地铁B 型不锈钢车体测量方案及测量结果分析

李海洋

摘要：随着国内城铁车辆发现，部分城市早期投入使用的城铁车已经进入架、大修阶段，而且车型、车种和数量逐渐增加。对车体钢结构变形的测量和数据积累是判定车体钢结构检修程度的重要依据，本文介绍了城铁车钢结构初步的检测方法和对检测数据的统计分析。

关键词：车体钢结构；变形；测量；侧墙；架车找平

1 引言

随着城市化进程的加快，经济的高速发展，现有的城市基础设施明显趋于落后，轨道交通以其运量大、速度快、占地省、污染少、准点、舒适的优势己成为现代化城市的主要交通工具。因此，世界各国都不同程度的发展了城市轨道交通，以缓解城市交通压力。

近几年来随着铁路现代化技术革命的深化和各项新技术的应用，铁路设备及设备管理发生了很大变化[1]。越来越多的旅客开始选择安全、快捷、准时的城市轨道交通做为自己的出行工具，车辆的安全行驶成为大家共同关注的焦点。

2 现场施工方案

2.1架车找平

1）将车体钢结构牵至架车台位，用铁鞋将车轮固定。

2）移动架车机，使架车机架车托梁与钢结构边梁上的架车顶镐板对齐。

3）合上架车机电源开关，使架车机处于单动状态，按动升降按钮，使每个架车机的架车托梁处于顶镐板下方。

4）架车机切换为联动状态，按动上升按钮，使车体与转向架分离，将转向架推出车外。

5）将光学水准仪架在车下的车体中部，调整水准仪水平，通过反光镜觀察，当气泡处于标志中心位置时，表示水准仪处于水平位置，此时可以进行测量。

6）以空气簧垫座下平面为找平基准，将钢卷尺拉出一定长度后锁紧，尺头顶住1位角找平基准面的下平面，让钢卷尺自然悬垂，尺面朝向水准仪侧，并保持与地面垂直。

7）调整水准仪左右方向，使水准仪上部的三角准星瞄准钢卷尺。再调整左右微调旋钮，在瞄准镜中找到钢卷尺。调整焦距旋钮，观察与中间水平线对齐的数值，即为1位角找平基准面的高度，记录数值。

8）将架车机电路切换到2位角单动状态，调整2位找平基准面下平面的高度，使其与1位角高度值一致。

9）用同样办法将3、4位找平基准面下平面的高度，调整至与1位角高度值一致，此时底架处于水平状态。

10）如架车找平过程中发现底架扭曲，则重新对空气弹簧座进行调整，同一端空气弹簧座高度差小于3mm，两端空气弹簧座高度差小于5mm。

2.2 测量牵引梁下垂量

1）通过牵引梁下盖板的工艺豁口，测量1位牵引梁与枕梁交接处的牵引梁上盖板下平面的高度并记录下来。再测量1位牵引梁与端梁交接处的牵引梁上盖板下平面的高度，两者差值即为1位牵引梁下垂量。

2）用同样方法测量2位牵引梁下垂量。

2.3 底架中部下垂测量

在枕内底架中部，门口立柱下方，窗口立柱下方，窗口中心位置依次测量边梁、横梁、铁地板高度并记录。再在枕梁根部依次测量边梁、横梁、铁地板高度，记录数值。

2.4 边梁水平弯曲测量

1）将边梁检测工装焊接在边梁下平面上，同侧边梁车辆两端各焊接一个。

2）通过调整工装，使钢丝绳固定装置与边梁距离相等。

3）将钢丝绳固定在边梁检测工装上，将钢丝拉直。微调工装，使钢丝距离边梁距离相同。

4）用钢板尺分别在边梁两端，门口立柱下方，窗口立柱下方，窗口中心位置测量钢丝与边梁距离，并记录数值。

2.5 车体倾斜测量

1）将车体倾斜检测工装放置一位端一位角，工装悬挂铅坠处调至高于侧墙，将定位板顶至边梁下平面向上40mm处。

2）将铅坠悬挂在车体倾斜检测工装上，用钢板尺测量边梁下平面向上40mm处，线坠距离侧墙墙板距离。用同样方法测量边梁下平面向上700mm处，窗口下边缘处，窗口中心处，窗口上边缘处，边梁下平面向上2210mm处线坠距离侧墙墙板距离。

3）用同样方法分别测量边梁两端，门口立柱，窗口立柱，窗口中心位置数值，并记录数值。

2.6 门口测量

1）用钢卷尺测量门口下边，门口下边向上500mm处，门口下边向上1000mm处，门口下边向上1500mm处和门口上端宽度，并记录数值。

2）用钢卷尺测量门口两端和门口中心高度，并记录数值。

3）用钢卷尺测量门口对角线数值及差值，并记录数。

3 测量结果及数据分析

3.1 测量数据条件

1）本次测量以空气弹簧座水平为基础，空气弹簧座相同位置，同一端空气弹簧座高度差小于2mm，两端空气弹簧座高度差小于3mm。

2）车体底架上挠，在测量时通过调整铅垂线定位点高度消除上挠对车体侧墙变形数值的影响。

3.2 测量点定义

3.2.1 动车（1221车和1224车）测量点定义如下图：

3.2.2 拖车（1222车和1223车）测量点定义如下图：

3.3 基准定义

1）以边梁两端作为测量边梁水平弯曲的基准点。

2）以距离边梁两端100mm平面作为测量侧墙变形的基准面。

3）以一位端第一个数值作为基准数值。

3.4 数据整理

1）将测量侧墙变形数据中边梁数值调整为100mm，其余数值均增加差值。

2）将边梁水平弯曲值整合至测量数值内，作为最终分析数值。

3.5 数值分析

1）1221车数值分析。

2）1221车一位侧数值分析。

数据统计见《1221车一位侧测量数据》。

通过数据显示，窗口下边缘点6位置变形最严重，变形45mm。变形量由窗口下边缘向两边扩展逐步变小，边梁变形最小。

从折线图可以明显看出中部为变形最严重位置，逐步向两端變小。

3）1221车二位侧数值分析。

数据统计见《1221车二位侧测量数据》。

通过数据显示，窗口下边缘点13变形较严重，变形24mm，窗口中心点9变形较严重，变形25mm，变形由窗口向两边逐步变小，边梁变形最小。

3.5.1.3 1221车两侧对比分析。

1221车一位侧因直接受爆炸冲击，变形量明显大于1221车二位侧。边梁部位强度高，两侧变形无明显差别。

两侧均在窗口位置变形最严重，变形量由窗口向两边逐步变小，边梁变形最小。

1221车一位侧，从折线图可以明显看出中部为变形最严重位置，逐步向两端扩展减小。1221车二位侧没有此特征。

3.5.2 1222车数值分析。

3.5.2.1 1222车一位侧数值分析。

数据统计见《1222车一位侧测量数据》。

通过数据显示，窗口下边缘点16位置变形最严重，变形28mm。变形量由窗口下边缘向两边扩展逐步变小，边梁变形最小。

从折线图可以明显看出中部为变形最严重位置，逐步向两端变小。

3.5.2.2 1222车二位侧数值分析。

数据统计见《1222车二位侧测量数据》。

通过数据显示，窗口中心点14变形较严重，变形24mm，窗口上边缘点14变形较严重，变形23mm，边梁下平面向上2110mm点14变形较严重，变形25mm，变形由窗口向边梁逐步变小，边梁变形最小。

3.5.2.3 1222车两侧对比分析。

1222车一位侧因直接受爆炸冲击，变形量略高于1222车二位侧。边梁部位强度高，两侧变形无明显差别。

两侧均在窗口位置变形最严重，变形量由窗口向两边逐步变小，边梁变形最小。

1222车一位侧，从折线图可以较明显看出中部为变形最严重位置，逐步向两端减小。1222车二位侧没有此特征。

3.5.3 1223车数值分析。

3.5.3.1 1223车一位侧数值分析。

数据统计见《1223车一位侧测量数据》。

通过数据显示，窗口上边缘点15位置变形最严重，变形25mm。变形量由窗口上边缘向两边扩展逐步变小，边梁变形最小。

3.5.3.2 1223车二位侧数值分析。

数据统计见《1223车二位侧测量数据》。

1223车二位侧测量数据

通过数据显示，窗口中心点16变形较严重，变形21mm，变形量由窗口中心向两边扩展逐步变小，边梁变形最小。

3.5.3.3 1223车两侧对比分析。

1223车一位侧和二位侧无明显差别。边梁部位强度高，两侧变形无明显差别。

两侧均在窗口位置变形最严重，变形量由窗口向两边逐步变小，边梁变形最小。

3.5.4 1224车数值分析。

3.5.4.1 1224车一位侧数值分析。

数据统计见《1224车一位侧测量数据》。

通过数据显示，窗口中心点12位置变形最严重，变形25mm。变形量由窗口中心向两边扩展逐步变小，边梁变形最小。

3.5.4.2 1224车二位侧数值分析。

数据统计见《1224车二位侧测量数据》。

通过数据显示，窗口中心点7变形较严重，变形25mm，变形量由窗口中心向两边扩展逐步变小，边梁变形最小。

3.5.4.3 1224车两侧对比分析。

1224车一位侧和二位侧无明显差别。边梁部位强度高，两侧变形无明显差别。

两侧均在窗口位置变形最严重，变形量由窗口向两边逐步变小，边梁变形最小。

3.5.5 四辆车数值对比分析。

3.5.5.1 1221车一位侧和1222车一位侧明显可看出变形，其它位置不明显。

3.5.5.2侧墙均在窗口位置变形最严重，变形量由窗口向两边逐步变小，边梁变形最小。

参考文献

[1]陈秉智 25型铁路客车钢结构设计子系统的开发研究1997