一种新型铁路简支T梁横移技术的应用

1 传统的横移T梁技术

传统的横移T梁采用两台电动卷扬机带动滑板（如图1所示）在移梁轨道上横移。由于采用两台电动卷扬机带动滑板横移，需要两个人同时操作电动卷扬机进行横移，对于两台相同的电动卷扬机，相同批次的电机，在运转过程中会发生丢步现象，造成在移梁过程中发生T梁两端横移不一致，还有两个操作者操作有先后性，也会造成横移不同步，选用电动卷扬机很难控制横移T梁速度，当或者横移T梁速度太快时，一旦发生两端T梁不同步，顶梁支柱发生移位，容易造成T梁外观磕碰，损坏T梁外观质量，增加修梁成本，甚至造成T梁侧翻。在每次横移T梁时，都要在横移轨道上抹黄油，这样增加不必要的开支。当梁场生产任务比较大时，需要多个存梁台座，这样需要多台电动卷扬机，增加梁场的生产成本。

2 新型的横移T梁技术

2.1新型横移T梁的工作原理

本文设计的横移T梁技术是采用两台移梁小车（如图2所示）进行横移。T梁经吊装到移梁小车上，两端用斜支柱支撑固定后，T梁由移梁小车带动进行横移。在移动过程中若出现两端不同步时，移梁小车上的传感器根据T梁偏转极限角度，反馈到控制系统，控制系统对传动电机速度进行调整，从而使T梁小车在横移T梁的过程中两车前后一致。

2.2移梁小车转向架的设计

T梁在横移时，只有T梁两端移梁小车负重，为解决T梁横移过程中不同步，需要在两端移梁小车上设置专用转向架，使T梁与移梁小车之间可以相对转动，使T梁一端在横移过程可以左右调整。移梁小车转向架每副两个，每个移梁小车转向架均由上、下架体两部分组成，两部分之间用中心销轴连接，可以相对转动。其中一个移梁小车转向架为活动盘，移梁小车转向架的上架体在下架体上不仅可以相对转动，而且可以沿小车移动的垂直方向滑动，即中心销孔为长孔；另一个移梁小车转向架为死心盘，中心销孔为圆孔。

其转向架强度和刚度是否满足要求是影响移梁小车转向架运用性能的重要因素，因此也是评价所设计的移梁小车转向架是否合格的关键参数。移梁小车转向架在使用过程中，主要承受的载荷有：垂向载荷、纵向载荷、横向载荷，其中垂向载荷、横向载荷由两个移梁小车转向架共同承担，纵向载荷在不利工况下由死心盘一端的移梁小车转向架承担。

2.2.1垂向载荷

垂向载荷为一个移梁小车转向架所承受的货物重量，大小为：

F垂=9.8Q/2（kN）

（1）式中：Q——梁重量/f1

在横移T梁过程中，移梁小车转向架不但承受货物的垂向静载荷，而且承受垂向动载荷的作用。垂向动载荷是由于轨面不平、钢轨接缝以及轮组安装等因素，引起T梁振动而产生的，其计算公式如下。

Q垂=q垂Q（kN）

（2）式中疗垂一每吨货物的垂直惯性力，q垂=3.54/（kN/t）。

2.2.2纵向载荷

移梁小车在运行过程中制动及启动过程的冲击，均会引起T梁的纵向惯性力T大小为：

2.2.3横向载荷

横向载荷包括移梁小车在运行时的摇头振动，侧摆振动、两移梁小车运行不同步时引起纵向载荷的部分分力。横向载荷分为横向惯性力和摩擦力两部分。

考虑到移梁过程中，当两移梁小车不同步时，在横向载荷中纵向载荷的分力比较小，可以不计。

2.2.4销轴受力分析

移梁小车转向架受力集中点为销轴。销轴在移梁过程中主要承受纵向力和横向力的剪切作用，最不利的工况为纵向力和横向力同时作用，如图4所示。销轴所受的剪切力为：

2.2.5工况分析

移梁小车转向架在移梁过程中受到不同方向的载荷，为计算移梁小车转向架在载荷作用下的应力和位移情况，四种工况分析如下：

（1）垂向静载荷；

（2）垂向静载荷、纵向载荷；

（3）垂向静载荷、纵向载荷、横向载荷；

（4）垂向静载荷、纵向载荷、横向载荷、纵向动载荷、横向动载荷。

工况1出现在T梁装车后，移梁小车处于非运行状态时，是移梁小车转向架承受基本载荷的工况。工况2为移梁小车刚启动时移梁小车转向架承受冲击时载荷不利的组合情况。工况3为移梁小车运行时的移梁小车转向架承受基本载荷的工况。工况4为移梁小车运行时横移不同步最为不利的工况，因此以工况4的强度计算结果作为判断的依据。

2.2.6应力的合成计算

移梁小车转向架销轴承受的总载荷包括纵向静载荷和纵向动载荷、横向静载荷和横向动载荷，其中动载荷是由静载荷乘以动荷系数而定。为了简化计算，通常动载荷在计算时可通过增大静载荷的方式来考虑动载荷的影响，在移梁过程中转向架销轴应力为：

式中：合力载荷下的换算应力/MPa；

Acj——合力静应力/MPa；

Kd——合力动荷系数/取值为0.4；

K——不确定因素影响系数/取值为0.1。