佟繼龍，陳立停

（遼寧省機(jī)械研究院有限公司，沈陽(yáng) 110032）

1 引言

心盤(pán)是混鐵車(chē)車(chē)架和轉(zhuǎn)向架的聯(lián)接件，由上心盤(pán)、下心盤(pán)、心盤(pán)墊、心盤(pán)銷(xiāo)及心盤(pán)潤(rùn)滑系統(tǒng)組成。其功能是傳遞混鐵車(chē)運(yùn)載鐵水的重量，還要在混鐵車(chē)通過(guò)彎道時(shí)調(diào)整車(chē)廂與轉(zhuǎn)向架的水平角度變化誤差和垂直角度變化誤差。當(dāng)混鐵車(chē)在水平方向角度發(fā)生變化，上下心盤(pán)要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)混鐵車(chē)在垂直方向角度發(fā)生變化，上下心盤(pán)要發(fā)生偏斜。另外，混鐵車(chē)啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)，上下心盤(pán)要發(fā)生串動(dòng)。目前，使用的心盤(pán)有平面心盤(pán)、球面心盤(pán)兩種。

2 平面心盤(pán)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

2.1 主要結(jié)構(gòu)

混鐵車(chē)平面心盤(pán)主要由上心盤(pán)、心盤(pán)墊、下心盤(pán)、中心銷(xiāo)、板銷(xiāo)等部分組成（圖1），心盤(pán)墊多采用自潤(rùn)滑材料或在下心盤(pán)增加手動(dòng)注油孔。

圖1 平面心盤(pán)結(jié)構(gòu)圖

2.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析

平面心盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易，方便使用和更換，成本較低?；扈F車(chē)在啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)彎時(shí)，上下心盤(pán)之間的壓強(qiáng)突然增加，潤(rùn)滑油難以進(jìn)入結(jié)合面，使平面心盤(pán)及心盤(pán)墊磨損嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生膠合現(xiàn)象。

因此，為提高使用壽命，選擇心盤(pán)的中心盤(pán)墊材質(zhì)和加強(qiáng)潤(rùn)滑尤為重要。實(shí)際工作中要經(jīng)常檢測(cè)，對(duì)已經(jīng)磨損的平面心盤(pán)或心盤(pán)墊及時(shí)更換。

目前國(guó)內(nèi)自潤(rùn)滑材料的廣泛應(yīng)用大大減少了平面心盤(pán)的自身?yè)p耗。因此在國(guó)內(nèi)多數(shù)的混鐵車(chē)都采用平面心盤(pán)結(jié)構(gòu)。

圖2 心盤(pán)墊為鑲嵌自潤(rùn)滑材料的球面心盤(pán)結(jié)構(gòu)圖

3 球面心盤(pán)

3.1 主要結(jié)構(gòu)

混鐵車(chē)球面心盤(pán)主要有兩種：

（1）主要由上心盤(pán)、心盤(pán)墊、下心盤(pán)、中心銷(xiāo)、板銷(xiāo)等部分組成的球面心盤(pán)結(jié)構(gòu)（圖2），心盤(pán)墊多采用鑲嵌自潤(rùn)滑材料。

（2）只包含上心盤(pán)和下心盤(pán)的球面心盤(pán)結(jié)構(gòu)，上下心盤(pán)在其結(jié)合面位置為自潤(rùn)滑材料（圖3）。

圖3 結(jié)合面為自潤(rùn)滑材料的球面心盤(pán)結(jié)構(gòu)圖

圖2中球面上心盤(pán)球面和球面心盤(pán)墊的球面相接觸，球面心盤(pán)墊放在平面下心盤(pán)上，固定螺栓把球面上心盤(pán)、平面下心盤(pán)、球面心盤(pán)墊連接在一起。圖3 球面上心盤(pán)球面和球面下心盤(pán)的球面相接觸，上下球面心盤(pán)結(jié)合面處有自潤(rùn)滑材料。

3.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析

這兩種結(jié)構(gòu)方式心盤(pán)的接觸面均為球面，可以在任何方向發(fā)生偏移角度。因此，當(dāng)球面上心盤(pán)發(fā)生少量的偏斜，球面上心盤(pán)與球面心盤(pán)墊（球面下心盤(pán)）之間的受力都是均勻的，不會(huì)因局部受力大而產(chǎn)生變形，可改善心盤(pán)受力狀況，減小心盤(pán)的磨損，延長(zhǎng)心盤(pán)的使用壽命。

球面心盤(pán)對(duì)加工精度要求較高，若制造精度不夠，將造成心盤(pán)或心盤(pán)墊嚴(yán)重磨損（圖4、圖5），嚴(yán)重的甚至將影響混鐵車(chē)轉(zhuǎn)彎，導(dǎo)致混鐵車(chē)脫軌。因球面心盤(pán)需要專(zhuān)業(yè)的軸承生產(chǎn)廠家加工方可保證加工精度，因此制作費(fèi)用是普通平面心盤(pán)的100 倍以上。

圖4 球面心盤(pán)墊磨損

圖5 平面心盤(pán)磨損

4 結(jié)語(yǔ)

心盤(pán)是混鐵車(chē)安全可靠運(yùn)行的重要部件。與平面心盤(pán)相比，球面心盤(pán)在結(jié)構(gòu)和受力上有優(yōu)勢(shì)，但是受加工精度和生產(chǎn)成本限制，平面心盤(pán)應(yīng)用更為廣泛。隨著制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，加工精度不斷提高和制造成本的不斷降低，相信球面心盤(pán)將廣泛應(yīng)用于混鐵車(chē)上。

［1］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三卷）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［2］張質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，1997.