PFAFF整体式地下架车机机械系统的研制

2021-03-31郭庆林

轨道交通装备与技术 2021年1期

谢烨郭庆林

(杭州中车车辆有限公司浙江杭州 310000)

0 前言

德国Pfaff-silberblau公司(以下简称PFAFF)是世界著名的架车机制造商，杭州中车车辆有限公司(以下简称杭州中车公司)与其开展了商务与技术合作，成为目前该品牌架车机在国内城市轨道交通行业的唯一授权制造商。本文重点介绍了杭州中车公司与PFAFF合作研制完成的兼容A型地铁车辆整体式地下架车机机械系统及其可靠性试验。

1 设备介绍

随着轨道交通行业的迅猛发展，整体式地下架车机作为城轨车辆检修的专用工程设备，可在整列地铁车辆组不摘钩的状态下对不同编组进行同步架车作业，在地铁车辆维保过程中起到重要的作用。随着部分大型城市人口的大量汇入，对地铁车辆运力提出了更高的要求，A型地铁车辆具有车体宽、载客量多的特点。整体式地下架车机设备的机械系统须根据不同车型的具体尺寸参数进行适配，满足车辆检修要求。

2 设备布局

一套整体式地下架车机布局如图1所示(以6编组为例)，一节车由2个基坑内的设备举升，总共由12个基坑内设备组成。根据A型地铁车辆的相关参数[1]，设备基坑尺寸约为4 700 mm× 4 450 mm× 5 000 mm。基坑旁边的地面上设有1个总控制台和6个现场控制台，1节车对照1个现场控制台。每个现场控制台配有2个现场控制器，方便对单个基坑进行操作，同时在主控制台对面设有确认控制器以保证车辆及人员安全。

图1 整体式地下架车机6编组整体布局示意图

3 设备工艺流程

以全列车架升为例，设备的基本工作模式为：第1步，检修车辆架车台位就位；第2步，由转向架举升单元同步举升整车至指定高度，并自动保持锁定状态；第3步，如需拆卸或更换转向架，则需将车体举升单元升起，当车体举升柱接触车体枕梁后停止举升并承受整车载荷，自动保持锁定状态；第4步，拆除待修转向架，将转向架举升单元架托下落至轨道，沿轨道方向推出；第5步，将新转向架从轨道推入，按上述相反程序完成转向架的换装；第6步，由转向架举升单元将整车解除车体举升单元支撑，再落下车体举升单元；第7步，通过转向架举升单元将整车同步降落至轨道上，架车设备全部降入基坑。

4 设备同车辆的接口

整体式地下架车机同A型地铁车辆的接口参数主要包括车辆定距、车体基本宽度、固定轴距、相邻两节车转向架中心距、车体架车点等[1]。以杭州地铁使用的A型车辆为例，车辆为6节编组，车辆定距为15 700 mm,架车机基本宽度为3 000 mm,固定轴距为2 500 mm,相邻两节车的转向架中心距为7 100 mm,车体架车点为枕梁中心线位置。

5 设备主要技术参数

设备的主要技术参数包括举升参数和其他参数，其中举升参数如下：转向架举升机构最大行程(相对轨面)设定为1 700 mm；车体举升机构最大行程(相对轨面)设定为2 800 mm；举升速度均设定为(400±10)mm/min。每台转向架举升机构提升能力为20 kN;每个车体举升机构的提升能力为10 kN；每组架车装置和每组车体托架的提升能力均为40 kN。设备的其他技术参数为：电源采用三相380 V交流电源；最大噪音不大于75 dB(A)/3 m内；设计寿命不小于30年。

6 设备机械系统机构

整体式地下架车机机械系统机构主要由转向架举升单元、转向架举升驱动单元、车体举升单元、支撑结构、维修平台和地坑盖板组成(见图2)。

图2 单坑机械结构

6.1 转向架举升单元及其驱动单元

转向架举升单元由导向机构、举升柱、举升横梁、丝杠螺母和驱动单元组成(见图3)。其中，导向机构中设置导向滚轮，对举升柱具有足够的导向精度，保证在丝杠螺母和驱动单元的提升作用下保持垂直升降。举升柱采用悬臂式结构，以保证转向架或调车车辆能够在举升完成的车辆下沿轨道顺利移动。举升横梁与举升柱的伸出臂固联，系悬臂结构，具有足够的承载能力。举升横梁防止车轮滚落采用凹槽的结构形式，并根据不同城轨车辆的转向架固定轴距设计其长度和凹槽的位置。以杭州地铁A型车辆为例，举升横梁结构须满足2 500 mm固定轴距的转向架的定位和举升。