动车组转向架裙板安装尺寸链优化

张洁娟，宫高霞，耿兴春，李进伏

摘要：为解决玻璃钢裙板装配空间不合理问题，以高寒车动车组头车二位侧中间裙板与玻璃钢裙板为研究对象，选定车体横向中心线为参考，分析两部位的安装尺寸，确定出中间裙板的安装范围，即合理分配相邻裙板间的缝隙公差，为后道玻璃钢裙板预留合理的安装空间，提高安装效率，避免出现干涉。

关键词：动车组头车；转向架裙板；公差；尺寸链

中图分类号：U270.2        文件标识码：A

引言

动车组在高速运行时铁轨附近的杂物极易撞击到车下部件[1]，因此，裙板和底板对于降低空气阻力和保护车下设备具有重要意义。从目前我国高铁的运用来看，气动载荷和振动载荷影响列车车体及设备舱等的安全可靠性问题比其他国家更加急迫[2]。为避免此类问题的发生，除在设计过程中充分考虑相关载荷的影响，在安装过程中也应提高要求，避免因安装缺陷引发行车安全问题。

头车玻璃钢裙板作为整车装配工艺的最后工序，经常因为制造和装配的误差累积，导致玻璃钢裙板装配预留空间出入较大而引发装配问题，预留空间过大，导致相邻裙板间的装配间隙超差；预留空间过小，导致作业空间小，装配困难，甚至引发裙板或裙板间隙处防寒胶条无法装配、装配间隙不均匀等问题。为解决装配干涉问题，往往采用现场研配，反复调整裙板间隙的方式，浪费人力的同时还增加了成本，延误了车辆交付时间，同时反复拆装调整影响裙板锁的使用寿命。

影响头车转向架裙板装配的因素繁多，难以从单一环节控制装配尺寸，这就对裙板尺寸链设计提出了严格的要求。

1.裙板组成
1.1头车裙板组成

动车组头车车下设备舱裙板由玻璃钢裙板、车下设备舱裙板与转向架裙板三部分组成，从一位端到二位端依次为四块玻璃钢裙板、十块中间裙板和三块转向架裙板。
1.2车下设备中间裙板尺寸
以头车车下设备舱裙板二位侧为研究对象，车下设备舱中间裙板从一位端到二位端五块裙板的长度分别为1699mm，1833mm，1078mm，1078mm，1550mm，第五块裙板二位端距离车体中心线的距离为594mm，以车体中心线为参考，车下设备舱五块中间裙板的总体尺寸值为6644mm。车下设备舱中间裙板相邻两裙板间的缝隙尺值为12 mm，公差为±2 mm，相邻两裙板缝隙差最大不超过2mm。

图1 车辆方位图

   图2 车下设备舱中间裙板

1.3 玻璃钢裙板尺寸

四块头车玻璃钢裙板的长度值分别为1969.5mm，1496mm，1654mm，1213.6mm，四块玻璃钢裙板的总尺寸为6333mm。第一块玻璃钢裙板与开闭机构间的缝隙值为4mm到10mm，相邻裙板间的缝隙值为5mm，相邻两裙板间缝隙差最大不超过2mm，第四块裙板与车下设备舱第一块中间裙板的缝隙值为7mm。

2 裙板安装

2.1车下设备中间裙板安装尺寸链

以车体横向中心线为参考零点，头车前端距离车体中心线的距离为13057 mm，除去头车车下设备舱五块中间裙板的总体尺寸值6644mm，以及四块玻璃钢裙板的总尺寸6333mm，剩余安装空间为80mm（即相邻裙板间的缝隙值之和）。

若车下设备舱中间裙板的缝隙值均取下差值10mm，则四个缝隙的总值为40mm；若车下设备舱中间裙板的缝隙值均取上差值14mm，则四个缝隙的总值为56mm。因此，车下设备舱中间裙板的缝隙总和的取值范围在40mm到56mm，第四块裙板与车下设备舱第一块中间裙板间的缝隙值7mm。

2.2玻璃钢裙板安装尺寸链

若第一块玻璃钢裙板与开闭机构之间的缝隙值取下偏差4mm，三个缝隙的总和为15mm，则玻璃钢裙板的总安装缝隙和为19mm；若第一块玻璃钢裙板与开闭机构之间的缝隙值取上偏差10mm，三个缝隙的总和为15mm，则玻璃钢裙板的总安装缝隙和为25mm。

2.3安装空间尺寸链分析

表1 裙板安装尺寸

中间裙板	玻璃钢裙板		缝隙总和	缝隙总和超差值
40	19	7	66	+12
	25	7	72	+8
56	19	7	82	-2
	25	7	88	-8

由上表可知:当车下设备舱中间裙板的缝隙值均取下偏差40mm时，即使玻璃钢裙板取安装缝隙的上偏差，仍有8mm的安装空间剩余，不符合安装要求，因此，车下设备舱中间裙板的缝隙值不能取下偏差值。通过玻璃钢裙板取安装缝隙的上偏差的剩余空间8mm，可以确定出车下设备舱中间裙板得缝隙值下偏差为48mm。当车下设备舱中间裙板得缝隙值均取上偏差时，即使玻璃钢裙板取安装缝隙的下偏差仍超出安装2mm，因此，车下设备舱中间裙板的缝隙值不能取上偏差值。通过玻璃钢裙板取安装缝隙的下偏差超出安装2mm，可以确定出车下设备舱中间裙板得缝隙值上偏差为54mm。

由此，确定出车下设备舱中间裙板的缝隙值总和在48mm到54mm之间，若车下设备舱中间裙板的缝隙值超出54mm，则会造成玻璃钢裙板安装空间不足，发生干涉；若车下设备舱中间裙板的缝隙值不足48mm，则会造成玻璃钢裙板安装空间过大，造成安装缝隙超差。

3. 总结

经过尺寸优化后，一方面可效解决安装干涉问题，提高了安装效率；另一方面避免了反复拆卸进而影响裙板锁的使用寿命，进而减少采购成本。

参考文献

1. 宫高霞.高速动车组转向架区域裙板结构优化研究[J].铁道车辆,2019,(12):88-89.
2. 王文静.高速列车设备舱支架损伤分析[M].北京交通大学，2014.