整列通过式称重试验技术说明及研究
1 动车组称重作业的基本原理
动车组称重作业的基本原理包括称重作业的力学原理与高度调整阀作用原理。
1.1 称重作业的力学原理
本文以CRH2型号动车组为例。CRH2型号动车组每节车厢可以看作是由3个4点平衡结构组成,在这种结构中,车体是由4个空气弹簧来受力,1、2、3、4位轴箱弹簧4点承受来自于Ⅰ位转向架对车体的受力,5、6、7、8位轴向弹簧这4点承受来自于Ⅱ位转向架对车体的受力。在下图中,a、b、c、d4点属于车体空气弹簧(如图1):
在无形变重力作用下,车体a、b、c、d 4点必然位于同一个平面A中。若a点高度增加,会带动初始A平面升高,a点受力将会变大,此时,A平面会发生对角侧偏现象,由于车体不发生形变,随着A平面的侧偏,4点仍处于同一个平面中,因此也会形成新的平面B,a点的升高,对角上的d点会承受来自车体的整体挤压,弹簧压缩,高度降低,受力增加,在这个过程中,b点与c点的部分受力将会发生转移,减轻压力,弹簧高度会发生较小幅度的增加。为确保空气弹簧4点平衡,需要进行空气弹簧高度的调节。调节空气弹簧高度,就是调整高度调整阀调节杆。
1.2 高度调整阀作用原理
在动车组车体中,空气弹簧直接提供缓冲力,在调节与保持车体稳定性及平衡等方面发挥着重要作用。两个一系悬挂装置共同组成一个空气弹簧,轴向弹簧负责为空气弹簧提供缓冲力,对车体稳定性与平衡性上发挥间接调节作用。动车组中,轮对作为车体荷载主要承受体,其受力大小是车体平衡能力的直接表现。为此,在进行动态称重试验时,确定没有垂直颠簸且速度在5km/h以下的基础上,设置相对平衡点,确保车体不发生偏重现象。
1.3 关键尺寸测量
在动车组称重测量中,空气弹簧高度与定位转臂弹簧安装面与构架基准面高度是整个测量的关键。空气弹簧高度标准测量是使用500mm钢板尺进行测量,其标准为mm,在公式中,h代表的调整垫厚度;定位转臂弹簧安装面与构架基准面高度是使用150m钢板尺进行测量的,其标准为。动车组称重作业,其本质就是对这两个关键尺寸的匹配进行调整。不同动车组车型的成汇总作业数据标准存在着一定的区别,其中关键尺寸的要求也有所不同,如表1:
2 整列通车式动车组称重技术要点分析
一.内部因素:在进行动车组称重试验过程中发现,动车组总风压力的变化对称重数据影响较大,在不同风压下,其轮重差值发生着较大变化,为确保称重质量,必须在进行动车组称重时保证其总风压力处于标准范围内,总风压力在780-880kPa时属于标准范围。对总风管路进行检测,确保其漏泄量不超过10kPa/2min。动车组供水系统漏水也会对检测数据造成较大影响,需确保供水系统质量。
二.外部因素:影响称重试验的主要外部因素包括天气状况、称重台水平度等。一般称重试验不能大风雨雪天气下进行。在风力作用下,会导致动车组重量分布不均,雨雪天气下难以确保动车组运行速度的稳定性;称重台水平度主要包括两轨之间水平度与单轨水平度,水平度的变化,对数据的可靠性影响较大。
4 结语
为确保动车组运行的稳定性、安全性与舒适性,必须在动车组出厂之前或进行大检修时进行动车组称重试验并对轮重均衡性检测,确保动车组整体性能。然而在进行整列通过式动车组称重作业时,会存在着很多影响因素,如内部因素、外部因素、作业人员及设备因素等。通过试验,掌握其规律,可以有效提高称重作业效率,确保称重检测质量,最终为企业获得良好的经济效益及社会效益。