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【前言】
北京西郊线车辆造价低、节能环保,载客量、乘坐舒适感、稳定性均高于公共汽车,且兼备城市观光功能。但由于低地板的设计构造,转向架设计空间较小,导致转向架各部件设计结构比较紧凑。车辆转向架使用的轴箱弹簧为橡胶弹簧,橡胶弹簧使用过程中会发生老化性能下降等问题,当橡胶弹簧性能不满足使用要求时需及时更换,从而避免该问题影响行车安全。
【摘要】
转向架正常更换轴箱弹簧需要将构架与轮对分离,然后更换弹簧,该方式需要将构架上其他连接部件拆除,产生很多不必要更新的紧固件、密封件和操作工时,且车辆运营段内通常不具备拆解转向架的能力。根据多年转向架组装及检修经验,通过不断的摸索、试验,总结出了一套全新的弹簧更换工艺方法—北京西郊线弹簧更换操作法。并且,通过在实际生产中的应用,验证了该工艺方法是行之有效的。
【关键词】 转向架不解体 压缩弹簧 工艺定位板 固定更换
【正文】
转向架正常更换轴箱弹簧需要将构架与轮对分离,然后更换弹簧,该方式需要将转向架上集电靴、联轴节、电机、轮对等部件,且需要更换所有拆卸下的紧固件、密封件,并产生很多不必要的拆卸及组装工时。
为了更高效节约的更换弹簧,结合了转向架实际情况和设计结构进行了深入分析。通过分析发现弹簧为橡胶弹簧具有一定的弹性,具备一定的压缩潜力。且弹簧设计结构上中间具备一个贯穿整个弹簧的通孔,且弹簧与构架连接的弹簧定位板上有一个M16螺纹孔。根据上述分析出的可利用条件联想到可尝试制作拉杆用螺纹将拉杆与弹簧定位板固定,然后再通过拉伸拉杆将弹簧进行压缩从而使弹簧与构架分离取出。
通过上述思路经过细致的研究与分析,最终制定出了不拆解转向架更换轴箱弹簧的工艺方案,并设计了一套拆装工装。具体方案如下(如图1所示):制作一根两端带有螺纹的拉杆,将弹簧与构架、轮对的连接螺栓及螺柱全部拆下,再将拉杆的一端连接到弹簧定位板中心的螺纹孔处,另一端穿过弹簧通孔与轮对连接。然后再利用轴桥弹簧座底平面作为液压千斤顶的反作用点,将弹簧进行压缩,使弹簧与构架分离。然后用垫块分隔弹簧和构架弹簧座,把定位板从弹簧上取下。最后安装工艺定位板、工艺螺柱,用内六方螺丝固定压缩后的弹簧,然后将弹簧从轮对上取下,压缩新弹簧,按装到弹簧座上。
工艺方案确定后根据弹簧的接口尺寸设计并制造了压缩工装(图2所示)。
图1 图2压缩工装
操作方法:
1、拆卸连接螺栓与螺柱。(图3)
2、安装螺纹拉杆、垫片、液压千斤顶。(图4)
3、通过液压泵使液压千斤顶工作,弹簧与构架分离。(图5)
4、使用垫块间隔构架弹簧座与弹簧,拆卸定位板。(图6)
5、更换工艺定位板,使用内六方螺丝固定压缩后的弹簧,取出垫块。(图7)
6、拆下弹簧。(图8)
图3拆卸连接螺栓及螺柱 图4连接工装及液压千斤顶
图5弹簧与构架分离 图6拆卸弹簧定位板
图7更换工艺定位板,固定弹簧高度 图8 拆卸一系弹簧
弹簧取下后更换新的弹簧进行安装,安装步骤与拆卸时步骤相反即可。弹簧安装到位后按新造技术要求将紧固件进行安装紧固。该操作法已成功应用于北京西郊线有轨电车上,完成了弹簧的更换作业。如果采用原有方案更换一个弹簧需要4名钳工共同作业,合计工时约128小时,且需要更换约180支螺栓。采用该操作法更换弹簧仅需要2名钳工共同作业3小时即可完成一个弹簧的更换工作,大大节约了工时与物料成本。北京西郊线运营车辆段是不具备拆解转向架工作条件的,如需采用原有方案更换弹簧则需要将转向架返回公司进行拆解更换,每个转向架的来回运输费用近3万元,且运输周期较长。采用该操作法可在北京西郊线运营车辆段内直接进行更换,并已完成北京西郊线3个转向架弹簧的更换,共节约工时366小时,节省运输费用约9万元。
【结论】
北京西郊线轴箱弹簧更换操作法,是本人从北京西郊线有轨电车转向架研发设计和组装操作中一点一滴总结出来的经验。该操作法的应用为公司节约了巨额的经济成本,提高了工作效率、保障了北京西郊线的行车安全,为后续100%低地板有轨电车一系弹簧的检修提供了有力的工艺保障,为企业发展作出了一定的贡献。同时,该操作法对低地板车型及相关车型的轴箱弹簧更换提供了良好的借鉴作用,具有良好的应用价值及推广前景。
【参考文献】
(1)高天雷 新编液压参考手册 北京:北京理工大学出版社 1998
(2)陈立德 工装设计 上海:上海交通大学出版社 1999