一种机车车辆轮对悬吊的方法与流程

本发明涉及悬吊方法领域，具体涉及一种机车车辆轮对悬吊的方法。

背景技术：

电力机车时一种重载大功率交流电传动机车，采用了先进的网络控制技术和交流电机传动，具有操作简便、牵引力大、能源消耗低、国产化程度高等优点，已经成为干线货运主型牵引机车。

而随着机车行走公里的不断增加，走行部故障也逐步显现，发生机车动轮固死故障；为了防止机车动轮固死故障的扩大，故障机车就会停止运行等待救援；而为减少故障列车在干线上的停滞时间，维持铁路网线正常的运输秩序，从而保证铁路安全运输和经济效益，对动轮固死的机车进行救援时，通常会采用各种机械设备、装置，解决动轮固死的问题，以达到快速开通干线、防止次生故障发生的目的。

但是机车走行部通过三轴转向架和高圆簧旁承结构确保机车在高负载工况下能够将牵引力均分布在六条轮对上，其电机轴承烧损、轴箱轴承烧损，主、从动齿轮卡滞、崩齿等故障发生后就会造成轮对固死故障，严重影响铁路正常的行车秩序；但是机车的车头部分过重，一般的救援设备无法对机车车头起吊，而且采用主、从动齿轮分离的救援方法对实施救援的场地环境、机具设备都有较高的要求，无法快速对机车走行部进行维修以达到快速救援的目的，导致机车走行部损坏后需要等待大量的时间等待专门的设备来维修，而且对救援环境也有很高的要求，有些地方甚至救援设备就无法进去。

技术实现要素：

本发明的目的是能对机车故障轮对快速悬吊，迅速恢复机车运行，保证铁路正常行车秩序的车辆轮对悬吊的方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种机车车辆轮对悬吊的方法，包括支撑装置、千斤顶、千斤顶支承座、支点垫片，步骤如下：

步骤a）将支点垫片加装到转向架上故障轮对与相邻的正常轮对的中端；

步骤b）将千斤顶支承座安装在故障轮对下方并对准故障轮对轴定位；

步骤c）将千斤顶放置于千斤顶支承座下方进行顶高作业，使得相邻的正常轮对与车体与转向架之间的空间变大；

步骤d）将支撑装置安装到相邻的正常轮对的车体与转向架之间；

步骤e）撤出千斤顶和千斤顶支承座，使得故障轮对悬空。

所述步骤a中若为三轴转向架则支点垫片也可加装在中间轮对一系悬挂装置一侧两个一系弹簧的中间空隙处，代替中间轮对一系悬挂装置一系弹簧受力，使得一系悬挂装置一系弹簧不起作用；所述步骤c中千斤顶顶高作业的高度大于75mm；所述步骤d中在安装支撑装置前需将转向架上的横向油压减震器拆除；所述支撑装置包括支撑块、下支撑块和设置于上支撑块和下支撑块之间的滚珠托盘；所述步骤e中在撤出千斤顶和千斤顶支承座前序安装辅助紧固装置防止一系悬挂装置一系弹簧对故障轮对的弹力影响故障轮对的悬吊；所述辅助紧固装置为若干通过螺旋紧固结构连接的铁链，用于防止故障轮对下降；安装辅助紧固装置前需要安装防止转向架上风管不受铁链拉伸受理的风管支座；悬吊故障轮对是需要在车辆底部安装监控装置用于观察故障轮对与车体通过悬吊装置连接时的使用状况，便于直观监测到悬吊装置的状态；所述步骤e中撤出千斤顶和千斤顶支承座后故障轮悬空高度大于25mm。

本发明通过千斤顶提供的垂直向上支撑力使故障轮对脱离轨道，在轨道上方处于悬空状态，然后通过辅助紧固装置将故障轮对紧系在走行部转向架上，并在故障轮对相邻的正常轮对安装支撑装置使得走行部转向架处于倾斜状态，分担整个机车对行走部转向架的压力，使得机车能够在一条故障轮对悬空的状态下低速运行。

本发明的有益之处在于：1）无需改变机车任何结构就能对故障轮对快速悬吊，迅速恢复机车的运行，保证铁路的行车秩序；2）支撑装置的上支撑块和下支撑块之间安装有滚珠托盘，使它能够在支撑机车自重的同时也能在机车运行中根据自身受到的载荷而发生略微移动和略微偏转，保证支撑装置始终处于最稳定着力点的位置，保证支撑作用的可靠；3）辅助紧固装置在安装完铁链后用螺旋结构对铁链进行逐一紧固，保证铁链受理均匀，提高可靠性；4）加入风管支管防止转向架上的风管因为铁链拉伸挤压损坏风管；5）在车辆底部安装监控装置用于观察故障轮对与车体通过悬吊装置连接时的使用状况，监控实时状态。

附图说明

图1为机车走行部的结构示意图。

图2为本发明支撑装置的结构示意图。

图3为本发明风管支座的结构示意图。

图4为本发明千斤顶支承座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步描述。

见图1至图4，一种机车车辆轮对悬吊的方法，包括支撑装置、千斤顶、千斤顶支承座、支点垫片，步骤如下：

步骤a）将支点垫片加装到转向架上故障轮对与相邻的正常轮对的中端；

步骤b）将千斤顶支承座安装在故障轮对下方并对准故障轮对轴定位；

步骤c）将千斤顶放置于千斤顶支承座下方进行顶高作业，使得相邻的正常轮对与车体与转向架之间的空间变大；

步骤d）将支撑装置安装到相邻的正常轮对的车体与转向架之间；

步骤e）撤出千斤顶和千斤顶支承座，使得故障轮对悬空。

所述步骤a中若为三轴转向架则支点垫片也可加装在中间轮对一系悬挂装置一侧两个一系弹簧的中间空隙处，代替中间轮对一系悬挂装置一系弹簧受力，使得一系悬挂装置一系弹簧不起作用；所述步骤c中千斤顶顶高作业的高度大于75mm；所述步骤d中在安装支撑装置前需将转向架上的横向油压减震器拆除；所述支撑装置包括支撑块、下支撑块和设置于上支撑块和下支撑块之间的滚珠托盘；所述步骤e中在撤出千斤顶和千斤顶支承座前序安装辅助紧固装置防止一系悬挂装置一系弹簧对故障轮对的弹力影响故障轮对的悬吊；所述辅助紧固装置为若干通过螺旋紧固结构连接的铁链，用于防止故障轮对下降；安装辅助紧固装置前需要安装防止转向架上风管不受铁链拉伸受理的风管支座；悬吊故障轮对是需要在车辆底部安装监控装置用于观察故障轮对与车体通过悬吊装置连接时的使用状况，便于直观监测到悬吊装置的状态；所述步骤e中撤出千斤顶和千斤顶支承座后故障轮悬空高度大于25mm。

本实施方式中，以HXD1C型电力机车为例，是一种重载大功率六轴交流电动机车；其三轴转向架和高圆簧旁承结构确保机车在高负载工况下能够将牵引力均分布在六条轮对上，因机车旁承弹簧在转向架的中部，当机车某条轮对需要被悬吊时，在转向架的端梁处增加支撑点，可以确保机车故障轮对能正常悬吊，并且在机车过曲线和道岔时起辅助支撑作用，防止故障机车在回送时发生次生故障。

本实施方式中，HXD1C型机车由于走行部转向架二系悬挂装置二系弹簧处于转向架中间偏向轮的位置，在悬吊时都会受到二系弹簧额外的弹力，无法对其实施快速救援；HXD1C型机车电机轴承烧损,轴箱轴承烧损,主、从动齿轮卡滞,崩齿等故障发生后都会造成轮对卡死故障，如果采用主、从动齿轮分离的救援方法需要时间在5小时左右，耗费时间长，救援效率低，严重影响了铁路正线的运行，并且对实施救援的场地环境、机具设备都有较高的要求。

本实施方式中，本发明利用杠杆原理使走行部转向架略微有一个角度，使得故障轮对离开钢轨，达到快速救援的目的；走行部转向架主要通过二系悬挂装置的二系弹簧与车体连接，走行部转向架略微有一个角度，使得一端的二系弹簧进一步压缩，另一端的二系弹簧完全放松，中间的二系弹簧由于变化较小可以忽略不计；而且走行部转向架二系悬挂装置二系弹簧的最大压缩变形量有限制，在最大载荷的作用下，弹簧各圈之间仍需保留一定的间距，的大小根据公式：（HXD1C型电力机车二系弹簧直径d=50mm）；保证在救援悬吊过程中走行部转向架二系悬挂装置二系弹簧各圈之间的间距要大于5mm。

本实施方式中，在救援悬吊中，需要使得转向架有一个略微的角度使得故障轮对脱离钢轨悬空，但是实际上因为一系悬挂装置一系弹簧的反向作用使得故障轮对没有离开钢轨悬空，因此通过辅助紧固装置，将其的卡扣部卡到转向架上，再通过与卡扣部连接的铁链将转向架与故障轮紧固在一起，抵消走行部转向架一系悬挂装置一系弹簧的反向作用力，使得故障轮对脱离钢轨悬空；由此转向架的另外两条轮对分担故障轮对的载荷，使得故障轮对另一边的轮对由于杠杆原理的作用，使得此轮对的一系悬挂装置一系弹簧进一步压缩，中间轮对的一系悬挂装置的一系弹簧因为要成为杠杆的支点而需加装垫片，使一系弹簧失去作用；而走行部转向架一系悬挂装置一系弹簧的最大压缩变形量也有限制，最大载荷的作用下，各圈之间仍需保留一定的间距，的大小根据公式：（HXD1C型电力机车一系弹簧直径d=44mm）；而在救援起复过程中走行部转向架故障轮对另一边轮对的一系悬挂装置的一系弹簧各圈之间的间距要大于4.4mm，而各轮对一系弹簧各圈之间的最小间距为30mm，符合要求。

本实施方式中，支撑装置需要承受车体对它的压力和转向架对它的支持力，转向架具有略微的斜度，车体保持水平，支撑装置所受的压力和支持力的方向不在一条直线上，且支撑装置安装位置的限制和运动过程中产生的载荷，本发明在支撑装置的上支撑块和下支撑块之间安装有滚珠托盘，使支撑装置具有一定的自由度，保证支撑装置的稳定和可靠。

本实施方式中，本发明采用杠杆原理使故障轮对悬空，从而达到救援故障轮对的目的，HXD1C型电力机车的转向架和车体通过二系悬挂装置连接，二系悬挂装置主要依靠二系弹簧进行承载；而二系弹簧具备弹性形变不能作为支点的限制，就通过在一系悬挂装置一系弹簧的中间插入支点垫片作为支点支撑，使一系弹簧失去作用不再受力形变，得到稳定可靠的支点。

本实施方式中，利用杠杆原理使故障轮对悬空，从而达到救援故障轮对的目的；但一系悬挂装置一系弹簧的反弹力，使故障轮对被推向钢轨而没有悬空，因为一系悬挂装置一系弹簧的反弹力的限制，本发明采用辅助紧固装置用以克服一系悬挂装置一系弹簧的反弹力的限制，通过铁链对转向架和故障轮对进行紧固，保证故障轮对不受一系悬挂装置一系弹簧的反弹力的影响，能够脱离钢轨悬空；所述辅助紧固装置使用直径18mm的铁链对转向架和故障轮对进行紧固，直径18mm的铁链可承受的最大负荷是127.2KN，而辅助紧固装置中的铁链承受的负荷是60KN，达到了要求；且辅助紧固装置由4条直径18mm的铁链对故障轮对进行紧固，为了防止受力不均导致辅助紧固装置的可靠性下降，每条铁链都连接有一个螺旋紧固结构，安装完铁链后用螺旋紧固结构对铁链进行紧固，使铁链受力平均，提高可靠性；铁链经过转向架的间隙和轮对进行紧固，因转向架上有风管，为了防止经过转向架的铁链因拉伸而压坏风管，在安装铁链前加装风管支管来保护了风管不受铁链拉伸力的损坏。

本实施方式中，在高速列车发生故障导致出现故障轮对时首先在中间轮对一系悬挂装置一侧两个一系弹簧的中间空隙处安装支点垫片，使得故障轮对悬空后，中间轮对一系悬挂装置一系弹簧不起作用，直接由垫片代替一系弹簧受力；然后在故障轮对下方安装千斤顶支承座，定位好后再使用千斤顶进行顶高，顶高高度需要大于75mm；然后在拆除转向架上的横向油压减震器，将支撑装置安装在车体和转向架之间的转向架靠外一侧的中间部位，承受车体的重力；在故障轮对被顶高后，开始安装辅助紧固装置，防止一系悬挂装置一系弹簧对故障轮对的弹力影响故障轮对的悬吊，首先把风管保护装置安装在故障轮对两边的转向架上，保证位置正确，不能挤压风管；然后准备搭设铁链，铁链的搭设路径必须通过风管保护结构，然后再与螺旋紧固结构连接，通过螺旋紧固结构对铁链进行拉紧，使铁链紧系转向架和故障轮对，确保铁链受力均匀；然后缓慢撤出千斤顶和千斤顶支承座，保证故障轮对吊距离轨面高度大于25mm，就能使得故障机车在一条故障轮对悬空状态下自行进行低速行驶，运行到检修车间，实行救援作业。

本实施方式中，本发明还在支撑装置正对的机车底板位置安装有监控装置然后与控制系统连接，将图像通过连线传输至控制系统中，调整完成实施传输状态，方便直接观察故障轮对与车体通过悬吊装置连接时的使用状况，预防危险。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。