[發明專利]一種機車軸重加墊調整方法

有效

• 申請號: 202010431770.7
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111553026B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 崔瀟;趙剛;李傳龍;王建;曲松;王曉雷
• 申請（專利權）人: 中車大連機車車輛有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰

本發明公開了一種機車軸重加墊調整方法，其包括建立機車軸重調整力學建模；根據所述機車軸重調整力學建模選擇目標函數、約束方程，并優化數值求解；得出一系加墊量和/或二系加墊量。本發明針對現有技術的機車軸重調整加墊方案不易求解的情況，擴大了能夠提供加墊方案的范圍。此外，在進行一系加墊軸重調整時，在保證整車稱重指標的同時保證了轉向架稱重指標。

技術領域

本發明涉及機車生產技術領域，尤其涉及一種機車軸重加墊調整方法。

背景技術

在機車生產中，組裝完成后，由于重心偏移、制造誤差等因素，每個車輪對軌道產生的垂向力往往不同。機車出廠前需要進行整車稱重，稱重可以獲得機車的各個輪重，并計算出輪重差和軸重差。要求輪重差保持在±4％，軸重差保持在±2％，從而保證牽引黏著力的有效發揮。

目前，對于稱重不合格的機車，調整機車輪重差和軸重差的主要手段是在一系彈簧或二系彈簧下加入鋼質金屬墊(簡稱一系加墊或二系加墊)，機車軸重調整加墊方案計算就是通過機車設計參數和機車稱重獲得的輪重測量值，計算一系加墊或者二系加墊在各個位置的加墊厚度量，從而在加墊調整后再次稱重時，保證機車滿足規定的軸重差和輪重差要求。機車整車結構如圖1，圖2所示。其中，全局坐標系X軸為垂向，Y軸為縱向，Z軸為橫向。圖1中1位～4位表示二系彈簧位置。

機車軸重調整加墊方案計算主要包括：力學模型建立和優化求解。在力學建模方面采用三自由度力學模型，在優化求解中目標函數采用輪重差均方根，如公式(1)所示

其中，j為車輪序號，n為總輪數，F_j為輪重測量值，為輪重測量值均值。

該方法在優化求解中目標函數要求過高，雖然滿足公式(1)基本可以保證機車軸重調整加墊方案能夠滿足輪重差和軸重差指標，但卻導致很多情況不滿足公式(1)的調整方案被排除，縮小了能夠提供方案的范圍。因此對于機車軸重調整加墊方案不易求解的情況，往往不能給出求解方案。

綜上所述，目前現有的機車軸重調整加墊方案計算方法，在優化求解中，采用的目標函數要求過強，因此對于部分不易調整的情況，往往無法給出加墊方案。此外，對于一系加墊的情況，提供的加墊方案無法保證滿足轉向架稱重要求。

基于此，現有技術仍然有待改進。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提出一種機車軸重加墊調整方法，以解決現有技術的加墊方案目標函數要求過強，不易調整，某些情況無法滿足轉向架稱重要求的技術問題。

本發明實施例所公開的一種機車軸重加墊調整方法，包括：

建立機車軸重調整力學建模；

根據所述機車軸重調整力學建模選擇目標函數、約束方程，并優化數值求解；

得出一系加墊量和/或二系加墊量。

進一步地，所述建立機車軸重調整力學建模包括：

建立機車靜力平衡方程；

建立輪重、加墊量關系方程。

進一步地，所述建立機車靜力平衡方程包括：

建立車體與架構受力的三自由度模型；

分別對車體、前構架和后構架列寫三個自由度的平衡方程；

列寫一系彈簧支撐力、二系彈簧支撐力和位移的關系方程；

進一步地，所述建立輪重、加墊量關系方程包括：

將所述三個自由度的平衡方程帶入所述一系彈簧支撐力、二系彈簧支撐力和位移的關系方程，整理得到外力向量、位移向量和剛度矩陣之間的關系公式；