于洪易

（哈爾濱鐵路局哈爾濱鐵路車輛段，黑龍江 七臺(tái)河 154604）

1 設(shè)計(jì)動(dòng)因

鐵道車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)盤，是鐵道車輛在新造、檢修過程中，轉(zhuǎn)向架分解、組裝流水線上的重要組成部分。轉(zhuǎn)盤裝置的先進(jìn)程度和適用性，決定制造、檢修生產(chǎn)效率。重載轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)盤的特定功能是在完成轉(zhuǎn)盤功能的基礎(chǔ)上，在固定位置滿足機(jī)車等大型設(shè)備通過。轉(zhuǎn)盤的主要作用就是通過轉(zhuǎn)盤上垂直軌道的旋轉(zhuǎn)，與制造或檢修庫內(nèi)的縱橫鐵軌對(duì)接，實(shí)現(xiàn)和諧機(jī)車單個(gè)轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)軌和整車通過的需求。重點(diǎn)要解決的是旋轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)盤軌頂與車間軌頂保持平齊平滑過渡，承載托輪承載力均勻，整體結(jié)構(gòu)的承載強(qiáng)度和剛度、過軌的偏載強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，遠(yuǎn)程遙控能力等問題。此前在流水線上安裝使用的裝備，不同程度地存在著缺陷，尤其是滿足不了和諧機(jī)車單個(gè)轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)軌和整車通過的要求。在方便作業(yè)和遠(yuǎn)程遙控方面也存在很大的改進(jìn)空間。

2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

轉(zhuǎn)盤直徑Φ6000mm、轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)承載4500kg、轉(zhuǎn)盤過車載重10000kg、軌距1435mm。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：作為動(dòng)載鋼構(gòu)裝置，其強(qiáng)度是重要的質(zhì)量指標(biāo)。設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)不同的工作特點(diǎn)及性質(zhì)，依據(jù)下表選擇強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見表1：

表1 設(shè)計(jì)用鋼材強(qiáng)度值Tab.1 Design steel strength values

表2 設(shè)計(jì)用焊縫強(qiáng)度值Tab.2 Design of weld strength value

表中：fu對(duì)接焊縫極限抗拉強(qiáng)度最小值；fwc對(duì)接焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fwt12焊縫質(zhì)量1、2級(jí)時(shí)抗拉抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fwt3焊縫質(zhì)量3級(jí)時(shí)抗拉抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fwv抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fwf角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

焊接方法為自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊、手工焊。

3 裝置構(gòu)成設(shè)計(jì)與實(shí)施

該轉(zhuǎn)向架重載轉(zhuǎn)盤由蓋板、轉(zhuǎn)盤架、轉(zhuǎn)盤定位裝置、上輪器及活動(dòng)手柄、液壓泵站、遙控裝置等組成。

3.1 蓋板

蓋板由防滑花紋鋼板及構(gòu)架組成，與轉(zhuǎn)盤架通過螺栓連接，構(gòu)成轉(zhuǎn)盤盤面。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，蓋板始終保持在同一水平面內(nèi)，與周邊混凝土地坪圓心同心，與地坪高差處無凸臺(tái)，平滑過渡，方便作業(yè)。

3.2 轉(zhuǎn)盤架及回轉(zhuǎn)裝置

轉(zhuǎn)盤架由相互垂直的兩股軌道（軌距為1435mm）及焊接構(gòu)架組成。轉(zhuǎn)盤架整體支承在直徑φ2100mm的單排球式回轉(zhuǎn)支承上，增大中心點(diǎn)支撐，垂直和偏載能力達(dá)300t以上，整個(gè)結(jié)構(gòu)具有足夠的承載強(qiáng)度及剛度、過軌的偏載強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，保證旋轉(zhuǎn)作業(yè)無扇形擺動(dòng)和軸間晃動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方便靈活，無別勁現(xiàn)象。

3.3 轉(zhuǎn)盤定位及支撐裝置

轉(zhuǎn)盤蓋板邊緣處設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)定位板，并與存放線軌道的定位裝置鎖定，保證轉(zhuǎn)盤軌道與地面線路鋼軌對(duì)位準(zhǔn)確，并防止過機(jī)車和推動(dòng)轉(zhuǎn)向架過軌時(shí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，又是過機(jī)車時(shí)支撐點(diǎn)，保證機(jī)車通過時(shí)整機(jī)通過載荷能力。

圖1 轉(zhuǎn)盤定位及支撐裝置Fig.1 Turntable positioning and supporting device

3.4 止輪器

轉(zhuǎn)盤配有2套止輪器，防止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)向架自由轉(zhuǎn)動(dòng)，造成轉(zhuǎn)向架脫軌。

3.5 活動(dòng)手柄

轉(zhuǎn)盤蓋板上設(shè)置2套美觀實(shí)用的活動(dòng)手柄，不用時(shí)，可拔出放在一邊，需要使用時(shí)，插入蓋板上的方孔即可。

3.6 轉(zhuǎn)盤地面軌頭固定裝置

主要解決機(jī)車、轉(zhuǎn)向架上下轉(zhuǎn)盤時(shí)沖擊軌道引起的地面軌頭松動(dòng)。

3.7 轉(zhuǎn)盤上“井”

軌道端部均設(shè)有支撐輪，保證轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)到任何位置平衡和穩(wěn)定性。

3.8 基坑

內(nèi)設(shè)有固定的檢修照明裝置，方便檢修。

3.9 變頻調(diào)速裝置

啟停時(shí)，實(shí)現(xiàn)緩啟緩?fù)?，減少?zèng)_擊，精準(zhǔn)定位。

4 設(shè)備裝置的主要技術(shù)特點(diǎn)

主體結(jié)構(gòu)為框架形，承重軌道固結(jié)在主梁上，2主梁由多個(gè)連接梁連接。轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)定位軸從中間連接梁穿過，定位軸除起回轉(zhuǎn)定位作用外，還可以承受轉(zhuǎn)盤徑向和軸向向上的外載荷。圓形臺(tái)面面板和輔助梁固結(jié)在主體框架上，形成轉(zhuǎn)盤鋼結(jié)構(gòu)主體。8個(gè)鋼制車輪固結(jié)在4個(gè)主梁兩端，承受全部自重和外載荷。車輪在圓坑內(nèi)環(huán)行軌道上運(yùn)行。轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)盤為圓形地坑式布置，上設(shè)相互垂直的兩股軌道，旋轉(zhuǎn)工作中轉(zhuǎn)盤軌頂與車間軌頂保持齊平。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)面板與周邊地坪圓柱形孔壁同心定位。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)平穩(wěn)、輕便、靈活，承載能力強(qiáng)。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)位準(zhǔn)確，無扇形擺動(dòng)和軸間晃動(dòng)。轉(zhuǎn)盤設(shè)有轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)止輪器，以防止轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)脫軌。止動(dòng)裝置安全、可靠。轉(zhuǎn)盤可順時(shí)針和逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤軌道日常處于過機(jī)車狀態(tài)，轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)盤返回過機(jī)車狀態(tài)。定位狀態(tài)下，輪對(duì)、轉(zhuǎn)向架及車輛通過轉(zhuǎn)盤時(shí)，轉(zhuǎn)盤在徑向移動(dòng)不大于2mm，周向不大于2mm。轉(zhuǎn)盤軌道與庫內(nèi)鋼軌的對(duì)位誤差滿足：縱向間隙≤4mm，頂面高差≤2mm，側(cè)向偏差≤2mm。轉(zhuǎn)盤面板與轉(zhuǎn)盤上鋼軌軌面高差≤2mm。

轉(zhuǎn)盤圓周基礎(chǔ)坑的上地面與轉(zhuǎn)盤臺(tái)面平齊，即轉(zhuǎn)盤臺(tái)面與庫地面平齊，無凸臺(tái)。轉(zhuǎn)盤臺(tái)面外側(cè)圓周與轉(zhuǎn)盤基礎(chǔ)坑圓周，在任何轉(zhuǎn)動(dòng)位置的間隙≤10mm。轉(zhuǎn)盤圓周基礎(chǔ)坑的上地面與庫地面成一體，無接縫，且與庫地面平齊。設(shè)備工作中不能對(duì)輪對(duì)踏面等部位造成損傷。

5 設(shè)備能力參數(shù)及控制線路

5.1 設(shè)備能力參數(shù)

轉(zhuǎn)盤直徑Φ6000mm。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)承載45t。轉(zhuǎn)盤過車載重100t。軌距1435mm。外形尺寸Φ6000×1000mm。轉(zhuǎn)盤鋼軌與存放線鋼軌對(duì)位偏差要求：鋼軌縱向間隙≤4mm，軌頂高差≤2mm，接頭側(cè)向錯(cuò)位≤2mm。液壓系統(tǒng)工作壓力16MPa。總功率11kW。旋轉(zhuǎn)速度0.2～2r/min。操作方式：遙控/電動(dòng)。

遙控器主要技術(shù)參數(shù)：

a操作溫度：-45℃～80℃；

b識(shí)別碼：32位元組（約43億組）；

c漢明碼≥4；

d抗靜電＞15kV；

e操作距離可達(dá)50m。

5.2 控制線路

圖2 轉(zhuǎn)盤遙控器Fig.2 Wheel remote controller

圖3 總電氣原理圖Fig.3 Total electrical schematisc

圖4 定位電氣原理圖Fig.4 Positioning electrical schematics

6 結(jié)論

鐵道車輛轉(zhuǎn)向架重型轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)成功，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初的設(shè)計(jì)初衷。該裝置具有設(shè)計(jì)精巧、適用性強(qiáng)、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、操作簡便、防誤措施完備、安全性能好的特點(diǎn)。投入使用后，切實(shí)優(yōu)化了車輛轉(zhuǎn)向架分解、組裝流水線的功能，是一套適用性較高的車輛修造裝置。