[其他]調節機車軸負荷分配的方法

無效

• 申請號: 87107353
• 申請日: 1987-12-10
• 公開（公告）號: CN87107353A
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發明（設計）人: 丹尼爾·勞倫斯·庫爾蒂斯;威廉姆·喬治·斯克里普茨克;蘇姆帕斯里·約瑟夫·索馬斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B61C15/04
• 分類號: B61C15/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張祖昌

本發明涉及稱為機車的重型、多軸、自行牽引車，具體來說，本發明涉及調節機車總靜負荷分配的一種改進了的方法，以保證予定的軸負荷分配。

機車一般包括車身，車身兩端附近支承在一對轉向架總成上。車身包括主車架，上部結構，以及位于上部結構中或安裝在主車架上的各種系統、子系統、裝置和零部件。每個轉向架總成包括一個框架;兩個或兩個以上輪軸組，輪軸組通過每個車軸兩端附近的軸頸支承該框架;以及在轉向架的框架和平臺下的負荷傳遞銷之間的一個“浮動承梁”或中心圓盤。

在現代技術中，每輛機車轉向架也包括兩個或更多的電動機，每個輪軸組一個，每個電動機在相應車輪的內側懸掛在車軸上，其轉子通過扭矩放大機構與該軸機械式相連接。電動機的電流可來自鐵路沿線的電源，或者由裝在機車上的發電機發出，該發電機由裝在機車車身平臺上的原動機驅動。通常原動機是一臺柴油機，在這種情況下，這種機車通常稱為內燃電力傳動機車。現在常見的發動機額定功率為3，500馬力的機車，其重量都超過了300，000磅。

某些機車的用戶要求，一批相似機車中的每臺機車的總重量當靜止時都基本相等地分配在其所有的車軸上。用一般方式制造的機車，其靜止重量往往并不均勻地分配在其所有的車軸上，而且車軸負荷分配的模型在同一型號的機車中也有顯著的不同。在一個（或多個）車軸上的重量也許會超過規定的最大軸負荷極限，而同一機車的其它車軸上的重量卻低于規定的最小負荷極限。

為了控制軸負荷分配，在此以前已經研究出一種專門的墊補法。在內燃電力傳動機車制造完成且加入燃料、潤滑油及冷卻水之后，裝備完善，做好使用準備的機車的車輪放置在秤上分別秤重，為轉向架的每個車軸，秤設有兩個測力儀，以便測出機車各車軸間的實際負荷分配。如果負荷分配不理想，可以在機車的主懸掛系統和輔助懸掛系統上選配適當的薄金屬墊片，以便調整負荷分配。

機車的主懸掛系統包括一組傳統的螺形彈簧，這組螺形彈簧被壓縮地放置在各軸頸箱上的簧座和兩個機車轉向架之中的每一個轉向架的框架的凹穴之間。輔助懸掛系統一般包括一組橡膠“承梁架”，通過橡膠承梁架可實現可控橫向運動。如美國專利2，907，282所述，這種承梁架被壓縮地放置在轉向架框架和浮動承梁四角上的負荷點之間，浮動承梁又中心式地支承機車車身的一端。在軸簧和其簧座間加一墊片，就能夠使該彈性件對于一定的總偏差來說，傳遞更多的負荷（重量），從而根據具體情況使總重量之中的更大份額轉移到車軸上的或者是轉向架框架上的相應負荷點上。

為獲得予定的軸負荷分配，在各軸簧和承梁架上所要求的墊片的尺寸可用通過試差法為每輛機車分別選配確定，但是，這種方法很費時間，成本高。由于機車總重量恒定，所以用增加墊片的方法在一個負荷點上引起的負荷增加，當然一定會在其它負荷點上引起等量的負荷減少。在一輛每個轉向架具有三個車軸的機車上，在每個轉向架的主懸掛系統中有6個單獨的負荷點（每個車軸2個負荷點），而在機車的輔助懸掛系統中有8個單獨的負荷點（每個轉向架4個負荷點）。因此，墊片尺寸和與理想的負荷分配的偏差之間的關系在靜力學上是不確定的。

盡管如此，對于每種不同的機車型號，有可能根據實驗測量來制備說明在每個不同負荷點上的墊片尺寸將如何影響所有負荷點的負荷分配的數據表格，并且把這些數據綜合成一個很有使用價值的對應關系圖表，該對應關系圖表反映在各負荷點上實際和理想負荷之間的實測偏差與主輔墊片組合間的相互關系，該主、輔墊片組將把該偏差減少到容許的限度內。這種對應關系圖表已經研究出來并運用到計算機程序中，以予計在三軸轉向架內燃電力傳動機車的所有6個車軸獲得基本等值負荷分配所需要的具體的墊片組合和尺寸。實際上，這個計算機程序需執行兩次。第一次是根據上述秤的6個測力儀所測出的負荷分配數據做計算以確定所需要的承梁墊片。當把這些墊片（如果需要的話）加到輔助懸掛系統后，再次對機車秤重，又一次測出每個車輪上的負荷，把修正后的負荷分配數據輸入計算機，該程序運算第二次，然后把予計的車軸墊片放入做為最后的調整以平衡軸負荷。

上述平衡機車軸負荷分配的方法存在兩個缺點。第一個缺點是，放入的墊片并不是固定的連接，當機車的兩個轉向架從機車車身上拆離時，這些墊片并不保持在位。第二缺點是，如果更換任一個轉向架，或者兩個轉向架都被更換時，機車車身和轉向架之間的互相作用將影響6個車軸之間的負荷分配，因此，如果1號轉向架被2號轉向架更換，原來的墊片組就不再適合新的車身和轉向架的組合，所以更換轉向架就必須重新選配墊片。