桥式车组挂带横梁的适载改装

2022-12-19胡洪

运输经理世界 2022年24期

胡洪

（中国外运大件物流有限公司如皋分公司，江苏如皋 226500）

1 桥式承载梁的配套工装

1.1 装载形式

大件货物在设计阶段会综合考虑制造、运输、安装等环节。由于各方面的条件，制造厂家可能没有专门针对桥式运输方式设计肩座。因此，桥式承载梁在装载货物时，一般采用配套的挂带横梁工装。此装载方式利用桥式承载主梁、挂带、横梁将货物“包裹”装载（见图1）。

图1 桥式承载梁汽车列车装载示意图

如图1 所示，平行的2 片主梁将货物夹在中间，每片主梁上设置2 根挂带，挂带下部通过销轴与横梁连接，横梁将货物底部两端托起，荷载通过挂带传递至桥式承载梁，最终分载至汽车列车的2 个支撑车组。

1.2 工装使用参数

现有配套挂带横梁，销孔中心距5400mm，单根横梁宽度1500mm，长度5600mm，厚度200mm，配置在2片主梁上使用。挂带横梁设计强度满足500t 装载要求。

2 工装的适载改装

2.1 工装的适用性

现有待装的不可解体货物，长宽高为13100mm×5110mm×4380mm，运输重量391t。货物的长度、高度、重量皆满足车辆装载要求，唯有宽度超过装载面110mm，公式（1）如下：

式（1）中：L 为横梁销孔中心距；W1为主梁宽度（见图2）。

图2 挂带横梁工装示意图

W＜5110mm。L 为固定值，决定了有效装载宽度的限值。因此，现有配套工装无法满足货物装载要求。

2.2 工装的改装设计

2.2.1 设计原因

因现有横梁不满足货物宽度的装载，可以考虑新造2 根适合宽度的横梁来解决，但受到成本、周期、效率等诸多因素限制。在此情况下，货物的装载力求以最简单的技术办法来解决问题。所以，将现有横梁改装设计以满足货物装载不失为最好的办法。

2.2.2 设计要求

主梁间的内档宽度是有效的装载宽度。根据货物宽度，内档宽度设计应大于5110mm，同时考虑货物与主梁之间应留有合适间隙。过大的装载宽度，一方面增加了设计难度，另一方面也致使整车轮廓宽度增大，不利于车辆运行安全。因此，将内档宽度设计为5200mm，既满足了货物装载，又留有890mm 的合适间隙。

2.2.3 改装设计

现有横梁的销孔中心距满足最大5000mm 装载宽度，需设计的装载宽度为5200mm。因此，可以考虑在挂带与横梁中间增加扩大宽度的转换接头。但直接扩用后，转换接头与挂带连接销和横梁连接销存在100mm 的偏距。在载荷作用下，挂带连接销上有一个向内的分力，使挂带向内弯曲，同时使主梁下翼向内，造成在竖直方向上形成非垂直受力，容易失稳（见图3）。所以，如采用转换接头，在设计上必须消除上述偏心力。为了扩大宽装载宽度并消除偏心力，转换接头可以利用挂带销孔、横梁销孔及新做辅助销孔连接，形成竖直方向的三角受力模型[1]（见图4）。

图3 挂带横梁扩大宽度连接偏距示意图

图4 横梁改装及增设转换连接示意图

通过在横梁上加焊销控耳板，增加连接组件，达到了扩大装载宽度的目的。但还需对增加组件进行强度校核。

2.3 强度校核

基于图4 的模型，加焊耳板、转换接头的材料规格与布置形式与原设计保持一致，以保证上销轴销孔与右下销轴销孔的连接强度。横梁上的加焊耳板的右下销孔略大，是预留的安装孔，不与销轴配合。横梁上的加焊耳板的左下销轴销孔连接是增加部分，也是平衡偏心力矩的主受力点。因此，需将加焊耳板的左下销轴销孔配合进行校核[4]。

2.3.1 销孔拉板的荷载

销轴与销孔为间隙配合，受竖直方向集中荷载P。与单侧销轴配合的有上部1 块耳板与下部2 块规格材料一样的耳板，校核选取荷载较大的上部耳板作为研究对象，计算中偏于保守可忽略耳板左侧的加强护板（见图5）。