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摘要：介绍了CRH3B型动车组转向架称重工艺以及轮重差的主要影响因素和计算方法，总结出调整转向架轮重差的基本方法，提高转向架称重作业通过率。

关键字：转向架;轮重差;一系四角高

为保证动车组安全平稳运行和乘坐舒适度，在动车组新造和高级修检修作业过程中均要检测动车组转向架轮重差和轴重差并调整到最佳状态。本文重点就CRH380B型动车组高级修作业中转向架轮重差与轴重差的区别以及轴重查的影响因素以及调整方法进行分析探讨。

1.转向架轮重差调整的目的

动车组高速运行过程当中，轮对两侧车轮所受支持力，正常情况下在允许范围内，两侧的摩擦力也在允许范围内;如果轮重分布不均，两侧轮重相差超过允许范围，则一侧牵引力大，另一侧牵引力小，就会导致两轮受力情况不一致，进而导致两轮磨损情况产生差异，容易引起车轮多边形，缩短轮对使用寿命[1]，严重时会对行车安全产生不良影响。转向架静压称重试验目的就是保证左右轮重差在允许限度范围内，保证车辆运行安全平稳。

2.转向架称重原理及工艺流程

2.1转向架称重工作原理

CRH380B型动车组转向架一系悬挂主要由一系钢弹簧、叠层橡胶弹簧等组成，即每个车轮都有一个轴箱弹簧装置，起到良好的缓冲、减少垂向振动的作用，使车体保持左右平衡。二系悬挂是转向架构架与车体之间的连接装置，由空气弹簧和枕梁等部件组成，主要作用是传递车体与转向架间的垂向力、纵向力和横向力，通过合理的参数匹配达到车辆要求的运行品质，使转向架与车体之间实现横向弹性连接 [2]。转向架称重就是用实验台的两个压磅对转向架的左右两侧施加载荷，加载力模拟空车体重量，即测量转向架在理想状态下的轮重差值。

2.2转向架称重工艺流程

CRH380B型动车组三级修时拆卸下的叠层弹簧（橡胶制品）只做外观检查和电阻检测，不更换新品。并且动车组运行（120±12）万公里或3年后，叠层弹簧不同程度的发生了形变，因此动车组入修时，将与车体分离的转向架推至静载试验台上进行预称重，对转向架一系四角高度和轮重差等关键数据进行测量并记录，为转向架组装工位一系四角高度增减调整垫片做好准备。动车组转向架各部件检修完毕，根据预称重的数据调整轴箱弹簧上方垫片厚度，确保转向架轮重差在静压试验时满足限度要求。

3.转向架轮重差影响因素

3.1转向架四角高的测量

转向架四角高的测量是在静压试验台非对称性载荷试验下进行的。车体内各项设施、设备均为非对称性布置，所以导致车体左右两侧重量不等，非对称性载荷试验的目地就是模仿车体重量向转向架施加非对称载荷压力，在此压力下测量一系帽筒与转臂安装座距离需满足（152±2）mm。在此距离内则能最大程度发挥一系钢簧与叠簧减震作用，若超出限度或不满足限度，弹簧则处于松弛或紧绷状态，降低其减震性能，亦会对一系钢簧及叠簧造成损伤，造成行车安全风险隐患。所以需进行返工作业调整一系调整垫垫数，使其四角高度满足（152±2）mm限度要求。

3.2转向架轮重差的测量

转向架轮重差的测量是在静压试验台对称性载荷试验下进行的。转向架设计原理为对称性设计，以枕梁中心销为原点，各安装件、紧固件均为对称性布局，在理想状态下，对转向架施加对称性载荷试验，四角轮重比值理论应全部为0，因铸造工艺问题，转向架不能实现100%对称组装，导致四角轮对不能绝对平均受力，在施加对称性载荷力时，若其四角轮对受力大，则相应的轮对差为正值 ，若四角轮对受力小，则相应的轮对差为负值，影响行车稳定性及安全性，需进行返工作业调整一系调整垫厚度，通过调整四角高低度校正四角受力度。为了保证转向架运行的平稳性，要求在在均载工况下测量转向架轮重差绝对值，要求不大于2%。

4.轮重差与轴重差的关系

4.1两者的计算方法不同

4.1.1轮重差计算方法：根据TG/ CL150-2018《中国铁路总公司关于印发和谐3 型动车组高级修检修规程的通知》，转向架轮重差要求在均载工况下测量转向架轮重差绝对值，要求不大于2%。

（Fw-Rm）/Rm。（Fw 为单个车轮轮重，Rm 为转向架四个车轮轮重平均值）

4.1.2轴重差计算方法：动车组称重试验目的主要是检查车辆质量分配，确保动车组车体水平稳定性。动车组称重试验过程中主要测量最大允许车轮荷载偏差：“给定轴的每个车轮之经过测量的荷载与该轴的每个车轮之平均荷载的偏差不得超过8%”。

{︱LX-RX︱/（LX+RX）}×100﹪≦8﹪（LX表示某轴左侧轮的轮重，RX表示某轴右侧轮的轮重，LX+RX= 轴重。

4.2两者的测量工况不同

轮重差的测量是将组装好的转向架推至转向架静载试验台，是以单个转向架为对象，测量在理想载荷状态下的轮重分布;轴重差是将转向架与车体组装完成以后，以整节车为对象，测量在实际状态下轮重的分布，不仅与转向架自身的重量分布有关，同时也受到车体重量分布的影响。

轮重差的测量标准总体高于轴重差的测量标准，轮重差的测量属于前工序，转向架静载试验台模拟的车体重量与实际车体重量还存在细微差距。若在车体称重过程中轴重差超限，需对转向架横向止挡间隙或者四角高重新进行调整，调整后重新进行称重试验。对于车轮载荷偏差较大或调整后还不合格的，需架车将拆解的转向架送交转向架静压试验台重新进行调整，调整后按工艺规程重新落车称重，直到合格为止。

5.转向架轮重差的调整方法

由于转向架各部件存在制造误差、组装误差等因素，都会导致转向架的重心并不在其纵横对称面内，因此转向架的重心偏差是造成轮重分布不均的重要因素，同时转向架重心偏差受部件安装限度尺寸影响也较大，比如与车轮的直径偏差、轴距大小、一系四角高度以及二系悬挂高度等均有关联，其中一系四角高度对转向架轮重差的影响较为突出。所以转向架在组装作业过程中，依据预称重采集的数据，并结合理论加垫厚度计算公式和实际工作经验调整轴箱弹簧垫片作业尤为关键。

5.1一系轴箱弹簧加垫理论计算方法

一系轴箱弹簧采用双螺旋钢弹簧组的方式，并且在钢弹簧下面装有叠层弹簧，在螺旋钢弹簧组上装有调整一系高度的调整垫片（规格：1mm、2mm、5mm、10mm），在螺旋钢弹簧组内装有止挡销。每个轴箱弹簧和叠层弹簧都有一个试验载荷下的压缩高，因此有以下一系理论加垫厚度hB计算公式：

LEH一系钢弹簧在试验载荷下的压缩高 （LPR_N） + 一系橡胶弹簧在试验载荷下的压缩高 （LPrM_N） + 图纸中加垫厚度 （hB_NENN） =314.0mmN）;LPrGes一系悬挂在试验载荷下的计算高度;FP一系钢弹簧理论模拟车体载荷力;R刚度（0.887m）;ZS一系橡胶弹簧蠕变量（2mm）。

LPr一系钢弹簧试验载荷下的高度;LPrM一系橡胶弹簧在试验载荷下的压缩高;FPrSF一系橡胶弹簧试验载荷（57KN）;FPr一系钢弹簧试验载荷力（57.60KN）;RPSF一系橡胶弹簧刚度（5m）。

5.2一系四角高轮重差调整方法

依据转向架预压测量得出的一系四角高度和轮重差值，首先考虑转向架一系轴箱弹簧加垫厚度，依据理论计算加垫厚度， 并结合实际工作中的经验在转向架落成工位进行加垫调整，满足一系弹簧四角高在（152±2）mm。同时转向架四角各有一个轴箱弹簧，考虑满足转向架轮重差绝对值不大于2﹪的要求，在一个轴箱弹簧位置加垫，该位置和对角位置的力都会增加，且增加量相同，其余2个位置的力会减少，减少的量相等且等于另外2个支撑力增加的量 [3]。按照此原则以及结合现场作业实际将一系四角高调整步骤总结如下：

⑴依据转向架分解时记录的一系四角加垫厚度、轴箱弹簧和叠层弹簧试验载荷压缩高以及转向架预压测量数据，调整轴箱弹簧调整垫片，满足一系弹簧四角高度距离标准150mm-154mm。

⑵根据预压测量的轮重差的数据，在轮重差小的一角增加调整垫片，或在轮重较小的两个对角位置适量的增加调整垫片，满足转向架轮重差限度要求。

⑶考虑到一系弹簧四角高度要求，根据预压测量的轮重差的数据，也可以在轮重差超标准的一角减少调整垫片，或在轮重差超标准的两个对角位置适量的减少调整垫片，满足转向架轮重差限度要求。

⑷转向架四角增减调整垫片时，满足四角高度在限度范围内，且最大差值小于 4mm。同时根据经验，一系轴箱钢簧增减1mm垫片，对应轮重差变化在0.9-1.1%之间[4]。

⑸不同的静载试验台设备性能存在差异，考虑转向架称重作业中受到设备本身因素的影响，熟悉转向架称重设备性能，便于现场更好的操作。

6.结束语

动车组重量分配是否平衡影响乘坐舒适度和安全平稳运行。本文通过分析影响转向架轮重差的因素，并结合实际当中的应用总结加垫调整一系弹簧四角高及轮重差规律，为转向架称重调簧提供了方法，便于提高转向架静压称重通过率。

参考文献：

[1]王超 基于虚拟仪器技术的机车转向架调簧试验台研究 成都 西南交通大学，2008

[2]占鹏 关于高速动车组称重实验及尺寸调整的探讨 山东工业技术，2019

[3]赵成刚 动车组转向架称重调簧理论分析与加垫算法设计  铁道机车车辆，2018

[4]冯文慧 地铁转向架称重调簧分析及加垫计算  电力机车与城轨车辆，2015 ）

作者简介：

杨军峰（1982-）男，汉族，陕西省宝鸡市人，工程师，大学本科，中国铁路西安局集团有限公司西安动车段，研究方向：动车组质量管理。