浅析HXD3/HXD3C型电力机车转向架静载试验的影响因素及解决措施

浅析HXD3/HXD3C型电力机车转向架静载试验的影响因素及解决措施

赵伯岩

（天津电力机车有限公司天津滨海新区300452）

摘要：HXD3/HXD3C型电力机车转向架静载试验时，由于圆簧配组及转向架构架重量不均等问题经常导致静载试验中轮重及轴重不合格的情况发生，严重影响转向架检修质量。通过对影响转向架静载试验的因素进行分析，采取相应措施提高静载试验一次性合格率。

关键词：转向架；静载试验；调整垫

一、概述

转向架是机车车辆的重要组成部件，转向架轴重分配不均，不能有效抑制机车运行过程中的轴重转移，导致机车轮轨黏着条件经常被破坏，限制了牵引力的发挥，甚至威胁行车安全。在HXD3\HXD3C型电力机车C5修程检修过程中，通过转向架静载试验，在转向架检修时模拟加载转向架承载力，通过数据对比调整各轮重、轴重差，确保承载力均匀分布。但是在实际作业中，由于轴箱弹簧工作高度不一、构架各梁之间存在差异，造成了转向架各轴重、轮重的不确定性较大，需多次进行调整才能合格，严重制约着转向架检修质量及检修工时。现对影响转向架静载试验的因素进行分析，制定相应解决措施，提高静载试验一次性合格率。

二、原因分析

通过对转向架静载试验过程中人、机、料、法、环、测六个方面的因素分析，认为影响转向架静载试验一次性合格率低的主要因素为以下两个方面：

1、设备不能完全满足现场需求

经查阅资料，静载试验台满足以下测量精度要求:

表1静载试验台测量精度

目前转向架检修线所使用的两台转向架静载试验台，在静载试验时会通过计算得出各轴需要增加或减少的一系弹簧垫片厚度，但该试验台所给出数据均为小数，如表2所示，且所有位置均需调整，而目前所使用的圆簧调整垫最小厚度规格为1mm，这使得操作者无法根据静载试验报告进行调整作业，静载试验台在称重调整方面基本失去了作用。

表2试验台计算出的数据表

2、转向架装配中各配件的参数影响

HXD3/HXD3C型电力机车转向架结构为三轴式，两轴之间的固定轴距分别为2500mm和2000mm，轴与轴之间的距离是不同的，轴箱拉杆为橡胶关节的弹性连接，这样造成了一定的偏差。此外一台转向架共12个轴箱弹簧，每个轴箱弹簧的自由高、工作高都不同，每个轴上轮饼镟修是也存在偏差，以上几个方面的因素综合到一起导致了转向架静载试验的不合格率居高不下。

经过对上述各影响因素的分析，认为轴距及轴箱拉杆连接对转向架的轴重、轮重的影响是固定的，不可变的。而导致每个转向架轮、轴重分配存在差异的主要原因如下：

（1）构架上各一系圆簧座的高度（距轨面）与设计值存在过大的偏差，引起一系簧压缩量不相同，因而导致轮、轴重分配不均。

（2）各轮对镟修尺寸存在误差，使滚动圆半径不同，进而导致轮、轴重分配不均。

但是在现实中各种影响因素往往是复杂地耦合在一起，若将构架视为刚体（因其刚度比一、二系簧的刚度大得多），当在某个一系圆簧上加调整垫时，则在该轮轮重发生变化的同时，其它各轮的重量也会改变（因总重不变），而且其它各一、二系簧的压缩量也要相应的改变，这就是在已知某个轮的轮重的情况下，还不能确定其加垫厚度的原因。若所加调整垫厚度不合适，还会造成新的轮、轴重差，这就需要反复的调整试验，找出最佳的调整方案。

三、解决措施

目前静载试验台计算出的调整方案无实际操作意义，各轮饼轮径的偏差是必然的，而一系圆簧工作高、轮饼轮径对各轴重、轮重产生的影响都可以通过调整垫的增减来实现对轴重、轮重的调整。针对调整垫的施加采取下列两项措施。

1、制定预加调整垫方案

通过对一系轴箱弹簧施加调整垫调整做了如下八组试验，八组试验的具体数据见表3：

表3施加调整垫试验数据表

第一组：将每个轴箱圆簧下预加2个调整垫；

第二组：将每个圆簧下减少1个调整垫。发现与轴重差第一组数据相差无几；

第三组：考虑到整车的部件重量分布，I端和Ⅱ端司机室的配重与机械间内的部件相比，会轻很多，导致转向架的重心不是自身的中心。为了平衡它们之间的重量分配，将一、六轴的调整垫比其余四个轴多增加1个，从第三组轴重差表中可以看见，百分比整体在下降，一、六轴的也在降低；

按照这个思路做出了第四、五组试验；

第六组：对比第四组和第五组的数据，在五轴的位置有所变化——将五轴调整垫减少1个后，轴重差立刻变大。所以在第六组数据中将五轴的调整垫确定为2个；

第七组：之后保持第六组数据的固有条件，在二、三、四轴分别尝试了各增加1个调整垫，结果发现，调整垫加在三轴上，轴重差满足要求，正如第七组数据所示。可以看出，除了一、五、六轴外，其余轴重差均已达标；

第八组：继续增加六轴上的调整垫，增加至5个。直至所有轴的轴重差数据全部合格。

经反复试验，最终确定轴箱弹簧下按如下数据进行预加调整垫：

表4转向架预加调整垫实施数据表

2、制定二次调整方案

通过上述改进方案实施后，使HXD3/HXD3C型电力机车转向架静载试验的一次合格率大幅提高，我们再对出现静载试验不合格的转向架采取以下调整：

（1）轴重差不合格，利用增加或减少调整垫调整，每轴增加或减少1mm调整垫高度，可使同架轴重差分别增加或减少0.8%至1.1%。

（2）同轴轮重差不合格，利用增加或减少调整垫调整，每侧增加或减少1mm调整垫高度，可使同轴轮重差分别增加或减少0.4%至0.6%。

三、总结

通过对转向架调整垫方案及二次调整方案的实施验证，让我们对机车转向架静载试验及其调整有了较深的认识，HXD3/HXD3C型电力机车转向架静载试验调整方案的实施，大大提高了转向架组装人员的工作效率，减少了不必要的返工，在保证转向架检修质量的前提下缩短了转向架检修停时，也提高了机车检修质量。

参考文献

[1]中国铁路总公司HXD3型电力机车C5修检修技术规程北京:中国铁道出版社.