地铁新造车辆车钩高度工艺分析

地铁新造车辆车钩高度工艺分析

董昕

杭州地铁运营有限公司  浙江省杭州市 310020

摘要:随着地铁网络运营范围的扩大、地铁线路的增加、地铁网络中车辆数量的增加、车辆类型的多样化以及车辆系统和部件类型的增加，越来越多的制造商为地铁提供新型车辆。地铁营业部需要投入更多的人员、资金等资源，以满足地铁网络运营的需要。

关键词:地铁，新造车辆，车钩，高度工艺，现状分析.

一、引言

在车辆运行过程中，由于局部磨损和变形，车钩高度降低。如果两个联轴器之间的高度差过大，离合器底部的连接螺母和离合器顶部的连接螺母将承受更大的载荷。如果应急车钩高度因任何原因过高或过低，应急车钩和应急车钩无法自动连接，直接影响救援时间。因此，对于新地铁车辆，必须调整规定范围内车钩连接车辆的高度。

二、地铁新造车辆的现状

2.1、问题提出

研究的主题是为地铁3号线增购轻轨车辆，车辆为a型车身，由6车道组成。车体组成如下：tc1*m1*m2+m3*m1*tc2-，车头半自动联轴节为牵引杆。3号线新车建成后离合器高度的设计要求如下：离合器尾部中心至轨面高度为（660～670）mm，离合器倾斜或下降0.5°。在车辆制造过程中，车辆完工后，后板中心至轨面高度超过设计基准，测量值为（650-660）mm。接缝长度H1：接缝轨枕中心至轨面高度，高度为660mm。车辆完工后，尺寸必须满足（660-670）mm的要求，实测值为（650-660）mm H2：根据接头长度设计要求，接头中心与接头返回中心的高差≤l1*tan 0.5°，接头头尾半自动接头H2高差≤15mm；半永久离合器接头与接头脱落、断管高差H2≤13mm的抽屉；半永久离合接头与铰接尾高差与减震器的拉伸齿轮箱H2≤11mm；半自动中间牵引变速器头联轴节与后联轴节高差H2≤12mm。

2.2、问题分析

由于地铁外形尺寸按设计部门要求齐全，单辆地铁的重量必须满足以下要求：空气弹簧顶部与地铁顶部的高差必须为（875±2）mm，两侧高度必须大于3mm。根据以上对两辆车的要求，可以看出，在极端条件下，车体的总高度或滑动点最大可达2mm。牵引、振动和减振部件尺寸的测量：由于车钩位于牵引、水平和减振车辆上，如果牵引、振动和减振车钩的安装孔尺寸不同，刀具后部的存储中心与导轨表面之间的高度直接受到影响。为确定牵引、门槛和阻尼材料零件的加工尺寸满足设计要求，对地铁3号线轻轨车辆的牵引、门槛和阻尼材料进行了选择和测量。通过测量牵引滑块和缓冲器上联轴器孔的定位尺寸，牵引滑块和缓冲器的制造尺寸符合设计零件的尺寸要求，与车身变形相关的尺寸测量。需要安装吊架以保持车架水平后，在车架焊接过程中，必须在水平梁上预制12mm反向挠度。随后，从浮动梁到端部进行3mm倾斜试验。由于牵引翻板的水平杆由转向架的空气弹簧支撑，并且空气弹簧的四个表面的高度在（875±2）mm以内，因此车身对车身的冲击区域仅在水平杆和车身两端之间。选择两列地铁，将其滑到标准车轨上，并在完成后测量车身偏差，最大平均偏差为1875 mm和20mm。

水平梁与车辆端部之间的最大偏差为14 mm，平均值为4.75 mm。此外，地铁两端三根横梁的平均偏差为4.75mm，小雨12mm或大于3mm。连接器安装在缓冲杆上。在大约1/2的T形杆处，以及在末端，T形杆缓慢向下拉动。

离合器安装分析：通过插入螺栓螺母的通孔安装螺栓。紧固螺栓的直径小于紧固螺栓的直径，即紧固螺栓和紧固孔之间存在间隙。根据gb5277-85《钻孔螺钉和螺钉》的要求：联轴器上的螺栓为M36，孔径为39，牵引杆与联轴器之间的安装孔直径为39，垂直距离为3mm；联轴器过渡板安装销为M30，孔径为32。安装车钩和过渡板时必须有2mm的垂直余量，垂直下沉2mm。过渡板放置在牵引刮板上时，剩余量为3mm，共5mm。

三、地铁新造车辆车钩高度工艺分析

3.1、车钩高度对贯通道组装的影响

根据当前660mm B型车钩的高度，从车钩中心到车钩垂直面顶部的距离为90 mm。此外，底板高度为1100 mm。此外，折叠车顶下的前玻璃踏板和机构的总高度为215 mm，折叠室底部与折叠室底部之间的距离为135 mm。如果离合器高度升至720 mm，则只剩下75 mm。根据本实用新型常见的折叠式结构，考虑到折叠式的制造公差和垂度，有轨电车在通过竖曲线时会造成车钩与折叠式之间的擦伤或碰撞。

3.2、车钩高度对车体强度的影响

当联轴器高度为660mm时，框架钢结构传递的纵向力中心与联轴器中心的距离分别为720mm和265mm。根据gb/t7928-2003，磨损49 Mn的纵向载荷。通过有限元计算，当车钩高度为720mm时，车钩高度为660mm，车钩高度为35.01mpa。增大耦合高度后，电压降低6.05mpa或1.72%。

3.3、城轨B型车车钩安装高度影响因素的分析与设计

通过分析和检查影响B型城市轨道车辆联轴节布置和安装高度的因素，应确定联轴节安装面垂直设计和车体纵向中心线中城市轨道车辆联轴节布置的必要条件。考虑到城市轨道车辆车钩B的焊接工艺水平，在城市轨道车辆车钩B的具体布置中，车钩安装面与车体纵向中心线的相对垂直度应控制在2.00-2.50mm之间，即调整墙体布置和几何形状计算

α。因此，耦合中心线与轨道表面之间的垂直距离为h1=100mm，耦合舌中心用作测量方法的参考。以地铁1号线I端自动离合器配置为例，卡帕坦中心为离合器提升面1770.00mm，离合器固定面高626.00mm。计算后，根据顶点设置车钩高度时的误差为7-10mm。在设计车底与离合器安装中心的距离时，车底与离合器安装中心的距离和车辆高度采用24.00mm厚的双层结构设计。车体底板与轨道底板之间的理论距离计算为1073.0mm。此时，车辆地板和离合器设置之间的距离为413.00 mm，具体高度为±2mm。考虑到城轨车辆车钩B的地板高度，由于每个滑块调整二次弹簧来调整密封，内置地板（铺设3mm）与轨顶高度之间的距离为1100.00mm。此外，特定调整公差元素的上下偏差分别为+5 mm。对车体预设挠度的影响分析显示了组合车体挠度的计算结果（通过对车体结构、试验结果和荷载条件的综合分析得出）。这里，Y轴表示主体长侧下部框架的实际垂直变形值，X轴表示头部的方向。经计算，aw3和aw0荷载下的最大竖向变形分别为5.35mm。3.42mm。同时，将计算结果与竖向变形分析相结合，可以确定车辆制造过程中预留的三向梁中心高度偏差大于5.35mm，离合器面安装偏差大于0.32mm。此外，aw3载荷条件下车身的挠度必须大于0 mm。垂直车钩配置的设置是城市轨道车辆车钩配置的关键要素之一。立柱车钩配置的应用主要基于对城市轨道车辆车钩配置水平状态的有效控制和设置。特别是B型轻轨车辆车钩的水平状态可以通过车钩垂直支撑的调整技术进行调整。同时，联轴器安装后，垂直支架的理论调整角度必须控制在垂直方向±0.5°，联轴器旋转中心与联轴器舌片中心的距离必须为1556.00mm。在此基础上，可以评估车钩的设置数量为垂直支撑±13.60mm。

四、小结

横梁三通和车钩安装板属于内横拉杆、三通和缓冲器，相对距离也是固定的。因此，牵引缓冲器和部件缓冲器对离合器高度的影响很小。根据以上分析，2mm+4.75/2mm+3mm+2mm=9.375mm的解决方案可以减小铰接尾翼与轨面之间的高度。但牵引减振器和离合器的安装孔设计尺寸为660mm，牵引减振器和离合器的安装孔可增加10mm。不得预制梁床两端的挠度。安装联轴器时，联轴器必须固定，联轴器固定螺栓必须与安装孔接触，以防沉降。根据以上分析计算，地铁2号线B2地铁车辆车钩高度由660mm增加到720mm。与所有忽略质量的45t列车相比，牵引制动前后转向架的最大电压降非常低，但垂直弯曲增加了离合器与挡风玻璃碰撞的风险。结果表明，地铁2号线和B2号线的660mm离合器高度能够满足正常和安全驾驶的要求。

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