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调节机车轴负荷分配的方法.pdf

  • 上传人:a3
  • 文档编号:763452
  • 上传时间:2018-03-08
  • 格式:PDF
  • 页数:26
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN87107353

    申请日:

    1987.12.10

    公开号:

    CN87107353A

    公开日:

    1988.08.31

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:1990.8.15|||保护期延长|||授权|||审定||||||公开

    IPC分类号:

    B61C15/04

    主分类号:

    B61C15/04

    申请人:

    通用电气公司

    发明人:

    丹尼尔·劳伦斯·库尔蒂斯; 威廉姆·乔治·斯克里普茨克; 苏姆帕斯里·约瑟夫·索马斯

    地址:

    美国康涅狄格州

    优先权:

    1986.12.18 US 943,230

    专利代理机构:

    中国国际贸易促进委员会专利代理部

    代理人:

    张祖昌

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    内容摘要

    调整机车重量分配的方法包括:向车身装燃料和水等供给;对车身(带一对转向架承梁但不带转向架其它部件)称重以测出各承梁负荷点上的重量;把称出重量与各负荷点理想重量比较以求出误差;用该误差从预测的对应关系图表中选择垫片的位置和尺寸;把选定垫片加到指定负荷点;重复上述称重和比较步骤;重复上述选、放垫片步骤和重复步骤直到各负荷点的重量误差降到规定限度;把放入的垫片固定于承梁;把车身放在一对可互换转向架上。

    权利要求书

    1: 当机车车身及其两个多轴转向架总成制成后,为了在机车各轴上获得予定的负荷分配而调整机车重量分配的一种方法,该方法包括以下步骤: (1)在机车车身上装载运行中通常需用的燃料,水和其它供给; (2)把机车车身,连同一对转向架承梁但不带转向架总成的其它部件,放置在一平衡支架上,该平衡支架具有8个单独的称重架,每4个称重架一组,每组的四个称重架分别与支承在称重架上的普通承梁架负荷点对准,从而使每个称重架测出承梁的不同负荷点上的重量; (3)分别测出不带转向架的机车加在这8个称重架上的实际重量; (4)把这8个实际重量分别与两承梁的8个单独的负荷点上的理想重量相比较,以求出需要修正的可能存在的误差; (5)使用实际重量和理想重量之间的误差从予定的对应关系图表中选择修正误差所需要的垫片的位置和尺寸; (6)吊起机车车身和承梁,在指定的承梁负荷点上加入选定的垫片,然后把机车车身和承梁放回到平衡支架上; (7)重复上述步骤(3)和(4); (8)重复上述步骤(5),(6)和(7),直到每个负荷点上的重量误差减小到予定的限度内; (9)把所有加入的垫片固定在相应的承梁上; (10)把机车车身和承梁从平衡支架上移开,以及; (11)把机车车身放置到一对可互换的转向架总成上。
    2: 按照权利要求1所述的方法,其特征在于:每个称重架具有由垂直的螺形弹簧组支承的一负荷垫,该弹簧组放置在由支座支承的测力仪的顶面上,该测力仪可测出加在相应负荷垫上的重量,其特征还在于:所有八个称重架的负荷垫的上表面在未加负荷时处在同一水平面上。
    3: 按照权利要求1所述的方法,其特征在于:每个承梁的两个前负荷点上的理想重量之和与同一承梁的两个后负荷点上的理想重量之和基本相同。
    4: 按照权利要求3所述的,用于具有三轴转向架总成的机车的方法,该方法增加了以下步骤:在每个转向架总成的各轴簧的簧座上放置垫片,以便使转向架总成的重量加上当把机车车身放在一对可互换的转向架总成上时将加在转向架总成上的重量在三条轴之间获得基本均等的重量分配。
    5: 按照权利要求4所述的方法,其特征在于:予定的一个承梁上的四个负荷点上的理想重量之和超过另一承梁的四个负荷点上的理想重量之和一个予定的较小量,该较小量将抵消因转向架不对称造成的重量传递。
    6: 当机车车身及其两个多轴转向架总成制成后,为了在机车各轴上获得予定的负荷分配而调整机车重量分配的一种方法,该方法包括以下步骤: (1)在机车车身上装载运行中通常需用的燃料,水和其它供给; (2)分别在每个承梁的四个普通的承梁架负荷点上测出机车车身连同一对转向架承梁但是不带转向架总成的其它部件的实际重量; (3)把测出的8个实际重量分别与两承梁的8个单独的负荷点上的理想重量相比较以求出需要修正的可能存在的误差; (4)使用实际重量和理想重量之间的误差从予定的对应关系图表中选择把误差减少到规定的限度以内所需要的垫片的位置和尺寸; (5)把选定的垫片装在该承梁指定的负荷点上; (6)重复上述步骤(2)和(3); (7)重复上述步骤(4),(5)和(6)直到每个负荷点上的重量误差减少到上述规定的限度内; (8)把所有加入的垫片固定在相应的承梁上;以及 (9)把机车车身放置在一对可互换的转向架总成上。
    7: 按照权利要求6所述的方法,其特征在于:每个承梁的两个前负荷点上的理想重量之和与同一承梁的两个后负荷点上的理想负荷之和基本相同。
    8: 按照权利要求7所述的方法,其特征在于:每个承梁的任一前负荷点和同一承梁的相应的后负荷点之间的理想重量差小于一个予定量。
    9: 按照权利要求7所述的,用于具有三轴转向架总成的机车的方法,该方法增加了以下步骤:在每个转向架总成的各轴簧的簧座上放置垫片以便使转向架总成的重量加上当把机车车身放在一对可互换的转向架总成时加在转向架总成上的重量在三条轴之间获得基本均等的重量分配。
    10: 按照权利要求6所述的方法,其特征在于:该对应关系图 表是根据一系列实验数据制备的。该对应关系图表表明对于各转向架总成的承梁的各承梁架负荷点,机车轴负荷随每个负荷点上垫片厚度的增加而变化的情况。

    说明书


    本发明涉及称为机车的重型、多轴、自行牵引车,具体来说,本发明涉及调节机车总静负荷分配的一种改进了的方法,以保证予定的轴负荷分配。

        机车一般包括车身,车身两端附近支承在一对转向架总成上。车身包括主车架,上部结构,以及位于上部结构中或安装在主车架上的各种系统、子系统、装置和零部件。每个转向架总成包括一个框架;两个或两个以上轮轴组,轮轴组通过每个车轴两端附近的轴颈支承该框架;以及在转向架的框架和平台下的负荷传递销之间的一个“浮动承梁”或中心圆盘。

        在现代技术中,每辆机车转向架也包括两个或更多的电动机,每个轮轴组一个,每个电动机在相应车轮的内侧悬挂在车轴上,其转子通过扭矩放大机构与该轴机械式相连接。电动机的电流可来自铁路沿线的电源,或者由装在机车上的发电机发出,该发电机由装在机车车身平台上的原动机驱动。通常原动机是一台柴油机,在这种情况下,这种机车通常称为内燃电力传动机车。现在常见的发动机额定功率为3,500马力的机车,其重量都超过了300,000磅。

        某些机车的用户要求,一批相似机车中的每台机车的总重量当静止时都基本相等地分配在其所有的车轴上。用一般方式制造地机车,其静止重量往往并不均匀地分配在其所有的车轴上,而且车轴负荷分配的模型在同一型号的机车中也有显著的不同。在一个(或多个)车轴上的重量也许会超过规定的最大轴负荷极限,而同一机车的其它车轴上的重量却低于规定的最小负荷极限。

        为了控制轴负荷分配,在此以前已经研究出一种专门的垫补法。在内燃电力传动机车制造完成且加入燃料、润滑油及冷却水之后,装备完善,做好使用准备的机车的车轮放置在秤上分别秤重,为转向架的每个车轴,秤设有两个测力仪,以便测出机车各车轴间的实际负荷分配。如果负荷分配不理想,可以在机车的主悬挂系统和辅助悬挂系统上选配适当的薄金属垫片,以便调整负荷分配。

        机车的主悬挂系统包括一组传统的螺形弹簧,这组螺形弹簧被压缩地放置在各轴颈箱上的簧座和两个机车转向架之中的每一个转向架的框架的凹穴之间。辅助悬挂系统一般包括一组橡胶“承梁架”,通过橡胶承梁架可实现可控横向运动。如美国专利2,907,282所述,这种承梁架被压缩地放置在转向架框架和浮动承梁四角上的负荷点之间,浮动承梁又中心式地支承机车车身的一端。在轴簧和其簧座间加一垫片,就能够使该弹性件对于一定的总偏差来说,传递更多的负荷(重量),从而根据具体情况使总重量之中的更大份额转移到车轴上的或者是转向架框架上的相应负荷点上。

        为获得予定的轴负荷分配,在各轴簧和承梁架上所要求的垫片的尺寸可用通过试差法为每辆机车分别选配确定,但是,这种方法很费时间,成本高。由于机车总重量恒定,所以用增加垫片的方法在一个负荷点上引起的负荷增加,当然一定会在其它负荷点上引起等量的负荷减少。在一辆每个转向架具有三个车轴的机车上,在每个转向架的主悬挂系统中有6个单独的负荷点(每个车轴2个负荷点),而在机车的辅助悬挂系统中有8个单独的负荷点(每个转向架4个负荷点)。因此,垫片尺寸和与理想的负荷分配的偏差之间的关系在静力学上是不确定的。

        尽管如此,对于每种不同的机车型号,有可能根据实验测量来制备说明在每个不同负荷点上的垫片尺寸将如何影响所有负荷点的负荷分配的数据表格,并且把这些数据综合成一个很有使用价值的对应关系图表,该对应关系图表反映在各负荷点上实际和理想负荷之间的实测偏差与主辅垫片组合间的相互关系,该主、辅垫片组将把该偏差减少到容许的限度内。这种对应关系图表已经研究出来并运用到计算机程序中,以予计在三轴转向架内燃电力传动机车的所有6个车轴获得基本等值负荷分配所需要的具体的垫片组合和尺寸。实际上,这个计算机程序需执行两次。第一次是根据上述秤的6个测力仪所测出的负荷分配数据做计算以确定所需要的承梁垫片。当把这些垫片(如果需要的话)加到辅助悬挂系统后,再次对机车秤重,又一次测出每个车轮上的负荷,把修正后的负荷分配数据输入计算机,该程序运算第二次,然后把予计的车轴垫片放入做为最后的调整以平衡轴负荷。

        上述平衡机车轴负荷分配的方法存在两个缺点。第一个缺点是,放入的垫片并不是固定的连接,当机车的两个转向架从机车车身上拆离时,这些垫片并不保持在位。第二缺点是,如果更换任一个转向架,或者两个转向架都被更换时,机车车身和转向架之间的互相作用将影响6个车轴之间的负荷分配,因此,如果1号转向架被2号转向架更换,原来的垫片组就不再适合新的车身和转向架的组合,所以更换转向架就必须重新选配垫片。

        本发明的基本目的是提供一种改进的机车制造方法,使机车具有予定的轴负荷分配,当机车的1号转向架与2号转向架对调,车轴的负荷分配不会发生显著的变化。

        在本发明的一种实施例中,当内燃电力传运机车的各部件和分系统制成并安装完成后,以及当机车充分做好运行准备以后,把机车车身连同两个承梁,但是不带转向架总成的其他部件,放置到一个平衡支架上,该平衡支架具有两组负荷架,每组4个,设置在一正方形的四个顶点上,以便在普通的承梁架负荷点上支承承梁。每个负荷架具有一个负荷垫,负荷垫由一组垂直放置的螺形弹簧支承,螺形弹簧则放置在由支架支承的测力仪顶部,该测力仪发出一个代表放置在负荷垫上的任何重物的实际重量的输出信号。所有8个负荷垫上表面当未加负荷时都处于同一水平面上,而且所有8个弹簧组都具有相同的刚度。

        把从8个测力仪发出的输出信号与代表两承梁各负荷点上理想负荷的储存数据进行比较。为了使转向架具有互换性,每个承梁的两个前负荷点上的理想负荷要与同一承梁的两个后负荷点上的理想负荷基本相同。另外,1号承梁(即支承机车车身司机室一端的承梁)的所有四个负荷点上的理想负荷的总和要超过2号承梁的所有四个负荷点上的理想负荷的总和一个予定的较小量,这个量将抵消由于转向架不对称性造成的任何予期的负荷传递(不对称性存在于三轴转向架上,这是由于中间轴和其牵引电动机偏心配置的结果)。

        如果机车车身及承梁的实际总重和理想总重之间存在显著的差别,可以通过增加或减少配重的方法加以修正。如果承梁的8个负荷点之间的实际负荷分配不同于理想负荷分配,使用该误差,从一个予定的对应关系图表中选择在指定负荷点上所需的垫片的尺寸,以便修正该误差。然后吊起不带转向架的机车,把指定的垫片安装在指定的负荷点上,然后再把不带转向架的机车放回到平衡支架上。重复上述称重和比较步骤,使用新得出的较小误差(如果存在误差的话),从同一个对应关系图表中选择另外的垫片,并用前述方法安装垫片。当所有的误差都在允许的限度内或者可以乎略不计时,就把以前装好的垫片用螺钉或类似零件固定在承梁上,然后把机车车身和承梁从平衡支架上移开。

        虽然每个转向架总成独立于机车车身,但是为了在转向架各轴上得到予定的负荷分配(这些负荷是加在转向架的四个承梁架上的),转向架的轴簧要选配垫片。只要每个转向架各部件的所有重要尺寸都严格地符合制造公差,为获得理想的负荷分配所需要的轴簧垫片可以在一个转向架上通过试验的方法确定,然后同样的垫片组就可以在每一个相同的转向架总成中做为标准件来安装。否则的话,可以把每个转向架总线放在专用的加载支架上,根据另一个予定的对应关系图表分别选配各轴簧负荷点上的垫片尺寸。在这两种情况下,轴簧垫片一旦装好后就用焊接或类似方法固定在位。

        在把机车车身放置在其转向架上之前,用上述方法调整所有机车车身的重量分配时,要注意所有机车车身必须是一样的,当后来把其放置在转向架上时,每个机车车身要以相同的方式与转向架互相作用。而所有转向架制造和选配垫片时也要保证一致性。因此,当把任何平衡的车身放置在任何两个转向架总线上时,轴负荷分配都将在规定的限度之内。在本发明的这个最佳实施例中,每个承梁在选配垫片时都要使其四个负荷点上重量分配基本均等,每个转向架的轴簧在选配垫片时都要使机车轴负荷平衡分配。轴负荷经过平衡的机车的每个车轴所支承的静态重量将在同一机车其它任何轴上承担重量的2.5%以内。在运行中,这样的机车车轮凸缘的磨损比车轴负荷不均等的机车要来得小。

        通过以下结合附图的说明,将能更清楚地理解本发明,并充分认识发明的目的和发明的优点。

        图1是具有一对三轴转向架总成的传统式内燃电力传动机车的等角投影图。

        图2是三轴机车转向架总成的局部分解的等角投影图。

        图3是图2所示转向架总成的框架的简化平面图。

        图4是图2所示转向架总成主悬挂系统的一部份的放大侧视图。

        图5表明机车转向架总成承梁架之一的轴负荷随垫片厚度的变化而变化的情况。

        图6和图7分别是不带转向架的机车的侧视图和端视图,该机车放在重量平衡支架上,用来实施本发明的方法。

        图8是图6和图7所示平衡支架的负荷架之一的放大视图。

        图9是图2所示转向架总成的浮动承梁的一角的等角投影图。

        图10是在试验架上的转向架总成的简化等角投影图,该试验架用来保证均等的轴负荷。

        下面将描述如何用本发明来调整图1所示具有三轴转向架的内燃电力传动机车的轴负荷分配。但是本专业的技术人员将认识到,本发明对于在其它类型的机车以及在具有两轴或者四轴转向架的机车上获得理想的轴负荷分配也是适用的。

        图1所示机车具有一个主框架或平台11,一个上部结构21以及两个一样的三轴转向架总成A和B。平台和上部结构合在一起在本说明书中称为机车的“车身”。平台11具有四个起重钩12,每侧2个,把天车的钢绳挂在起重钩上可升起或降下机车车身。盛放柴油燃料的大型油箱13安装在平台上面,转向架之间。平台靠近两端处具有容纳配重的配重箱(未画出)。

        上部结构21包括一个车头箱22,一个司机室23,一个发动机箱24,以及一个散热器箱25。机车的司机室的一端在下文中将称为1号端或者前端,另一端将称为2号端或者后端。司机室23容纳司机选择机车牵引力和运行方向,控制其制动以及监视其运行的通常的装置和系统。发动机箱24容纳一台具有12个或更多的水冷式气缸的大型柴油发动机。发动机的传统的各支持系统包括燃油泵,连接燃油箱13的燃油管路,一个润滑油泵以及连接发动机润滑油箱的润滑油管路,以及一个通过水管与水箱及散热器室25中的热交换器相连接的水泵。发动机室24附近还装有风扇及机车的蓄电瓶箱。发动机曲轴机械式地与发电装置,如较大型的交流发电机的转子相连接。该交流发电机又通过一电源整流器和绝缘电缆与牵引电动机相连接,牵引电动机悬挂在两个转向架总成A和B的各轴之上。

        如图2所示,每个转向架总成具有一坚固的金属框架30,三个平行的轮轴组31、32和33,以及一个浮动承梁34。每个轮轴组通过一对传统的轴颈支承框架,轴颈位于有关车轮36外侧,车轴两端附近的轴颈箱35内。挂在轴上的电力传动电动机37位于各轮轴组之间,而且每个电动机的转子通过齿轮箱38中的齿轮系与有关的轮轴组机械式连接。前轴31和中轴32的传动电动机以传统的方式位于这些车轴的后面,而后轴33的传动电动机则位于后轴33的前面。

        每个转向架总成的主悬挂系统具有12个两两同心套装的,垂直螺形弹簧,这些弹簧分为6组,每组两个,每组的弹簧被压缩地放置在一个轴颈箱35顶部的簧座和框架30的侧槽的凹槽之间。在图2中一个这样的凹槽的靠车外侧的壁未画以便能看到一对这样套装的弹簧40。转向架总成的每一侧都装有一减震器47与至少一组轴簧平行。

        每个转向架的辅助悬挂系统包括4个橡胶承梁架50,分别安放在转向架框架30的两侧槽的轴间顶面上的垫上。这些承梁架在承梁4个角附近的负荷点上支承承梁34。在图2中,承梁34与转向架总成的其余部分是拆离的,以便露出四个承梁架50。每个承梁架具有一叠曲线形的橡胶垫夹在曲线形的钢板之间。橡胶垫在水平方向上较软,可以剪切变形,使承梁架两端之间可做一定量的横向运动,承梁架的这种横向运动伴随有承梁架的轻微的伸长或收缩,橡胶垫在垂直面上有足够的刚性以防止转向架框架的不合要求的倾斜。

        每个浮动承梁34的中间有一个中心圆盘51,用来承接机车车身上面的,靠近平台11两端的一对大直径销子之一。机车车身的静重量通过该销子传递到转向架总成A和B的承梁的中心。当车轮36通过铁轨的曲线路段时这个销子和中心圆盘的设计使每个转向架总成可以相对于机车车身旋转。

        图3是转向架框架30的简化平面图。在图3中,标号1至4表示各承梁架50的顶面即承梁负荷点,标号41至46表示框架的两侧槽中的各轴簧槽的位置。四个承梁架位于转向架总成前后轴之间的中心位置。承梁负荷点1和2以及轴簧槽41和42(相应于轮轴组31)位于转向架总成的前半部分,而承梁负荷点3和4以及轴簧槽45和46(相应于轮轴组33)位于后半部分。三轴转向架是非对称的,其中间的轮轴组32的中心线稍许偏置于转向架总成中心的前面,以便为两个传动电动机提供较大的安装空间,传动电动机位于中间轴和后轴之间的间隙中。因此,转向架框架上的中间一对轴簧槽43和44也稍稍偏离中心位置。

        为了在两转向架总成A和B的各轮轴组上获得机车总重的理想静态分配,公知的作法是在机车车身和转向架制成并安装之后以及机车做好运行准备之后,为承梁架选配垫片。如不选配垫片,同一型号的机车,台与台之间的轴负荷分配可以有显著的不同。这是因为一台机车与另一台机车的构件及零件在尺寸、重量和/或弹性上会有稍许不同。为轴簧选配垫片的另一个原因是为了补偿因不均匀磨损造成的车轮直径的差别。

        图4表明予选厚度(例如0.25或0.5英寸)的盘状钢垫片48是如何插在一对套装的弹簧40和轴颈箱35顶部的簧座49之间的。一般情况下,一个轴的两端的垫片厚度相同。加入的垫片使轴簧从转向架框架向有关轮轴组传递的负荷份额增加。另一种作法也可以产生相同的效果,这就是在簧座49和轴颈箱35之间插入垫片(后一种作法中,在轴颈箱顶部上也许需要焊接一固定杆以便使垫片保持在位。)

        本发明能以一种改进的方式调整轴负荷分配,这就是使转向架A与转向架B可以互换而无需重新选配垫片。在本发明的推荐实施例中,可以获得基本均等的即平衡的轴负荷分配。如果想要保证在具有两轴转向架,三轴转向架或者四轴转向架的机车上获得不均等的但是恒定的轴负荷分配,也可以使用本发明。

        观察结果表明,在一条轴的轴簧加入的垫片不仅增加了该轴的负荷,而且也改变同一转向架的其它两轴的负荷份额,并且也在较小的程度上改变同一机车的另一转向架总成的三条轴上的负荷份额。同样,在任何一个承梁负荷点上加入的垫片不仅增加由该承梁架传递的负荷份额,而且也影响两转向架总成的所有其它承梁架之间的负荷份额。在每个不同负荷点加入的垫片的厚度与在六条轴上产生的负荷变化之间的实际关系由一系列实验测量确定。举例来说,图5表明了这样的一种对应关系,在机车的转向架A的承梁负荷点3上加入垫片,机车重约200,000磅,其三轴转向架总成每个重约50,000磅。

        按照本发明,为获得理想的轴负荷分配要进行两项工作:(1)平衡每个与机车车身分开的转向架总成。(2)机车制造完成后,把其车身和两承梁从转向架总成的其它部件上移开,并平衡不带转向架的机车。因此,一定型号的各台机车的车身,在每台机车的每端的四个单独的承梁架之间的静重量(负荷)分配是一致的,各台机车的转向架总成在每个转向架的三条轴之间的已知承梁架负荷的再分配是一致的,并且互换转向架总成也不会打乱理想的轴负荷分配。

        现在参照图6至图9描述平衡机车车身的方法。图6和图7分别是机车车身21连同其两个承梁34在专用平衡支架上的侧视图和端视图,该平衡支架具有2组负荷测量站(本文中称为称重架)60,每组4个。用吊车(未画出)把机车车身及承梁从两转向架总成的其余部件上吊起,放置在该平衡支架上。在这一步骤的过程中,承梁34是通过悬挂在机车平台下面的传统的安全吊钩固定在车身21上的。沿着平衡支架的每侧有两个自由放置的千斤顶59。在图6中为了不遮挡称重架,未画出这些千斤顶,但实际上这些千斤顶是分别与机车平台上的四个吊钩12对准的。当需要调节各称重架60或需要为在承梁负荷点上加入垫片提供间隙时,就使用这些千斤顶把不带转向架的机车顶起。

        在给机车车身称重之前,要载有机车运行中通常要用到的供给,例如燃油箱要注有柴油,冷却水箱,水管及热交换器要加水,发动机润滑油系要加润滑油,在蓄电瓶箱中要装好机车用蓄电瓶(或者在蓄电瓶箱盖上放置与蓄电瓶等重的物体)。

        在两组称重架60中,各有设在一方形顶点上的四个称重架60,以便在承梁34的四个承梁架负荷点上支承承梁34。换言之,8个称重架分别与两承梁的一个承梁负荷点对准。如图8所示,每个称重架60包括一个负荷垫61,由一组垂直的螺形弹簧组62支承,该弹簧组放置在测力仪63之上,该测力仪又放置在底座64上。虽然在图8中为了简化作图已把弹簧组62画为一个单一的弹簧,实际上,它是对称于负荷垫61及测力仪63的垂直中心线放置的三个或四个平行的弹簧组。所有8个称重架60的弹簧组具有相同的刚度,而且当不载荷时,所有8个负荷垫的上表面处于同一水平面上。每个称重架包括一个把测力仪63中的机械应变转化为输出电信号的传感器65,该输出电信号代表放置在负荷垫61上的任何重物的实际重量。该信号送往每个称重架的数字显示器,以便分别显示出每个称重架测出的重量。

        当装备完善的不带转向架的机车放置在平衡支架上,各称重架的数字显示器调整好之后,即可测量加在每个称重架上的负荷,并做好记录。分别由每组的四个称重架测出的重量加在一起即可分别求出机车车身及承梁的前端和后端的静重量,前、后端的重量加在一起即可求出不带转向架的机车的实际总静重量。把该实际总静重量与理想总重量相比较,如果存在显著的差别(例如超过大约200磅),该误差可通过在机车平台上增加或者减少配重的方法加以修正。另外,把前、后端的实际重量相比较,任何不合要求的误差都可以通过把平台一端的配重移向另一端的方法加以修正。

        实际上,机车车身21的前端应该稍微重于后端(例如2,500磅),以便当把机车车身放置在两转向架总成A和B之上时,抵消可以予见到的静重量从前承梁向后承梁上的传递。因为三轴转向架是非对称的,每个转向架总成的中间轴稍许偏向中心的前部,所以才会出现这种重量传递。因此,当把机车车身放置到一对相配的转向架总成之上时,其前端加在转向架A的承梁的中心圆盘上的静重量会减少一定的量(例如大约1,250磅),而其后端加在转向架B的承梁的中心圆盘上的静重量则会增加相同的量。结果,在工作中,机车车身的重量会基本均等地由转向架A和B承受。

        把平衡支架的8个称重架上分别测出的重量与两承梁的各负荷点上所要求的重量相比较,计算出其误差(如果存在误差的话)。如果求出的误差超过了规定的限度,则需要用在某些承梁负荷点上加垫片的方法来调整重量分配。在本发明的图示实施例中,每个承梁的两个前负荷点1和2(见图4)上的重量和与两个后负荷点3和4上的重量和之间的最大允差为200磅,在两个奇数负荷点1和3之间的最大重量允差为500磅,两个偶数负荷点2和4之间的最大重量允差也是500磅,两个前负荷点1和2之间的最大重量允差为2,000磅,两个后负荷点3和4之间的最大重量允差也是2,000磅。

        为了在承梁的8个负荷点之间获得理想的平衡的静重量分配,需要满足上述所有标准。上述重量的记录,比较和计算可以根据分别在8个称重架上的数字显示器上显示的测得的重量以及操作说明书上记载的重量公差,用人工进行。或者另一种方式是,把各称重架的输出信号与代表两承梁各负荷点处理想重量的电磁式储存的数据进行比较,误差计算自动地进行。在本发明的推荐实施例中,计算机根据编好的程序进行本方法的比较和计算步骤。

        实际重量分配与理想重量分配之间的误差一经算出,即可据此误差从予定的对应关系图表中选择修正误差所需要的垫片的位置和尺寸。该对应关系图表根据一系列实测数据制备,例如前述的在图5中的对应关系图表。根据这些数据,用该对应关系图表能够找出两承梁各负荷点上实际重量误差所对应的加在指定负荷点上从而把误差降低到规定限度以内的垫片尺寸。在本发明的推荐实施例中,这样的对应关系图储存在计算计程序的存储器中,以便于加快本方法的垫片选配步骤。

        本方法的下一个步骤是从称重架吊起不带转向架的机车,在两承梁的指定负荷点加入选出的垫片,然后再把不带转向架的机车放置到称重架上。图9表明怎样把至少一个予选厚度(例如约0.3英寸或0.3英寸以下)的矩形平钢垫片67加到承梁34一角的一个负荷点上。一对有槽的金属轨68固定在承梁上,相互隔开且平行,其尺寸使选择的垫片(一个或多个)67恰好可以插入槽中。一组定位螺钉69用来把垫片固定在夹在承梁负荷点和承梁架之间的位置,当把机车车身放置在机车的两转向架总成之上时,该承梁架支承承梁的该角。

        当放入选定的垫片并放下不带转向架的机车之后,重复上述称重和比较步骤,再次算出误差,并把新的较小误差(如果存在误差的话)用于同一对应关系图表以选出增加的垫片,然后依照前法把垫片放入。当所有误差小到可以接受的程度或可以忽略不计时,即可在所有负荷点紧固定位螺钉69,以便把放入的垫片固定在承梁上,然后把不带转向架的机车移向一对可互换的转向架总成A和B。

        如前所述,每个可互换的转向架总成是与机车车身分开进行平衡调整的。这项工作最好通过在每个转向架总成上固定安装一组予定的轴簧垫片(见图4)的方法完成。选择这组“标准”垫片来保证作用在每个转向架总成的总负荷,包括转向架总成本身的重量,当一对可互换的转向架最后与前述被分开平衡的机车车身和承梁装配在一起时,将由三条轴均等地分担。只要每个转向架各部件的所有重要尺寸都严格符合制造公差,这种推荐的技术就是可行的。例如,每个转向架总成上的所有轴簧组40的弹簧常数和压缩高度需要严格匹配,所有承梁架50的挠曲特性也是如此。为承梁架支承面以及为转向架框架30上的轴簧槽要规定严格的公差,而且承梁架和轴簧的反作用中心线需要尽可能地平行。只要制造时符合上述要求,每个转向架总成的不同部件将能够与任何同型号转向架的相应部件互换。

        另一种方法是,也可以把每个转向架总成放置在一个专用的加载支架上,以便根据另一个予定的对应关系图表在每个轴簧负荷点分别选配垫片尺寸,该对应关系图表把测得的实际轴簧负荷和理想轴簧负荷之间的误差与将把该误差减小到允许的限度内的轴簧垫片组合对应起来,一旦所需要的垫片装好后就用焊接或类似的方法把其固定到轴簧座49上或者直接固定到转向架框架30上。

        图10是一个典型的三轴转向架总成,该总成除了其浮动承梁已被拆除外是完整的,放置在可以用于以下两个目的的试验架上:(1)当轴簧的标准垫片组装好后核查无承梁转向架的正确轴负荷分配,或者(2)当机车车身和承梁放置在无承梁的转向架上时,为了使无承梁转向架加机车车身和承梁的重量在转向架的三条轴之间获得正确分配而选配所需要的轴簧垫片。

        如图10所示,该试验架包括6个分开的负荷测量站即测力仪70,这些测力仪在同一水平面上分别支承转向架总成的6个车轮36,测力仪用来分别测量各相关的车轮加在其上的静负荷(重量)。该试验架还包括四个垂直的压头71~74,转向架总成两侧各设置一组,每组两个压头,每组的压头都从上面的工字梁75上悬垂下来,与在无承梁转向架总成的侧边上的两个承梁架50对准。每个压头都有一个混合机构76(具有一个电动螺旋千斤顶和一个液缸),用来降下一个负荷垫77压迫承梁架的顶面,从而把一个予定的力向下加在该承梁架上。两个前压头71和72的负荷垫77的垂直位移最好与两个后压头73和74的负荷垫77的垂直位移不同,从而使转向架框架与水平面之间形成一个予定的斜面,以便模仿当不带转向架的机车放置在一对可互换的转向架总成时机车平台相对于转向架框架的相对转动。以这种方式,四个承梁架被分别施加相同的静重量,该静重量是这些承梁架当单独平衡的机车车身和承梁被放置其上时所要实际承受的静重量。然后测出并分析试验架的6个测力仪70上的反作用负荷,以便测定总负荷是怎样实际在转向架总成的三条轴上分配的。

        在本发明的图示实施例中,在任意两轴之间的最大允许重量差是500磅,每条轴的两车轮上分别测出的负荷必须在相互的8%以内。如果实际负荷与理想负荷之间的差超过了上述标准,就要利用这些误差从刚刚提到的对应关系图表中选出把误差减少到规定的限度内所需要的轴簧垫片的尺寸。然后松释这些压头,把选出的垫片加在指定的轴簧负荷点上,重复上述过程以再次核查轴负荷分配。

        虽然本发明的推荐实施例已参照附图进行了说明,但是本专业的技术人员可能会联想到各种变化,因此不超出本发明的实质和范围的这些变化应包括在权利要求书中。

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