鋁型材城鐵車(chē)車(chē)下設(shè)備吊裝方案對(duì)比

梁昕

中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司電氣研發(fā)部 吉林長(zhǎng)春 130062

1 車(chē)下設(shè)備安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

根據(jù)緊固件的受力情況，可將車(chē)下設(shè)備的安裝方式，分為托裝和吊裝兩種。

1.1 車(chē)下設(shè)備托裝方案簡(jiǎn)述

安裝在采用底架下部的滑槽固定的安裝吊上，采用托裝方式。具體的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 托裝吊耳安裝三維示意圖

1.2 車(chē)下設(shè)備吊裝方案簡(jiǎn)述

（1）大設(shè)備安裝方案。底架邊梁內(nèi)側(cè)設(shè)置安裝吊翻邊，設(shè)備安裝座在吊的下部，采用鉚釘和安裝吊進(jìn)行緊固。詳見(jiàn)圖2。每個(gè)設(shè)備的吊耳通過(guò)3個(gè)M16(型號(hào))HUCK（品牌）鉚釘連接。設(shè)備安裝座的加強(qiáng)筋均布置安裝座下表面。比較節(jié)省空間。

圖2 吊耳安裝放大視圖

因?yàn)椴捎玫跹b方式，安裝吊不用開(kāi)豁口，在枕內(nèi)區(qū)域不間斷，強(qiáng)度較好，無(wú)需采用加強(qiáng)筋。車(chē)體邊梁翻邊的強(qiáng)度計(jì)算報(bào)告見(jiàn)圖3，滿(mǎn)足強(qiáng)度和疲勞的要求。

圖3 車(chē)體仿真實(shí)驗(yàn)分析云圖

（2）小設(shè)備安裝方案。將在車(chē)體橫向方向采用和大設(shè)備類(lèi)似的方式鉚接主橫梁（鋁型材），小設(shè)備托裝在主橫梁下平面，通過(guò)螺栓進(jìn)行緊固安裝。詳見(jiàn)圖4。小設(shè)備在車(chē)體橫向方向位置布置較為靈活。主橫梁上部可以托裝車(chē)體縱向布置的線槽。走線較為方便。且主橫梁可有效增加車(chē)體的剛度。

圖4 設(shè)備安裝三維示意圖

1.3 托裝方式與吊裝方式的對(duì)比分析

托裝方案：緊固件不承重，將采用更換比較方便的螺栓連接的方式。但拆卸和安裝時(shí)，需要采用大扭矩的力矩扳手操作，同時(shí)考慮到此處設(shè)備結(jié)構(gòu)和可用操作空間的制約，方便更換的優(yōu)點(diǎn)有較大程度的削弱[1]。同時(shí)作為重要部位的緊固件，從安全性和經(jīng)濟(jì)性綜合權(quán)衡，緊固件的反復(fù)利用的次數(shù)不建議超過(guò)兩次。

吊裝方案：緊固件承受設(shè)備的重力，選用在鐵路、航空、造船等行業(yè)中均被視為高可靠性的鉚接方式。鉚接方式通過(guò)液壓壓接，導(dǎo)致護(hù)套（類(lèi)似于螺母）塑性變形的原理來(lái)緊固。壓接力可以控制的非常準(zhǔn)確（誤差不超過(guò)3%）。經(jīng)過(guò)大量研究證明，螺栓的失效，至少80%以上是夾緊力減小接近消失后，反復(fù)在結(jié)構(gòu)和設(shè)備吊耳之間錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生的剪切作用導(dǎo)致的。鉚接的安裝凡是則在承受橫向振動(dòng)沖擊之后，可較好的控制壓緊力，從而來(lái)防止類(lèi)似的失效情況。這也是吊裝結(jié)構(gòu)采用鉚接結(jié)構(gòu)的主要原因。由圖5可見(jiàn)，隨著振動(dòng)次數(shù)增加，螺栓連接的預(yù)緊力下降很快，鉚接的預(yù)緊力有一定下降后，穩(wěn)定在一個(gè)較高水平。

圖5 鉚接&螺栓連接方式的夾緊力和橫向振動(dòng)次數(shù)的關(guān)系

采用鉚釘在安全可靠的同時(shí)，安裝和拆卸也很方便。完全可以顛覆鉚接不容易拆卸的固有印象。

鉚釘?shù)陌惭b和拆卸采用專(zhuān)用的電動(dòng)液壓工具。一套設(shè)備，分別采用不同的槍頭來(lái)分別實(shí)現(xiàn)安裝和拆卸。安裝時(shí)間不大于3s。拆卸時(shí)間不大于5s。