上, 將該板相對於同一基準進行整體加工, 這樣既可以保證各接口之間相對位置關係, 又最佳化了結構, 減少工作量。通過綜合分析, 最後將空氣簧定位座的底面作為基準面。這樣確定基準面的主要原因是: 空氣簧定位座底板的作用面大, 且該座與枕梁焊接在一起, 便於最佳化枕梁結構和模組化設計。
第二方案：在轉向架空氣簧上加一個過渡體( 厚罩蓋) , 轉向架與車體的連線部分改為與過渡體先裝在一起, 然後將車體落在過渡體( 厚罩蓋) 上, 再把過渡體( 厚罩蓋) 聯接於車體, 這樣起下車就和有搖枕時一樣方便了。此項改進的另一優點是可在空氣簧厚罩蓋上加墊, 方便調整車鉤高、車體四角高等。提高各接口部件距離軌面的高度, 同時將枕梁下蓋板作為與過渡體聯接的基準面,保證過渡體安裝後與枕梁形成一體, 增加車體的強度及剛度, 也提高了轉向架的抗側滾和橫向性能。但是這種方案有一定的缺點, 就是增加了轉向架自重, 這對於輕量化轉向架的發展趨勢是不可取的。因此, 本文著重對第一方案進行結構分析。
結論
(1)本文提出的改進枕梁結構將多個部件取消,結構緊湊, 同時又能保持轉向架安裝的需要。該結構既可以保證各接口之間相對位置關係, 又最佳化了結構, 減少了裝配工作量, 具有可操作性。
(2)有限元應力分析表明:最大應力小於材料的許用應力, 滿足強度要求。
