宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司
摘要：从地铁运营的安全考虑，对组装好的轮对作轴承温度、震动等功能测试，需要模拟轨道行驶的真实环境，为此这种新的城市轨道交通车辆的轮对跑合试验台就应运而生。但是由于本台设备是未经功能验证的新产品，所以不可避免的存在许多技术缺陷。
关键词：跑合试验台；存在缺陷；技术改造
在城市轨道车辆重大行车事故中，主要的安全隐患就是车辆轮对发生的故障，车身的全部重量都作用在轮对上，轨道与车辆轮对进行直接的接触而且通过彼此之间的摩擦将城轨车辆与钢轨之间产生的牵引力和制动力不断地进行传递。并且车辆轮对在行驶的过程中同样要承受垂直以及水平方向的力的作用。因此轮对装车前必须通过有效的检测手段来检测轮对生产及组装的质量问题。
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1.主要用途
本文说到的轮对加载跑合试验台主要用于轮对轴箱轴承加载磨合试验，可对轴箱轴承、齿轮箱进行磨合，也可检测轴箱轴承、齿轮箱的温升、冲击频振，以检查轮对与轴承、轴箱的组装质量。
2.设备组成
轮对加载跑合试验台主要包括机械系统、液压系统、电气控制系统及测试系统。机械系统主要由底座平台、加载装置、轮对升降装置、轮对驱动装置、推论装置等部分组成。测试系统主要包括温度检测和振动检测。
2.1机械系统结构：轮对加载跑合试验台机械系统结构主要由底座平台、加载装置、轮对升降装置、轮对驱动装置、推轮装置等部分组成。
2.1.1底座平台：底座平台由型钢及钢板焊接加工而成，是摩擦轮装置、轮对升降装置、轮对驱动装置、液压装置等安装载体。
2.1.2加载装置：加载梁由优质碳素结构钢焊接而成，作为加载装置的支撑。加载装置主要由加载立柱、加载梁、加载油缸、弹性压头等组成。在轮对两轴箱承载点的上部设有两只加载压头，压头有弹性触头，工作时作用在轴箱上部进行加载。
2.1.3轮对升降装置：主要由螺旋升降机、换向器、减速机和升降平台组成。因考虑到传动装置的摩擦轮位置（踏面驱动），由升降平台托起轮缘，在推杆中部开一个约30mm宽的凹槽，当轮对从轨道推入轮对升降装置的时候，由推杆上的凹槽对轮对实现初步定位和防止轮对滚动。当轮对从轨道推到设备上部，可由轮对升降装置接承后下降给磨擦轮，磨合完成后再将轮对升至轨面推出。
2.1.4推轮装置：主要由推轮油缸、油缸安装座、推杆、连杆等组成，油缸安装座固定在升降装置上，推轮装置跟随升降装置上下移动。推杆一端与升降装置通过销轴连接，另一端与连杆通过销轴连接。当轮对跑合试验完后，推轮油缸动作，通过连杆带动推杆向上转动，从而能将整个轮对推出工作位。
2.1.5轮对驱动装置：由三相异步电动机、主动摩擦轮装置、从动摩擦轮装置等组成，电机功率约37kw，由变频器控制转速和转向。主、从动摩擦轮的作用是驱动、支撑轮对，主动摩擦轮是通过踏面驱动车轴旋转。驱动装置可实现通过调频器按设定的时间--转速曲线进行传动旋转。
2.2、液压系统：包括液压站、液压油缸、液压阀、液压管路及液压油等组成，液压系统配备液压装置过载保护系统。
2.3电气控制系统：设备配置符合人机工程学设计的操作控制面板，彩色图形化显示，中文操作界面，设备设置紧急停止功能，出现意外情况设备会自动转换到紧急停止模式。控制柜装有PLC控制系统、各种必要的指示灯和控制按钮以及一些电器元件。
2.4测试系统：设有温度检测传感器及振动检测传感器。温度传感器分别对轴箱轴承、齿轮箱轴承温度进行检测，结果以曲线和表格的形式在显示器上显示并能存储、打印和查询。振动传感器能够实时监测振动检测点的振动情况，显示振动曲线，并能将振动曲线保存和对各种历史数据自动分析、整合。
2.5安全系统：试验台设有安全保护联锁装置和短路、断路及漏电保护装置。试验台在机械结构和自动控制两方面设有安全防护和安全报警系统，实时对转速、温度、力矩载荷等数据进行监测。
本台设备在运行中，遇到运行震动大、轮对跑偏啃轨、噪音超标及传感测试系统工作不正常，升降平台在升降过程中出现卡顿等技术难关，这些问题的存在使得跑合试验台无法正常工作。笔者在检查中发现设备在设计、安装及制造方面存在问题。由于设计原因，底座刚性不足、驱动靠背轮找正精度无法满足要求，轴承设计缺陷，导致运行中无法控制位移及检修困难；安装工艺质量差导致轮对跑偏，靠背轮对正精度不足；制造原因导致测试系统干扰。我方要求制作商进行技术改造，具体整改如下：
轮对加载跑合试验台技术改造项点与达到的效果
a.底座内部横向、纵向分别增加型材筋板数量→增强底座横向、纵向的刚度、强度
b.底座中部增加螺栓紧固点，以加强底座与基础固定→防止底座中部悬空，降低底座振动
c.底座上部轴承座安装面、电机座安装面设计定位键槽→保证相对摩擦轮的同轴度、电机中心位置
d.轴承座采用分体式（见图1、图2）→便于轴承安装拆卸和设备后期维护
e.轴承座底部设计导向槽→保证相对摩擦轮的同轴度
f.摩擦轮提高轮缘表面加工精度→减小轮轨振动；与轴装配采用压力机压装→保证轴轮紧密配合
g.电机安装座和减速箱安装座合并为一体式（见图3、图4）→加强底座刚度和强度，提高电机和减速机装配精度及运行稳定性
h.电机安装座底部设计导向槽→保证电机轴位于设备中心位置
i.电机安和升降机安装座改为钢板焊接件→增强安装座的刚度和强度，提高电机和升降机运行稳定性
j.升降平台四角安装四个导向装置→保证升降平台在升降过程中升降平稳
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结束语：
经过对上述机械结构进行了整改后，再对检测系统的线路进行优化，强电和弱点分开并配置电缆桥架，保证测试线缆不被干扰，严把安装质量关保证基座水平，确保轮对不跑偏，提高靠背轮找正精度等级，避免驱动轮震动。对跑合试验台进行了不同速度长时间跑合试验，试验台运行稳定，从而满足了轮对检验测试的要求，使一台设计、安装、制造有多项问题的设备能够可靠使用。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部；GB50231-2009；机械设备安装工程施工及验收通用规范；中国机械工业联合会主编；中国计划出版社出版
[2]邢绍庆；城轨车辆轮对跑合试验台概述[J]；山东工业技术；2014年17期
论文作者:孔祥烽
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签：装置论文; 试验台论文; 底座论文; 轴箱论文; 加载论文; 摩擦论文; 轴承论文; 《防护工程》2019年第4期论文;