【文章內容簡介】 5Km/h。相比運營車輛很低，ω b≈a. 電力機車 a= 內燃機車 a= 貨車 a= 架橋機主機內燃作為動力源,架橋機的 ω b 為使計算偏于安全,取上述最大值,即 ω b = Fb=3277/1000=④起動慣性力 西南交通大學工程研究生碩士學位論文 第 6 頁 Fg=ω gG ω g：起動單位慣性力，參考相近類型機車取 ω g′=,考慮到長征Ⅲ160 架橋機輪對使用滑動軸承，ω g 增大 40%，取 ω g= ， ω g′=Fg=3277=⑤風阻力 Fω 架橋機按寬 、高 6m，風載體形系數(shù) ,風力按 150N/m2 計算。 Fω = 6150=⑥走行總阻力 F0=Fp+Fq+Fb+Fg+ Fω =77++++=121KN 牽引力 F= 牽引能力利用系數(shù) F0/F==% 桁 車 走 行 系 統(tǒng) 改 造（1）改造理由新造桁車加大了爬坡能力，該機原桁車是全液壓，設計爬坡度小，液壓過載能力差，滿足不了 17‰的架梁工況，又加上桁車上帶電機、液壓泵，噪音大、振動大，液壓管路泄漏大、可靠性差，漏油使大臂及桁車上打滑，影響安全，根本不能滿足金筠線架梁需要。現(xiàn)改為全電動起吊、走行，功率加大，并且重載低速，工作平穩(wěn)，空載高速，提高了作業(yè)速度。起吊功率加大，增強了可靠性，又考慮了高海拔地區(qū)功率儲備應當增大。對于走行，線路是 17‰的大坡道，架橋機尾臂懸臂下?lián)希脖凵系趿焊哟罅似露?，中大臂有下?lián)?，桁車走在中大臂上有可能加大，也可能減小坡度，極端情況，最大坡度遠大于 17‰，走行功率儲備一定要更大，并且有一個桁車既要吊起梁的一端（梁半重） ，隨著桁車前進，將梁的另一半也拖著前進，下面就對這種情況進行計算。 （需要說明一點，前大臂上的坡度可以通過架橋機零號柱的高度來調節(jié)，其實際坡度可以小于 17‰） 。（2）新桁車走行傳動及計算①傳動方案及牽引力計算新設計桁車走行傳動機構，每個桁車由自身帶制動的電機、蝸桿減速箱和三級開式齒輪傳動組成。 電機型號 YEZS1604/8，雙速電機，堵轉轉矩 M 堵 ，額定轉矩 MH，最大轉矩Mmax。 低速 690r/min 功率 ，M 堵 /MH=，M max/MH= 西南交通大學工程研究生碩士學位論文 第 7 頁 高速 1420r/min 功率 11KW，M 堵 /MH=， Mmax/MH= 蝸桿減速箱型號 CWU16020 ，減速比 i=，效率 η 蝸 = 三級開式齒輪減速器，Z 1=76，Z 2=101，Z 3=25，Z 4=78，Z 5=18，Z 6=43 i=Z2Z4Z6/（Z 1Z3Z5 ）=1017843/（762518）=，每一級開式齒輪效率取 總傳動比 i∑=i 蝸 i= 走行輪 D 輪 = 走行速度 V=nπD/i∑ 低速 n=690r/min， V=690 高速 n=1420r/min， V=1420 低速重載走行，高速輕載或空載走行，因此只計算低速牽引力。電機輸出扭矩：T 0=N/（2 πn/60）=60N/ （2πn）=5500 60/（290π）= 單動輪牽引力 F0=2T0iη 蝸 η 總3/D=2 桁車輪壓：最小可按 200kN 考慮，K=，根據(jù)列車牽引計算規(guī)程，各種機車在低速時的粘著系數(shù) ψ=，可認為 K＜ψ 每個桁車兩個主動輪，總牽引力 F∑=2F 0=②桁車走行阻力計算 A、桁車工況：按設計，每個桁車可起吊 80t，即 40m 梁，目前沒有 40m 梁，額定工況取吊 65t，即 32m 梁，桁車自重（16t）加吊重。 對于 40m 梁，G max=16+80=96t=942KN 對于 32m 梁，G max=16+65=81t=795KN 另外，根據(jù)作業(yè)工況有一個桁車需要拖梁走行，又增加了附加載荷。 B、桁車吊梁走行阻力摩擦阻力系數(shù) ω： 走行輪 D=400mm，軸承 7520，d 內 =100，d 外 =180，d=（d 內 +d 外 ）/2=140滾動摩擦系數(shù) f，查表得 f= 車輪軸承摩擦系數(shù) μ，查表得 μ= 附加摩擦阻力系數(shù) β，查表得 β= ω=（2f+μd）β/D=（2+ 140） 坡度 i：線路坡度 ，考慮到尾臂下?lián)?，中大臂也有可能下?lián)匣蛏瞎埃虼薸 取值更大一些，i= 西南交通大學工程研究生碩士學位論文 第 8 頁 彎道阻力：前大臂與中大臂連接處有彎道，取 K 彎=風力： 桁車迎風面積 ，梁迎風面積 2m ，風載體形系數(shù) ，風力150N/m2 Fω =（+2）150=2352.=穩(wěn)定運行總的靜阻力 Fj： Fm：最大摩擦阻力，F(xiàn) p：坡度阻力，F(xiàn) 彎 ：彎道阻力 Fj=Fm+Fp+F 彎 +Fω =ω G+iG+K 彎 G+Fω Fj=（ω+i+K 彎 ）G+F ω Fj=（++ ）G+F ω =+Fω 40m 梁 Gmax=942KN，F(xiàn) jmax= 32m 梁 GH=795KN， FjH= C、桁車拖梁走行阻力 拖拉載荷：拖梁小車及支撐物件：每套 2t，共 2 套。40m 梁半重 80t，拖拉重量 82t；32m 梁半重 65t，拖拉重量 67t。 G 拖 max=82=804KN G 拖 H=67=657KN拖拉摩擦阻力： 拖拉滾輪 D=170 ，滾動軸承 d=（65+120）/2= f：滾動摩擦系數(shù) ， 查表得 f= μ：滾動軸承摩擦系數(shù) ，查表得 μ= β：附加摩擦阻力系數(shù) ，查表得 β= ω：摩擦阻力系數(shù) ω=（2f+μ d）β/D=（2+ ） i：坡度 ‰ ，按 24‰考慮，i= K 彎 ：通過兩車過渡處，K 彎 按 計拖拉阻力： F 拖 =（ω+i+K 彎 ）G=（++）G= 40m 梁 G=804KN F 拖 =41KN 32m 梁 G=657KN F 拖 = D、桁車吊梁并拖梁走行總阻力 F=Fj+Fω 對于 40m 梁 F=+41=＜F∑ 對于 32m 梁 F=+=＜F∑ 西南交通大學工程研究生碩士學位論文 第 9 頁 F∑：每個桁車兩套主動輪總的牽引力，F(xiàn) ∑= 。 海拔 1000 米以上，電機使用功率有所降低，金筠線大坡地段的海拔在 300 米左右，對于 32m 梁，其牽引力儲備可以滿足要求。 架 橋 機 其 他 改 造 項 目（1）尾臂加長 ：相當于增加了懸臂走行架橋機后部配重，使前軸重減小，后軸重增大，前后軸重差減小。經(jīng)測試，前軸重為 30t，后軸重為 既便于橋頭壓道加固，又增加了懸臂走行的穩(wěn)定性。另外尾臂接長后，前桁車可以在尾臂較前端吊梁，并拖梁前進到適當位置，后桁車可以在尾臂較前端吊梁。梁片不必拖進主機，并減少了一道主機拖拉系統(tǒng)拖拉梁片的拖梁工序。不但節(jié)省了時間，還改善了改造前曲線拖梁比較困難的問題。（2）中大臂改造：增加中大臂下?lián)?，使前大臂上翹，從而減少了架橋機懸臂對位時前大臂前端零號柱的下?lián)狭?，有利于懸臂對位及上橋墩橋臺。一、二 號柱處增設鎖定螺栓，使中大臂與一、二號柱鎖定，增加了穩(wěn)定性，取消安裝困難的剪力板，提高了組裝解體效率。（3）研制了桁車卷筒自動排繩機構。所有路內架橋機都未很好地解決排繩問題，由于排繩不好，甚至出現(xiàn)過起吊鋼絲繩擠壓損傷造成事故。這次改造，創(chuàng)造性的解決了這一難題，能自動排繩，其排繩機理在國內外未見先例。（4）桁車卷筒緊急停車裝置：所有正在使用的架橋機制動器都安裝在電機后端減速器前面，萬一減速器或卷筒出了問題，仍保證不了安全。這次改造，又在卷筒端蓋上加裝了一套棘爪緊急制動機構，這也是國內架橋機首創(chuàng)。該機構 2022 年初在達萬線架梁時，出現(xiàn)卷筒太陽輪切齒（因齒輪制造質量問題）現(xiàn)象，橋梁失控急劇下墜，及時投入緊急制動，避免了機毀人亡的特大事故。（5）新制零號柱：新零號柱分上、下段，上、下段均有伸縮油缸，可以克服懸臂撓度及調節(jié)零號柱總高度以滿足架設各種橋梁的需要。新零號柱還考慮了在電氣化線路接觸網(wǎng)下架、拆小橋的新功能，便于電氣化線路改造施工。（6）其他：對吊梁扁擔、前大臂橫梁、前大臂托臂臺車等都進行了相應改造。使架橋機的使用性能、各工作機構的可靠性、整機安全性能都有很大提高。 架 橋 機 制 動 系 統(tǒng) 改 造架橋機自力走行線路坡度增大了，要能上得去，這就是牽引力夠不夠的問題；下坡又要剎得住，即制動可靠性。針對制動問題又專門請原架橋機制動設計人員進行了校核計算，結論是該機制動系統(tǒng)能滿足 17‰的線路坡道要求。因此整個制動系統(tǒng)未作大的改動，此次改造對制動系統(tǒng)進行了全面的檢修，強度、剛度不夠的地方進行了加 西南交通大學工程研究生碩士學位論文 第 10 頁強，不合理的結構及布置進行了改造。 長征 IIB型鋪軌機改造 動 力 系 統(tǒng) 改 造 方 案長征 IIB 型鋪軌機自重 168 噸，改造前動力系統(tǒng)為兩臺 150KW 柴油發(fā)電機，其中一臺驅動三根動軸，另一臺備用。由于其運動時沖量（質量速度）相對較小，故此處僅考慮其爬坡能力。改造前該型鋪軌機實際爬坡能力為 12‰，為使其滿足爬坡 17‰的要求，采用以下方案：由于動力系統(tǒng)總功率較之牽引電機總功率有較多余量，考慮增加一套驅動電機、動軸和減速箱，各部件參數(shù)與原驅動機構保持一致，從而使總功率由 523=156KW 增加為 524=208KW。改造原電控系統(tǒng)，使兩臺 150KW 發(fā)電機各帶動兩臺牽引電機工作，并采用同軸電位器同步調整兩臺整流柜電流、司機室集中控制方式。經(jīng)改造后，提高了鋪軌效率，且改造費用較低。（1）理論計算①牽引力計算：已知參數(shù)：鋪軌機自重 168 噸，軌排拖拉鋼軌、雜件等重 2t，載重 6 層軌排時總重 260 噸，牽引電機為 ZQ526B 型（功率 52KW，n 額 =1300r/min，n max=2800r/min） ，減速器速比 i=，走行輪直徑 D= 。取用參數(shù)：減速器效率 η 1=，走行輪效率 η 2=。電機輸出扭矩：(n=1300r/min 時) T0=N/（2πn/60）=5202260/（2π1300）=382 N m單根動軸牽引力：F 0=2 T0iη 1η 2/D=2382N總牽引力：F=4F 0=422274=89096N②自力走行速度：當 n=1300r/min 時，V =60πnD/（1000i）=60π1300(1000) = km/h因自力走行時，鋪軌機重心較高，故要求走行速度不大于 。③走行阻力計算：參照起重機設計手冊“液壓鐵路起重機運行機構計算” 。采用參數(shù)：坡度阻力系數(shù)ω p=；曲線半徑 R=450m，則曲線阻力系數(shù) ω q=；由于鋪軌機運行速度很低，參照機車車輛摩擦、沖擊等產(chǎn)生的運行阻力系數(shù)簡化取最大值 西南交通大學工程研究生碩士學位論文 第 11 頁ω b=；起動慣性力系數(shù)參照機車規(guī)定取 ω g=；。阻力系數(shù)總值：ω=ω p+ω q+ω b+ω g =+++=風阻力的計算：鋪軌機寬 4 米，高 米，風力按 150N/m2 計算，風載體形系數(shù)取 ，則風阻力：Pw=4150=4620 N走行總阻力：P=ω G + Pw =260000+4620= N④牽引力與阻力的比較：總牽引力 F=89096 N，總阻力 P= N?？偁恳β孕∮诳傋枇?，考慮到阻力系數(shù)取值偏大，實際運行時總牽引力可能大于總阻力，滿足鋪軌機以 載 6 層軌排（重 90 噸）走行的要求。若不能滿足時，鋪軌機與二號車連掛先鋪去一層或二層軌排，再利用鋪軌機主機單獨自立走行，此時承載軌排數(shù)為 5 層或 4 層。鋪軌機承載 5 層軌排，總阻力為 KN，鋪軌機承載 4 層軌排，總阻力為 KN。 制 動 問 題鋪軌機主機 10 根軸，后車 4 根軸，總共 14 根軸，鋪軌機作業(yè)時最大重量（含軌排）只有 260t，遠比架橋機?。軜驒C 12 軸重 320t） ，利用 14 根軸在 17‰的大坡道上制動應該是沒有問題的。 2號機動平車技術改造2 號機動平車是鋪軌機、架橋機的配屬設備，用于鋪架前方倒運軌節(jié)和橋梁，自重加運梁小車重量為 110 噸，改造前動力系統(tǒng)為兩臺 150KW 柴油發(fā)電機，驅動裝置為兩組具有兩根動軸的 4D 軸轉向架，牽引總功率為： 524 = 208 kw；改造前自力走行爬坡能力為 12‰。由于其運輸 32 米梁時載重量可達 240 噸，運載速度快時沖量（質量速度）很大，故既要考慮其爬坡能力，又要考慮其長大坡道制動能力。爬坡能力的改造：由于 2 號機動平車為四根動軸，牽引總功率達 208 kw，考慮到轉向架的結構以及柴油發(fā)電機組的總功率等因素，再增裝牽引電機和減速箱十分困難且工作量相當大，故決定采用增大減速箱傳動比，降低 2 號機動平車走行速度，從而在總功率不變的基礎上增加驅動輪扭矩的方式。另外對電路部分進行改造，主電路電機按四并工作方式，通過同軸電位器和三級轉換開關操作