KF60、80系列自翻車傾翻機(jī)構(gòu)制造工藝分析

鄭景龍

（中國北車集團(tuán)哈爾濱軌道裝備有限責(zé)任公司，哈爾濱150056）

KF60、80系列自翻車傾翻機(jī)構(gòu)制造工藝分析

鄭景龍

（中國北車集團(tuán)哈爾濱軌道裝備有限責(zé)任公司，哈爾濱150056）

分析了KF系列自翻車主要特點(diǎn)、傾翻系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)、傾翻原理，并指出了傾翻機(jī)構(gòu)制造難點(diǎn)，提出了相應(yīng)的工藝方法及工藝措施。

自翻車；傾翻機(jī)構(gòu)；傾翻原理；工藝；措施

0 引言

KF60型系列自翻車是卸車設(shè)備與車輛結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起的專用車輛，適用于在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩鐵路上運(yùn)輸?shù)V石、砂礫、煤塊、建筑材料等散粒貨物。該車側(cè)門與車廂底架為活動機(jī)構(gòu)，通過抑制肘控制可以向兩側(cè)傾翻。當(dāng)?shù)准軆A翻45°時，側(cè)門至全開位置，側(cè)門板與底架處于同一平面，實(shí)現(xiàn)貨物傾翻。

其制造的重點(diǎn)及難點(diǎn)體現(xiàn)在傾翻機(jī)構(gòu)的組裝上。KF60、80系列自翻車側(cè)門傾翻后開閉的狀態(tài)時機(jī)如果與車體傾翻狀態(tài)不匹配或有卡阻，不但會影響卸貨效果，還會導(dǎo)致整個車輛的重心偏移，容易引起傾翻事故。

1 實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的幾個問題

KF60、80系列自翻車的傾翻系統(tǒng)均采用相同傾翻機(jī)構(gòu)。在制造過程中，傾翻機(jī)構(gòu)部分若出現(xiàn)對裝質(zhì)量問題，不但會影響整個傾翻機(jī)構(gòu)的動作性能，還會給其他相關(guān)機(jī)構(gòu)造成影響，從而出現(xiàn)與之相關(guān)連的一系列不良質(zhì)量問題，如：1）側(cè)門門板與端壁板間隙或兩側(cè)間隙不一致；2）抑制肘滾子與側(cè)門折頁不接觸、傾翻時滾子不轉(zhuǎn)動；3）抑制肘橫向傾斜，一端與側(cè)門折頁不在抑制肘中心，且傾翻時兩側(cè)抑制肘不在一條直線上；4）側(cè)門折頁與抑制肘滾子卡阻，側(cè)門無法隨車體進(jìn)行傾翻；5）側(cè)門折頁與底架折頁座間隙不均勻，有卡阻現(xiàn)象；6）車體傾翻時產(chǎn)生雙側(cè)開門現(xiàn)象。

2 傾翻系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及作用原理

2.1 結(jié)構(gòu)組成

傾翻系統(tǒng)主要由傾翻管路系統(tǒng)、傾翻氣缸、側(cè)門開閉機(jī)構(gòu)等組成。

其中機(jī)械部分核心為門扇抑制組成，主要有抑制肘、抑制彈簧、滾子等配件組成，如圖1所示。

圖1 傾翻系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

2.2 傾翻作用原理

圖2所示狀態(tài)為自翻車由靜止至右側(cè)門完全傾翻時折頁、抑制肘、側(cè)門及底架的相對位置及開閉角度。

圖2 傾翻系統(tǒng)原理圖

由圖2可以看出左側(cè)氣缸頂起時，左側(cè)抑制肘與車箱組成相對靜止位置不變。抑制肘通過折頁下端C點(diǎn)接觸、桿座F點(diǎn)接觸、吊承板O點(diǎn)作為支點(diǎn)抑制側(cè)門保持關(guān)閉狀態(tài)。

右側(cè)抑制肘通過E2、D2、O2點(diǎn)與底架保持相對靜止，抑制肘滾子作為側(cè)門折頁滾動圓心，使側(cè)門折頁按內(nèi)弧面軌跡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，完成開門動作，最終折頁內(nèi)弧面根部與抑制肘滾子接觸控制整個傾翻過程結(jié)束，安全銷與側(cè)門折頁端部C2點(diǎn)接觸，起到安全保障及限位作用。

整個自翻車完成傾翻后，左側(cè)車箱底架與側(cè)門始終保持96.5°不變；底架相對于以右側(cè)O2點(diǎn)為圓點(diǎn)翻轉(zhuǎn)了45°；右側(cè)側(cè)門相對于底架以B2點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)了83.5°，完全傾翻后車箱底架與側(cè)門保持在同一平面內(nèi)側(cè)門總傾翻角度為128.5°（即45°+83.5°=128.5°）。由于折頁內(nèi)弧面為不規(guī)則曲線，因此側(cè)門在傾翻過程中角度變化為非線性，如表1和圖4所示。

從圖3曲線中可以看出，由于折頁內(nèi)弧面為不規(guī)則曲線，因此側(cè)門、車箱在傾翻過程中角度變化關(guān)系也為非線性。這種兩端“緩”、中間“急”的傾翻角度關(guān)系保障了貨物的順利傾卸。

圖3 側(cè)門傾翻狀態(tài)圖

表1 車箱與側(cè)門傾翻角度關(guān)系

3 制造工藝重點(diǎn)

針對前面敘述的問題，通過對傾翻原理的分析，我們重點(diǎn)在以下幾個方面進(jìn)行制造工藝控制，以保障傾翻系統(tǒng)質(zhì)量。

3.1 控制吊承板組裝尺寸

1）吊承板除了作為抑制肘的回轉(zhuǎn)中心外，還直接控制抑制肘組裝的定位尺寸。

2）定位尺寸813 mm的超差會直接影響抑制肘滾子與側(cè)門折頁間抑制情況：小于813 mm時，會產(chǎn)生抑制肘滾子與側(cè)門不接觸的情況，造成側(cè)門與端壁產(chǎn)生間隙；大于813 mm時，會因抑制肘與側(cè)門折頁端部間距過小而導(dǎo)致滾子無法組裝，如圖5所示。

3）同組吊承板組裝還應(yīng)控制2片吊承板銷孔的同心度。銷孔的上下、左右錯位會使抑制肘產(chǎn)生傾斜或偏移，如偏移量大會引起抑制肘端部與側(cè)門折頁端部沒有間隙，傾翻時產(chǎn)生卡阻。

3.2 控制吊承板與折頁軸承的相對位置

吊承板與折頁軸承分別是抑制肘、側(cè)門折頁的組裝原點(diǎn)，其相互位置關(guān)系直接影響傾翻機(jī)構(gòu)的作用效果。

1）控制同組折頁軸承組裝中心與同組吊承板組裝中心一致。為了組裝后側(cè)門折頁與抑制肘不產(chǎn)生相互錯位及卡阻等現(xiàn)象，在組裝時保證中心線偏差不大于2 mm。

2）控制同組折頁軸承、吊承板銷孔位置度。組裝時應(yīng)以底架中心定位吊承板，并以吊承板定位折頁軸承的安裝位置，從而保證抑制肘與側(cè)門折頁的相互關(guān)系。

圖5

3）使用吊承板、折頁軸承整體組裝樣桿來保證兩者的相對位置，該工裝應(yīng)以底架中心定位，同時可以控制中梁對應(yīng)兩側(cè)的吊承板、折頁軸承組裝。

3.3 控制同一側(cè)吊承板、折頁軸承銷孔的同心度

1）在傾翻過程中同側(cè)5組吊承板、折頁軸承銷孔的同心度至關(guān)重要，是保證正常順暢傾翻的重要因素之一。同心度如果不一致會使傾翻過程卡滯，會產(chǎn)生部分抑制肘滾子與折頁不接觸的現(xiàn)象。因此在底架組裝吊承板、折頁軸承時應(yīng)嚴(yán)格控制組裝尺寸，保證銷孔的同心度差不大于2 mm。2）可以采取底架正裝工藝，在對裝胎上直接利用安裝座進(jìn)行組裝，從而保證同心度要求。

3.4 控制側(cè)門組裝尺寸

1）側(cè)門折頁組裝時嚴(yán)格控制組裝間距2832±1.5 mm，以確保側(cè)門與車箱底架順利裝配。可使用專用側(cè)門組對工裝，設(shè)置有模擬折頁軸承安裝位置。2）側(cè)門板組裝時控制門板下邊與折頁銷孔中心距為127±1 mm，以確保側(cè)門與底架組裝后間隙不超差，如圖6所示。

圖6

3.5 撓度控制

通用貨車撓度要求為2～12 mm，并主要體現(xiàn)在底架組成上，而自翻車為底架組成、車箱底架兩體式結(jié)構(gòu)，因此除了需要在底架組成中制備撓度外車箱部分也需制備一定量“撓度”。由于車箱底架剛度小，在車箱底架與側(cè)門組裝過程中會跟隨側(cè)門的狀態(tài)發(fā)生變化，因此我們采取在側(cè)門組對中直接帶出撓度，車箱底架按平直狀態(tài)制造。為了不影響傾翻效果，車箱組成后撓度應(yīng)控制在4～6 mm，所以側(cè)門組成后撓度也應(yīng)控制在6 mm左右。并且要求相應(yīng)的底架組成部分撓度也應(yīng)與之匹配。

3.6 車體傾翻雙開門控制

在進(jìn)行裝載傾翻過程中，另一側(cè)側(cè)門出現(xiàn)了向外張開現(xiàn)象，產(chǎn)生該問題的原因分析如下：

門折頁根部與抑制肘滾子接觸位置不符合要求C點(diǎn)（C1點(diǎn)）。在正常狀態(tài)下可以通過抑制肘內(nèi)側(cè)與人（方）支撐接觸面接觸D點(diǎn)、E點(diǎn)抑制側(cè)門開啟；當(dāng)向一側(cè)傾翻時，抑制肘與（方）支撐分離至D1點(diǎn)、E1點(diǎn)，單純依靠抑制彈簧的推力控制抑制肘滾子控制側(cè)門開啟。由于滾子與側(cè)門折頁根部接觸點(diǎn)靠上，傾翻開始時在車內(nèi)貨物重力作用下，抑制彈簧無法控制滾子與折頁始終接觸，滾子很容易滑入折頁內(nèi)弧面造成側(cè)門開啟（即雙開門）。

門扇抑制裝置組成中的彈簧在組裝時沒有壓縮到位、推力不足，無法保持抑制肘對折頁尾部的抑制狀態(tài)，導(dǎo)致抑制肘尾部不能抵消車內(nèi)貨物對側(cè)門的擠壓造成側(cè)門張開，是車體傾翻時雙開門的一個重要原因。在組裝彈簧時應(yīng)嚴(yán)格控制彈簧壓縮量280±10 mm，并可以按下限壓裝。此外還應(yīng)控制吊承板、折頁軸承等件組裝位置，以確保抑制肘滾子與折頁尾部圓弧位置，避免“雙開門”問題出現(xiàn)。

4 結(jié)語

上述工藝方法是在工藝準(zhǔn)備及策劃中制定的，并在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行了調(diào)整和完善。經(jīng)工藝驗(yàn)證，該工藝方法可以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，為今后生產(chǎn)同類產(chǎn)品積累了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

（編輯昊 天）

U 272

B

1002－2333（2014）05－0238－03

鄭景龍（1982—），男，工程師，從事鐵路車輛工藝設(shè)計工作。

2014-03-07