铁道车辆转向架重型转盘设计

于洪易

（哈尔滨铁路局哈尔滨铁路车辆段，黑龙江 七台河 154604）

1 设计动因

铁道车辆转向架转盘，是铁道车辆在新造、检修过程中，转向架分解、组装流水线上的重要组成部分。转盘装置的先进程度和适用性，决定制造、检修生产效率。重载转向架转盘的特定功能是在完成转盘功能的基础上，在固定位置满足机车等大型设备通过。转盘的主要作用就是通过转盘上垂直轨道的旋转，与制造或检修库内的纵横铁轨对接，实现和谐机车单个转向架的转轨和整车通过的需求。重点要解决的是旋转过程中，转盘轨顶与车间轨顶保持平齐平滑过渡，承载托轮承载力均匀，整体结构的承载强度和刚度、过轨的偏载强度和抗冲击强度，远程遥控能力等问题。此前在流水线上安装使用的装备，不同程度地存在着缺陷，尤其是满足不了和谐机车单个转向架转轨和整车通过的要求。在方便作业和远程遥控方面也存在很大的改进空间。

2 主要设计参数

转盘直径Φ6000mm、转盘旋转承载4500kg、转盘过车载重10000kg、轨距1435mm。结构强度：作为动载钢构装置，其强度是重要的质量指标。设计时，根据不同的工作特点及性质，依据下表选择强度设计值，见表1：

表1 设计用钢材强度值Tab.1 Design steel strength values

表2 设计用焊缝强度值Tab.2 Design of weld strength value

表中：fu对接焊缝极限抗拉强度最小值；fwc对接焊缝强度设计值；fwt12焊缝质量1、2级时抗拉抗弯强度设计值；fwt3焊缝质量3级时抗拉抗弯强度设计值，fwv抗剪强度设计值；fwf角焊缝强度设计值

焊接方法为自动焊、半自动焊、手工焊。

3 装置构成设计与实施

该转向架重载转盘由盖板、转盘架、转盘定位装置、上轮器及活动手柄、液压泵站、遥控装置等组成。

3.1 盖板

盖板由防滑花纹钢板及构架组成，与转盘架通过螺栓连接，构成转盘盘面。转盘旋转时，盖板始终保持在同一水平面内，与周边混凝土地坪圆心同心，与地坪高差处无凸台，平滑过渡，方便作业。

3.2 转盘架及回转装置

转盘架由相互垂直的两股轨道（轨距为1435mm）及焊接构架组成。转盘架整体支承在直径φ2100mm的单排球式回转支承上，增大中心点支撑，垂直和偏载能力达300t以上，整个结构具有足够的承载强度及刚度、过轨的偏载强度和抗冲击强度，保证旋转作业无扇形摆动和轴间晃动，转动方便灵活，无别劲现象。

3.3 转盘定位及支撑装置

转盘盖板边缘处设置可转动定位板，并与存放线轨道的定位装置锁定，保证转盘轨道与地面线路钢轨对位准确，并防止过机车和推动转向架过轨时转盘转动，又是过机车时支撑点，保证机车通过时整机通过载荷能力。

图1 转盘定位及支撑装置Fig.1 Turntable positioning and supporting device

3.4 止轮器

转盘配有2套止轮器，防止转盘转动过程中，转向架自由转动，造成转向架脱轨。

3.5 活动手柄

转盘盖板上设置2套美观实用的活动手柄，不用时，可拔出放在一边，需要使用时，插入盖板上的方孔即可。

3.6 转盘地面轨头固定装置

主要解决机车、转向架上下转盘时冲击轨道引起的地面轨头松动。

3.7 转盘上“井”

轨道端部均设有支撑轮，保证转盘转动到任何位置平衡和稳定性。

3.8 基坑

内设有固定的检修照明装置，方便检修。

3.9 变频调速装置

启停时，实现缓启缓停，减少冲击，精准定位。

4 设备装置的主要技术特点

主体结构为框架形，承重轨道固结在主梁上，2主梁由多个连接梁连接。转盘回转定位轴从中间连接梁穿过，定位轴除起回转定位作用外，还可以承受转盘径向和轴向向上的外载荷。圆形台面面板和辅助梁固结在主体框架上，形成转盘钢结构主体。8个钢制车轮固结在4个主梁两端，承受全部自重和外载荷。车轮在圆坑内环行轨道上运行。转向架转盘为圆形地坑式布置，上设相互垂直的两股轨道，旋转工作中转盘轨顶与车间轨顶保持齐平。转盘旋转面板与周边地坪圆柱形孔壁同心定位。转盘转动时平稳、轻便、灵活，承载能力强。转盘转动时对位准确，无扇形摆动和轴间晃动。转盘设有转向架、轮对止轮器，以防止转向架、轮对脱轨。止动装置安全、可靠。转盘可顺时针和逆时针回转，转盘轨道日常处于过机车状态，转向架转向后，转盘返回过机车状态。定位状态下，轮对、转向架及车辆通过转盘时，转盘在径向移动不大于2mm，周向不大于2mm。转盘轨道与库内钢轨的对位误差满足：纵向间隙≤4mm，顶面高差≤2mm，侧向偏差≤2mm。转盘面板与转盘上钢轨轨面高差≤2mm。

转盘圆周基础坑的上地面与转盘台面平齐，即转盘台面与库地面平齐，无凸台。转盘台面外侧圆周与转盘基础坑圆周，在任何转动位置的间隙≤10mm。转盘圆周基础坑的上地面与库地面成一体，无接缝，且与库地面平齐。设备工作中不能对轮对踏面等部位造成损伤。

5 设备能力参数及控制线路

5.1 设备能力参数

转盘直径Φ6000mm。转盘旋转承载45t。转盘过车载重100t。轨距1435mm。外形尺寸Φ6000×1000mm。转盘钢轨与存放线钢轨对位偏差要求：钢轨纵向间隙≤4mm，轨顶高差≤2mm，接头侧向错位≤2mm。液压系统工作压力16MPa。总功率11kW。旋转速度0.2～2r/min。操作方式：遥控/电动。

遥控器主要技术参数：

a操作温度：-45℃～80℃；

b识别码：32位元组（约43亿组）；

c汉明码≥4；

d抗静电＞15kV；

e操作距离可达50m。

5.2 控制线路

图2 转盘遥控器Fig.2 Wheel remote controller

图3 总电气原理图Fig.3 Total electrical schematisc

图4 定位电气原理图Fig.4 Positioning electrical schematics

6 结论

铁道车辆转向架重型转盘设计成功，实现了当初的设计初衷。该装置具有设计精巧、适用性强、质优价廉、操作简便、防误措施完备、安全性能好的特点。投入使用后，切实优化了车辆转向架分解、组装流水线的功能，是一套适用性较高的车辆修造装置。