动车组车端相对位置对内风挡连挂影响分析

尹涛 程红振 施祖银

摘 要：CRH380A型动车组编组连挂时出现了内风挡渡板偏斜、胶囊变形现象。通过对两车车端关系影响因素的分析，制定相应的工艺过程管控措施，减小内风挡渡板偏斜和胶囊变形的故障发生概率。

关键词：动车组；渡板偏斜；影响因素；工艺过程管控

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.039

0 概述

动车组通过台是车辆之间相互连接的通道和旅客进出的必经之路，必须保证其安全[1]。内风挡及渡板位于客车车体端部，是构成通过台的主要部件。CRH380A型动车组在返厂检修中发现部分内风挡连接框倾斜、渡板偏斜、渡板与踏板之间空隙变大现象，严重影响乘客通过安全。

1 380A型动车组内风挡结构

380A型动车组内风挡为密接式风挡，主要由风挡座、胶囊、对接框、风挡悬挂装置、内饰板、渡板、手动夹紧装置等组成[2]。渡板安装于中间连挂框架上，渡板偏斜时内风挡胶囊受异常挤压处于扭曲变形状态，尤其是在通过曲线线路时扭曲变形会加重，压缩侧胶囊与框架上锁闭把手摩擦加重，极易破坏胶囊本体，产生漏风和消音等异常，车内压力降低甚至会威胁车辆安全运行。

2 影响因素分析

通过对整车结构及内风挡安装结构分析可知，内风挡连挂框偏斜、渡板偏斜及风挡胶囊变形均与连挂侧框架的形态有关，而后者形态直接与相邻两车车端关系紧密相关。380A型动车组相邻车端位置关系主要分为相对高度差、相对水平偏差、相对车端角度三种。

（1）两车车端存在相对高度差时连挂框架偏斜，渡板与踏板一侧空隙尺寸加大（如图1左）；

（2）两车车端相对水平偏斜时，两侧踏板左右水平移动，连挂框架水平转动，渡板踏板的配合间隙对角间隙增加（如图1右）；

（3）两车车端形成相对角度时，角度较大侧风挡胶囊拉动风挡连挂框架偏斜，因在角度受高度影响较大，故不作单独分析。

在实际动车组运行过程中，相邻两车的车体在空簧上自由运动使得两车端相对高度、相对水平、相对角度不断变化，这三种因素叠加作用下内风挡胶囊带动渡板与踏板不断变化。

3 相对高度差影响分析

动车组的车端内风挡高度的决定因素按照传导顺序分析，对内风挡高度影响的零部件及部位因素如下：车轮直径、轴向簧调整板厚度、轴向弹簧组成尺寸误差、转向架构架焊接尺寸差、空气弹簧调整垫高度差、空气弹簧尺寸高度差、车体枕梁下平面高度尺寸差、车体整体挠度、车体端墙焊接平面度、内风挡与车体安装高度误差等，综合以上主要为转向架因素、车体因素、内风挡因素三大类。

3.1 转向架因素

转向架因素如车轮、轴箱簧、空气弹簧等对车体高度的影响都是综合体现在转向架整体对车体侧枕梁下表面的支撑，即空簧上表面相对于轨面的高度。

首先轮径差是对两车车端高度差影响很大，转向架重新组装时应根据磨耗量适度增加空气弹簧调整垫的厚度，以补偿轮径差造成的相邻两车端高度差；其次空气弹簧高度调整阀盲区的存在对车端高度通常难以直观可见，理论分析时单个转向架因空气弹簧高度调整阀盲区对于车端高度影响最大为6mm；其他因素多不可调整可暂不考虑。因此，对空气弹簧反复充排气是排除盲区影响的主要方法，然后再对转向架空簧调整垫厚度进行核对。

3.2 车体因素

车体与内风挡是直接连接部件，车体相关部件焊接或者加工造成的变形量直接影响车端相对于枕梁相对高度。

车体大部分零部件都是选取型材或者铸锻件精加工而成，主要焊接作业在新造时已经完成，焊接变形量及组装精度已经在设计时考虑充分。高级修检修作业主要是对母材及焊缝的检查和焊修修复，只有在改变枕梁型材厚度或者焊接变形过大才能对车端高度有明显影响。

3.3 内风挡因素

内风挡因素应着重考量的是内风挡与车体的安装配合关系。内风挡通过连接框架上14个Φ10圆孔与车体通过M10螺栓紧固连接，但在实际安装中14个车体连接圆孔与风挡圆孔的综合配合关系已经极为苛刻。其他诸如内风挡胶囊弹性、内风挡连挂框的尺寸差在风挡连挂后，受风挡橡胶胶囊弹性影響几乎可以忽略不计。

4 相对水平偏斜影响分析

相对水平偏斜也同样受到转向架、车体、内风挡安装的影响，具体按照结构分析为：车轮组装偏斜量、构架焊接变形量、构架加工偏斜量、空气弹簧组装偏斜量、横向抗蛇形减振器拉伸偏斜量、空气弹簧水平偏斜量、车体空簧孔加工偏斜量、车体整体挠度、车体端墙焊接偏斜量、内风挡安装水平误差、内风挡胶囊弹性差等。

两车相对水平偏差现象主要出现在车辆编组后，空气弹簧水平偏斜、减振器偏斜拉伸是对编组车辆形态影响最大，在弯道内反复倒拉车减轻两车相对水平方向上的偏差。

5 总结

通过以上对车端关系中的相对高度差、相对水平偏斜等主要因素的分析，找到了影响车端关系的关键部件和调整方式，因此针对性的工艺过程管控措施如下：

（1）转向架分解后重组后都需要根据轮径磨耗量增加空气弹簧调整垫的厚度，这是直接关系到转向架高度的关键尺寸。

（2）在单车调试前工序中，综合考虑设计结构及现车称重难度的情况下，在工艺管控中增加了相邻车端的高度差小于10mm的要求。

（3）单车调试中车端高度超差或者水平偏斜故障发生时，首先应对空气弹簧反复充排气排除空气弹簧因高度阀盲区导致高度差；编组车辆异常可以通过在弯道反复倒拉车减小空气弹簧气压不均或者减振器偏斜拉伸的影响；然后再对车体、转向架相关组装尺寸再进行核对。

参考文献：

[1]周大军，栾平景.风挡在客车上的应用及发展建议[J].北京：铁道车辆，2006，44（10）：27-33.

[2]魏跃进.铁路客车密接式风挡[J].北京：铁道车辆，2000，38（05）：

26-27.