浅谈A型地铁转向架抗侧滚扭杆连接紧固方式改进

浅谈A型地铁转向架抗侧滚扭杆连接紧固方式改进

雷昆来 张玉珂

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 

摘  要：本文主要针对国内部分A型地铁车辆，如青岛地铁11号线、青岛地铁13号线等，轨道车辆转向架与车体连接采用抗侧滚扭杆装置，因该种抗侧滚扭杆具有球形关节和可调连杆多种结构组成，安装过程中具有安装调节复杂、施工作业时间长等特点，针对上述情况对紧固方式进行改进，设计制作一种专用安装工装来进行限位紧固，提升安装质量和效率。

关键词：A型地铁车辆    抗侧滚扭杆    紧固方式    专用工装

0 引言

抗侧滚扭杆是一种利用金属弹性连杆在受扭矩作用时产生扭转变形而提供扭转反力矩起作用的弹簧，扭杆装置的可靠性对车辆的运行品质和安全具有重要影响，所有在进行新的抗侧滚扭杆装置设计时对其进行可靠性分析至关重要。为了解决车辆运行的平稳性和舒适性降低问题，现在城轨车辆和高速列车大都采用抗侧滚扭杆装置来提高车辆的侧滚刚度。国内部分A型地铁车辆选用的一种抗侧滚扭转装置，由球形连接关节、可调式连杆等关键部件组成，安装过程中会出现抗侧滚扭杆在横向和纵向发生位移现象，需要依靠人员进行限位安装，安装工艺复杂。

1 施工工艺流程及问题概述

青岛地铁11号线及青岛地铁13号线采用的轨道车辆转向架用抗侧滚扭杆装置，该种抗侧滚扭杆具有结构简单，弯扭杆可横跨在侧梁上部，节省安装空间，并可根据安装空间，调整拉杆的长度，保障行车安全的同时，改善车辆的动力学性能和舒适性的优点，但是安装抗侧滚扭杆需要转动螺母调整扭杆高度满足安装要求，转动螺母时会造成连杆、挡圈与下部球形关节同步发生转动，因此需要多名施工人员来配合完成紧固安装作业（见下图），安装效率较低，作业环境不理想并且易产生一些质量隐患。

原有安装紧固方式存在以下两个主要问题：

（1）现无特制工装，在安装时需要多名操作人员且极难安装而达到施工要求，在施加扭矩（880N·m）时可能造成连杆球形连接关节脱落，对连杆装置表面造成磕碰缺陷且费时费力，施工人员在操作过程中也存在一些安全隐患。

（2）定位紧固螺母的防松止转垫片是双耳垫片，固定螺母时，双耳垫片与螺母之间产生摩擦，双耳垫片将会产生转动，施工时需要反复操作才能将双耳垫片与连杆切面位置对应，到达安装要求。

2 设计专用工装设计思路

基于紧固方式存在的问题，讨论设计一套专用安装工装进行辅助作业，对原有紧固方式进行改进。对现场施工安装抗侧滚可调连杆涉及到的部位进行全面的测量数据进行汇总整理结合现场观察。可以设计制作的定位固定装置必须满足：①工装固定位置施工安全；②工装固定的作用点可靠；③工装的尺寸大小。

专用安装工装主要由两部分组成，第一部分为上部限位装置由支撑挡块、紧固螺栓、上部限位工装3个部件配合使用实现抗侧滚扭杆的连杆及挡圈限位辅助，主要功能部件上部限位工装的U型结构按照抗侧滚扭杆紧固尺寸大小设计，限位工装下方根据扭杆挡圈尺寸加工出合适的挡圈限位凹槽。支撑挡块与紧固螺栓是将上部限位工装固定于转向架侧，保证紧固扭杆螺母上部限位工装不发生纵向位移和转动，提升工装限位功能。第二部分为下部定位块，根据结构特点设计成长条形挡块一角圆弧处理，圆弧处于抗侧滚扭杆下部支撑座内侧圆弧相同，放置于下部支撑座左边内侧，满足紧固扭杆时将下部球形关节连杆方向不发生转动作用。

（1-上部限位工装；2-支撑挡块；3-紧固螺栓）

通过三维仿真设计进行建模，制作实物工装用于现场验证完善，保障工装对实际操作的可靠性和有效性。最终设计制作满足抗侧滚扭杆装置安装紧固的专用工装如下：

3 专用工装应用与效果验证

本工装具体施工方法为安装抗侧滚扭杆连杆组成后，将挡圈限位块从转向架侧与抗侧滚扭杆连杆配合，并落在抗侧滚扭杆连杆安装座上。将定位块置于转向架构架处，用螺栓将挡圈限位块紧固，使抗侧滚扭杆连杆不会左右晃动，对连杆按要求紧固即可。

本工装采用同时施加三处限位，保证调节连杆螺母时连杆、挡圈、球形关节不转动，从而便捷地完成抗侧滚扭杆的定位紧固作业。采用本发明对抗侧滚扭杆安装定位紧固，克服了安装抗侧滚扭杆时施加扭矩的困难，不仅减少了抗侧滚紧固的施工时间，也降低了安全隐患，进而达到了提升抗侧滚扭杆安装效率。

4 总结

通过现场施工中遇到的工艺技术难题，能够提出切实可行的解决方案。针对国内部分A型地铁转向架用抗侧滚扭杆结构特点以及安装紧固过程中存在的问题进行分析思考，利用工艺技术与现车施工技能经验结合的方式提出一种简单实用的专用工装，很好的解决了现车施工操作困难点。经过使用验证总结本工装的主要优点有：

（1）定位紧固工装安装方便，操作简单，同时进行多点限位；

（2）减少施工人员，节约人力资源；

（3）提升抗侧滚扭杆安装质量以及效率；

（4）该工装具有推广性，适合其他型号抗侧滚扭杆安装借用或借鉴改进。

参考文献

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[3]尹显戬，章鹏.轨道车辆抗侧滚扭杆装置的设计[J].电力机车与城轨车辆，2005，（3）.