冯炜刚 王明东

(泉州中车唐车轨道车辆有限公司 福建 泉州 362122)

车辆的整车起吊性能是车辆设计中一个重要的性能指标，其目的是实现车辆的整体吊装运输的需要及实现一系二系垂向位移的限位作用。GB/T 14894—2005《城市轨道交通车辆组装后的检查与试验规则》要求进行车辆起吊性能的试验[1]，但并未明确试验的实施及检查的项点及检查标准，在实际的试验过程中存在较多的问题。因此有必要对车辆的整车起吊性能进行相应的研究。

1 车辆整体起吊性能的结构实现原理

在转向架设计过程中为了满足整车起吊这一性能，一般设置以下两种结构：

(1)在牵引装置及构架之间设置垂向止挡结构，其由焊接在构架横梁上的止挡座及焊接在牵引梁上的止挡块两部分组成，具体结构如图1所示。

图1 垂向止挡结构图

(2)在构架及一系轴箱上设置轴箱提吊结构，其由焊接在构架侧梁上的提吊止挡块及螺栓连接安装在轴箱上的提吊吊耳两部分组成，具体结构如图2所示。

图2 轴箱提吊结构

通过以上两个结构将起吊过程垂向力的传递连续起来实现整体起吊，其实际的垂向力传递路径如图3所示。

图3 起吊垂向力传递示意图

由于需要满足一系二系弹簧的垂向自由振动，因此垂向止挡和轴箱提吊处均有20～30 mm的间隙，在车辆起吊的时候将引起转向架与上车体的垂向相对位移，这也是需要进行整车起吊性能检查的根本原因。

2 车体与转向架的主要接口

车辆上车体与转向架接口主要分为气路部分、电气部分以及机械部分。

(1)气路部分主要包含制动及停放制动气路接口，若车辆采用湿式轮缘润滑装置则头车部分还有轮缘润滑气路接口[2]，若车辆含有撒砂装置则头车还有撒砂装置气路接口。

(2)电气部分主要包含轴端电气线缆接口、牵引电机供电及传感器线缆接口、应答装置线缆接口、保护性接地线缆接口，若车辆采用湿式轮缘润滑装置则头车部分还有轮缘润滑电气线缆接口。

(3)机械部分主要包含空气弹簧接口、高度阀接口、牵引装置接口。

车辆上车体与转向架各个接口设计的合理性直接影响着车辆整车起吊的性能，因此整车起吊性能检查的试验重点就是检查各个接口处的合理性，及时发现存在问题的部位并进行适当的调整，使之在满足车辆起吊性能同时保证车辆垂向最大位移后，各接口可以正常工作。

3 车辆整车起吊性能检查内容

整车起吊检查试验是通过车间架车机架车模拟整车起吊后，检验车体与转向架连接的各部件尺寸及间隙的合理性，确保整车起吊性能及车辆安全运行。具体工作内容如下：

在项目生产初期首列车组装落车工序结束后利用落车台位上现有的架车机对车辆进行模拟整车起吊试验，用架车机从车体的4个副镐位上将车体架起直至转向架轮对与轨面脱离停止架车，检查各连接件的状态，确认尺寸是否满足，如尺寸不满足要求及时进行改进，记录合理的尺寸数据，保证后续批量化生产的顺利进行。

检查测量的部位项点如下：

(1)气路部分检查。起吊后检查制动系统与转向架连接软管长度合理自然弯曲无应力不打死折，不与其他部件磨碰，其中包括制动、停放制动软管以及在安装有湿式轮缘轮滑装置及撒砂装置的头车上连接软管[2]。

(2)电气部分检查。检查转向架轴端上各电气线缆，要求尺寸长度合理自然弯曲无应力，其中包括轴端接地线、温速度传感器线缆、防滑传感器电缆、里程计线缆等；检查头车上连接转向架应答装置的线缆，要求同上；按照以上要求检查在安装有湿式轮缘轮滑装置及撒砂装置的头车上的连接线缆；按照以上要求检查转向架牵引电机上各电气线缆，其中包括牵引电机温速度传感器线缆，牵引电机三相电源线缆。

(3)机械部分检查。起吊后检查高度阀摆杆及高度阀调整杆无拉拽受力变形；检查转向架上牵引装置各部件是否干涉，垂向止挡装置是否有效；起吊后检查空气弹簧导锥上密封胶圈是否完好。

试验注意项点如下：(1)试验前检查列车各部分以及轴箱、构架、车体之间起吊连接装置是否正常；(2)起吊时各支撑点的高度一致；(3)列车回落到轨道时，二系空气弹簧应复位；(4)车辆落车着地后，车辆不得有永久性变形。

4 试验检查实例及缺陷优化

为充分验证以上检查项点及流程的合理性，在在产的城市B型地铁车辆项目首列车上进行试验验证，由于该项目地铁车辆采用干式轮缘润滑且无撒砂装置[3]，因此在实例中没有相应的检查项点，具体的检查部位及检查标准如下。

4.1 气路部分检查实例

检查气路连接软管，长度应合理，自然弯曲无应力，不打死折且不同其他部件干涉，其中包括枕内制动及停放制动软管和枕外制动软管，如图4所示。

图4 气路部分检查

4.2 电气部分检查实例

检查车体与转向架连接的各个线缆，长度尺寸应合理，线缆自然弯曲无应力，如图5所示。

图5 气路部分检查

4.3 机械部分检查实例

检查各机械部件无干涉受力变形，空气弹簧导锥密封胶圈无破损，如图6所示。

图6 机械部分检查

按照以上检查试验项点进行试验后发现了2项问题并进行了缺陷优化：

(1)轴端线缆长度尺寸不足，起吊后线缆受力，具体表现为起吊后线缆绷直，连接的线缆插头或压接端子变形损坏，严重的导致线缆绝缘层拉伸断裂电缆损坏，针对此问题对线缆不同区段的长度进行了优化，使之在起吊状态下处于不受力的状态，同时将相应位置的线长尺寸固化，后续车辆的线长尺寸均按首列车测得的尺寸进行安装保证各车的统一性。优化后的轴端线缆尺寸如图7所示。

图7 轴端线缆长度尺寸示意图

(2)起吊后牵引拉杆与构架横梁干涉，设置的垂向止挡机构失效，如图8所示，针对该问题对牵引梁上牵引拉杆安装孔的位置尺寸做了相应优化，如图9所示，将安装孔位置下移40 mm,并对原安装孔进行防锈处理。使起吊后垂向止挡正常工作，牵引拉杆与构架横梁保持一定的距离，保证后续检修二系加垫后该结构功能的正常使用。

图8 牵引拉杆与构架横梁干涉图

图9 牵引梁优化图

5 结语

通过上述的分析及实例验证找到了影响车辆整车起吊性能的几个主要因素，并明确了整车起吊试验的检查项点以及检查标准，可供后续其他项目的起吊试验操作参考。从实例中发现的问题可以看出整车起吊性能检查试验的重要性，该试验在车辆制造工艺流程上的合理布置可以保证及时发现设计及制造缺陷，避免因批量返工带来的巨大返工成本。