劉雄，劉坤

（中車長春軌道客車股份有限公司城鐵售后服務部，吉林 長春 130062）

軌道車輛轉向架輪重差、軸重差，影響車輛牽引制動效率與運行安全。為保證試驗的準確性及提高一次通過率，將稱重試驗分為上體四點稱重試驗、轉向架靜壓試驗、整車稱重試驗。車輛落成后滿足車輛各關鍵尺寸要求，同時滿足車輛輪重、軸重差要求。國內外軌道客車整車驗收標準普遍執(zhí)行IEC61133-2006鐵路應用-鐵道車輛-制造完成后和投入運營前鐵道車輛的測試，或部分項目執(zhí)行TB/T1740-2015機車車輛重量測定方法。在IEC 61133-1992中明確給出輪重、軸重的偏差允許值，即輪重差不大于4%，動車軸重差不大于2%；IEC 61133-2006標準取消具體參數，應參照項目合同要求執(zhí)行。目前國內項目技術合同要求輪重差不大于4%，動車軸重差不大于2%，帶司機室拖車軸重差不大于6%～8%。

1 稱重試驗影響因素分析

1．1 轉向架靜壓試驗重量、誤差分析

首列試制過程中，通過上體四點稱重試驗、轉向架靜壓試驗、整車稱重試驗的數據進行系統(tǒng)分析，確定各環(huán)節(jié)參數的準確性。某A型鋁合金地鐵車輛為例，見表1。拖車理論重量偏差值，需要對轉向架靜壓參數進行調整。按照稱重臺精度為3‰，各種稱重設備重量之差累積不能大于36000x3‰x2≈200kg≈2kN。故表1中的上體差值R1/R2越趨近于0，在整車稱重調整過程中，尺寸、重量調整越有利；端重S1/S2越趨于相等，車輛軸重差越??；整車差值T1/T2越趨近于0，轉向架靜壓試驗越接近車輛載荷，有利于整車稱重試驗。

端重：S1=X1＋Y1＋Z1＋W1；S2=X2＋Y2＋Z2＋W2上體差值：R1=G1－E1－F1；R2=G2－E2－F2

整車差值：T1=A1＋B1＋C1＋D1－S1；T2=A2＋B2＋C2＋D2－S2

首車稱重試驗完成，按照表1的公式計算，修正各階段試驗的數值，提高稱重試驗的準確性。

1．2 整車稱重臺影響分析

（1）稱點精度影響，單個稱臺精度為3‰。按照拖車36000kg計算，平均輪重應為4500kg。單個稱點誤差為：4500×3‰ =13.5kg。

表1 車輛重量數據分析表

（2）各稱點高度影響，稱重臺標準為10m弦在任一點測量高低極差不超過0.8mm，水平誤差不大于0.5mm。對8個稱臺每個稱點測量3點，通過測得數據對稱臺進行調整，如圖1整車稱重臺調整后平度。按照最新稱重臺的標準，水平公差應控制在0.5mm內。0.5mm的公差，對輪重影響約50kg。

圖1 整車稱重臺水平高度測量

稱臺最大累積誤差：（13.5+50）÷4500×100%=1.4%

相對于輪重差不大于2%的標準，稱重臺的精度、8個稱點的整體平面度差值，嚴重影響車輛稱重試驗的準確性。

圖2 車輛往復稱重重量變化分析

（3）車輛往復上下稱時，由于輪軌相對位移，車體相對于轉向架的偏移，稱重臺在車輛移動、停止過程中造成的數據變化。如某項目稱重過程中，重量偏差最大值70kg，占平均輪重的1.2%。圖2所示同一車輛在相同稱點的重量變化，應該對A及B標記的稱點進行校核、調整，確保每次數據的穩(wěn)定性。

1．3 轉向架一系彈簧影響

車輛轉向架一系彈簧高度變化，對于車輛輪重的直接影響。下圖是某項目批量8輛車出現的一系橡膠彈簧蠕變趨勢，如圖3所示。一系橡膠簧高度1mm的變化，對應車輪載荷變化約100kg，對于整車調整影響大；一系彈簧同步變化，對轉向架的載荷分布沒有影響。稱重試驗應該在一系彈簧充分蠕變后進行。

圖3 轉向架一系橡膠簧蠕變

1．4 轉向架各懸掛系統(tǒng)啟動影響

各車輛制造場地布局的影響，車輛裝配、落車、稱重基本在同一車間或者相鄰的場地。車輛落車后可能存在偏心及各系懸掛間的阻尼現象?？梢栽谶M行試驗前應盡快采用一種手段使一系懸掛系統(tǒng)和二系懸掛系統(tǒng)處于啟動狀態(tài)（例如，使車輛在水平、高度有不同的鐵道區(qū)間上運行）從而降低過大約束力的可能性以及車輛偏心。批量生產的車輛出現偏重等問題，可以利用機車在廠區(qū)進行牽引通過S曲線的線路后再進行稱重試驗，可以提高車輛稱重的準確性。

1．5 高度閥不感帶影響

高度閥桿的進排氣閥是當活塞桿移動超過不感帶振幅時才動作，如圖4所示。高度閥不感帶為±1°，影響車輛反復充排風時車輛高度尺寸的同步性。

高度閥桿不感帶：H=110×tan1°≈±1.9mm。

對重量的影響約200kg，占平均輪重200÷4500×100%=4.4%。

因此，車輛高度尺寸調整時，全車高度閥桿都為充風位往回調整到截止位，或者都為排風位調到截止位，即利用相同的不感帶區(qū)間。特別是滿足業(yè)主要求空氣彈簧在有風、無風狀態(tài)下同時滿足輪重、軸重合格的需求。

圖4 高度閥不感帶H

圖5 車輛上體受力簡化模型

1．6 稱重試驗載荷工況影響

按照項目技術合同或者整車驗收標準，對于稱重車在自重、額定載重設計重量、整備設計重量、AW0、AW3等各種工況下，車輛載荷的增加對于整車稱重存在一定的影響。故稱重試驗前一定判斷標準、技術條件對于車輛狀態(tài)的規(guī)定。

1．7 車輛上體重心是軸重的決定因素

將車輛上體受力模型簡化如圖5，通過計算分析，通過上體一端高度H的變化，對于車輛兩端轉向架載荷的影響分析。

其中：

通過公式，G車輛上體重量24000kg，H變化10mm，車輛定距12600mm的工況下，F1/F2受力變化約2kg。即正常運行條件下的車輛上體兩端高度公差，對兩轉向架的載荷影響，可以忽略。

2 結語

整車稱重試驗產生影響的因素主要為上體一二位端重量差值、轉向架靜壓試驗數據與上體重量偏差、整車稱重臺的精度、整車稱重臺8個稱點水平高度誤差、稱重臺的穩(wěn)定性、車輛上下稱臺的穩(wěn)定性控制措施、一系橡膠彈簧蠕變性能穩(wěn)定性。控制制造過程及測量設備的影響因素，測量車輛準確的重量分布狀態(tài)，制定對應合理調整的方法，能顯著提高稱重試驗的通過率。