D25A型凹底平车支撑梁改造

付兴锋

（中煤集团大屯公司铁路管理处，江苏徐州221611）

1 车辆简介

D25A型凹底平车适用于装运大型发电机定子和变压器等250t级长大货物，具有自重较轻、载重大等特点（如图1所示）。

图1 D25A型凹底平车

1.1 主要结构

该车由1个大底架、2个小底架、4个4E轴焊接导框式转向架、空气制动装置、手制动装置及车钩缓冲装置组成。

1.2 主要技术参数及基本尺寸（如表1）

表1 凹底平车主要参数

2 存在问题及原因分析

在运用及检修过程中发现，该车转向架构架两端支撑梁与轮对轮缘接触，支撑梁下盖板存在非正常磨损，影响车辆行车安全，需进行改造。

通过调研，D25A型凹底平车在空车状态下、直线及曲线区段运行时，支撑梁与车轮不干涉；在重车工况下、直线区段运行时，支撑梁与车轮均亦不干涉；而当重车工况下、曲线区段运行时，部分支撑梁与车轮干涉。为此需计算分析车辆重车状态下，车辆的重车挠度、重车工况下支撑梁与车轮间横向间隙、极限工况下及最大尺寸偏差时车轮最大移动距离，以确定问题产生的原因。

2.1 车辆重车挠度

D25A型凹底平车采用不等高两级刚度螺旋弹簧组，外簧刚度内簧刚度K2=由此可知车辆重车静载荷下弹簧挠度为52.44 mm。

D25A型凹底平车重车最高运行速度为60 km/h，车辆动荷系数重车工况下车辆的最大挠度fmax=f1（1+Kdy）=52.44×（1+0.183）=62 mm。

2.2 重车工况下支撑梁与车轮间横向间隙

D25A型凹底平车转向架主要由构架、轮对、均衡弹簧装置、基础制动装置等组成，构架主要由侧梁、心盘梁、横梁等组成，支撑梁位于侧梁两端，用于安装基础制动装置杠杆支点座，与两端车轮相邻（如图2所示）。

图2 转向架三维图

自由状态下,支撑梁与相邻车轮轮缘间的横向距离为55.3 mm，重车工况下，转向架弹簧承载的构架相对于非弹簧承载的车轮向下移动，移动距离为62 mm。此时，构架两端支撑梁下盖板与相邻车轮轮缘横向间隙为22 mm（如图3所示）。

2.3 极限工况下及最大尺寸偏差时车轮最大移动距离

当车辆在曲线区段上运行时，转向架1位轮对的外侧车轮轮缘靠向外轨，4位轮对的内侧车轮轮缘靠向内轨，此时为导框与轴箱间隙减少至最小的极限工况。根据《D25A型凹底平车技术条件》及转向架图纸规定：4、5、8、9、12、13位车轮处的轴箱与导框沿车体纵向间隙之和为11～14 mm，车轮相对转向架中心线的制造误差为±2 mm，未注明的组装自由公差按Q/HC75-010-1990《组装自由公差》执行，故转向架沿车体纵向的制造误差为±8 mm。由此可得，极限工况下及最大尺寸偏差时车轮的最大移动距离为14+2+2+8=26 mm。

2.4 分析结论

由上述分析可知，在极限工况及最大尺寸偏差时，重车工况下支撑梁下盖板与相邻车轮的轮缘间横向间隙（22 mm）小于车轮的最大移动距离（26 mm）。此时，支撑梁下盖板与轮缘将会接触，并产生非正常磨损。

3 改进措施

由于车辆转向架整体尺寸、车轮直径、轴箱导框间隙均不易改变，无法通过减小极限工况下及最大尺寸偏差时车轮的最大移动距离解决问题，因此只有通过减小支撑梁下盖板宽度，增加支撑梁与相邻车轮轮缘间横向距离这一途径对转向架进行改进。

具体改进措施为：将转向架两端的支撑梁分解，在保证支撑梁上杠杆支点座配合尺寸不变、支撑梁箱形结构不变的条件下，将支撑梁下盖板由130 mm减少至100 mm（如图4所示），使重车工况下支撑梁下盖板与车轮轮缘间的间隙由22 mm增加到52 mm。

当车辆重车通过曲线区段时，在极限工况且转向架制造误差最大时，支撑梁下盖板与相邻车轮轮缘间仍具有52-26=26 mm的间隙，两者不干涉；改进时为保证支撑梁与构架侧梁间的连接强度，在支撑梁上下盖板与侧梁上下盖板间加焊补强板。

4 结语

D25A型凹底平车支撑梁改造后，在极限工况下，车辆在运行中支撑梁下盖板与车轮轮缘具有适当的间隙，两者间不再产生干涉，保证了车辆运用的安全。