印度布山380t鱼雷型混铁车的研制
2014-07-01冯亮
冯亮
(秦皇岛秦冶重工有限公司,河北秦皇岛066000)
印度布山380t鱼雷型混铁车的研制
冯亮
(秦皇岛秦冶重工有限公司,河北秦皇岛066000)
介绍了印度布山380 t鱼雷型混铁车的技术参数、结构特点、计算及试验情况。
混铁车;参数;结构;试验
1 380 t鱼雷型混铁车的主要用途
2010年秦冶重工有限公司为印度布山钢铁公司研制生产380t鱼雷型混铁车。该车于2010年3月完成设计,同年完成试制、试验。现已完成批量生产并交付用户使用。
该车适用于在轨道内侧距为1 676 mm的印度铁路上运行,主要用于布山钢铁公司厂内运输380 t铁水。
2 主要技术参数
表1为印度布山380 t鱼雷型混铁车主要技术参数。
表1 印度布山380 t鱼雷型混铁车主要技术参数
3 主要结构
罐车主要由罐体装置、主动端装置、倾动装置、从动端装置、走行装置组成(图1)。
3.1 走行装置
走行装置由车钩缓冲装置、二轴转向架、上车架、大心盘装配、大摇枕组成(图2)。
1)车钩缓冲装置。车钩缓冲装置由13AB加长型下作用车钩、13AB型车钩尾框、合金钢钩尾销和ST型缓冲器组成。
2)转向架。转向架为铸钢三大件式转向架,主要由摇枕、侧架、轮对、轴承等组成。
3)上车架。上车架采用钢板焊接结构,主要由侧梁、枕梁、横梁及上下封板组焊而成。侧梁为由上下盖板及腹板组焊而成的变断面箱形结构,枕梁为由上下盖板及腹板组焊而成的箱形结构,横梁为由上下盖板、腹板组焊而成的工字形结构。
4)大心盘装配。大心盘装配由平面上心盘、平心盘垫、平面下心盘、大中心销装配以及连接上车架和主动端装置的链接螺栓组成。
5)大摇枕。大摇枕采用钢板焊接结构,主要由侧梁、枕梁组焊而成。侧梁和枕梁均为上下盖板、腹板及隔板组焊而成的变断面箱形结构。
3.2 倾动装置
倾动装置由主减速机、耳轴齿轮、高速电机、低速电机等部分组成。主减速机为五级行星减速机(图3),具有高、低速两个输入轴。耳轴齿轮采用2组切向键固定在罐体驱动侧耳轴上。高低速转换利用减速机输入部分的行星齿轮机构实现。
3.3 主动端装置
图1 印度布山380t鱼雷型混铁车结构图
图2 印度布山380t鱼雷型混铁车走行装置结构图
图3 五级行星减速机结构
主动端装置由主动端平台、主轴承、辅助轴承、车上电气设备等组成。主动端平台上的主轴承座、辅助轴承座采用铸钢结构是用来通过罐体主动端耳轴支撑罐体,同时保证耳轴齿轮的正确位置。主动端平台两侧分别设置供电用高速电源插座和低速电源插座。为了在混铁车(空车时)解体时将主动端平台以上部分抬起,在平台两侧下方设有4个千斤顶支撑座,位于大心盘横向中心线上的两处为主千斤顶支撑座,另外两处是为保持平台水平用的辅助千斤顶支座。
3.4 罐体装置
罐体装置主要由中部圆筒部分和两端圆锥部分及两端铸钢耳轴组成的焊接结构。耳轴回转中心与罐体中心偏心量70 mm,使罐体复位倾转时产生一复原力矩;尤其当一旦停电时,需进行手摇复位,罐体不会产生向倾翻方向回转的力矩,从而达到倾转作用的安全稳定性。
3.5 从动端装置
从动端装置由从动端平台、主轴承等组成。从动端平台上仅设有主轴承座,通过罐体从动耳轴支撑罐体。从动端平台下方设有4个千斤顶支撑座,位于大心盘横向中心线上的两处为主千斤顶支撑座,另外两处是为保持轴承台架水平用的辅助千斤顶支座。
4 主要特点
1)该车自重190 t,公称载重380 t,最大载重420 t。是目前中国钢铁公司和印度钢铁公司所使用的最大载重的混铁车。2)该车采用十六轴结构,最小转弯半径80 m。保证了在钢铁公司有限的工作场地中平稳可靠运行。3)转向架三大件采用铸钢材质,具有结构简单、检修维护方便等优点。4)该车焊接结构符合SN200标准要求。
5 计 算
5.1 静强度计算
利用SolidWorks分析计算软件,对布山380 t鱼雷型混铁车的上车架、大摇枕、主从动端平台进行有限元分析计算。在额定载荷工况、最大载荷工况、具有一定冲击载荷工况下的应力值均小于材料的屈服极限值,且最大变形点的位移没有出现大位移。因此,上车架、大摇枕结构强度能够满足用户安全使用要求。
5.2 罐体热应力分析
委托北京科技大学采用ANSYS有限元分析软件对380t鱼雷型混铁车的罐体装置进行热应力分析。分析结构显示罐体装置满足装载铁水时产生的热应力要求。
6 试验
对试制完成的印度布山380 t鱼雷型混铁车在厂内进行空载走行试验,并在印度布山用户现场进行重载走行试验。试验中该车速度在15 km/h时,成功地通过了半径为80 m的曲线弯道和半径为80 m的S型弯道。
对试制完成的印度布山380 t鱼雷型混铁车在厂内进行空载倾翻试验、模拟加载倾翻试验。实验过程中混铁车罐体装置翻转顺利,翻转过程中各部位没有异常噪声,减速机、电机没有发热现象,电机工作电流稳定。
7 结 语
车辆的试制、试验和批量生产结果表明,出口印度布山的380 t鱼雷型混铁车可以满足技术规范和相关技术标准要求,具有良好的技术和经济效益。
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(编辑启 迪)
TF 341.5
B
1002-2333(2014)05-0263-02
冯亮(1985—),男,助理工程师,研究方向为冶金车辆的设计与研发。
2014-02-13