CN108759768A - 轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法，包括：将轨道交通车辆车体固定于车体挠度测量基准点A₁、A₂、A₃与A₄；测量车体挠度基准点处的挠度值，分别为γ₁、γ₂、γ₃与γ₄，以挠度基准值γ₁为参考值，建立挠度基准值与安装调节装置调节螺母参数间数学关系，指导调节车体安装调整参量，使得挠度测量基准点挠度值γ₁＝γ₂＝γ₃＝γ₄；以基准点挠度值γ₁、γ₂、γ₃与γ₄为零基准值，测量车体长度方向上两端、车体中部与靠近挠度测量基准点位置十个挠度测量点相对于零基准值的相对挠度值；将挠度测量点的相对挠度值分别与各测量点挠度标准比较，以两者差值作为挠度调节装置拉力功率调整指示值，建立挠度测量点相对挠度值与车体挠度调节装置预置扭力、扭矩间的数学关系，改变测量点相对挠度值。

Description

轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆车体制造与装配技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法。

背景技术

轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。随着火车和铁路技术的多元化发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中。城市轨道交通是城市公共交通的主干线，客流运送的大动脉，是城市的生命线工程。同时，城市轨道交通的建设与发展有利于提高市民出行的效率，节省时间，改善生活质量。根据国家规划，轨道交通建设被列为中国基础设施建设的重中之重，我国正强有力的推动轨道交通装备，以带来更为可观的市场需求。

车辆车体挠度是轨道交通车辆的一项重要结构性能指标。轨道交通车辆车体在制造与装配过程中需要为车体预置一定的挠度量值，保证车辆车体在承载运行时车体保持水平直线运行状态。车辆车体在完成挠度值预置后，需要经过测量工序，检测车体上特定测量点的挠度值是否符合标准规定，并进行一定程度的挠度值调整。目前国内多采用百分表法或连通管法进行车辆车体的挠度测量，该两种方法能够较为精确地测量车辆车体预置挠度值，但无法定量地指示挠度值调整的具体方式与数值，只能依靠人工不断重复测量与调整挠度值工序，直至达到挠度值标准，该方式导致车体挠度调整过程效率低下，劳动量大，车辆车体生产效率低，成本高。

对于车辆车体装配挠度的测量与指示工作，目前与本领域较相关的专利有以下3项：

①专利CN 206046921U公开了一种城轨车辆车体挠度预置装置，包括基座、多个支撑单元和多个压紧机构；基座的上表面侧对称设置有多条互相平行的纵向安装槽；支撑单元和压紧机构可沿纵向安装槽滑动并固定；支撑单元高度可调且用于支撑车体底架；压紧机构用于向车体底架施加作用力，以使得车体底架的下表面和所述车体支撑单元的顶端贴合。该装置实现挠度的精确控制，从而稳定产品质量，降低作业强度，最大限度实现机械自动化作业，同时适用于不同尺寸的车型，具有较高的通用性。与该专利相比，本发明着重于建立车体装配挠度调整方法的数学模型以指导挠度测量与调整工序。

②专利CN 105300342A公开了一种机车车体挠度测量方法，该方法包括：分别测量所述机车底架横向中心第一预设点和第二预设点至预设的水平参考平面的高度值，并通过测量的该高度值得到第一高度值和第二高度值；以及分别测量所述机车底架的纵向的两端的第三预设点、第四预设点、第五预设点以及第六预设点至所述预设的水平参考平面的高度值，分别通过测量的该高度值得到第三高度值、第四高度值、第五高度值和第六高度值；基于高度值计算所述机车车体挠度。通过高度平均值的测量，以及基于几何学的基本原理，使得在机车车体挠度计量过程中，减少机车车体边梁带来的拼接误差，以及降低边梁高度的测量误差，从而提高机车车体挠度的计量精度。与该专利相比，本发明兼具挠度测量方法与挠度调整指示方法。

③专利CN 102152799B公开了一种地铁车辆车体总成挠度预置、检测装置及其使用方法，挠度预置装置包括向上顶起车体底部的液压千斤顶和车体支撑装置；车体支撑装置上设有千斤顶支座，液压千斤顶放置在千斤顶支座上，车体支撑装置上设有液压下拉装置。该专利所有工序在一个工艺装备胎位上即可实现，避免了普通工艺生产车体后还需吊运车体检测挠度的工艺，缩短了工艺路线，减少了工艺装备的投入成本，同时减少工序的投入、降低工时。

与该专利相比，本发明从理论角度阐述车体装配挠度测量、计算与调整的整个方法流程。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种针对轨道交通车辆车体挠度测量与调整过程无法实现定量调节的问题，提供轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法，旨在实现轨道交通车辆车体挠度测量与调整的精确控制，完成车辆车体装配挠度的在位测量与调整，有效提高车体挠度的测量与调整效率、降低劳力成本。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法，包括：

A将轨道交通车辆车体安装固定于车体挠度测量基准点A₁、A₂、A₃与 A₄；

B测量车体挠度基准点A₁、A₂、A₃与A₄处的挠度值，分别为γ₁、γ₂、γ₃与γ₄，以挠度基准值γ₁为参考值，建立挠度基准值与车体安装调节装置调节螺母参数间数学关系，指导调节车体安装调整参量，使得挠度测量基准点挠度值γ₁＝γ₂＝γ₃＝γ₄；

C以基准点挠度值γ₁、γ₂、γ₃与γ₄作为零基准值，测量车体长度方向上两端、车体中部与靠近挠度测量基准点位置共计十个挠度测量点相对于零基准值的相对挠度值；

D将十个挠度测量点的相对挠度值分别与各测量点挠度标准范围进行比较，以两者差值作为车体挠度调节装置拉力功率调整指示值，建立挠度测量点相对挠度值与车体挠度调节装置预置扭力、扭矩间的数学关系，并调整扭力、扭矩值以改变测量点相对挠度值，使挠度测量值达到车辆车体挠度标准。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

可在精确测量与定量调整车辆车体装配挠度，保证车体挠度测量精确结果的前提下实现挠度在位调整，提升车体制造与装配效率，降低检测成本。

附图说明

图1是轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法流程图；

图2是轨道交通车辆车体装配挠度测量点示意图；

图3是轨道交通车辆车体挠度调整装置结构参数示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

本实施例提供了轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法 (如图1所示)，包括如下步骤：

步骤10将轨道交通车辆车体安装固定于车体挠度测量基准点A₁、A₂、A₃与A₄；

步骤20测量车体挠度基准点A₁、A₂、A₃与A₄处挠度值γ₁、γ₂、γ₃与γ₄，以挠度基准值γ₁为参考值，建立挠度基准值与车体安装调节装置调节螺母参数间数学关系，指导调节车体安装调整参量，使得挠度测量基准点挠度值γ₁＝γ₂＝γ₃＝γ₄，挠度基准点A₁、A₂、A₃与A₄处于同一基准平面上(如图2所示)；

步骤30以γ₁、γ₂、γ₃与γ₄挠度测量值作为零基准值，测量车体长度方向上两端、车体中部与靠近挠度测量基准点位置共计十个挠度测量点(如图2 中B₁至B₁₀)相对于零基准值的相对挠度值；

步骤40将十个挠度测量点的相对挠度值分别与各测量点挠度标准范围进行比较，以两者差值作为车体挠度调节装置拉力功率调整指示值，建立挠度测量点相对挠度值与车体挠度调节装置预置拉力功率间的数学关系，调整拉力值以改变测量点相对挠度值，使挠度测量值达到车辆车体挠度标准。

上述步骤20中挠度测量基准面调节方法为：

设其他测量基准点挠度值相对于参考值γ₁的差值为Δγ_i1，即：

Δγ_i1＝γ_i-γ₁

其中，i＝2,3,4；

则车体安装调节装置调节螺母调节圈数K_i与螺纹螺距L_S、螺纹线数n的关系为：

K_i＝Δγ_i1/(n×L_S)

若K_i结果为正，则调节螺母顺时针旋转调节；若K_i结果为负，则调节螺母逆时针旋转调节。

上述步骤40中挠度测量点上挠度调节装置预置拉力功率调节方法为：

作用于调节装置横截面上的压力F与作用于调节装置横截面上压强p、调节装置横截面直径D的关系为：

F＝πpD²/4

调节装置螺纹倾角θ与调节装置螺纹螺距L_S、螺纹线数n、调节装置横截面直径D(图3为车体挠度调整装置结构参数)的关系为：

θ＝arcsin(L_s/nπD)

根据力的三角形法则，挠度调整所需的扭力F_扭力与作用于调节装置横截面上的压力F、调节装置螺纹倾角θ、调节装置横截面直径D、调节装置底座直径为L_c的关系为：

F_扭力＝FDcotθ/L_c

则挠度调整所需的扭力F_扭力与作用于调节装置横截面上压强p、调节装置横截面直径D、调节装置螺纹螺距L_S、螺纹线数n、调节装置底座直径为L_c的关系为：

挠度调整所需的扭矩N_扭矩与作用于调节装置横截面上压强p、调节装置横截面直径D、调节装置螺纹螺距L_S、螺纹线数n的关系为：

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (3)

1.轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法，其特征在于，所述方法包括：

A将轨道交通车辆车体安装固定于车体挠度测量基准点A₁、A₂、A₃与A₄；

B测量车体挠度基准点A₁、A₂、A₃与A₄处的挠度值，分别为γ₁、γ₂、γ₃与γ₄，以挠度基准值γ₁为参考值，建立挠度基准值与车体安装调节装置调节螺母参数间数学关系，指导调节车体安装调整参量，使得挠度测量基准点挠度值γ₁＝γ₂＝γ₃＝γ₄；

C以基准点挠度值γ₁、γ₂、γ₃与γ₄作为零基准值，测量车体长度方向上两端、车体中部与靠近挠度测量基准点位置共计十个挠度测量点相对于零基准值的相对挠度值；

D将十个挠度测量点的相对挠度值分别与各测量点挠度标准范围进行比较，以两者差值作为车体挠度调节装置拉力功率调整指示值，建立挠度测量点相对挠度值与车体挠度调节装置预置扭力、扭矩间的数学关系，并调整扭力、扭矩值以改变测量点相对挠度值，使挠度测量值达到车辆车体挠度标准。

2.如权利要求1所述的轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法，其特征在于，所述车体挠度测量基准点A₁、A₂、A₃与A₄处于同一基准平面上，基准平面的调节方法为：

设其他测量基准点挠度值相对于参考值γ₁的差值为Δγ_i1，即：

Δγ_i1＝γ_i-γ₁

其中，i＝2,3,4；

则车体安装调节装置调节螺母调节圈数K_i与螺纹螺距L_S、螺纹线数n的关系为：

K_i＝Δγ_i1/(n×L_S)

若K_i结果为正，则调节螺母顺时针旋转调节；若K_i结果为负，则调节螺母逆时针旋转调节。

3.如权利要求1所述的轨道交通车辆车体装配挠度调整量在位测量与指示方法，其特征在于，所述步骤D中车体挠度调节装置预置扭力与扭矩调节方法为：

作用于调节装置横截面上的压力F与作用于调节装置横截面上压强p、调节装置横截面直径D的关系为：

F＝πpD²/4

调节装置螺纹倾角θ与调节装置螺纹螺距L_S、螺纹线数n、调节装置横截面直径D的关系为：

θ＝arcsin(L_s/nπD)

根据力的三角形法则，挠度调整所需的扭力F_扭力与作用于调节装置横截面上的压力F、调节装置螺纹倾角θ、调节装置横截面直径D、调节装置底座直径为L_c的关系为：

F_扭力＝FDcotθ/L_c

则挠度调整所需的扭力F_扭力与作用于调节装置横截面上压强p、调节装置横截面直径D、调节装置螺纹螺距L_S、螺纹线数n、调节装置底座直径为L_c的关系为：

挠度调整所需的扭矩N_扭矩与作用于调节装置横截面上压强p、调节装置横截面直径D、调节装置螺纹螺距L_S、螺纹线数n的关系为：