DOI:10.19392/j.cnki.16717341.201722065
摘要:地鐵車輛轉(zhuǎn)向架回裝過程中,需要將復(fù)合彈簧頂入牽引梁內(nèi),以保證中心銷與牽引梁的密切貼合。由于地鐵車輛牽引梁與中心銷安裝座之間未設(shè)置垂向止擋,所以在頂升復(fù)合彈簧過程中,牽引梁會隨著復(fù)合彈簧一同上升,無法順利的將復(fù)合彈簧頂入牽引梁內(nèi),本文設(shè)計了一款旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備用來防止?fàn)恳焊S復(fù)合彈簧上升,該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,可以降低復(fù)合彈簧頂升工作的勞動強度,最后利用Solidworks建立其三維結(jié)構(gòu)模型。
關(guān)鍵詞:復(fù)合彈簧;牽引梁
在車輛落車過程中,如果沒有垂向止擋,牽引梁會隨著復(fù)合彈簧的頂升而跟隨上升,達不到將復(fù)合彈簧頂入牽引梁使其與中心銷密切貼合的效果,如果將固定長度的支撐體放置在中心銷安裝座與牽引梁之間,則在復(fù)合彈簧頂升完畢后,由于復(fù)合彈簧擠壓變形,中心銷安裝座與牽引梁會將支撐體緊緊夾住,造成支撐體難以取出[1]。而牽引梁與中心銷之間空間較為狹小,其他可升降設(shè)備的尺寸又難以滿足要求,其價格又過高。基于此種情況本文設(shè)計了一款旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備。
1 設(shè)計及分析
旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備的原理主要借鑒絲杠螺母傳動,結(jié)構(gòu)主要包含旋轉(zhuǎn)支撐體、旋轉(zhuǎn)體、單向推力棍子軸承、防護罩四部分。旋轉(zhuǎn)支撐體主要用來與牽引梁接觸,直接承擔(dān)載荷,旋轉(zhuǎn)體主要提供設(shè)備升降,單向推力球軸承主要用來承擔(dān)作用力及改變運動方式,防護罩主要用來防止推力軸承分離。
1.1 設(shè)計條件
根據(jù)地鐵車輛目前情況,動車整體重量約35t,拖車整體重量約30t,動車轉(zhuǎn)向架重量約6.9t,拖車轉(zhuǎn)向架重量約4.6t,所以動車車體重量約為22t,拖車車體重量約為21t,考慮旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備的通用性,將車體重量考慮為22t,則每個轉(zhuǎn)向架承載的重量約為11t。為保證頂升過程的平衡性和提高設(shè)備的可靠性,落車過程中每個轉(zhuǎn)向架采用2套旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備。每套設(shè)備分擔(dān)的重量為5.5t,選取6t。牽引梁與中心銷之間的垂直工作距離L1約為80cm,牽引梁與構(gòu)架兩側(cè)附加氣室的水平距離L2約為80cm。
綜上所述,旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備的最小承載力大于等于6t,最大尺寸小于等于80cm3。
1.3 底座尺寸
底座主要由單向推力球軸承構(gòu)成,由于推力軸承在本設(shè)備中主要承受壓力,在選取軸承時,主要選取其結(jié)構(gòu)尺寸及承載載荷,根據(jù)機械設(shè)計手冊單向推力球軸承參數(shù)表及設(shè)備旋轉(zhuǎn)體尺寸,選取軸承內(nèi)徑為40mm,12系列的單向推力球軸承。
2 三維模型建立
利用Solidworks分別建立支撐體、旋轉(zhuǎn)體、底座、防護罩三維模型,并對其進行裝配[3],旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備底座的尺寸根據(jù)牽引梁的寬度和單向推力球軸承國標(biāo)來選取,滿足每個牽引梁可以存放兩個旋轉(zhuǎn)支撐體,旋轉(zhuǎn)體和支撐體尺寸根據(jù)上述計算進行確定;旋轉(zhuǎn)體滿足安裝單向推力球軸承的安裝、預(yù)留扳手操作空間及上述計算進行確定。
3 結(jié)論
本文通過設(shè)計一款結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,易于加工的旋轉(zhuǎn)頂升設(shè)備,滿足了落車時復(fù)合彈簧頂升過程中的工藝要求,最后利用Solidworks建立其三維結(jié)構(gòu)模型。
參考文獻:
[1]宴紅文,郭紅鋒.新型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架研究[J].機車電傳動,2006(2):3639.
[2]成大先,王德夫,姬奎生.機械設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[3]谷德橋,張瀟文,劉海見.Solidworks2011中文版快速入門實例教程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.
作者簡介:趙昆志(1990),男,研究方向:車輛架大修檢修工藝。