李海洋

摘要：隨著國內(nèi)城鐵車輛發(fā)現(xiàn)，部分城市早期投入使用的城鐵車已經(jīng)進入架、大修階段，而且車型、車種和數(shù)量逐漸增加。對車體鋼結(jié)構(gòu)變形的測量和數(shù)據(jù)積累是判定車體鋼結(jié)構(gòu)檢修程度的重要依據(jù)，本文介紹了城鐵車鋼結(jié)構(gòu)初步的檢測方法和對檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

關(guān)鍵詞：車體鋼結(jié)構(gòu)；變形；測量；側(cè)墻；架車找平

1 引言

隨著城市化進程的加快，經(jīng)濟的高速發(fā)展，現(xiàn)有的城市基礎設施明顯趨于落后，軌道交通以其運量大、速度快、占地省、污染少、準點、舒適的優(yōu)勢己成為現(xiàn)代化城市的主要交通工具。因此，世界各國都不同程度的發(fā)展了城市軌道交通，以緩解城市交通壓力。

近幾年來隨著鐵路現(xiàn)代化技術(shù)革命的深化和各項新技術(shù)的應用，鐵路設備及設備管理發(fā)生了很大變化[1]。越來越多的旅客開始選擇安全、快捷、準時的城市軌道交通做為自己的出行工具，車輛的安全行駛成為大家共同關(guān)注的焦點。

2 現(xiàn)場施工方案

2.1架車找平

1）將車體鋼結(jié)構(gòu)牽至架車臺位，用鐵鞋將車輪固定。

2）移動架車機，使架車機架車托梁與鋼結(jié)構(gòu)邊梁上的架車頂鎬板對齊。

3）合上架車機電源開關(guān)，使架車機處于單動狀態(tài)，按動升降按鈕，使每個架車機的架車托梁處于頂鎬板下方。

4）架車機切換為聯(lián)動狀態(tài)，按動上升按鈕，使車體與轉(zhuǎn)向架分離，將轉(zhuǎn)向架推出車外。

5）將光學水準儀架在車下的車體中部，調(diào)整水準儀水平，通過反光鏡觀察，當氣泡處于標志中心位置時，表示水準儀處于水平位置，此時可以進行測量。

6）以空氣簧墊座下平面為找平基準，將鋼卷尺拉出一定長度后鎖緊，尺頭頂住1位角找平基準面的下平面，讓鋼卷尺自然懸垂，尺面朝向水準儀側(cè)，并保持與地面垂直。

7）調(diào)整水準儀左右方向，使水準儀上部的三角準星瞄準鋼卷尺。再調(diào)整左右微調(diào)旋鈕，在瞄準鏡中找到鋼卷尺。調(diào)整焦距旋鈕，觀察與中間水平線對齊的數(shù)值，即為1位角找平基準面的高度，記錄數(shù)值。

8）將架車機電路切換到2位角單動狀態(tài)，調(diào)整2位找平基準面下平面的高度，使其與1位角高度值一致。

9）用同樣辦法將3、4位找平基準面下平面的高度，調(diào)整至與1位角高度值一致，此時底架處于水平狀態(tài)。

10）如架車找平過程中發(fā)現(xiàn)底架扭曲，則重新對空氣彈簧座進行調(diào)整，同一端空氣彈簧座高度差小于3mm，兩端空氣彈簧座高度差小于5mm。

2.2 測量牽引梁下垂量

1）通過牽引梁下蓋板的工藝豁口，測量1位牽引梁與枕梁交接處的牽引梁上蓋板下平面的高度并記錄下來。再測量1位牽引梁與端梁交接處的牽引梁上蓋板下平面的高度，兩者差值即為1位牽引梁下垂量。

2）用同樣方法測量2位牽引梁下垂量。

2.3 底架中部下垂測量

在枕內(nèi)底架中部，門口立柱下方，窗口立柱下方，窗口中心位置依次測量邊梁、橫梁、鐵地板高度并記錄。再在枕梁根部依次測量邊梁、橫梁、鐵地板高度，記錄數(shù)值。

2.4 邊梁水平彎曲測量

1）將邊梁檢測工裝焊接在邊梁下平面上，同側(cè)邊梁車輛兩端各焊接一個。

2）通過調(diào)整工裝，使鋼絲繩固定裝置與邊梁距離相等。

3）將鋼絲繩固定在邊梁檢測工裝上，將鋼絲拉直。微調(diào)工裝，使鋼絲距離邊梁距離相同。

4）用鋼板尺分別在邊梁兩端，門口立柱下方，窗口立柱下方，窗口中心位置測量鋼絲與邊梁距離，并記錄數(shù)值。

2.5 車體傾斜測量

1）將車體傾斜檢測工裝放置一位端一位角，工裝懸掛鉛墜處調(diào)至高于側(cè)墻，將定位板頂至邊梁下平面向上40mm處。

2）將鉛墜懸掛在車體傾斜檢測工裝上，用鋼板尺測量邊梁下平面向上40mm處，線墜距離側(cè)墻墻板距離。用同樣方法測量邊梁下平面向上700mm處，窗口下邊緣處，窗口中心處，窗口上邊緣處，邊梁下平面向上2210mm處線墜距離側(cè)墻墻板距離。

3）用同樣方法分別測量邊梁兩端，門口立柱，窗口立柱，窗口中心位置數(shù)值，并記錄數(shù)值。

2.6 門口測量

1）用鋼卷尺測量門口下邊，門口下邊向上500mm處，門口下邊向上1000mm處，門口下邊向上1500mm處和門口上端寬度，并記錄數(shù)值。

2）用鋼卷尺測量門口兩端和門口中心高度，并記錄數(shù)值。

3）用鋼卷尺測量門口對角線數(shù)值及差值，并記錄數(shù)。

3 測量結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

3.1 測量數(shù)據(jù)條件

1）本次測量以空氣彈簧座水平為基礎，空氣彈簧座相同位置，同一端空氣彈簧座高度差小于2mm，兩端空氣彈簧座高度差小于3mm。

2）車體底架上撓，在測量時通過調(diào)整鉛垂線定位點高度消除上撓對車體側(cè)墻變形數(shù)值的影響。

3.2 測量點定義

3.2.1 動車（1221車和1224車）測量點定義如下圖：

3.2.2 拖車（1222車和1223車）測量點定義如下圖：

3.3 基準定義

1）以邊梁兩端作為測量邊梁水平彎曲的基準點。

2）以距離邊梁兩端100mm平面作為測量側(cè)墻變形的基準面。

3）以一位端第一個數(shù)值作為基準數(shù)值。

3.4 數(shù)據(jù)整理

1）將測量側(cè)墻變形數(shù)據(jù)中邊梁數(shù)值調(diào)整為100mm，其余數(shù)值均增加差值。

2）將邊梁水平彎曲值整合至測量數(shù)值內(nèi)，作為最終分析數(shù)值。

3.5 數(shù)值分析

1）1221車數(shù)值分析。

2）1221車一位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1221車一位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口下邊緣點6位置變形最嚴重，變形45mm。變形量由窗口下邊緣向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

從折線圖可以明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端變小。

3）1221車二位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1221車二位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口下邊緣點13變形較嚴重，變形24mm，窗口中心點9變形較嚴重，變形25mm，變形由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.1.3 1221車兩側(cè)對比分析。

1221車一位側(cè)因直接受爆炸沖擊，變形量明顯大于1221車二位側(cè)。邊梁部位強度高，兩側(cè)變形無明顯差別。

兩側(cè)均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

1221車一位側(cè)，從折線圖可以明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端擴展減小。1221車二位側(cè)沒有此特征。

3.5.2 1222車數(shù)值分析。

3.5.2.1 1222車一位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1222車一位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口下邊緣點16位置變形最嚴重，變形28mm。變形量由窗口下邊緣向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

從折線圖可以明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端變小。

3.5.2.2 1222車二位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1222車二位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口中心點14變形較嚴重，變形24mm，窗口上邊緣點14變形較嚴重，變形23mm，邊梁下平面向上2110mm點14變形較嚴重，變形25mm，變形由窗口向邊梁逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.2.3 1222車兩側(cè)對比分析。

1222車一位側(cè)因直接受爆炸沖擊，變形量略高于1222車二位側(cè)。邊梁部位強度高，兩側(cè)變形無明顯差別。

兩側(cè)均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

1222車一位側(cè)，從折線圖可以較明顯看出中部為變形最嚴重位置，逐步向兩端減小。1222車二位側(cè)沒有此特征。

3.5.3 1223車數(shù)值分析。

3.5.3.1 1223車一位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1223車一位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口上邊緣點15位置變形最嚴重，變形25mm。變形量由窗口上邊緣向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.3.2 1223車二位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1223車二位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

1223車二位側(cè)測量數(shù)據(jù)

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口中心點16變形較嚴重，變形21mm，變形量由窗口中心向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.3.3 1223車兩側(cè)對比分析。

1223車一位側(cè)和二位側(cè)無明顯差別。邊梁部位強度高，兩側(cè)變形無明顯差別。

兩側(cè)均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.4 1224車數(shù)值分析。

3.5.4.1 1224車一位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1224車一位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口中心點12位置變形最嚴重，變形25mm。變形量由窗口中心向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.4.2 1224車二位側(cè)數(shù)值分析。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計見《1224車二位側(cè)測量數(shù)據(jù)》。

通過數(shù)據(jù)顯示，窗口中心點7變形較嚴重，變形25mm，變形量由窗口中心向兩邊擴展逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.4.3 1224車兩側(cè)對比分析。

1224車一位側(cè)和二位側(cè)無明顯差別。邊梁部位強度高，兩側(cè)變形無明顯差別。

兩側(cè)均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

3.5.5 四輛車數(shù)值對比分析。

3.5.5.1 1221車一位側(cè)和1222車一位側(cè)明顯可看出變形，其它位置不明顯。

3.5.5.2側(cè)墻均在窗口位置變形最嚴重，變形量由窗口向兩邊逐步變小，邊梁變形最小。

參考文獻

[1]陳秉智 25型鐵路客車鋼結(jié)構(gòu)設計子系統(tǒng)的開發(fā)研究1997