[科普中国]-铸锭车

简介

铸锭车是钢厂炼钢生产使用的重要运输设备,其状态的好坏直接影响钢的产量。160 t铸锭车是1971年投入使用的。通过20余年的实际运用发现,该车存在车钩连挂可靠性较差、车体大板易裂纹、车轴轴箱“窜套”和燃轴等问题,其中,以轮对轴箱装置存在的“窜套”和燃轴问题最为严重。造成“窜套”和燃轴的原因很多,但主要是轴承和轴箱结构设计不合理。

由于铸锭车的“窜套”和燃轴直接影响炼钢生产,为此,必须对160 t铸锭车轮对轴箱装置的结构进行全面改进1。

改进思路1988年,由铁道部四方车辆研究所设计,委托贵阳车辆厂制造的240 t铸锭车,就是针对160 t铸锭车存在的问题进行改进设计的。该车投入运用至今,并未发现有明显的不足,特别是轮对轴箱结构,设计合理,封闭性好,基本不用分解检修,使用效果极佳。所以,我们设想用240 t铸锭车的轮对轴箱装置直接取代160 t的轮对轴箱装置。

这两种车的车轮轮径均为650 mm,但240 t铸锭车的轴箱外形尺寸小于160 t的轴箱外形尺寸, 可在160 t铸锭车侧架的相应位置上加焊磨耗板解决尺寸误差问题。这样,就需要对车轴和轴承的受力情况进行详细的分析比较,对转向架的具体落成改进措施作进一步的研究探讨。

车轴、轴承承载能力的分析240 t和160 t铸锭车的轴重分别为46 t和45 t。240 t铸锭车车轴各主要部位尺寸都大于160 t铸锭车车轴。240 t铸锭车采用的97536轴承的主要参数值大于160 t铸锭车所采用的3634轴承的参数值。因此, 240 t铸锭车车轴、轴承的强度肯定可以满足160 t铸锭车的使用要求。

另外,两种车轴轴径的中心线间距不同, 160 t和240 t铸锭车车轴分别为2 040 mm和2 000 mm。如果将240 t铸锭车的轮对轴箱装置安装在160 t铸锭车上, 从转向架侧架上传下来的理论受力点就不在轴箱的中心线上,需要外移20 mm, 即97536轴承理论受力点也相应外移20 mm,这将影响轴承的承载能力,必须采取措施加以解决。

由于侧架上的载荷是从摇枕传递的, 因此, 必须将摇枕两端承载面的中心线间距调整至2 000 mm。查阅160 t铸锭车转向架的图纸,我们认为,把摇枕两端下面的减振弹簧组分别内移20 mm,就可以将摇枕承载力中心线间距调整到2 000 mm。但随之带来的问题是, 160 t铸锭车转向架的两侧架的受力中心线与几何中心线不一致, 将偏移20 mm (侧架总宽度为200mm)。由于转向架上的各部件均为刚性构件(除摇枕弹簧外) ,从车体上心盘传下来的力都是通过水平面接触传递的,即上心盘→弹簧→侧架→轴箱,且重力在各部件上是对称分布的,各承载平面的受力也是均匀的,因此,侧架的强度将不会受到影响。

从以上分析可以看出, 240 t铸锭车的轮对轴箱装置用于160 t铸锭车是完全可行的2。

改进方法240 t铸锭车轴箱体的两固定侧面间距和轴箱中心线与其上承载面的距离分别比160 t铸锭车轴箱小53 mm和25 mm。为满足组装要求, 必须在160 t铸锭车侧架的相应位置加焊钢板。根据上述计算结果和车辆设计要求,加焊钢板的厚度应选用25 mm,才能满足转向架组装技术要求。

为保证摇枕两端承载中心线间距与轮对两端轴箱承载中心线间距一致(即2 000 mm) ,转向架组成后,需将摇枕两端下面的减振弹簧组分别内移20 mm,并在侧架与弹簧组承载面的外侧加焊尺寸为8 mm× 20mm× 200 mm的挡铁,以固定弹簧组的位置。

铸锭车日常维护铸锭车由车架、转向和行走装置及连接装置组成。铸锭车在使用中需精心维护：

(1)使用中各摩擦接触面应经常注润滑油，外露加工表面应喷以黄干油；

(2)脱模时应尽可能减轻钢锭或钢锭模对车架的冲击，以延长车架的使用寿命；

(3)应经常检查转向架、车架、联结装置等构件和零部件是否有裂纹、异常变形、严重磨损等情况，以便及时检修或更换；

(4)定期检查轴箱内润滑油是否足量和洁净，必要时应及时换油。

总结通过改进, 160 t和240 t铸锭车常用零部件可以实现互换,简化了检修工艺,降低了修车费用,缩短了修车的库停时间,提高了整个铸锭车的运用率。实际运用表明, 160 t铸锭车轮对轴箱装置经此改进,其综合效益非常明显3。